La célula

Generalidades

Una célula (del latín cellula, diminutivo de cella, "hueco") es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares. En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (1014), como en el caso del ser humano. Las células suelen poseer un tamaño de 10 µm y una masa de 1 ng, si bien existen células muchos mayores.

Teoría celular

Existen diversas teorías que explican el origen de la vida con su unidad principal, que es la célula: 
Parece ser que la vida emergió hace, al menos, 3.800 millones de años, aproxi­madamente 750 millones de años después de que se formara La Tierra. Cómo se originó la vida y cómo la primera célula se convirtió en un ser,  son cuestiones de especulación, puesto que estos acontecimientos no pueden re­producirse en el laboratorio. No obstante, diferentes tipos de experimentos han proporcionado evidencias importantes sobre algunos pasos del proceso.

-En 1920 se sugirió por primera vez que moléculas orgánicas simples po­drían polimerizar espontáneamente y formar macromoléculas bajo las condicio­nes que se pensaba que existían en la atmósfera primitiva. En el momento en el que surgió la vida, la atmósfera de La Tierra se piensa que contenía poco o nada oxígeno libre, constando principalmente de C02 y N2 además de peque­ñas cantidades de gases como H2, H2S, y CO. Tal atmósfera proporciona condi­ciones reductoras en las que las moléculas orgánicas, con una fuente de ener­gía como la luz solar o descargas eléctricas, se pueden formar espontáneamente. 
-La formación espontánea de las moléculas orgánicas fue demostrada por pri­mera vez experimentalmente en los años 50, cuando Stanley Miller (un estu­diante graduado en aquel entonces) demostró que la descarga de chispas eléc­tricas en una mezcla de H2, CH4, y NH3, en presencia de agua, conducía a la formación de una variedad de moléculas orgánicas, incluyendo varios aminoá­cidos. Aunque el experimento de Miller no reprodujo con precisión las condiciones primitivas de La Tierra, claramente demostró la plausibilidad de la síntesis espontánea de las moléculas orgánicas, proporcionando los materiales básicos desde donde surgieron los primeros organismos vivos.
-Luego de muchas investigaciones otros científicos describieron la teoría celular, la cual dice que: la célula  es la unidad funcional, estructural y de origen de todo ser vivo.

 

Características celulares

En cuanto al tamaño, la mayoría de las células son microscópicas, es decir, no son observables a simple vista, es decir, son microscópicas. A pesar de ser muy pequeñas (un milímetro cúbico de sangre puede contener unos cinco millones de células), el tamaño de las células es extremadamente variable. La célula más pequeña observada, en condiciones normales, corresponde a Mycoplasma genitalium, de 0,2 μm, encontrándose cerca del límite teórico de 0,17 μm.21 Existen bacterias con 1 y 2 μm de longitud. Las células humanas son muy variables: hematíes de 7 micras, hepatocitos con 20 micras, espermatozoides de 53 μm, óvulos de 150 μm e, incluso, algunas neuronas de en torno a un metro. En las células vegetales los granos de polen pueden llegar a medir de 200 a 300 μm y algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 cm (codorniz) y 7 cm (avestruz) de diámetro. Para la viabilidad de la célula y su correcto funcionamiento siempre se debe tener en cuenta la relación superficie-volumen. Puede aumentar considerablemente el volumen de la célula y no así su superficie de intercambio de membrana lo que dificultaría el nivel y regulación de los intercambios de sustancias vitales para la célula.

Tipos de célula: 

Las células se dividen en dos clases principales, inicialmente definidas según donde situaran al núcleo: Las células procariotas (bacterias) carecen de envoltura nuclear; las células eucariotas presentan un núcleo donde el material genético está separado del citoplasma. Las células procariotas son generalmente más pequeñas y simples que las células eucariotas; además de la ausencia de núcleo, sus genomas son menos complejos y no contienen orgánulos citoplasmáticos o citoesqueleto. Al margen de estas diferencias, los mismos mecanismos moleculares básicos gobiernan las vidas de procariotas y eucariotas, indicando que todas las células presentes hoy descienden de un ancestro primordial único.

DIFERENCIAS ENTRE LA CÉLULA ANIMAL Y LA CÉLULA VEGETAL

En general podemos decir que la principal diferencia entre estos dos tipos de células es que las animales carecen de pared celular,  mientras que este es el componente fundamental que otorga rigidez a las células vegetales (¿alguna vez notaste que, aunque las plantas mueran, al principio igual se quedan "armaditas"? Sólo después de un cierto tiempo -y descomponedores de por medio- pierden la rigidez que les otorga esta pared celular).
En la practica, realizando laboratorios,  encontramos otras diferencias en el material observado (pero no son una regla de las células animales y vegetales). Estas son:
• las células de epitelio bucal son de menor tamaño que las células de tomate;
• Célula animal: Lo importante (por ahora) es (1) membrana plasmática (2) citoplasma (5) núcleo (6) nucleolo
• hay pigmentos cromoplastos en el citoplasma de las células del tomate pero no detectamos pigmentos en el citoplasma de las células de epitelio bucal. 

ESTRUCTURA  CELULAR

La célula se compone de tres partes fundamentales: membrana celular, citoplasma y núcleo.

1. MEMBRANA CELULAR.-Es una capa viva y semipermeable con propiedades físicas y químicas especiales y es a la vez una cubierta elástica y finísima.

Funciona regulando el paso de materiales hacia el interior o el exterior de la célula, es decir selecciona ciertas sustancias que son necesarias para el metabolismo (glucosa, aminoácidos, y ácidos grasos) y también controla la salida de sustancias que pueden ser producto de excreción (agua, Urea, CO2) o de secreción (enzimas y hormonas).

2. EL CITOPLASMA.-es la parte del protoplasma, que se encuentra entre la membrana plasmática y el núcleo. Es el medio interno complejo y heterogéneo más importante de la célula y donde se producen la mayoría de las funciones metabólicas y de biosíntesis. El citoplasma está constituido por las partes: inclusiones y la matriz citoplasmática.
A) INCLUSIONES CITOPLASMATICAS.- son granulaciones que se encuentran en interior del citoplasma; pero, por ser producto de metabolismo celular, tiene un carácter transitorio. En general son sustancias de secreción, excreción o reserva.
Entre las inclusiones más importantes tenemos: El almidón, gotas de grasa y aceites esenciales, cristales de hemoglobina y melanina, etc


B) LA MATRIZ CITOPLASMÁTICA.-es la parte más importante, que rodea a todas las organelas que están dentro de la célula. En esta parte se producen fenómenos biosintéticos; la célula recibe del exterior materia prima, que luego la descompone convirtiéndola en energía útil para su funcionamiento..
Las principales organelas son: las mitocondrias, retículo endoplasmático, los lisosomas, ribosomas, aparato de golgi, centrosomas o centro celular, los plastidios, las vacuolas.



1. MITOCONDRIAS.-son pequeños cuerpos alargados cilíndricos o esféricas de aproximadamente 10 micras de longitud y 1,5 micras de diámetro. Su función es producir energía y respiración a la célula.




2. El retículo endoplasmático.-es un sistema de repliegues del citoplasma formando una especie de tubos comunicantes que parten del núcleo hasta llegar a la membrana celular. Su función es proveer una vía para el transporte intrarcelular, la salida y entrada de materiales a la célula y síntesis de algunos compuestos.

3. Los lisosomas.-son pequeños organoides s esféricos de una sola membrana.

Función segregan enzimas digestivas para descomponer a las macro- moléculas más pequeñas, con el fin de ser utilizadas como compuestos energéticos. Digieren a la vez restos de mitocondrias, microbios y otras sustancias solubles que hay entrado del exterior a través de las funciones de fagocitosis y de la pinocitosis.

Ejm: los glóbulos blancos poseen muchos lisosomas con el fin de destruir todas las sustancias que entra en el organismo ya que su función es la defensa contra agentes extraños.

4. LOS CENTROSOMAS.-son cilindros rectos de constitución proteica, sin membrana, de posesión fija y como un corpúsculo situado siempre cerca del núcleo de la célula animal y en vegetales inferiores. En celula en reposo presenta como dos pequeñas granulaciones, los centríolos, los cuales están rodeados de una región más clara llamadas centrósfera, confieren radiadas a manera de estrellas, constituyendo el áster. Entre los dos centríolos se forma el huso.

Función: tienen como función la formación de huso acromático durante la división celular, sirviendo como polos de atracción para los cromosomas. Durante la mitosis se hacen más visibles.

5. los Ribosomas.- Son organoides esféricos y sin membrana que están adheridos al retículo endoplasmático o dispersos en el citoplasma. Químicamente están constituidos por el ácido ribonucleico (ARN)

Función.-Es la síntesis de proteínas, necesarias para la renovación de los tejidos.

6. El aparato de Golgi o complejo de Golgi (Dictiosoma).- Está formado por un conjunto de cavidades y pequeñas vesículas, formando haces paralelos, se encuentran cerca del núcleo.

Función: Tiene la función de secreción, excreción y de transportes de sustancias como lípidos, hormonas, etc. Concentra y almacena proteínas sintetizado por el retículo endoplasmático, extrae el exceso de agua de los órganos secretores para ser eliminados al exterior.

7. Vacuolas.- En la célula vegetal estos organoides, son pequeñas cavidades o recipientes llenas de líquido, intercelular, donde a la vez hay diversos productos de secreción y de excreción. Si estas vacuolas al unirse forman una sola se llama vacuoma. (son comunes en células vegetales y mayoría de protozoarios) contienen agua con diversas sustancias disueltas, sales azúcares, ácidos orgánicos, pigmentos.

Algunos animales unicelulares como la ameba, ingieren partículas sólidas de alimentos, estas junto con el agua que la rodean constituyen vacuolas digestivas las que son temporales. También hay vacuolas contráctiles ó pulsátiles, equivalentes al aparato excretor: eñiminan líquidos y productos de desecho mediante contracciones y expansión rítmica y mantienen constante la presión osmótica del citoplasma

8. LOS PLASTOS O PLASTIDIOS: Son órganoides con doble membrana y propios de la célula vegetal y de algas superiores.

Función: intervienen la síntesis y almacenamiento de sustancias orgánicas como carbohidratos, lípidos y proteínas. Pueden llevar diversos pigmentos colorantes, como la clorofila y carotenoides(pigmento rojo, amarillo o anaranjado)

Por los pigmentos que poseen los plastidios, son de las siguientes clases:

§ CLOROPLASTOS. (cloros = verde) : plastidios de color verde, por llevar un pigmento verde llamado clorofila.

§ CROMOPLASTOS.- (Cromo = color) plastillos, pigmentos colorantes como el pigmento rojo (lecopeno) amarillo(xantofila) anaranjado (caroteno). Son los que dan color a las flores y a las frutas de muchas plantas.

§ LEUCOPLASTOS. (leucos = blancos) plastidios incoloros que sirven como centro de almacenajo de ciertos materiales de citoplasma como en el caso del almidón (amiloplastos)

. OLEOPLASTOS.-Plastidios incoloros y almacenado de gotitas de aceites tales como maní, semillas de higuerilla, etc.

3. El Núcleo. Es un corpúsculo en medio del citoplasma, bien visible y perfectamente limitado.

El núcleo es el “centro de información” de la célula y desempeña funciones muy importantes en el metabolismo y reproducción celular.

Fue descubierto por Robert Brown en 1831. El núcleo durante la vida de una célula puede presentarse de dos formas diferentes; una mientras la célula se nutre y crece hasta llegar a la edad adulta, llamado periodo interfásico; y la otra, durante el proceso de reproducción llamado periodo de división.

La células poseen un solo núcleo pero en algunos casos puede haber dos, un grande y el otro pequeño, como sucede en el paramecio y celulas hepáticas de algunas especies.

Son:

a) La membrana nuclear o carioteca.

b) El núcleolo.

c) Jugo nuclear o cariolinfa.

d) Los cromosomas.

a) Membrana Nuclear, es una membrana doble, con poros definidos, relacionada con el retículo endoplasmático y encargada de regular el intercambio de materiales entre el núcleo y el citoplasma y viceversa que regulan el intercambio de sustancias entre ambos.

b) En nucléolo: son formaciones esféricas que pueden en un núcleo hallarse varios nucleolos. Constituido por pequeñas partículas o granulos de 100 a 150 ángstrom de diámetro, estan formados por ARN y constituyen los centros activos para la síntesis de proteínas y del l ARN. El núcleolo desaparece durante la división celular en la metafas, pero vuelve a reorganizase durante la telofase.