Estructura y Función de las Células

La Célula: Unidad Fundamental de la Vida

Introducción

Todos los seres vivos están formados por células. Este conocimiento fundamental no se estableció hasta la invención del microscopio. En 1865, Robert Hooke, utilizando un microscopio primitivo, observó láminas delgadas de corcho y descubrió estructuras similares a un panal, a las que llamó células. Posteriormente, examinó fragmentos vegetales y notó que estas celdillas estaban presentes en diversas partes de las plantas, como los árboles y la médula.

En 1838, Schleiden concluyó que los tejidos vegetales estaban formados por células. A mediados del siglo XIX, se planteó que todas las células se originan de células preexistentes, estableciendo la división celular como un fenómeno fundamental.

La Teoría Celular

La teoría celular afirma que:

• Las células constituyen las unidades biológicas y funcionales de los seres vivos.
• Las propiedades de un organismo dependen de las características de sus células.
• Las células se originan únicamente de otras células preexistentes, y la información genética se transmite a través del ADN.

La Forma de las Células

Existe una inmensa diversidad de células, diferenciadas por su forma y tamaño. Las células que se encuentran en estado sólido (como los huevos de rana) tienden a ser esféricas. La forma de las células se relaciona con la presencia de la pared celular.

Ejemplos de células animales y su forma:

• Esféricas: Los óvulos de peces.
• Poliédricas: Las células de los tejidos epidérmicos, que tienen función de protección.
• Estrelladas: Las células nerviosas, que transmiten impulsos nerviosos.
• Con forma de huso: Las fibras musculares.

Forma y Función de la Célula

La forma de una célula está relacionada con su función. Algunas células pueden cambiar su forma según su ubicación y la función que están desarrollando. Por ejemplo, los glóbulos blancos (esféricos), cuya función es la defensa, adoptan una forma irregular cuando engullen un cuerpo extraño.

Estructura de las Células Eucariotas

En todas las células eucariotas se pueden reconocer:

• Una membrana plasmática que las rodea y controla el paso de sustancias hacia el interior y el exterior de la célula.
• Un citoesqueleto, una estructura de sostén.
• Organelas, estructuras subcelulares que realizan funciones específicas.

Las técnicas microscópicas modernas han confirmado que las células eucariotas contienen una multitud de estructuras internas.

Tamaño Celular

El tamaño de un órgano no depende del tamaño de sus células, sino de la cantidad de células que lo componen. Los distintos tipos de células tienen un tamaño característico. Hay células tan pequeñas que en una fila de un milímetro caben 50 células, y otras que se ven a simple vista, como las células de las algas marinas.

Los materiales necesarios para satisfacer las necesidades de una célula son agua, oxígeno, sales y otros nutrientes. Estos materiales penetran en la célula a través de su superficie. La cantidad de materiales que entran debe ser suficiente para satisfacer su metabolismo. Si las células fueran más grandes, la cantidad de materiales que podrían ingresar sería insuficiente.

Tipos de Células

Todos los tipos de células comparten tres características básicas:

• Están rodeadas por una membrana plasmática o celular, a través de la cual se realizan intercambios con el ambiente externo.
• En su interior tienen una sustancia viscosa llamada citoplasma.
• Llevan información genética (ADN) que dirige las actividades celulares y se transmite a las células hijas durante la división celular.

Célula Eucariota

Está rodeada por una membrana doble. En el citoplasma se encuentran una serie de membranas que delimitan las organelas. Algunas células eucariotas, como las vegetales, están rodeadas por una pared celular, que se ubica por fuera de la membrana plasmática.

Célula Procariota

El material genético forma un único cromosoma circular en contacto con el resto del material celular. No presentan un núcleo verdadero. Estas células carecen de membranas internas en su citoplasma. Todas las células procariotas presentan una pared celular por fuera de su membrana. Desde un punto de vista evolutivo, los biólogos consideran que las células procariotas son antecesoras de las eucariotas.

El Citoplasma

El citoplasma es el espacio celular que se encuentra entre el núcleo y la membrana plasmática. Está ocupado por un grupo de organelas. En el espacio que queda entre dichas organelas se encuentra un fluido viscoso llamado citosol.

El citoplasma de las células eucariotas está surcado por filamentos proteicos entrelazados que forman el citoesqueleto.

Organelas Celulares

Ribosomas

Intervienen en la fabricación de proteínas y son las organelas más numerosas del citoplasma.

Mitocondrias

Son organelas que se encuentran en todas las células eucariotas. Están formadas por una doble membrana: una membrana externa fina y una membrana interna plegada. Cumplen una función fundamental en el proceso de respiración celular.

Retículo Endoplasmático

Está formado por una serie de túbulos, sacos aplanados y vesículas. Una porción de este retículo tiene aspecto granuloso porque está asociada con ribosomas.

Complejo de Golgi

Es una continuación del sistema de membranas del retículo endoplasmático. Está formado por sacos aplanados. Recibe los productos sintetizados en el retículo endoplasmático, los modifica y los rodea con una membrana.

El Núcleo

En algunas células animales, el núcleo puede medir aproximadamente 5 milímetros de diámetro. El núcleo cumple dos funciones esenciales:

1. Dirige las actividades celulares.
2. Contiene la información hereditaria, que se transmite de célula a célula a través del proceso de división celular.

Con el microscopio electrónico se puede observar que el núcleo está envuelto por una doble membrana, denominada membrana nuclear.

En el interior del núcleo se encuentra la matriz nuclear o nucleoplasma, en la que se dispone el material genético. Este material tiene aspecto de largas hebras enmarañadas llamadas cromatina. El nucléolo es el cuerpo que más se destaca en el núcleo. Cuando la célula está próxima a dividirse, la cromatina se condensa formando los cromosomas.

Los cromosomas toman el aspecto de bastones unidos longitudinalmente. Estos reciben el nombre de cromátidas y se unen por medio del centrómero.

Cromosomas Homólogos

Son pares de cromosomas similares.

Cariotipo

El conjunto de las características de los cromosomas de una especie constituye su cariotipo.

Células Vegetales

Pared Celular

Las células vegetales están rodeadas por una pared celular, formada por la misma célula, que se ubica por fuera de la membrana citoplasmática. Contiene un polisacárido, la celulosa, que permite mantener la forma de la célula.

Vacuola

Las células vegetales maduras poseen una vacuola, ubicada en el centro de la célula, que ocupa gran parte de su contenido. Es un espacio rodeado por una membrana simple que contiene agua, sales y otros nutrientes. Permite almacenar materiales de reserva y funciona como un elemento de sostén.

Plastos

Los plastos son otras organelas presentes en las células de las plantas y algas, formadas por dos membranas. Existen diferentes tipos de plastos:

1. Los leucoplastos almacenan almidón, un polisacárido que es la sustancia de reserva de los vegetales.
2. Los cromoplastos contienen pigmentos responsables de los colores de flores, frutos y hojas.