La célula
Una célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el
elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número
de células que posean: si sólo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos);
si poseen más, se les llama pluricelulares. En estos últimos el número
de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (10), como en el caso del ser humano. Las células suelen poseer
un tamaño de 10 m y una masa de 1 ng, si bien existen células muchos
mayores.
Características
Las células, como sistemas termodinámicos complejos, poseen una serie de
elementos estructurales y funcionales comunes que posibilitan su supervivencia; no obstante, los
distintos tipos celulares presentan modificaciones de estas características
comunes que permiten su especialización funcional y, por ello, la ganancia de complejidad.De este modo, las células
permanecen altamente organizadas a costa de incrementar la entro pía del entorno, uno de los requisitos de
la vida.
Características estructurales
La existencia de polímeros como la
celulosa en la pared vegetal permite sustentar la estructura celular empleando
un armazón externo.
·
Individualidad:
Todas las células están rodeadas de una envoltura (que puede ser una bicapa
lipídica desnuda, en
células animales; una pared de polisacárido,
en hongos y vegetales;
una membrana
externa y otros elementos
que definen una pared compleja, en bacterias Gram negativas; una pared de peptidoglicano, en bacterias Gram
positivas; o una pared de
variada composición, en arqueas)
que las separa y comunica con el
exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene el potencial
de membrana.
·
Contienen un medio
interno acuoso, el citosol,
que forma la mayor parte del volumen celular y en el que están inmersos los orgánulos celulares.
·
Poseen material
genético en forma de ADN, el material
hereditario de los genes y
que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular, así como ARN,
a fin de que el primero se exprese.
·
Tienen enzimas y otras proteínas,
que sustentan, junto con otras biomoléculas,
un
metabolismo activo.
Características
funcionales
Las enzimas,
un tipo de proteínas implicadas en el metabolismo celular.
Las células vivas son un sistema bioquímico
complejo. Las características que permiten diferenciar las células de los
sistemas químicos no vivos son:
·
Nutrición.
Las células toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra,
liberan energía y eliminan productos de desecho, mediante el metabolismo.
·
Crecimiento y multiplicación. Las células son capaces de dirigir su propia
síntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una célula crece y se
divide, formando dos células, en una célula idéntica a la célula original,
mediante la división
celular.
·
Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de forma o
función en un proceso llamado diferenciación
celular. Cuando una
célula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban
previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse. La
diferenciación es a menudo parte del ciclo celular en que las células forman estructuras
especializadas relacionadas con la reproducción, la dispersión o la
supervivencia.
·
Señalización. Las células responden a estímulos químicos y
físicos tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de células
móviles, hacia determinados estímulos ambientales o en dirección opuesta
mediante un proceso que se denomina quimiotaxis.
Además, frecuentemente las células pueden interaccionar o comunicar con otras
células, generalmente por medio de señales o mensajeros químicos, como hormonas, neurotransmisores, factores
de crecimiento... en seres
pluricelulares en complicados procesos de comunicación
celular y transducción
de señales.
·
Evolución. A diferencia de las estructuras inanimadas, los
organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. Esto significa que hay cambios hereditarios (que
ocurren a baja frecuencia en todas las células de modo regular) que pueden
influir en la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo
positivo o negativo. El resultado de la evolución es la selección de aquellos
organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.
Las propiedades celulares no tienen por qué ser
constantes a lo largo del desarrollo de un organismo: evidentemente, el patrón de
expresión de los genes varía en respuesta a estímulos externos, además de
factores endógenos. Un aspecto
importante a controlar es la pluripotencialidad, característica de algunas células que les permite
dirigir su desarrollo hacia un abanico de posibles tipos celulares. En metazoos,
la genética subyacente a la determinación del destino de una
célula consiste en la expresión de determinados factores
de transcripción específicos del linaje
celular al cual va a
pertenecer, así como a modificaciones epigenéticas. Además, la introducción de otro tipo de factores
de transcripción mediante ingeniería
genética en células
somáticas basta para inducir la mencionada pluripotencialidad, luego este es
uno de sus fundamentos moleculares.
Citoplasma
El citoplasma es la parte del protoplasma que, en una célula eucariota, se encuentra entre
el núcleo celular y la membrana
plasmática. Consiste en una
emulsión coloidal muy fina de aspecto granuloso, el citosol o hialoplasma,
y en una diversidad de orgánulos
celulares que desempeñan diferentes
funciones.
Su función es albergar los orgánulos celulares y contribuir al
movimiento de estos. El citosol es la sede de muchos de los procesos metabólicos que se dan en las células.
Ribosomas
ribosomas son complejos macromoleculares de
proteínas y ácido ribonucleico (ARN) que se encuentran en el citoplasma, en las mitocondrias, en el retículo
endoplasmatico y en los cloroplastos. Son un complejo molecular
encargado de sintetizar
proteínas a partir de la información
genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm).
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Los lisosomas son orgánulos relativamente grandes, formados por el retículo endoplasmatico
rugoso y luego empaquetadas por e complejo, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven
para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia)
que llegan a ellos. Es decir, se encargan de la digestión celular. Son estructuras esféricas
rodeadas de membrana simple.
Mitocondrias
Las mitocondrias son orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte
de la energía necesaria para la actividad celular (respiración celular). Actúan, por lo tanto,
como centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP a expensas de los carburantes
metabólicos (glucosa, ácidos grasos y aminoácidos).
La mitocondria presenta una membrana exterior permeable a iones, metabolitos y muchos polipéptidos.
