Descubrimiento de la célula: el conocimiento de sus estructuras microscópicas y submicroscópicas exigió el concurso de eminentes investigadores que dedicaron muchos años a estos estudios. Han alcanzado grandes éxitos, pero, sin embargo, faltan muchos puntos por aclarar.

Robert Hooke (1665)

Publica su obra Micrografía, en la que recoge los resultados de sus observaciones realizadas sobre cortes finos de corcho. En los encontró innumerables espacios vacíos a los que denominó célula, tal vez por parecido a la celda de un panal de abejas. El corcho es un tejido vegetal constituido por células muertas. Su función es proteger las células vivas presentes en el interior de los troncos de los árboles. Este científico fue el único en utilizar el microscopio para descubrir los misterios del universo.

Anthony van Leeuwenhoek

Este científico enfocó sus lentes de fabricación casera sobre una gota de agua y el contenido de su propia boca, y encontró en todo ello vida abundante: varios millones de criaturas vistas todas unidas en una gota de agua, lo cual clasificó como la maravilla de la naturaleza.

Robert Brown (1834)

Observando a microscopio células vegetales, descubrió una masa oscura esférica y más densa que el resto de las células. Era el núcleo, cuya función e importancia son fundamentales para la vida celular.

¿Qué es la célula?

Es una estructura compleja que puede realizar varias funciones.

¿Cómo está estructurada una célula?

Las células han ido cambiando a lo largo de la historia. Inicialmente, algunas de sus características en relación a su forma y tamaño son:

• Forma: Las células vegetales suelen ser poliedricas, aunque también pueden tener formas irregulares.
• Tamaño: La mayoría de las células suelen medir entre uno y cien micrómetros. Las células más pequeñas conocidas son los microplasmas, unas bacterias cuyo diámetro es de 0,1 nm.

Componentes básicos de la célula

• Membrana celular: Estructura que limita y separa las células del entorno y de otras células.
• Orgánulos: Hace referencia a los compartimentos cerrados rodeados de membrana, dentro de los cuales ocurren reacciones metabólicas.
• Citosol: Contenido de las células.
• Material genético: Compuesto de ADN organizado en los llamados cromosomas, que se encargan de dirigir las actividades celulares.

Clasificación de las células

• Células procariotas: Significa «antes del núcleo»; son las más simples, como las bacterias, las arqueas y los microplasmas.
• Células eucariotas: Significa «el núcleo verdadero»; son estructural y funcionalmente más grandes y complejas que las procariotas y forman parte de organismos como protozoarios, hongos, plantas y animales.

Funciones de las células de las hojas de las plantas

• Una de las características más importantes en las células vegetales es que casi todas presentan una pared celular que rodea a la membrana celular.
• Ciertas células de las plantas presentan cloroplastos, organelos especializados en la fotosíntesis.
• Muchas células vegetales tienen grandes vacuolas.

Partes de la célula

• Membrana celular: También llamada membrana plasmática, es una estructura elástica muy delgada que constituye la principal barrera entre el medio extracelular e intracelular.
• Citoesqueleto: Estructura que da soporte, movimiento y transporte de sustancias dentro de las células; está constituido por microtúbulos, que son cilindros sumamente delgados y huecos.
• Ribosomas: Son los organelos más pequeños del citoplasma, presentan forma esférica y están constituidos por la combinación de distintas proteínas y ARN.
• Retículo endoplásmico: Es un conducto de canales que se extiende a lo largo del citoplasma. Está formado por una membrana sencilla que se conecta con la del retículo endoplásmico rugoso, que tiene gran cantidad de ribosomas.
• Aparato de Golgi: Conjunto de sáculos aplanados que derivan de invaginaciones de la membrana nuclear o del retículo endoplásmico rugoso, y se apilan uno sobre otro. Entre sus funciones está la de recibir desde el retículo endoplásmico.
• Lisosomas: Vesículas separadas por una membrana sencilla; tienen como función general la digestión celular y cuentan con muchas enzimas digestivas que degradan los alimentos ingeridos por la célula, para convertirlos en componentes más sencillos que pueden ser oxidados por las mitocondrias.
• Mitocondrias: Organelos cilíndricos y alargados, rodeados por dos membranas: una externa lisa y una interna con pliegues. El espacio entre las membranas se llama espacio intermembranas y el centro se denomina matriz.
• Plastidios: Organelos característicos de las células vegetales, están rodeados por una doble membrana y tienen ADN propio en su interior.
• Vacuola: Constituyen organelos propios de las células vegetales que se estructuran como grandes sacos separados del citosol de la célula por una membrana sencilla llamada tonoplasto.

La respiración

Se entiende generalmente como la entrada de oxígeno al cuerpo de un ser vivo y la salida de dióxido de carbono, o al proceso metabólico de respiración celular, indispensable para la vida de los organismos aeróbicos. Gracias a la respiración, podemos obtener energía y llevar a cabo nuestra alimentación y nuestra vida diaria de una manera saludable.

Respiración aeróbica

Es un tipo de metabolismo energético en el que los seres vivos extraen energía de moléculas orgánicas, como la glucosa, por un proceso complejo en el que el carbono es oxidado. Cuando llega a la mitocondria, se mezcla con el agua, formando un compuesto químico llamado glucólisis, en el que el oxígeno procedente del aire es el oxidante empleado.

Glucólisis

Tiene lugar en el citoplasma y son reacciones muy parecidas a la fermentación, en las que la glucosa se va degradando hasta llegar a la formación de compuestos de 3 carbonos, ácidos pirúvicos. Por cada molécula de glucosa presente en la glucólisis se obtienen dos ácidos pirúvicos.

Formación de acetil coenzima A

El ácido pirúvico producido en el proceso glucolítico entra en la matriz de la mitocondria, donde sufre una descarboxilación y forma el compuesto acetil coenzima A.

Ciclo de Krebs

Siempre en la matriz, el acetil coenzima A entra al ciclo para degradarse en forma de 3 moléculas.

Respiración anaeróbica

La glucosa puede ser degradada en ausencia de oxígeno para producir ATP por ciertos organismos, como algunas bacterias de agua estancada. En este caso, se habla de respiración anaeróbica.

Fotosíntesis y respiración

• Organismos autótrofos: Capaces de producir sus propios alimentos.
• Organismos heterótrofos: Incapaces de producir su propio alimento.
• Catabolismo: Implica todos los procesos de degradación de moléculas.
• Anabolismo: Proceso de construcción o síntesis de componentes celulares.

Metabolismo

En general, todas las reacciones bioquímicas son catalizadas por enzimas. En una misma célula suelen ocurrir reacciones bioquímicas simultáneas. Las distintas reacciones bioquímicas no están aisladas unas de otras; por el contrario, se relacionan y autoregulan.

¿Qué es ATP?

Es una molécula que está formada por un nucleótido, la adenosina, y una cadena de 3 grupos fosfatos. La mayor parte de la energía del ATP está en los enlaces de los dos grupos fosfatos terminales. La célula tiene enzimas que se encargan de romper el enlace del grupo fosfato terminal.

¿Para qué utilizan los seres vivos el ATP?

Usan la energía liberada por el ATP para realizar funciones como el transporte activo o la contractilidad muscular.

Fotosíntesis

La fotosíntesis es el proceso por el cual los vegetales toman agua y dióxido de carbono del ambiente y lo transforman en glucosa. En los vegetales se encuentra, gracias a la presencia de un pigmento verde, la clorofila, capaz de captar la energía solar para iniciar el proceso fotosintético.