Células

Definición

Las células son la unidad más pequeña o el bloque de construcción de todos los seres vivos.

Anatomía de una célula

Las partes básicas de una célula consisten en:

1. Núcleo
2. Citoplasma
3. Membrana plasmática

El núcleo está situado en la parte más central de la célula y está rodeado por un componente semilíquido de la célula llamado citoplasma. El citoplasma está rodeado por el límite exterior de la célula llamado membrana plasmática.

La sede: Núcleo

El centro de control de una célula es el núcleo. Esta parte de una célula contiene el material genético llamado ADN (ácido desoxirribonucleico) que encierra todos los datos de instrucción para la construcción de la producción de proteínas y células de una persona.

Partes de un núcleo

1. Membrana nuclear (envoltura nuclear) : es una barrera de doble membrana que une el núcleo. Tiene una permeabilidad selectiva.
2. Nucleoplasma : es un líquido gelatinoso que está encerrado por la membrana nuclear. Es en esta parte donde flotan los componentes nucleares.
3. Nucléolos : pequeños cuerpos redondos de color oscuro. Es en esta zona donde se reúnen los ribosomas. Los ribosomas son el lugar real de la síntesis de proteínas.
4. Cromatina : red suelta de hilos irregulares que se dispersa por el núcleo. Cuando se produce la división celular, la cromatina forma los cromosomas.

El área de la fábrica: Citoplasma

El citoplasma es la zona donde se desarrollan las actividades celulares. Se encuentra fuera del núcleo y dentro de la membrana plasmática.

Principales elementos de un citoplasma

1. Citosol – suspende los otros elementos en el citoplasma.
2. Organelos : la maquinaria metabólica de una célula.
3. Inclusiones – nutrientes almacenados o productos celulares almacenados.

Organelos citoplasmáticos

• Mitocondrias – Denominadas la «central de energía» de la célula, ya que suministran ATP. Es un orgánulo con forma de salchicha que está compuesto por una doble membrana situada en cada lado.
• Ribosomas – sitio real de la síntesis de proteínas.
• Retículo endoplásmico : transporta sustancias (principalmente proteínas) de una parte de la célula a otra.
  1. Retículo endoplásmico rugoso : un orgánulo que construye los materiales de las membranas celulares. Esta estructura también se conoce como la fábrica de membranas de la célula y está repleta de ribosomas.
  2. Retículo endoplásmico liso : funciona básicamente en el metabolismo de los lípidos y en la eliminación de fármacos y pesticidas. Es esencial en la síntesis y descomposición del colesterol y las grasas. Las células del hígado contienen una gran cantidad de retículo endoplásmico liso.

• Aparato de Golgi – situado cerca del núcleo. Participa en la modificación y el empaquetamiento de las proteínas desde el RE rugoso a través de los vehículos de transporte.
• Lisosomas : contienen enzimas digestivas. Estas enzimas están formadas por los ribosomas y empaquetadas por el aparato de Golgi.
• Peroxisomas – contiene enzimas oxidasas que utilizan el oxígeno molecular para limpiar las sustancias nocivas y venenosas (por ejemplo, alcohol y formaldehído). Más importante aún, es responsable de convertir los radicales libres en peróxido de hidrógeno y luego en agua con la presencia de la enzima catalasa.
• Citoesqueleto – determina la forma de la célula y proporciona soporte a otros orgánulos.
• Centríolos – dirigen la formación del huso mitótico durante la división celular.

Membrana plasmática o membrana celular

La membrana celular separa las células de su entorno y contiene todos los componentes o materiales celulares. Su estructura se compone de lo siguiente:

• Fosfolípidos
• Colesterol
• Cabezas polares de las moléculas de fosfolípidos
• Proteínas bimoleculares que contienen lípidos: las proteínas son responsables de la función especializada de la membrana celular. Las proteínas de la membrana plasmática pueden ser:
  1. Enzimas
  2. Glicoproteína o proteínas de azúcar = determina el tipo de sangre, sirve como receptores de ciertas bacterias, virus y toxinas. También desempeña un papel en la comunicación o interacción entre células.

La mayoría de las proteínas que se encuentran en la zona de la membrana plasmática tienen que ver con funciones de transporte. El agua o las pequeñas moléculas hidrosolubles o los iones pueden moverse a través de las células, ya que las proteínas se juntan para formar pequeños poros de canales proteicos. Otras proteínas se encargan de unirse a una sustancia y transportarla hacia la célula a través de la membrana.

• Colas no polares de las moléculas de fosfolípidos

Una membrana plasmática tiene dos especialidades comunes, a saber:

• Microvellosidades
• Uniones de membranas

Las microvellosidades son las diminutas proyecciones en forma de dedo de la membrana plasmática que se encargan de aumentar la superficie de la célula para la absorción haciendo que el proceso se produzca más rápidamente. Por otro lado, las uniones de la membrana varían estructuralmente en función de sus funciones:

• Uniones estrechas: son uniones resistentes que fusionan las células en una estructura impermeable que impedirá que las sustancias pasen por el espacio extracelular entre las células.
• Desmosomas: evitan que las células sufran tensiones mecánicas. Por ejemplo, la presencia de desmosomas impide que las células de la piel se separen (estrés mecánico).
• Gap junctions – permiten la comunicación entre células. Las células vecinas están conectadas entre sí por la presencia de CONEXIONES.

Tipos de Células según la función o el papel

Células que conectan partes del cuerpo

• Fibroblastos: células alargadas que contienen una gran cantidad de retículo endoplásmico rugoso (RE) y un gran aparato de Golgi, para fabricar y secretar los bloques de construcción de proteínas de estas fibras.
• Eritrocitos : también llamados glóbulos rojos. Se trata de una célula con forma de disco cóncavo que se encarga de transportar el oxígeno en el torrente sanguíneo. La forma de esta célula ayuda a proporcionar una superficie extra para la captación de oxígeno.

Células que recubren y revisten los órganos del cuerpo

• Células epiteliales: son células de forma hexagonal. La forma de esta célula permite que estas fibras se empaqueten en láminas y cubran un órgano del cuerpo.

Células que mueven órganos y partes del cuerpo

• Células del músculo esquelético
• Células del músculo liso

Células que almacenan nutrientes

• Células grasas

Células que combaten las enfermedades

• Célula fagocítica (macrófago)

Células que recogen información y controlan las funciones del cuerpo

• Células nerviosas (neuronas)

Células que participan en la reproducción

• Ovocitos
• Espermatozoides

Fisiología de una célula

La estructura interna de la célula realiza varias funciones como:

• Metabolismo (uso de nutrientes para construir nuevo material celular, descomponer sustancias y producir ATP)
• Digestión
• Excreción (eliminación de residuos)
• Reproducción
• Crecimiento
• Movimiento
• Irritabilidad (respuesta a un estímulo)

Dos grandes periodos del ciclo celular:

• Fase interfásica o metabólica
• División celular

División celular

Funciones de la división celular:

1. Promover el crecimiento produciendo más células.
2. Procesos de reparación

Antes de que se produzca la división celular, el material genético se duplica con precisión. La replicación del ADN se produce hacia el final del periodo de interfase. Los siguientes procesos tienen lugar cronológicamente:

• La hélice de ADN se desenrolla y divide lentamente sus cadenas de nucleótidos. Cada nucleótido contiene un conjunto de instrucciones o sirve de plantilla para construir otra cadena de nucleótidos.
• Los nucleótidos se unen de formas complementarias como las siguientes:
  1. La adenina (A) se une SIEMPRE a la timina (T)
  2. La guanina (G) SIEMPRE se une a la citosina (C)

• A partir de la hélice de ADN original se forman moléculas de ADN idénticas.
• Cada ADN consta de una hebra de nucleótidos antigua y otra nueva.

Eventos de la división celular:

1. Mitosis: división del núcleo
2. Citocinesis : división del citoplasma

MITOSIS

• La división del núcleo se denomina mitosis. Este acontecimiento se produce después de la replicación del ADN. Cuando el núcleo se divide, las células hijas contienen la misma información genética que la célula madre original.

Las etapas durante la mitosis son las siguientes:

• Profase – etapa en la que la envoltura nuclear y los nucleolos se han roto y han desaparecido. Los cromosomas en durante este tiempo se han unido a las fibras del huso a través de los centrómeros.

Detalle del evento:

• Durante este periodo, los cromosomas aparecen debido al enrollamiento y acortamiento de los hilos de cromatina. Cada cromosoma está formado por un par de cromátidas que se mantienen unidas por un centrómero (pequeño cuerpo en forma de botón). El huso mitótico se une mediante la separación y el desplazamiento de los centríolos hacia el lado opuesto de la célula.

• Metafase – los cromosomas se han reunido durante este periodo y se alinean en el centro del huso a medio camino entre los centriolos (placa de metafase).
• Anafase – las cromátidas que se mantienen unidas se dividen (ahora se llaman cromosomas de nuevo) y comienzan a separarse gradualmente unas de otras hacia los extremos opuestos de las células. Esta fase finaliza cuando termina el movimiento de los cromosomas.
• Telofase – el reverso de la profase.

CYTOKINESIS

• La división del citoplasma comienza durante el período de anafase tardía y termina o ya se ha completado durante la etapa de telofase.

imagen de peacethought.com, biologie.uni-hamburg.de, sciencecity.oupchina.com.hk