La Célula: Unidad Fundamental de la Vida

La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos. En ella se realizan los procesos que hacen posible las funciones vitales. Consta de una serie de orgánulos que son capaces de realizar complejas reacciones químicas que transforman energía en materia y materia en energía, llamadas metabolismo celular. Está constituida por 3 elementos básicos: membrana plasmática, citoplasma y material genético.

Las células tienen diversas formas: cilíndricas, aplanadas, cúbicas (tejido epitelial), esféricas (glóbulos blancos), bicóncavas (glóbulos rojos), fusiformes (células musculares) y estrelladas (neuronas).

Las células son muy pequeñas, de pocas micras.

Tipos de Células

Existen dos tipos fundamentales de células:

• Procariotas: El material genético no está aislado del citoplasma por una membrana. No hay núcleo verdadero, sino nucleoide. Carecen de orgánulos de membrana.
• Eucariotas: El ADN es lineal y está unido a proteínas, rodeado por una doble membrana, la envoltura nuclear, que lo separa de los otros contenidos celulares en el núcleo.

Teoría Endosimbiótica

Es la teoría que explica el paso evolutivo de formación de células eucariotas a partir de procariotas.

Cuando la atmósfera empezó a ser rica en O₂, ciertas células procariotas adquirieron la capacidad de utilizarlo para obtener energía de sus procesos metabólicos. Estos procariotas aeróbicos habrían sido fagocitados por células de mayor tamaño sin que se produjera una digestión posterior. De forma análoga, se cree que los procariotas fotosintéticos ingeridos por células no fotosintéticas de mayor tamaño fueron los precursores de los cloroplastos.

El núcleo se formó por una invaginación de la membrana que envuelve al material genético.

La mayor complejidad de la célula eucariota la dotó de ventajas que posibilitaron la evolución de organismos multicelulares.

Historia de la Vida en la Tierra

• 4500 millones de años >>>>> Formación de la Tierra
• 3500 millones de años >>>>> Primeros seres vivos, células procariotas, bacteria.
• 1500 millones de años >>>>> Aparecen las células eucariotas
• 500 millones de años >>>>> Organismos pluricelulares, células eucariotas

Las Células Procariotas

Son, por ejemplo, las bacterias y cianobacterias. Tienen una membrana plasmática, citoplasma, material genético y pared celular. De interior simple. No presentan núcleo; su ADN es circular y se encuentra condensado en el nucleoide.

Las Células Eucariotas

Propias de hongos, animales y plantas. Presentan membrana plasmática, citoplasma con retículos, aparato de Golgi, vesículas, vacuolas, mitocondrias, cloroplastos, centriolos, ribosomas, microtúbulos y microfilamentos. El núcleo está independiente del resto del citoplasma por una membrana nuclear con numerosos poros. Este núcleo contiene el ADN lineal de la célula condensado en cromosomas o descondensado en cromatina, dependiendo del ciclo celular.

Diferencias entre Procariotas y Eucariotas

Diferencias entre Eucariota Animal y Vegetal

Orgánulos de las Células Eucariotas

Los diferentes orgánulos que hay en las células eucariotas son:

• Pared celular: Estructura rígida o plástica producida por la célula y situada fuera de la membrana celular en la mayoría de las plantas, algas y hongos; en las células vegetales formada principalmente por celulosa. Función de soporte y protectora.
• Membrana plasmática: Lámina delgada que envuelve a la célula y la separa del medio externo. Su estructura es igual en todas las células y en todos los orgánulos citoplasmáticos, por lo que se llama membrana unitaria. El principal constituyente son los fosfolípidos. Su función es la de aislar del exterior, regular el intercambio de sustancias y la comunicación intercelular.
• Citoplasma: Espacio celular entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear. Está constituido por el citosol, el citoesqueleto y los orgánulos celulares. El citoesqueleto sirve de soporte; sus funciones son mantener la forma de la célula, permitirle moverse, fijar sus orgánulos y dirigir su tránsito.
• Ribosomas: Compuestos por proteína y ácido ribonucleico, su función es ser el orgánulo lector del ARN mensajero, con órdenes de ensamblar los aminoácidos que formarán la proteína. Son orgánulos sintetizadores de proteínas. En las eucariotas suelen estar unidos al Retículo Endoplasmático.
• Retículo Endoplasmático: Sistema membranoso cuya estructura consiste en una red de sáculos aplanados o cisternas, sáculos globosos o vesículas y túbulos sinuosos que se extienden por todo el citoplasma y comunican con la membrana nuclear. Dentro de esos sacos aplanados existe un espacio llamado lumen que almacena las sustancias. Existen dos clases de retículo endoplasmático: R.E. rugoso (con ribosomas adheridos) y R.E. liso (libres de ribosomas asociados). Su función primordial es la síntesis de proteínas, la síntesis de lípidos constituyentes de membrana y la participación en procesos de detoxificación de la célula.
• Aparato de Golgi: Consiste en túbulos, sacos y vesículas aplanadas limitados por membrana. Funciona como un centro de procesamiento, empaquetamiento y distribución para las sustancias que elabora la célula.
• Vacuolas: Vesículas constituidas por una membrana plasmática en cuyo interior existe fundamentalmente agua. Se forman a partir del retículo endoplasmático, del aparato de Golgi o de invaginaciones de la membrana plasmática. Sus funciones son las de acumular agua aumentando el volumen de la célula sin aumentar el tamaño del citoplasma ni su salinidad; almacenar sustancias energéticas, tóxicas o de desecho. Constituyen el medio de transporte de sustancias entre orgánulos del sistema endomembranoso.
• Lisosoma: Son vesículas que contienen enzimas hidrolíticas que se encargan de la digestión celular, proceden del Ap. de Golgi.
• Mitocondrias: Orgánulo limitado por una doble membrana en el cual ocurren las reacciones del ciclo de Krebs, el transporte terminal de electrones y la fosforilación oxidativa, dando como resultado la formación de CO2, H2O y ATP. Las moléculas orgánicas que almacenan energía química son degradadas y la energía liberada es envasada en unidades más pequeñas. En este proceso, la energía liberada es almacenada en moléculas de ATP que será utilizada luego en otros procesos celulares.
• Cloroplastos: Orgánulo, limitado por una doble membrana, en el que tiene lugar la fotosíntesis en algas y plantas.
• Centrosoma: Formado por dos centriolos dispuestos de forma perpendicular. Es exclusivo de células animales. Está próximo al núcleo y es considerado como un centro organizador de microtúbulos. De él se derivan estructuras de movimiento como cilios y flagelos y forma el huso acromático que facilita la separación de las cromátidas en la mitosis.
• Núcleo: Cuerpo grande, normalmente esférico, compuesto por:

  1. 

  2. Membrana nuclear: Formada por dos membranas, posee numerosos poros.
  3. ADN: En forma de cromatina o condensado en cromosomas.
  4. Nucléolo: Región densa, pequeña, visible en el núcleo de las células eucariotas que no están en división; formado por moléculas de ARNr, proteínas ribosómicas y bucles de cromatina a partir de los cuales se transcriben las moléculas de ARNr.

Función de Nutrición Celular

Conjunto de procesos mediante los cuales la célula obtiene la materia y energía necesarias para realizar sus funciones vitales y para fabricar su materia celular. Los tipos de nutrición celular son:

• Autótrofa: Se obtienen sustancias orgánicas a partir de inorgánicas. Las células autótrofas transforman la E luminosa en E química en los cloroplastos.
• Heterótrofa: Para obtener energía, las células heterótrofas utilizan la materia orgánica que extraen del medio mediante reacciones de catabolismo. La E obtenida por las células se usa en los procesos de síntesis.

Función del Metabolismo Celular

Transformaciones químicas y procesos energéticos que ocurren en el ser vivo. Para que sucedan esas transformaciones se necesitan enzimas. El conjunto de reacciones químicas y enzimáticas a través de las que se intercambia materia y energía con el medio se denomina ruta o vía metabólica. El metabolismo se divide en:

• Catabolismo: Conjunto de reacciones químicas mediante las cuales las sustancias orgánicas complejas, ricas en energía, se transforman en compuestos sencillos y se obtiene energía. La energía es usada por la célula para sintetizar nuevas moléculas, para la reproducción o para el funcionamiento celular.
• Anabolismo: Conjunto de reacciones químicas en las cuales las sustancias sencillas se transforman en sustancias orgánicas complejas propias del organismo; se consume energía procedente del catabolismo o de la energía solar. Estas sustancias complejas son utilizadas para crecer y reponer estructuras dañadas o perdidas.

Función de Relación Celular

La función de relación celular se basa en la sensibilidad, o capacidad de recibir estímulos del exterior, y en la emisión de respuestas ante esos estímulos.

Los estímulos son las variaciones del medio ambiente capaces de provocar en la célula algún tipo de respuesta. Hay muchos tipos de estímulos, entre otros los estímulos térmicos, químicos, eléctricos, gravitatorios.

Las respuestas son las reacciones de la célula ante los estímulos que se producen sobre ella.

Las respuestas celulares pueden ser respuestas dinámicas, cuando en la célula se produce movimiento, o respuestas estáticas, en caso de que la célula permanezca inmóvil.