Comunicación Celular

Todas las células son capaces de responder adecuadamente a los estímulos externos. Los mecanismos alcanzan su mayor complejidad en organismos pluricelulares. Tipos de comunicación en función de la distancia recorrida por la molécula señal desde que es secretada hasta que alcanza la célula diana:

• Endocrina: las moléculas señal son secretadas por células endocrinas y se transportan a través de la circulación hasta alcanzar las células diana localizadas en lugares alejados del organismo (ej., insulina).
• Paracrina: las moléculas señal secretadas actúan localmente, afectando solamente a las células vecinas (ej., neurotransmisores).
• Autocrina: las moléculas señal secretadas actúan sobre las mismas células que las han secretado (ej., los linfocitos T estimulados por un antígeno secretan un factor de crecimiento que induce su proliferación).

Citoplasma

Es el contenido que se encuentra localizado entre la membrana plasmática y el núcleo. Presenta una fase acuosa llamada citosol, en el que se encuentran inmersos una red de filamentos proteicos de diferente grosor, que constituyen el citoesqueleto, y una gran variedad de estructuras y orgánulos citoplasmáticos: las inclusiones, los ribosomas, los proteosomas y orgánulos membranosos.

Citosol

También llamado citoplasma fundamental o hialoplasma, es el medio acuoso en el que se encuentran inmersos los orgánulos membranosos, los ribosomas, gran número de enzimas y estructuras como las inclusiones y el citoesqueleto. En el citosol tienen lugar procesos fundamentales para la vida de la célula, como la síntesis, el plegamiento y la degradación de proteínas y reacciones de metabolismo intermediario.

Inclusiones Citoplasmáticas

Son materiales almacenados en el citoplasma celular que no están rodeados de membrana. Las más comunes en las células animales son la grasa (almacén de lípidos) y el glucógeno (almacén de azúcares) que aseguran a la célula el mantenimiento de los niveles de ATP.

• Glucógeno: polímero ramificado de glucosa que se presenta en forma de pequeños gránulos dispersos por el citoplasma de muchas células (hígado y músculo).
• Grasas: son una fuente de energía más importante que el glucógeno porque la oxidación de un gramo de grasa libera el doble de energía que la oxidación de un gramo de glucógeno y porque las grasas no contienen agua, por lo que se precisa seis veces menos masa para almacenar la misma cantidad de energía. La mayor parte de la grasa se almacena en el tejido adiposo en forma de una gran gota compuesta de triacilgliceroles insolubles en agua.

Ribosomas

Son máquinas moleculares formadas por varias moléculas de ARNr y más de 50 proteínas diferentes, cuya función es sintetizar las proteínas en las células.

• Se designan por su coeficiente de sedimentación: 70S los ribosomas procariotas y 80S los eucariotas. Los ribosomas de ambos tipos de células presentan semejanzas estructurales y funcionales (dos subunidades, grande y pequeña).
• En las eucariotas, los ribosomas están unidos a la cara citosólica de la membrana nuclear externa y de la membrana del RER, en el citoplasma y en las mitocondrias y el cloroplasto. Para la síntesis de proteínas, estos se asocian en un grupo a cada molécula de ARNm, formando polirribosomas o polisomas, en espiral.

La Pared Celular

De las células vegetales es un tipo especial de matriz extracelular compuesta por celulosa y sintetizada por la célula vegetal. Presenta tres capas que se forman de manera sucesiva sobre la membrana plasmática:

• Lámina media: es la capa más externa de la pared celular y es compartida por células contiguas, lo que favorece su unión. Está formada por proteínas y pectinas.
• Pared primaria: es una capa más gruesa que la anterior, formada por microfibrillas de celulosa dispuestas en planos y a las que se unen moléculas de hemicelulosas (inmersas en una matriz de hemicelulosas, pectinas y proteínas).
• Pared secundaria: es una capa más gruesa que la anterior, segregada después de esta, por tanto, está adosada a la membrana plasmática. Puede impregnarse de diferentes sustancias: algunas de naturaleza lipídica que la hacen impermeable (suberina y cutina) y otras que proporcionan resistencia (lignina), un polímero de derivados fenólicos y sales minerales.

Funciones:

• Dar soporte mecánico a las células vegetales para actuar como una especie de esqueleto para la planta.
• Proporcionar la resistencia necesaria frente a los efectos de ósmosis originada por la presencia de un medio hipotónico, que hace que se hinche la célula y se hincha contra la pared (turgencia).
• Proteger frente a la abrasión mecánica y frente al ataque de insectos y patógenos.
• Participar en la comunicación entre las células (a través de plasmodesmos, por los que pasan moléculas de pequeño tamaño).
• Orientar el crecimiento de las células y de los tejidos y participar en la diferenciación celular. Las fibras de celulosa tienen poco estiramiento, lo que, unido a la presión de turgencia, favorece el movimiento dirigido de la célula y del tejido.

Formación:

Comienza a formarse como una fina lámina que aparece entre membranas plasmáticas de las dos células resultantes de la división celular.

• Las proteínas, hemicelulosas y pectinas son segregadas por el Aparato de Golgi (AG), y lo mismo sucede con los componentes de las moléculas especiales que aparecen en la pared secundaria.
• La celulosa es sintetizada directamente en la cara externa de la membrana plasmática por la enzima celulosa sintasa (proteína integral que elabora cada molécula de celulosa a partir de la glucosa activada energéticamente). La dirección de las microfibrillas depende de la dirección del movimiento de las enzimas.

Vacuolas

Son compartimientos membranosos que acumulan distintos tipos de sustancias. La vacuola central, cuya membrana (tonoplasto) presenta sistemas de transportes activos:

• Bombeo de iones hacia el espacio vacuolar, lo que aumenta su concentración y favorece la entrada de agua por un proceso de ósmosis. Esto genera una presión interna de turgencia que aporta rigidez y se complementa con la resistencia de la pared.

Funciones:

• Almacenamiento de nutrientes (azúcares, aminoácidos, proteínas, polisacáridos e iones) y desechos.
• Regulación homeostática, que ayuda a soportar las variaciones del entorno y que favorece el intercambio de sustancias de la célula con el medio exterior.
• Digestión intracelular.
• Defensa del organismo mediante compuestos tóxicos.
• Acumulación de pigmentos que favorecen la interacción con otros organismos, como los insectos, que son atraídos por el color y el olor de las flores.