La Célula: Estructura, Funciones y Procesos Vitales

Membrana Plasmática o Celular

Está compuesta por una doble capa de fosfolípidos en la que están insertas distintas proteínas. Sus funciones son proteger a la célula y separarla del entorno que la rodea, y controlar el intercambio de sustancias entre un medio y otro.

Algunas células, como las vegetales, poseen por fuera de esta membrana una capa rígida o pared celular que sirve para proteger y dar sostén a las estructuras internas.

Citoplasma o Matriz Citoplasmática

Consiste en un gel casi líquido compuesto por agua, en el que están inmersas moléculas y macromoléculas libres, como glúcidos, lípidos, aminoácidos y proteínas.

Núcleo

Tiene como función dirigir todos los procesos que se llevan a cabo. En él se encuentra el material genético: ADN, que guarda toda la información necesaria para el funcionamiento de las organelas y desencadenar los procesos de degradación y síntesis que ocurren en el citoplasma.

Organelas

Retículo Endoplasmático

Está formado por una serie de túbulos y vesículas. Por un lado está el RE (rugoso o liso). El RER, de aspecto granuloso, está asociado con ribosomas, que participan en la síntesis de proteínas.

Aparato de Golgi

Está constituido por sacos aplanados. Recibe los productos sintetizados por el RE, los modifica y rodea con una membrana que delimita vesículas, y los distribuye por la célula o los secreta al medio extracelular.

Mitocondria

Es una estructura que consta de una cavidad limitada por una doble membrana. La membrana interna está plegada, formando crestas y aumenta su superficie para la captación de oxígeno ya que en esta organela se lleva a cabo la respiración celular.

Ribosoma

Es una estructura esférica de ARN formada por dos subunidades. Puede estar asociado al RER o libre, y en este último caso sintetiza proteínas intracelulares.

Lisosoma

Es una vesícula que se origina a partir del aparato de Golgi. Contiene enzimas y en él tiene lugar la digestión celular.

Centriolo

Es una estructura par cilíndrica constituida por proteínas. Interviene en la reproducción celular.

Vacuola

Esta estructura tiene forma de bolsa y contiene los nutrientes o los desechos.

Citoesqueleto

Su función es la resistencia mecánica, el mantenimiento de la estructura celular y la formación de canales de circulación de sustancias intercelulares.

Forma, Tamaño y Color de las Células

Forma

  • Esférica: Adaptadas a la flotación.
  • Poliedricas: Especializadas en la función de protección.
  • Estrelladas: Encargadas de captar y transmitir los impulsos nerviosos.
  • En forma de huso: Forman las paredes de distintos órganos y pueden achicarse o agrandarse, lo que permite que los músculos se muevan en conjunto.

Tamaño

Miden entre 10 micrómetros y 100 micrómetros de longitud. Este tamaño pequeño facilita el intercambio de materiales que se establecen en cada célula.

Reproducción Celular

La reproducción celular consiste en la división de la célula; para esto es necesario la duplicación del material genético.

El ciclo celular está formado por la duplicación de los componentes celulares y la distribución equitativa entre las células hijas y está comandado por el núcleo ya que el ADN regula el crecimiento y formación de las células.

Mitosis

Permite obtener, a partir de una célula madre, dos células hijas exactamente iguales a la que le dio origen. Tienen el mismo número de cromosomas.

  • Interfase: La célula presenta su actividad y el ADN se autoduplica.
  • Profase: Se forman cromosomas y el huso, al cual se fijan los primeros para migrar hacia los polos.
  • Metafase: La carioteca se desintegra. Los cromosomas se unen al huso en el plano ecuatorial de la célula.
  • Anafase: Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan y se dirigen hacia los polos opuestos de las células donde están los centriolos.
  • Telofase: Las cromátidas hermanas separadas constituyen los nuevos cromosomas de las células hijas. Se forman las nuevas cariotecas.
  • Citocinesis: Se divide el citoplasma. El resultado son dos células hijas con la misma dotación cromosómica que la progenitora.

Meiosis

A partir de una célula madre se obtienen cuatro células hijas con la mitad del número de cromosomas, de las cuales degeneran tres y queda solo una.

  • Profase 1: Se divide en cuatro partes: el apareamiento de los cromosomas homólogos formando una tétrada y el intercambio de información genética entre las cromátidas de los cromosomas homólogos, luego se separan.
  • Metafase 1: Los cromosomas apareados se alinean en el plano ecuatorial.
  • Anafase 1: Los cromosomas homólogos migran hacia los polos.
  • Telofase 1 y Citocinesis 1: El citoplasma se divide y da como resultado dos células hijas haploides.
  • Meiosis 2: Esta etapa es igual a la mitosis de una célula pero no existe una duplicación previa del ADN. El resultado final son cuatro células hijas.

Distintas Células

Célula Vegetal

  • Tiene pared celular.
  • Presenta cloroplastos.
  • No tiene centriolos.
  • Vacuolas grandes.

Célula Animal

  • No tiene pared celular.
  • No tiene cloroplastos.
  • Tiene centriolos.
  • Vacuolas pequeñas.

Mitosis vs. Meiosis

Mitosis

  • Se cumple en células somáticas.
  • Se originan dos células hijas.
  • Se mantiene el número de cromosomas.
  • Se originan células diploides.

Meiosis

  • Se cumple en las células sexuales.
  • Se originan cuatro células hijas.
  • Se reduce a la mitad el número de cromosomas.
  • Se originan células haploides.

Metabolismo

Es el conjunto de reacciones a través de las cuales los seres vivos intercambian y utilizan la energía y la materia.

Reacciones de Síntesis (Anabólicas)

Son aquellas donde la energía potencial de los productos es mayor que la de los reactivos.

Reacciones Catabólicas

Son aquellas donde la energía potencial es menor que la de los reactivos; liberan energía al medio.

La energía del sol es captada por los organismos durante la fotosíntesis; aquí la materia inorgánica del ambiente se transforma en materia orgánica, y a la vez en energía química que pasa a los organismos heterótrofos, a los descomponedores y al ambiente durante la respiración celular.

Fotosíntesis

Es el proceso mediante el cual la energía ingresa en el ecosistema. En este, las plantas captan por medio de la clorofila la energía de los factores de la luz visible y transforman el CO2 y H2O en moléculas orgánicas de glucosa.

Dos Etapas:

  • Fotoquímica: Se realiza en presencia de la luz.
  • Biosintética: Necesita de los productos generados por la primera etapa.

La fotosíntesis produce dos transformaciones:

  • La materia inorgánica en orgánica.
  • La energía solar en energía química.

Respiración

Es un proceso catabólico que ocurre cuando la energía contenida en los enlaces químicos de las moléculas orgánicas se convierte en energía utilizable.

Cuando la respiración requiere O2 se denomina aeróbica y cuando no, es anaeróbica.

Sistemas

  • Sistemas Aislados: No intercambian energía ni materia con el medio.
  • Sistemas Abiertos: Intercambian materia y energía con el medio. Ejemplo: una célula, una planta.
  • Sistemas Cerrados: No intercambian materia con el medio, solo energía. Ejemplo: una lámpara.

Radiación

  • Radiación Visible o Luz: Puede ser percibida por los seres humanos y en muchos casos descomponerse en radiaciones monocromáticas que van del violeta al rojo. Constituye el 42% de la energía emitida por el sol y es la aprovechada para la fotosíntesis.
  • Radiación Ultravioleta: Tiene menor longitud de onda y no puede ser percibida por las personas aunque sí por algunos seres vivos como las abejas; provoca alteraciones en los organismos.
  • Radiación Infrarroja: Tampoco puede ser percibida por las personas pero sí por las serpientes de cascabel; tiene una longitud de onda mayor a la luz visible. Produce energía térmica y calor.

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