La célula

Introducción y definición

En 1665, Robert Hooke observó en tejidos de plantas (corchos) pequeños compartimentos a los que llamó cellulae o célula.

La célula es la unidad anatómica fundamental de todos los organismos vivos.

Clasificación celular

Células procariotas

• Se encuentran en organismos unicelulares, por ejemplo las bacterias.
• Presentan membrana plasmática, pared celular rígida y, en ocasiones, cápsula.
• En el interior se ubica el citoplasma, que contiene citosol o hialoplasma (medio acuoso) y estructuras suspendidas.
• Carecen de membranas internas, aunque su citoplasma puede presentar compartimentos funcionales.
• El nucleoide es una región irregular con una molécula larga de ADN (cromosoma) y complejos proteicos que participan en la síntesis y regulación del ADN.
• En el citosol se hallan ribosomas, enzimas y complejos moleculares para síntesis y degradación de biomoléculas.
• Existen cuerpos de inclusión como depósitos de glucógeno, lípidos o polifosfatos.
• Apéndices externos: pili o vellosidades (unión/fijación) y flagelos (movimiento).

Células eucariotas

• Se encuentran en vegetales y animales pluricelulares, y en organismos unicelulares o pluricelulares simples como hongos y algas.
• Son de mayor tamaño que las procariotas.
• Poseen orgánulos rodeados por membranas, cada uno con función específica.
• La membrana plasmática es una bicapa lipídica con proteínas integrales; brinda resistencia, protección, barrera selectiva y contiene receptores.
• El ADN no está disperso: se encuentra circunscrito en el núcleo.

Citoplasma

El citoplasma es una de las tres partes fundamentales de la célula y se localiza entre la membrana celular y la membrana nuclear. Es un coloide que contiene componentes químicos y estructurales para integrar los componentes celulares.

• Fase dispersora: líquida, principalmente agua con iones y pequeñas moléculas en disolución.
• Fase dispersa: macromoléculas insolubles (micelas) como proteínas y grasas.
• Movimiento browniano: movimiento vibratorio por “bombardeo” de partículas pequeñas sobre grandes, favorece difusión y distribución de sustancias.
• Estabilidad coloidal: micelas con cargas del mismo signo se repelen y permanecen en suspensión; sales minerales regulan el grado de hidratación.
• Transformaciones sol-gel: el sol es más fluido; el gel ha perdido agua; el cambio es reversible.
• En eucariotas, microfilamentos y microtúbulos forman el citoesqueleto, necesario para forma celular y sostén de sistemas de membranas.
• Las proteínas estructurales originan huso acromático y centriolos durante la división celular; también pueden formar cilios y flagelos.

Las estructuras subcelulares del citoplasma se denominan organoides u organelos (también organitos u orgánulos).

Organelos principales

• Mitocondrias: producen energía por metabolismo oxidativo y generan ATP.
• Retículo endoplásmico: sistema de túbulos, vesículas y membranas interconectadas.
• Retículo endoplásmico rugoso: con ribosomas; parte de la biosíntesis de proteínas.
• Retículo endoplásmico liso: síntesis de lípidos.
• Aparato de Golgi: empaquetamiento y secreción, en particular de proteínas recién sintetizadas.
• Peroxisomas: membranas esféricas con enzimas oxidativas.
• Lisosomas: enzimas hidrolíticas con función digestiva.

Núcleo

• Formado por envoltura nuclear con poros, permite comunicación con el citoplasma.
• Forma esférica u ovoide; limitado por la membrana nuclear o carioteca.
• Contiene ácidos nucleicos y jugo nuclear o carioplasma, con uno o más nucléolos.
• Nucléolo: síntesis y procesamiento de ARN ribosomal y ensamblado de subunidades ribosomales; contiene proteínas y ADN con genes que codifican ARN ribosomal.
• La membrana nuclear es doble capa separada por un espacio perinuclear; su pared exterior se continúa con el retículo endoplasmático, formando una unidad del sistema de membranas.

Mecanismos de transporte celular

El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior y exterior de la célula a través de la membrana, esencial para obtener nutrientes y expulsar desechos del metabolismo.

Transporte pasivo

• Ocurre a favor del gradiente de concentración o carga eléctrica.
• Ósmosis: por proteínas específicas (acuaporinas).
• Difusión simple: paso de sustancias como gases, alcohol y moléculas no polares.
• Difusión facilitada: requiere carrier o transportador (proteína integral).
• Ultrafiltración y diálisis: por efecto de la presión hidrostática.

Transporte activo

• Ocurre en contra del gradiente de concentración; utiliza energía y proteínas transportadoras.
• Uniporte: transporta moléculas en un solo sentido.
• Antiporte: transporta moléculas en sentidos opuestos.
• Simporte: transporta sustancias diferentes en un solo sentido.

Homeostasis

El 60% del cuerpo del adulto es líquido. Se divide en líquido intracelular (LIC) equivalente a 2/3 y líquido extracelular (LEC) equivalente a 1/3.

El LEC está en movimiento constante a través de la circulación y contiene iones y nutrientes necesarios para mantener viva a la célula.

La homeostasis es el mantenimiento de condiciones casi constantes del medio interno.

Adaptación y respuesta

Adaptación: modificación de un organismo para ser viable o funcional en una situación nueva y con características distintas.

Respuesta: manera en la cual un organismo responde a estímulos externos o internos.

• Evitación: minimiza variaciones internas mediante mecanismos de escape.
  • Espacial: búsqueda de microhábitat no estresantes (cuevas, escondrijos) o migraciones.
  • Temporal: hibernación; huevos y pupas resistentes.
• Conformidad: el medio interno cambia paralelamente a condiciones externas; ejemplo: poiquilotermos.
• Regulación: un disturbio ambiental dispara mecanismos compensadores; ejemplo: homeotermos.