Explorando la Célula: Estructura, Función y Metabolismo

Partes de la Célula y sus Funciones

Membrana Celular

Fina capa que envuelve a la célula y la separa del medio en que vive.

Citoplasma Celular

Contenido de la célula excluyendo el núcleo.

Núcleo Celular

Estructura que lleva la información para regular las funciones celulares. Suele tener forma esférica y estar situado más o menos en el centro de la célula. Cuando la célula se reproduce transmite la información a las células descendientes. Esa información está contenida en unas estructuras en forma de filamentos o bastón llamadas cromosomas. Cada uno está formado por una larga molécula enrollada en espiral, de un compuesto, ADN.

Las células de todos los animales, incluidos los seres humanos, las plantas, hongos y protoctistas son células eucariotas. Esto quiere decir:

1. El núcleo está separado del resto del citoplasma por una membrana que lo delimita.
2. El citoplasma está compartimentado, es decir, que está formado por elementos delimitados por membranas llamados orgánulos.

Orgánulos de la Célula

1. Mitocondrias. Tienen forma ovalada y llevan doble membrana que delimita un espacio interior. Son los orgánulos encargados de la obtención de energía para las funciones celulares (ej. respiración celular).
2. Retículo endoplasmático. Conjunto de sacos y canales membranosos comunicados entre sí, que se extiende por todo el citoplasma celular. Los sacos del retículo pueden llevar adosados a su pared externa unas estructuras con forma de grano llamadas ribosomas. En el retículo se fabrican una gran variedad de sustancias (ej, las proteínas).
3. Aparato de Golgi. Formado por pilas de sacos membranosos aplanados que están rodeados de pequeñas bolsas o vesículas. A estas vesículas se incorporan muchos de los productos que la célula fabrica en el retículo.
4. Lisosomas. Son vesículas membranosas en cuyo interior se produce la transformación de sustancias complejas en otras más simples que la célula puede usar.
5. Citoesqueleto. Conjunto de filamentos que se distribuyen formando una red por todo el citoplasma. Son el "esqueleto" de la célula e intervienen en sus movimientos.
6. Centriolos. Tienen la forma de dos cilindros huecos y sus paredes están formadas por filamentos. Los centriolos se encargan de dirigir el movimiento de los filamentos del citoesqueleto.

Metabolismo Celular

Conjunto de las reacciones químicas que suceden en el interior de la célula.

Catabolismo

Conjunto de reacciones cuyo objetivo es degradar las moléculas complejas y transformarlas en moléculas más simples para liberar la energía que contienen. Un proceso común a todas las células es la respiración celular que sucede en las mitocondrias. Este proceso usa el oxígeno para lograr que las moléculas orgánicas, ricas en energía, se rompan y se conviertan en moléculas inorgánicas pobres en energía como el CO₂ y el agua. Así se extrae la energía almacenada en las moléculas orgánicas y puede ser usada por la célula.

Anabolismo

Conjunto de reacciones cuyo objetivo es construir moléculas complejas a partir de otras más simples. El anabolismo usa parte de la energía obtenida del catabolismo.

Entrada y Salida de Partículas

Endocitosis

Las partículas de gran tamaño no pueden atravesar la membrana para entrar en la célula. En estos casos, la membrana se hunde y engloba a la partícula formando una pequeña bolsa que se incorpora al citoplasma.

Exocitosis

Proceso contrario por el que las vesículas celulares vierten su contenido al exterior.

Difusión

Las moléculas pequeñas atraviesan la membrana plasmática mediante dos mecanismos:

Difusión: Proceso mediante el cual dos sustancias tienden espontáneamente a mezclarse sin reaccionar, constituyendo una mezcla homogénea. Por ejemplo, las moléculas de un gas, las de un líquido o las de un sólido disueltas en un líquido. La membrana plasmática deja pasar libremente algunas pequeñas sustancias para igualar la concentración desde la célula al exterior o desde el interior al exterior de la célula.

Ósmosis

Forma especial de difusión. Se trata de la difusión del agua a través de una membrana desde una disolución diluida hacia otra más concentrada. El agua atraviesa la membrana de forma que las concentraciones a ambos lados se igualan.

Transporte Activo

La membrana puede transportar sustancias mediante un proceso contrario a la difusión, desde el lugar en que su concentración es menor a donde es mayor. Esta forma de transporte necesita una gran cantidad de energía y se denomina transporte activo. La membrana plasmática tiene permeabilidad selectiva: deja pasar libremente algunas sustancias y facilita o impide el paso de otras.

Trabajo en Cadena

1. Fabricación de proteínas: En los ribosomas se fabrican las proteínas a partir de una sustancia sencilla que la célula incorpora del medio. El proceso se realiza siguiendo las instrucciones contenidas en el ADN del núcleo.
2. Obtención de energía: La fabricación de proteínas requiere energía procedente de la respiración celular que sucede en las mitocondrias.
3. Transporte: Los ribosomas inyectan las proteínas fabricadas en el interior de las cavidades del retículo endoplasmático por donde son transportadas.
4. Embalaje: El aparato de Golgi es el encargado de empaquetar en vesículas las moléculas que circulan por el interior del retículo.
5. Salida de las proteínas: Las vesículas del aparato de Golgi se pegan a la membrana plasmática y se abren para verter su contenido mediante exocitosis.

La Especialización de las Células

1. Que hace un trabajo concreto.
2. Desarrolla una forma característica.
3. Se producen cambios en su citoplasma.

Los cambios de forma y los que se producen en el interior de una célula especializada la hacen adecuada para desempeñar una determinada función. La especialización celular suele ir acompañada de la pérdida de la capacidad para volverse a dividir. Pero de las dos células hijas, una mantiene su capacidad para que el organismo pueda continuar creciendo.

Ejemplos de Células Especializadas

• Células musculares: Producen el movimiento de los músculos. Son muy largas y con extremos puntiagudos. Sus estructuras y orgánulos le proporcionan capacidad para contraerse.
• Glóbulos blancos: Defienden al organismo de infecciones. Pueden cambiar de forma y se desplazan. Pueden fagocitar microorganismos perjudiciales.
• Espermatozoides: Su núcleo contiene la mitad del número de cromosomas que las otras células del organismo. En su pieza intermedia contiene gran cantidad de mitocondrias. El flagelo le permite desplazarse.

Tejidos

Agregado de células del mismo tipo, organizado para realizar una función común.

Tejido Epitelial

Función: Proteger. Forma la parte más superficial de la piel y la pared que recubre el interior y exterior de todos los órganos. Sus células se disponen una junto a otra como las piezas de un puzle. Ejemplo: el tejido glandular, su función es producir y segregar sustancias.

Tejido Conectivo

Función: Rellenar los espacios entre órganos, acumular reservas y dar soporte al cuerpo. Forma la capa profunda de la piel, el cartílago de las orejas o la nariz y los huesos. Sus células están separadas por sustancias fabricadas por las propias células.

Tejido Muscular

Función: Permitir el movimiento de las diferentes partes del organismo. Forma parte de los músculos que mueven el esqueleto, las paredes del estómago, del corazón y los vasos sanguíneos. Las células son alargadas y con forma de huso.

Tejido Nervioso

Se encarga de recoger la información del exterior y del interior del cuerpo y transmitirla de unos lugares a otros del organismo. Forma los nervios, el cerebro y la médula espinal. Sus células tienen forma estrellada y con largas prolongaciones. Son las neuronas.

Órganos y Sistemas

Órgano

Formado por dos o más tejidos diferentes. Los tejidos se agrupan para realizar una nueva función que cada uno de ellos no puede hacer por separado. Ejemplo: el estómago está formado por tejido epitelial, muscular, glandular, conectivo y nervioso.

Sistema de Órganos o Aparato

Lo constituye un conjunto de órganos cuya actividad está relacionada. Ejemplo: el sistema digestivo formado por órganos como el estómago, el esófago, etc.

Sustancias Inorgánicas y Orgánicas

Sustancias Inorgánicas

Agua y sales minerales.

Sustancias Orgánicas

Glúcidos, lípidos, proteínas y vitaminas.

Alimentos Simples y Compuestos

Alimentos Simples

Formados por un solo tipo de sustancia alimenticia. Ejemplo: el aceite, solo contiene lípidos; el azúcar, solo contiene glúcidos.

Alimentos Compuestos

Formados por diferentes sustancias alimenticias. Ejemplo: el pan contiene glúcidos, proteínas, agua y sales minerales.

Sustancias Inorgánicas

Agua

Es el componente más abundante en los seres vivos y el medio en que se desarrolla la vida de las células. Nuestro organismo pierde agua continuamente y es necesario reponerla con la alimentación. El agua está contenida en todos los alimentos, incluso en los sólidos.

Sales Minerales

Como cloruros, carbonatos, fosfatos... de sodio, potasio, calcio... Se encuentran en los huesos y dientes, a los que dan consistencia. También se encuentran disueltas en todos los líquidos del organismo como la sangre o las lágrimas.

Sustancias Orgánicas

Glúcidos

Los más sencillos como la glucosa y la sacarosa son solubles en agua y tienen sabor dulce, por eso se les denomina azúcares. La glucosa es un azúcar que no puede descomponerse en otros más sencillos. El almidón es una gran molécula (macromolécula) que está formada por la unión de muchas moléculas de glucosa (de 200 a 3000). Debido a su gran tamaño no es soluble en agua.

Lípidos

Como la grasa y el colesterol son sustancias que se disuelven poco o nada en agua. Las grasas de origen vegetal son líquidas a temperatura ambiente y se denominan aceites. Las grasas de origen animal son sólidas y se denominan sebos. Una molécula de grasa puede descomponerse en otras sustancias más sencillas: glicerol y ácidos grasos.

Proteínas

Como la hemoglobina y el gluten son macromoléculas formadas por la unión de centenares o miles de moléculas más simples denominadas aminoácidos. Hay 20 aminoácidos diferentes. Existen muchas proteínas diferentes. Una proteína se diferencia de las demás por el número, tipo y disposición de los aminoácidos que la forman.

Vitaminas

Como la vitamina C o la A son sustancias orgánicas que nuestro organismo necesita en cantidades muy pequeñas, pero son importantes para su correcto funcionamiento y no suelen ser sintetizadas por este. Deben tomarse con los alimentos que las contienen.