La célula: estructura, funciones y tipos

La Célula: Unidad Fundamental de la Vida

La célula es la unidad estructural y funcional básica de los seres vivos, ya que realiza las tres funciones vitales.

Semejanzas entre las células

• Membrana plasmática: Cubierta fina y elástica que rodea la célula, la independiza del exterior, regula la entrada y salida de nutrientes y sustancias de desecho, detecta estímulos del exterior y comunica células entre sí.
• Citoplasma: Sustancia gelatinosa que rellena la célula y contiene orgánulos. En él se realizan las reacciones químicas de la célula (metabolismo).
• ADN: Sustancia química que contiene la información genética. Se distingue en procariotas y eucariotas.

Tipos de células: procariotas y eucariotas

Células procariotas

Presentes en el reino Moneras (organismos unicelulares). Se caracterizan por:

• ADN disperso en el citoplasma en una región llamada nucleoide.
• Citoplasma sin orgánulos, excepto ribosomas.
• Envoltura externa (pared celular).
• Membrana con pliegues (mesosomas).
• Apéndices como flagelos y fimbrias.

Células eucariotas

Presentes en animales, plantas, hongos y protoctistas. Pueden ser unicelulares o pluricelulares. Se caracterizan por:

• Núcleo: Material genético rodeado por una doble membrana.
• Citoesqueleto: Red de filamentos que da forma a la célula y permite su movimiento.
• Variedad de orgánulos: ribosomas, retículo endoplasmático, mitocondrias, aparato de Golgi, lisosomas y vacuolas.

Célula eucariota animal

• Centriolos: Pareja de pequeños cilindros que intervienen en la formación de estructuras para el movimiento (cilios y flagelos) y en la división celular.
• Vacuolas pequeñas.
• Carecen de pared celular y cloroplastos.

Célula eucariota vegetal

• Pared celular.
• Cloroplastos: Estructuras membranosas que contienen clorofila y permiten realizar la fotosíntesis.
• Grandes vacuolas para almacenar sustancias nutritivas y de desecho.

Estructura del Núcleo

El núcleo pasa por dos estados:

• Núcleo en división.
• Núcleo interfásico: De forma esférica si la célula es redondeada y alargada si es cilíndrica. Se encuentra en el centro de la célula animal y desplazado en la vegetal.

Membrana nuclear: Envoltura de dos membranas con ribosomas en su superficie. Tiene poros que permiten la comunicación entre el interior del núcleo y el citoplasma.

• Nucleoplasma: Líquido nuclear.
• Nucleolo: Estructura redondeada, más oscura que el resto, que fabrica componentes de los ribosomas.
• Cromatina: Material nuclear formado por filamentos de ADN y proteínas. Contiene la información imprescindible para el funcionamiento celular. Cuando se condensa, forma los cromosomas.

Metabolismo Celular

El metabolismo celular se divide en dos fases:

• Anabolismo: Fase constructiva en la que se forman moléculas complejas a partir de moléculas sencillas. Requiere aporte de energía (fotosíntesis).
• Catabolismo: Fase destructiva en la que moléculas complejas se fragmentan y se transforman en otras más sencillas. Se libera energía que la célula emplea en el anabolismo (respiración celular).

Paso de Sustancias a Través de la Membrana

El paso de sustancias a través de la membrana puede ocurrir de diferentes maneras:

• Difusión: Para sustancias de pequeño tamaño (O₂, CO₂, sales minerales).
• A través de proteínas: Para sustancias de mayor tamaño o con carga. Las proteínas forman canales o bombas que transportan las sustancias.
• Formando vesículas: Para sustancias muy grandes. La membrana se hunde y engloba la partícula, formando una vesícula que pasa al citoplasma celular (endocitosis). El proceso inverso es la exocitosis.

Nutrición Celular

Nutrición en células heterótrofas

El alimento se incorpora a la célula y se digiere en vacuolas digestivas, transformándolo en moléculas sencillas. Si las partículas son sólidas (fagocitosis), o líquidas (pinocitosis). Las mitocondrias, con la ayuda del O₂, utilizan la materia orgánica y la transforman en CO₂ y agua en un proceso que libera energía (respiración celular). El CO₂ sale al exterior por difusión. Parte de esta energía se utiliza en el anabolismo.

Nutrición en células autótrofas

Utilizan agua, CO₂ y sales minerales para fabricar materia orgánica mediante la fotosíntesis, liberando O₂ y utilizando energía luminosa. Parte de la materia orgánica fabricada en los cloroplastos se utiliza para obtener energía mediante la respiración celular. Durante el día, las células autótrofas producen más O₂ por fotosíntesis del que consumen mediante la respiración celular. Esta energía se utiliza en el anabolismo para construir moléculas complejas.

Función de Relación

Un estímulo es un cambio que provoca una respuesta celular. Puede ser químico (concentración de sal) o físico (calor, frío). Las respuestas pueden ser estáticas (sin movimiento) o dinámicas (con movimiento).

Movimiento Celular

En organismos unicelulares, el movimiento es una forma de responder a estímulos (taxis). En organismos pluricelulares, solo algunas células pueden moverse. El citoesqueleto está estrechamente relacionado con el movimiento: sus fibras y filamentos forman estructuras contráctiles en el citoplasma celular o prolongaciones vibrátiles hacia el exterior que permiten el movimiento de la célula.

• Movimiento ameboide: La célula avanza emitiendo prolongaciones (pseudópodos).
• Movimiento vibrátil: La célula hace vibrar filamentos en su superficie (cilios o flagelos).
• Movimiento contráctil: La célula se acorta y alarga por filamentos contráctiles.

Reproducción Celular

La célula se divide en dos o más células idénticas. La célula madre crece en tamaño y su contenido celular se reparte entre las células hijas. Cada una recibe información hereditaria; el ADN se duplica antes de que la célula se divida.

• Bipartición: La célula madre se divide en dos células hijas de igual tamaño (mayoría de células de nuestro cuerpo, protozoos, bacterias).
• Gemación: La célula madre se divide en dos células hijas, aunque una de ellas es menor y se desarrolla como una yema sobre la otra.
• Esporulación: La célula madre forma numerosas células hijas llamadas esporas que permanecen en su interior hasta que se rompe la membrana para liberarlas (hongos).

Principios Básicos de la Teoría Celular

1. La célula es la forma de vida más pequeña que constituye la unidad elemental de los seres vivos.
2. Toda célula de un ser vivo procede de otra célula preexistente.
3. La información necesaria para la vida de las células se transmite de una generación a la siguiente.

Organismos Unicelulares y Pluricelulares

Organismos unicelulares

Son los de organización más sencilla, con una sola célula que realiza las funciones vitales. Son pequeños y pueden tener formas muy variables.

Colonias

Se forman por la división ordenada de una célula, quedando las células hijas unidas entre sí. En algunas, una célula realiza todas las funciones; en otras, hay división del trabajo.

Organismos pluricelulares

Constituidos por muchas células que se han originado a partir de una misma célula inicial, interconectadas y coordinadas. Presentan diferenciación celular (especialización en una actividad determinada). En la mayoría, las células de un mismo tipo se agrupan en estructuras más complejas:

• Tejidos: Agrupación de células con forma parecida y que realizan la misma función.
• Órganos: Estructura con una forma concreta constituida por varios tejidos asociados para cumplir una función determinada.
• Aparatos: Conjunto de órganos que colaboran en una actividad común.