LA CÉLULA

Aquí vamos a hablas acerca de aquello de lo que todos los seres vivos estamos formados, la célula.

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Su descubrimiento

Fue el inglés Robert Hook quién descubrió la célula analizando una lámina de corcho y más tarde fue Brook (1831) quien descubrió el núcleo de esta. Más tarde y tras varias investigaciones se llegó a la conclusión de que todos los seres vivos, tanto plantas como animales, estamos formados por células.

Entonces, Schwiden y Shcwann presentaron el modelo de Teoría Celular, la cual establece lo siguiente:

- Todos los seres vivos estamos formados por una o más células

- La célula es la unidad anatómica y fisiológica de todos los seres vivos.

- Toda célula proviene de otra célula, por división de la primera.

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La célula es capaz de llevar a cabo las siguientes funciones: obtener y asimilar nutrientes, eliminar residuos, sintetizar nuevo material para la célula, y ser capaz de moverse y reproducirse.

La célula está formada por: membrana plasmática, uno o más núcleos y citoplasma.

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Pero lo cierto es que hay seres diferentes. Hay organismo unicelulares (es decir, compuestos por una sola célula) como las bacterias, que son pertenecientes a uno de los 5 reinos que existen, el Reino Morena. Sin embargo, también hay seres vivos, como las plantas y los animales que están compuestos por una cantidad incontable de células que trabajan juntas y se organizan para gestionar lo que conocemos como un ser vivo. Un claro ejemplo de ello somos nosotros, los seres humanos, que estamos compuestos por millones de células las cuales se agrupan formando los tejidos de nuestro cuerpo que forman los músculos, órganos y piel de nuestro cuerpo. Hay ciertas características que tienen en común todas las células:

- Todas están rodeadas por una membrana que las separa y comunica con el exterior.

- Todas poseen un medio hidrosalino conocido como citosol en el cual se encuentran los orgánulos responsables del correcto funcionamiento de las célula.

- Todas poseen información genética (ADN y ARN) así como ribosomas implicados en la síntesis de proteínas.

- Todas poseen biomoléculas (glúcidos, lípidos, proteínas...)

Tipos de organización celular

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Existen dos tipos de organización celular:

- Organización celular procariota: se trata de un tipo de organización cuyas células son más simples y se encuentran en la base evolutiva de los seres vivos. Es una organización exclusiva de las bacterias, las cuales tienen la siguiente estructura:

*Poseen una membrana plasmática que delimita el citoplasma celular.

*La membrana plasmática está rodeada por una pared celular rígida que le aporta forma a la célula.

*El citoplasma celular es granuloso, presenta ribosomas y diversas inclusiones rodeadas o no de memebrana

(suelen ser sustancias hidrófobas ya que no se diseulven en el hialoplasma. Suelen tener función de reserva

energética).

*La zona del nucleoide no está separada del resto del citoplasma por ningún tipo de membrana y contiene su

su información genética en forma de ADN densamente empaquetado. El nucleoide posee un cromosoma principal

el cual está formado por una molécula de ADN bicatenario y por plásmidos, los cuales aportan información adicional.

*Algunas bacterias presentan además:

*-Flagelos

*-Pelos y fimbrias que participan en el intercambio de información genética (conjugación)

*-Cápsulas o capas mucosas, las cuales harán más resistente a la bacteria dependiendo de si la tienen o no.

- Organización celular eucariota: el citoplasma posee unos compartimentos rodeados de membranas donde se producen reacciones químicas específicas. Aquí a la información hereditaria se le conoce como núcleo.

Membrana celular

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La membrana celular es una estructura en continua renovación que define unos límites externos y permite a la célula existir como una entidad diferente de su entorno. Sus funciones son las siguientes:

- Intercambiar partículas entre interior y exterior.

- Acreditar su pertenencia a un organismo concreto.

- Captar información del medio interno y de otras células gracias a los receptores de membrana.

La membrana celular está formada por una delgada capa de lípidos y de proteínas de 7-9 nm. Los lípidos de membrana (40%) más abundantes son: fosfolípidos, colesterol y glucolípidos. Las proteínas de membrana (60%) son muy abundantes: pueden ser proteínas elásticas, como la actina y la miosina, otras actúan como enzimas, y también encontramos las glucoproteínas, que son las más abundantes.

- Lípidos: la membrana celular está rodeada por un medio acuoso en el cual los fosfolípidos se organizan formando capas en las que sus polos hidrófobos se encuentran frente a frente y sus polos hidrosalinos están en contacto con el medio acuoso. Los lípidos se mueven con entera libertad en el plano de la bicapa, pudiendo cambiar de sitio y girar sobre sí mismos, lo cual hace que la membrana sea más fluida y por tanto más flexible. Está demostrado que el colesterol también aumenta está flexibilidad.

- Proteínas: las proteínas ocupan distintas posiciones. Las hidrófilas se encuentran en los bordes de la bicapa estableciendo conexiones débiles con las cabezas polares, mientras que las hidrófobas se encuentran inmersas en las capas lipídicas. Las proteínas regulan las reacciones químicas, actúan como receptores de reconocimiento y unión de moléculas señalizadoras y otras actúan como proteínas de transporte con una función crítica.

El citoplasma y sus orgánulos

En el citoplasma hay orgánulos rodeados de membranas y un líquido intracelular conocido como citosol, el cuál está compuesto en un 70-80% de agua y de proteínas, muchas de ellas enzimas. En él hay cantidades variables de ARN, glúcidos, grasas y metabolitos, estas cantidades varían según las necesidades de la célula. En él también se producen muchas reacciones del metabolismo de lípidos y proteínas, sirve de almacén de reservas y contienen proteínas estructurales utilizadas para la reconstrucción de membranas.

El citoesqueleto y el movimiento

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Las células se encuentran en continuo movimiento y tienen forma variable. Los movimientos se producen gracias a 3 tipos de filamentos:

- Microtúbulos: son los filamentos de mayor tamaño que solo se encuentran en las células eucariotas. Tienen forma de cilindro hueco y están formados por subunidades de la proteína tubulina. Su tamaño es variable. Son los encargados de formar estructuras como los cilios, los flagelos y los centriolos. Su función es mantener la forma de la célula e intervienen en el reparto de cromosomas durante la mitosis.

- Mifrofilamentos: son los filamentos de menor tamaño y están formados por subunidades de la proteína actina. Están localizados debajo de la membrana e intervienen en los movimientos y contracciones musculares, en los cambios de forma y son responsables de la división del citoplasma.

- Filamentos intermedios: el tamaño de estos es de un grosor intermedio entre los dos anteriores. Su función es crear estructuras estables que mantienen la forma de la célula.

El citoesqueleto es un entramado denso de haces de fibras proteicas que se extienden por todo el citoplasma. La red no es permanente ni rígida, es dinámica y actúa de acuerdo a la actividad de la célula. Se han identificado des mecanismos de movimiento celular:

- El primero corresponde a la acción de proteínas contráctiles donde los filamentos de actina desempeñan un papel muy importante. Estos filamentos están formados por cadenas helicoidales compuestas por subunidades de la proteína globular actina. A veces otras proteína, como la miosina, actúan con estos filamentos para producir el movimiento celular. La actina y la miosina componen conjuntos complejos contráctiles que se encuentran en las células musculares de los vertebrados.

- Los cilios y los flagelos son estructuras largas y delgadas de 0,2 micrómetros de diámetro. Se extienden desde la superficie de muchos tipos de células eucariotas. Sirven para la propulsión celular. En el caso de las células fijas contienen una corriente mucus que arrastra hacia la garganta los restos de hollín, polvo, poles, alquitrán de tabaco y otras sustancias extrañas injeridas. Su estructura interna es siempre la misma: un conjunto de microtúbulos rodeados por una membrana.

Los centriolos están presentes en todas las células animales y en algunas algas y hongos, siempre en parejas formando ángulos rectos entre sí. Cada centrismo tiene forma cilíndrica y está formado por 9 tripletes de micrtotúbulos. En las parejas, cada uno se encuentra girado respecto al otro y están unidos entre ellos mediante las proteínas. La pareja se localiza cerca del núcleo y en el centro celular, actuando como centro organizador de microtúbulos. Antes de la división celular, se duplican y cada pareja va a una célula hija.

Los orgánulos

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Los orgánulos son unos compartimentos especializados en funciones determinadas de acuerdo al tipo específico de enzimas que poseen. Estos son:

- Retículo endoplasmático (RE): está formado por una red de cavidades, sacos aplanados, tubos y canales conectados entre sí. La cantidad de RE no es fija, pues depende de la actividad celular. Lo hay de dos tipos:

*RE rugoso: se encuentra en todas las células eucariotas y predomina en aquellas que fabrican una gran cantidad de

proteínas. Es de aspecto granuloso, posee ribososmas y tiene como función la síntesis de proteínas de memebrana y

proteínas que salen de la célula.

*RE liso: está formado por un conjunto de pequeños túbulos con la pared externa lisa. No poseen ribosomas.

Abundan en células especializadas, como los hepatocitos, donde tiene lugar la transformación de sustancias como el

alcohol o el pesticida en sustancias solubles en agua y más fáciles de eliminar del organismo. También son los

encargados de la síntesis de los lípidos.

- Ribosomas: son pequeños orgánulos que se encuentran en todas las células y tienen como función la síntesis de proteínas. Están formados por ARN y proteínas, no están rodeados por ninguna membrana y poseen dos subunidades (una pequeña y otra grande) las cuales se juntan para formar un ribososma activo (en eucariotas). Se forman en el núcleo y a través de los poros pasan al citoplasma. En las células que forman proteínas citoplasmáticas para la reconstrucción de su propia membrana los ribososmas de distribuyen por todo el citoplasma. En las células que elaboran nuevo material de membrana y en proteínas que deben ser exportadas estos se encuentran adheridos al RE rugosos, y aveces se presentan grupos de 5 o 6 llamados polisomas. El número es variable pero dependiendo de la proteína que se quiera fabricar.

- Vacuolas o vesículas: tienen como función el almacenamiento temporal y transporte de material tanto dentro de la célula como hacia el interior y exterior. En las células de plantas y hongos encontramos las vacuolas, que son unas vesículas de mayor tamaño que pueden ocupar del 80-90% de volumen celular. En las células vegetales jóvenes tienen muchas vacuolas, las cuales se van formando para crear una vacuo central grande que se encarga de la turgencia celular y de almacenar temporalmente nutrientes y sustancias de desecho.

- Complejos de Golgi: está formado por sacos aplanados, limitados por una membrana, apilados en forma laxa unos encima de otros y rodeados de vesículas y túbulos. Se localizan cerca del núcleo y en células animales, alrededor de los centriolos. Sirven como centros de compactación y distribución pues reciben vesículas del retículo endoplasmático, convierten el material y el contenido y una vez obtienen el producto terminado lo introducen en vesículas de transporte que los llevan a otras partes del sistema. Se encuentran en casi todas las células eucariotas, en animales de 10 a 20, y en las vegetales se pueden encontrara varias centenas.

- Lisosomas: son unos orgánulos que se crean en el complejo de Golgi. Son unos sacos membranosos que poseen enzimas hidrosalíticas las cuales aíslan del resto de la célula. Estas enzimas están implicadas en la degradación de proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos y lípidos. Para su correcto funcionamiento requieren un medio ácido y el ph de los lisosomas es cercano a 5.

- Peroxisomas: son unos orgánulos que poseen enzimas oxidativas las cuales remueven el hidrógeno de las moléculas orgánicas y lo unen a átomos de oxígeno para crear peróxido de hidrógeno (H2O2). Abundan en células hepáticas, donde participan en la desintoxicación de sustancias e intervienen en la degradación de nacidos grasos.

- Mitocondrias: son de los orgánulos más grandes del cuerpo y pueden ser vistas en el microscopio. Tienen forma variable, pudiendo presentar una forma esférico a pesar de que generalmente tienen un aspecto ovalado. No son estáticas, pueden moverse estando asociadas a microtúbulos. Constan de dos membranas:

*Membrana externa lisa: la separa del citoplasma.

*Membrana interna: forma unos pliegues hacia el interior formando las crestas.

Cada uno de ellas consta de una bicapa lipídica que delimitan entre ellas un espacio intermembrana. El espacio que queda entre las crestas es la matriz.

- Plastos: se encuentran en las células de las plantas y algas y no son capaces de dividirse. Los hay de diferentes tipos:

*Cromoplastos: presentan pigmentos rojos, amarillos o anaranjados que son los responsables del color en las frutas,

flores y en hojas.

*Leucoplastos: abundan en órganos subterráneos, son incoloros y sirven como almacén de sustancias de reserva.

*Amiloplastos: almacenan almidón.

*Cloroplastos: son de color verde gracias a un pigmento que poseen llamado clorofila y son los más importantes ya

que se encargan de la fotosíntesis. A veces pueden haber otros pigmentos que oculten su color verde, como es el caso

de las algas feofídeas que son de color marrón, o las algas rodofídeas que son de color rojo. Poseen dos memebranas:

una externa permeable y otra interna más impermeable. En esta última encontramos el estroma que es un espacio

que posee una gran cantidad de enzimas:

*-Estroma: en el existe una tercera membrana que se dispone en forma de sacos aplanados llamados tilacoides.

El interior de cada tilacoide está unido con el de otros, delimitando así el espacio tilacoidal. Los tilacoides se

agrupan unos con otros formando la grana.

El núcleo

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El núcleo es un cuerpo grande y esférico rodeado por una envoltura nuclear que se compone dos membranas con una longitud de 20-40 nm que se juntan para formar los poros nucleares por los cuales pasan los materiales a través del núcleo y del citoplasma. Los poros nucleares regulan y participan en el transporte de materiales.

En la célula eucariota, la información genética (ADN) se encuentra de forma lineal y unida a proteínas histonas y a otras no histónicas. La unión de estas proteínas con una molécula de ADN constituye un cromosoma, los cuales son solo visibles durante el proceso de división de la célula. Cuándo la célula no está en este proceso se visualizan unas marañas de hilos delgados conocidos como cromatina.

Los nucleolos son estructuras densas y esféricas visibles solo durante la interfase y la profase celular. El número varía en las distintas especies y su tamaño y morfología depende del estado fisiológico de la célula. Están asociados a determinadas zonas cromosómicas. El nucleolo es el lugar de formación de las dos subunidades de los ribosomas. Por tanto, el núcleo gracias a los genes que contiene, es el regulador de las actividades celulares.

Esquema general

Por último, os dejo un esquema general de este tema para que se pueda ver de forma más resumida la información.

Fuente: creación propia

Espero que os haya servido.