La célula Ann N, Luis S, Daniela M

 La Célula

¿Qué es?

La célula es el componente básico de todos los seres vivos. El cuerpo humano está compuesto por billones de células. Le brindan estructura al cuerpo, absorben los nutrientes de los alimentos, convierten estos nutrientes en energía y realizan funciones especializadas. Las células también contienen el material hereditario del organismo y pueden hacer copias de sí mismas, se dividen en dos grupos: EUCARIOTA Y PROCARIOTA

Las células procariotas: son las células más simples porque nada más poseen membrana plasmática que envuelve el citoplasma y el material genético, por ejemplo, las bacterias y las arqueas.

Las células eucariotas: además de poseer membrana plasmática y citoplasma, poseen su material genético dentro de una membrana, formando el núcleo. Las células eucariotas están en todas las plantas, los hongos y los animales. Las células del cuerpo humano son del tipo eucariotas.

Las células eucariotas a su vez se pueden clasificar en:

La célula animal: posee membrana plasmática, núcleo, citoplasma y organelos como la mitocondria, los ribosomas y los lisosomas.

La célula vegetal: además de poseer la membrana plasmática, el núcleo y el citoplasma, la célula vegetal tiene una pared exterior de celulosa, una vacuola central que ocupa gran espacio de la célula y los cloroplastos. En los cloroplastos se encuentra la clorofila que absorbe la luz en el proceso de fotosíntesis.

Un organelo u orgánulo es una estructura específica dentro de una célula. Hay muchos tipos diferentes de organelos. Los organelos también son llamados vesículas. En realidad tienen una función muy importante, porque es una forma de compartimentar todas las funciones que se cumplen dentro de una célula.

Existen organelos característicos de la célula animal, como los centrosomas, los centriolos, los lisosomas, los acrosomas y los melanosomas. También existen organelos característicos de la célula vegetal, como lo son la pared celular, los cloroplastos, los leucoplastos y los cromoplastos.

En general, en las células eucariotas podemos encontrar los siguientes organelos celulares representativos:

• Núcleo celular (con envoltura celular y nucléolo).

• Membrana plasmática o citoplasmática.

• Ribosomas.

• Mitocondrias.

• Vacuolas.

• Aparato de Golgi.

• Retículo endoplasmático liso.

• Retículo endoplasmático rugoso.

• Peroxisomas.

• Centrosomas (en células animales, fúngicas y en organismos eucariotas unicelulares).

• Centriolos (en células animales, fúngicas y en organismos eucariotas unicelulares).

• Lisosomas (solo en células animales).

• Pared celular (en células vegetales, fúngicas y protistas).

• Cloroplastos (en células vegetales y eucariotas fotosintéticas).

• Leucoplastos (en células vegetales y eucariotas fotosintéticas).

• Cromoplastos (solo en células vegetales).

Algunas de las estructuras representativas de las células eucariotas que son comúnmente confundidas con organelos son citoesqueleto, citoplasma, cilios y flagelos. Si quieres conocer más sobre estas células, no dudes en leer las Semejanzas y diferencias entre célula animal y vegetal.

Organelos en células procariotas

Las células procariotas conforman a los organismos procariontes y son mucho más simples que las células eucariotas. Se caracterizan por tener su material genético disperso en su citoplasma, en una zona llamada nucleoide. Tienen algunos organelos que no están presentes en las células eucariotas, tales como los clorosomas y las vesículas de gas.

En general, en las células procariotas podemos encontrar los siguientes organelos celulares representativos:

• Membrana plasmática o citoplasmática.

• Ribosomas.

• Vesículas de gas.

• Pared celular.

• Gránulos de almacenamiento.

• Clorosomas (en algunas bacterias fotosintéticas).

Algunas de las estructuras representativas de las células procariotas que son comúnmente confundidas con organelos son: el citoesqueleto, el citoplasma, la cápsula, los plásmidos, los carboxisomas, los ficobilisomas, los magnetosomas, los pilis, los cilios y los flagelos.

Membrana plasmática

Se llama membrana plasmática, membrana celular, plasmalema  o membrana citoplasmática a una capa doble de lípidos que recubre y delimita a las células, sirviendo de frontera entre el interior y el exterior de la misma, y permitiendo además un equilibrio fisicoquímico entre medio ambiente y citoplasma celular.

La membrana plasmática no es visible bajo un microscopio óptico (sí bajo uno electrónico), pues tiene un grosor promedio de 7,3 nanómetros cúbicos. En las células vegetales y de los hongos, dicha membrana se ubica por debajo de la pared celular.

La permeabilidad selectiva es la característica principal de la membrana plasmática, o sea, su capacidad para permitir o rechazar el ingreso de moléculas determinadas a la célula, regulando así el paso de agua, de nutrientes o de sales iónicas, y manteniendo el citoplasma siempre en condiciones óptimas en lo que a potencial electroquímico (cargado negativamente), pH o concentración se refiere.

Estructura

 Se llama membrana plasmática, membrana celular, plasmalema  o membrana citoplasmática a una capa doble de lípidos que recubre y delimita a las células, sirviendo de frontera entre el interior y el exterior de la misma, y permitiendo además un equilibrio fisicoquímico entre medio ambiente y citoplasma celular.

La membrana plasmática no es visible bajo un microscopio óptico (sí bajo uno electrónico), pues tiene un grosor promedio de 7,3 nanómetros cúbicos. En las células vegetales y de los hongos, dicha membrana se ubica por debajo de la pared celular.

La permeabilidad selectiva es la característica principal de la membrana plasmática, o sea, su capacidad para permitir o rechazar el ingreso de moléculas determinadas a la célula, regulando así el paso de agua, de nutrientes o de sales iónicas, y manteniendo el citoplasma siempre en condiciones óptimas en lo que a potencial electroquímico (cargado negativamente), pH o concentración se refiere.

Funciones

• Delimitar la célula. Definir y proteger la célula de su entorno, separando el afuera del adentro y una célula de otra (en el caso de los tejidos celulares). Es la primera barrera de defensa en caso de agentes invasores, como los virus.
• Administración de nutrientes. La selectividad de la membrana da paso a sustancias deseadas y lo niega a las indeseadas, sirviendo de filtro y de transporte entre el afuera y el adentro, ya que también permite desechar toxinas y desechos metabólicos (como el CO2).
• Preservación de la vida. Intercambiando fluidos y sustancias entre el citoplasma y el medio ambiente, la membrana plasmática procura mantener estable la concentración de agua y de otras sustancias en el citoplasma. Esto implica también conservar su nivel de pH y su carga electroquímica.
• Comunicación celular. Ante estímulos determinados provenientes del exterior de la célula, la membrana plasmática es capaz de reaccionar, transmitiendo información al interior de la célula y poniendo en marcha procesos bioquímicos determinados: la división celular, el movimiento celular o la segregación de sustancias bioquímicas.
• Desplazamiento celular. En algunos casos la membrana celular se alarga y permite la aparición de flagelos (colas) o de cilios (pelos) que permiten a la célula desplazarse físicamente

De acuerdo con el modelo del mosaico fluido, la membrana plasmática es un mosaico de componentes —principalmente fosfolípidos, colesterol y proteínas— que se pueden mover fluida y libremente en el plano de la membrana. En otras palabras, el esquema de la membrana (como el que se muestra a continuación) es solo una instantánea del proceso dinámico en el que los fosfolípidos y proteínas están en continuo movimiento entre ellos.

Los principales componentes de la membrana plasmática son los lípidos (fosfolípidos y colesterol), las proteínas y grupos de carbohidratos que se unen a algunos de los lípidos y proteínas.

Un fosfolípido es un lípido compuesto de glicerol, dos colas de ácidos grasos y una cabeza con un grupo fosfato. Las membranas biológicas usualmente tienen dos capas de fosfolípidos con sus colas hacia adentro, un arreglo llamado bicapa de fosfolípidos.

El colesterol, otro lípido compuesto de cuatro anillos de carbono fusionados, se encuentra junto a los fosfolípidos en el interior de la membrana.

Las proteínas de la membrana pueden extenderse parcialmente dentro de la membrana plasmática, atravesarla por completo, o estar unidas a su cara interna o externa.

Los grupos de carbohidratos están presentes solo en la superficie externa de la membrana plasmática y están unidos a proteínas, formando glicoproteínas o a lípidos, formando glicolípidos.

Transporte Celular

Se llama transporte celular al intercambio de sustancias entre el interior de la célula y el medio exterior en el que se encuentra. Por ejemplo: difusión de gases, sudoración, fagocitosis, exocitosis. Esto se produce a través de la membrana plasmática, que es una barrera semipermeable que delimita la célula.

El transporte celular es vital para el ingreso de nutrientes y sustancias disueltas en el medio, y la expulsión de residuos o de sustancias metabolizadas en el interior de la célula, como las hormonas o enzimas. De acuerdo a su dirección de desplazamiento de la materia y a su costo energético, hablaremos de:

Transporte pasivo. Al ir a favor del gradiente de concentración, es decir, de un medio más concentrado a uno menos, ocurre por difusión a través de la membrana y no tiene costo alguno de energía, ya que aprovecha los movimientos azarosos de las moléculas (su energía cinética). Existen cuatro tipo de transporte pasivo:

Difusión simple. El material pasa del área más concentrada a la menos concentrada hasta equiparar los niveles.

Difusión facilitada. El transporte está a cargo de proteínas especiales para el transporte que se encuentran en el interior de la membrana celular.

Filtración. La membrana plasmática posee poros por los que puede filtrarse material de cierto tamaño específico hacia su interior, por presión hidrostática.

Ósmosis. Semejante a la difusión simple, depende del paso de moléculas de agua a través de la membrana, por la presión propia del medio y la selectividad de la misma.

Transporte activo. A diferencia del pasivo, marcha en contra del gradiente de concentración (de una zona menos concentrada a una más concentrada), por lo que tiene un costo de energía celular. Esto les permite las células acumular el material que necesitan para sus procesos de síntesis.

Bomba sodio-potasio. Se trata de un mecanismo de la membrana celular que permite, a través de una proteína transportadora, expulsar el sodio del interior de la célula y remplazarlo con potasio, manteniendo los gradientes de iones (escaso sodio y abundante potasio) y la polaridad eléctrica conveniente.

Fagocitosis. Los glóbulos blancos que permiten defender el organismo incorporan, mediante sacos de su membrana plasmática, las partículas extrañas que luego expulsaremos.

Endocitosis: La endocitosis es el proceso a través del cual una célula adquiere material extracelular. La célula crea una vesícula con su propia membrana para rodear al agente externo y situarlo en su interior.

Exocitosis. Al contrario de la fagocitación, expulsa elementos del contenido celular a través de sacos membranosos que se mueven hacia afuera, hasta fusionarse con la membrana y abrirse hacia el exterior. Así se comunican las neuronas: transmitiéndose contenidos iónicos.