LA CÉLULA
La célula es la unidad básica, estructural y funcional de los seres vivos. La palabra célula es de origen latín cellula.
En biología, las células se clasifican en 2 grandes tipos de células:
- las células eucariotas: que poseen núcleo celular y
- las células procariotas: que no poseen núcleo celular
La célula como unidad básica de todos los seres vivos, clasifica a los organismos por la cantidad de células que lo componen siendo:
- organismos unicelulares: formados por una célula única como, por ejemplo, las bacterias y los protozoarios, o
- organismos pluricelulares: de 2 o más células como, por ejemplo, los animales y las plantas
La fotografía siguiente que muestra las células en una hoja joven de Arabidopsis thaliana, una pequeña planta con flores pariente de la mostaza.
Crédito de la imagen: Carrie Metzinger Northover, Bergmann Lab, Stanford University
En biología, la célula es la unidad básica fundamental de todos los organismos vivos. La citología es parte de la biología que estudia las células y sus funciones.
En biología, la célula es la unidad básica fundamental de todos los organismos vivos. La citología es parte de la biología que estudia las células y sus funciones.
Asimismo, las funciones vitales de los seres vivos ocurren dentro de las células y son controladas por sustancias que ellas secretan y, por último, cada célula contiene la información hereditaria lo cual permite su transmisión siguiente generación celular mediante mitosis o meiosis, como parte del ciclo celular.
Función de la célula
Se le atribuye a la célula 3 funciones vitales para la vida: la relación, la reproducción y la nutrición.
Función de relación: Vincula al ser vivo con el medio ambiente y responde al entorno.
Función de reproducción: es el proceso de formación de nuevas células a partir de una célula inicial o célula madre, por medio de la división celular que puede ser por mitosis o meiosis, según el tipo de célula y la etapa que se encuentra en su ciclo de vida.
Función de nutrición: es la incorporación, transformación y asimilación de los alimentos y, de esta manera, la célula forma su propia materia.
No obstante, las células autótrofas (nutrición autótrofa)fabrican su propia materia orgánica utilizando la energía química contenida en la materia inorgánica y, las células heterótrofas (nutrición heterótrofa) elaboran su propia materia orgánica a partir de la materia orgánica de los alimentos que ingiere.
Partes de la célula
Dependiendo del tipo de célula las partes que la forman pueden diferir. La expresión más pequeña de las células, generalmente, se componen 3 elementos:
- Membrana plasmática: membrana celular en células animales y pared celular en células vegetales.
- Citoplasma: líquido que se encuentra en el citosol, lugar donde flotan todos los elementos particulares de cada célula (ADN, mitocondrias, ribosomas, etc).
- Núcleo celular: se encuentra presente en las células eucariotas (con núcleo celular definido) y se encuentra rodeado de citoplasma.
Ver también Partes de la célula.
Teoría celular
La estructura, características y funciones de las células comienzan a ser definidas bajo la teoría celular.
Es discutida alrededor de 1630 y sus primeros 2 postulados se definen en 1839 por Matthias Jakob Shleiden y Theodor Schwann quienes afirman que:
- todos los organismos están conformados por células y,
- las mismas derivan de otra célula precedente.
Estos fundamentos ayudarían posteriormente a a validez de la teoría de la biogénesis, en contra de la abiogénesis en la que se creía anteriormente.
Tipos de célula
Las células se clasifican en diferentes tipos según el contexto en el cual son mencionadas. Algunas de sus divisiones son creadas según: la definición de un núcleo celular, el reino de la naturaleza que pertenece el organismo y en su función dentro de un ser.
Según núcleo celular
De manera general, las células se clasifican en 2 grandes grupos según si poseen o no un núcleo celular definido:
- las células eucariotas y,
- las células procariotas.
Células eucariotas
Las células eucariotas son aquellas que tienen un núcleo celular definido. Este núcleo celular se encuentra dentro de una envoltura nuclear donde se mantiene la integridad del material genético.
La división celular en organismos con células eucariotas se produce a través de la mitosis y su ADN es más complejo. La membrana plasmática de las células eucariotas poseen esteroles, carbohidratos y sus ribosomas son más grandes. Los organismos formados por estas células reciben el nombre de "eucariontes".
Vea también Núcleo celular.
Células procariotas
Las células procariotas son aquellas que no poseen núcleo definido por lo cual el material genético se encuentra disperso por el citoplasma.
La división celular en organismos con células procariotas se produce a través de la división binaria y su ADN no es tan complejo como el de las células eucariotas.
Las membranas de las células procariotas no poseen hidratos de carbono, esteroles y los ribosomas son más pequeños. Los organismos formados por este tipo de células son denominados como “procariontes”.
CÉLULA EUCARIOTA
- Células
de tamaño generalmente grande
- ADN
en el núcleo rodeado por una membrana
- Ribosomas
80 S (los presentes en mitocondrias y cloroplastos son 70 S)
- Con
orgánulos celulares
- División
celular por mitosis
- Con
centriolos, huso mitótico y microtúbulos
- Formas
unicelulares y multicelulares. Estas últimas pueden formar tejidos
- Idéntico
metabolismo de obtención de energía (glucólisis y ciclo de Krebs)
- Células
de tamaño pequeño
- ADN disperso
por el citoplasma (genóforo)
- Ribosomas
70 S
- Sin
orgánulos celulares
- División
celular directa (sin mitosis)
- Sin
centriolos, huso mitótico y microtúbulos
- Pocas
formas multicelulares. No forman tejidos
- Grandes
diferencias en sus metabolismos
https://youtu.be/0gclz-javascript:void(0)
https://view.genial.ly/58b8201975be681c10cdfd6d/interactive-content-la-celula-y-sus-partes
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Según reino de la naturaleza
La división por el tipo de organismo al que pertenece la célula, de manera general, se divide en 2 grandes grupos:
- la célula animal y,
- la célula vegetal.
Célula animal
La célula animal es un tipo de célula eucariota que forman los diferentes tejidos de los animales. La célula animal contiene: envoltura celular compuesta por membrana celular, citoplasma en donde se encuentran los orgánulos celulares y el núcleo celular.
Célula vegetal
La célula vegetal es un tipo de célula eucariota cuyo núcleo está delimitado por una membrana. La célula vegetal contiene: una vacuola que almacena y transporta agua, nutrientes y desechos; plastidios para sintetizar los alimentos y cloroplastos.
Según función
Ejemplo de tipos de célula en el cuerpo humanoSegún la función de las células, ellas se clasifican recibiendo el nombre de la parte del organismo al cual pertenecen.
Por ejemplo, las células somáticas proceden de células madre originadas durante el desarrollo embrionario y padecen de un proceso de proliferación celular y apoptosis.
Lo opuesto a las células somáticas son las células germinales y de las cuales se forman los gametos.
Célula madre
Las células madre se localizan en todos los organismos pluricelulares y que poseen la capacidad de dividirse a través de la mitosis y generar en cada división dos células idénticas y linajes celulares especializados.
Células somáticas
Las células somáticas son aquellas que atienden el crecimiento de los tejidos y órgano de un ser vivo como la piel, los huesos, entre otros. Las células somáticas que mutan pueden ser la causa de cánceres, sobretodo del cáncer de colon.
Vea también:
Fecha de actualización: 21/05/2019. Cómo citar: "Célula". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/celula/ Consultado: 9 de febrero de 2020, 10:34 pm.
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN CELULAR
La membrana plasmática
Las células procariontes y eucariontes tienen una membrana plasmática, una capa doble de lípidos que separa el interior de la célula del ambiente externo. Esta doble capa consta en gran parte de lípidos especializados llamados fosfolípidos.
Un fosfolípido está compuesto de una cabeza de fosfato hidrofílica, que ama el agua, y dos colas de ácidos grasos hidrofóbicas, que le temen al agua. Los fosfolípidos forman, por sí mismos y de manera espontánea, una estructura de doble capa en la que las colas hidrofóbicas se dirigen hacia el centro y las cabezas hidrofílicas quedan hacia afuera. Esta estructura de doble capa, conocida como bicapa de fosfolípidos, es energéticamente favorable y se encuentra en muchas membranas biológicas.
Como se muestra a continuación, las proteínas también son un componente importante en la membrana plasmática. Algunas de ellas la atraviesan completamente y funcionan como canales o receptores de señales, mientras que otras solo están sujetas al borde. En la membrana celular también pueden encontrarse diferentes tipos de lípidos que afectan su fluidez, como el colesterol.
Crédito de imagen: modificada de OpenStax Biología
La membrana plasmática es la frontera entre el interior y el exterior de la célula. Como tal, controla el paso de varias moléculas hacia adentro y hacia afuera, como azúcares, aminoácidos, iones y agua. Qué tan fácilmente puedan atravesar la membrana depende de su tamaño y polaridad. Algunas moléculas pequeñas, no polares, como el oxígeno, pueden pasar de manera directa a través de la región de fosfolípidos. Las moléculas más grandes y polares (hidrofílicas), como los aminoácidos, deben cruzar la membrana por medio de canales de proteínas, un proceso regulado por la célula. Puedes aprender más acerca del transporte celular en la sección membranas y transporte.
El área superficial de la membrana plasmática limita el intercambio de materiales entre la célula y su medio ambiente. Algunas células se especializan en el intercambio de nutrientes o desechos y tienen modificaciones para aumentar el área de la membrana plasmática. Por ejemplo, las membranas de algunas células que absoben nutrientes forman pliegues parecidos a dedos llamadas microvellocidades (microvellocidad en singular). Las células con microvellocidades recubren el interior del intestino delgado, el órgano que absorbe los nutrientes de la comida digerida. Las microvellocidades ayudan a las células del intestino a maximizar la absorción de nutrientes de los alimentos al aumentar el área superficial de la membrana plasmática.
Crédito de imagen: OpenStax Biología. La micrografía es una modificación de la obra de Louisa Howard
El citoplasma
La parte de la célula conocida como citoplasma es ligeramente diferente en eucariontes y procariontes. En las células eucariontes, que poseen núcleo, el citoplasma es todo aquello que se encuentra entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear. En los procariontes, que carecen de núcleo, el citoplasma es todo aquello que se encuentra dentro de la membrana plasmática.
Un componente fundamental del citoplasma de eucariontes y procariontes es el viscoso citosol, una solución a base de agua que contiene iones, moléculas pequeñas y macromoléculas. En los eucariontes, el citoplasma también incluye a los organelos rodeados de membrana que se encuentran suspendidos en el citosol. El citoesqueleto, una red de fibras que dan forma y soporte a la célula, también forma parte del citoplasma y ayuda en la organización de los componentes celulares.
Aunque el citosol está compuesto en su mayor parte de agua, tiene una consistencia semi sólida y gelatinosa, debido a la cantidad de proteínas suspendidas en él. El citosol contiene un rico caldo de macromoléculas y otras moléculas orgánicas más pequeñas, como glucosa y otros azúcares simples, polisacáridos, aminoácidos, ácidos nucleicos y ácidos grasos. También pueden encontrarse iones de sodio, potasio, calcio y otros elementos. Muchas reacciones metabólicas, incluyendo la síntesis de proteínas, se llevan a cabo en esta parte de la célula.
La difusión es un fenómeno espontáneo por el que las partículas y moléculas en un medio fluido se mueven desde una región de mayor concentración a una con menor concentración. El movimiento se produce en el sentido en el que se igualan las concentraciones en las dos regiones, es decir, en el sentido en el que disminuye el gradiente de concentración.
En la naturaleza, la difusión ocurre constantemente y es imprescindible para procesos biológicos esenciales. Por ejemplo, la absorción de dióxido de carbono y la liberación de oxígeno en las plantas se produce mediante difusión, al igual que intercambio de gases en los pulmones.
La ósmosis es un fenómeno de difusión que ocurre cuando hay un gradiente de concentración pero las partículas no pueden moverse libremente mientras que el solvente sí.
Imaginemos una disolución con dos regiones separadas por una membrana semipermeable que deje pasar el agua pero no las partículas de soluto. Si hacemos una de las regiones más concentrada, las partículas de soluto se deberían mover a la región menos concentrada pero la presencia de la membrana lo impide; en este caso el agua, que si puede pasar a través de la membrana, es la que se moverá y pasará a la zona más concentrada hasta que la concentración en ambos lados se iguale.
En el caso de la ósmosis, son las moléculas del solvente, no las partículas, las que se mueven de forma pasiva para reducir el gradiente de concentración. Al igual que la difusión, la ósmosis es clave en muchos procesos biológicos, por ejemplo en la absorción de agua por las raíces de las plantas o la reabsorción de agua en las nefronas durante la formación de orina.
Diferencias clave
| Difusión | Ósmosis |
|---|---|
| Movimiento espontáneo de partículas desde una zona de mayor concentración hay una zona de menor concentración. | Movimiento del solvente, no de las partículas de soluto, desde la zona de menor concentración hacia la zona de mayor concentración a través de una membrana semipermeable. |
| La difusión puede ocurre en cualquier medio y en cualquier tipo de partículas: líquidos, gases y sólidos. | La ósmosis requiere una solución con un solvente liquido. |
| No interviene membrana semipermeable. | Se necesita la presencia de una membrana semipermeable. |
Iguala la concentración de la partícula con una distribución homogénea en el espacio disponible.https://curiosoando.com/que diferencia-difusion-y-osmosisTransporte activo: moverse en contra de un gradiente
Para transportar una sustancia en contra de un gradiente electroquímico o de concentración, la célula debe utilizar energía. Los mecanismos de transporte activo justamente hacen eso: gastan energía (a menudo en forma de ATP) para mantener las concentraciones correctas de iones y moléculas en las células vivas. De hecho, las células ocupan mucha de la energía obtenida en el metabolismo para mantener en funcionamiento los procesos de transporte activo. Por ejemplo, la mayoría de la energía de un glóbulo rojo se usa para mantener los niveles internos de sodio y potasio que difieren de los de su entorno.
Los mecanismos de transporte activo pueden dividirse en dos categorías. El transporte activo primario utiliza directamente una fuente de energía química (p.ej., ATP) para mover las moléculas a través de una membrana contra su gradiente. Por otro lado, el transporte activo secundario (cotransporte) utiliza un gradiente electroquímico, generado por el transporte activo, como fuente de energía para mover moléculas contra su gradiente y, por lo tanto, no necesita directamente una fuente de energía química, como el ATP. A continuación, veremos cada tipo de transporte activo con mayor detalle.
El ciclo de la bomba de sodio-potasio
Crédito de la imagen: OpenStax Biología. Imagen modificada de una obra original de Mariana Ruiz Villarreal
La bomba sodio-potasio transporta sodio hacia afuera de la célula y potasio hacia adentro de la misma en un ciclo repetitivo de cambios de conformación (forma). En cada ciclo, tres iones de sodio salen de la célula y entran dos iones de potasio.
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Iguala la concentración con una distribución no homogénea de solvente y soluto a ambos lados de la membrana semipermeable.
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