Célula

Clasificación de la célula

Todos los organismos vivos están formados por estas unidades anatómicas y, según tengan una o más, pueden ser clasificados en unicelulares (las bacterias, la euglena, la ameba, etc.) y pluricelulares (el hombre, las animales, los árboles, etc). El tamaño puede ser muy variado, generalmente son muy pequeñas y para su observación se debe usar un microscopio. El diámetro puede estar entre 5 y 60 micras. Además de las diferencias de tamaño, presentan una amplia variedad de formas (esférica, cónica, aplanada, irregular, poliédrica, de bastón, entre otros).

La mayoría consta de tres estructuras básicas, la primera es la membrana plasmática, la cual es la barrera principal que establece lo que puede penetrar o salir de ella. El citoplasma, que ocupa la mayor parte del interior y dentro de él hay otras estructuras (orgánulos), que son los encargados de realizar las actividades para su funcionamiento (mitocondria, ribosoma, lisosoma, vacuola, entre otros). Y por último, el núcleo, el cual funciona como una torre de control que dirige y ordena todo lo que ocurre dentro de la unidad anatómica. En él se encuentra todo el material genético (ADN y ARN).

Por otro lado, en el ámbito político esta palabra presenta otra definición, ya que es visto como un grupo de afiliados que constituyen una organización o unidad ligada a un centro común, pero independientes entre sí. Según la estructura interna, estas pueden ser: procariotas y eucariotas.

Las primeras presentan un material genético disperso dentro del citoplasma ya que no presentan un núcleo definido, ejemplo, las bacterias y algas. Las segundas si cuentan con un núcleo bien delimitado, éstas se encuentran representadas por los protozoarios, la vegetal y la animal.

Célula procariota

Son organismos de estructuras muy simples, sin núcleos, en su mayoría son unicelulares, pero se puede dar el caso de algunas multicelulares. Las bacterias y las cianofíceas o algas verdeazuladas, se caracterizan por el hecho de que su ADN no está aislado por una envoltura nuclear. La estructura es muy simple y no tienen sistema de compartimentos limitados por membranas. Están formadas por seis elementos, éstos pueden estar presentes o no en su estructura:

• Pared celular.
• Membrana plasmática.
• Citoplasma.
• Compartimentos.
• Nucleoide.
• Orgánulos.

Las procariotas, son de pequeñas dimensiones, organismos unicelulares limitados por una membrana plasmática. Sobre la membrana, esta presenta una segunda pared celular, y en algunos casos hasta una tercera, que recibe el nombre de cápsula.

La pared es una estructura rígida que da forma a la unidad anatómica y presenta una constitución diferente a las bacterias Gram positiva y Gram negativas. Más allá de la pared, muchas bacterias presentan una capa de polisacáridos o polipéptidos, denominada cápsula de funciones diversas.

Células eucariotas

Son mucho más evolutivas, grandes y modernas que las procariotas, se caracterizan por tener orgánulos membranosos como mitocondrias, retículo endoplasmático y aparato de Golgi. Representa la evolución de la vida y estableció las bases para una mayor diversidad biológica, así como las posibilidades de las unidades anatómicas específicas de los organismos pluricelulares, originando los reinos superiores como las plantas, los hongos, los animales y los protistas. Hay tres tipos:

• Célula Animal

  No poseen plastos ni paredes celulares, están formadas por vacuolas pequeñas muy abundantes.

• Célula Vegetal

  Está recubierta por una pared celulosa y proteínas que protege su membrana y las vuelve más fuertes, resistentes y con cloroplastos conductores de la clorofila necesaria para la fotosíntesis.

• Células de los Hongos

  Su pared es parecida a la vegetal, contiene quitina, por esta razón tiene menor definición celular. Se considera que está entre vegetal y animal ya que no realiza fotosíntesis. Tienen dos funciones fundamentales que son:

  1. Autoreproducción.

  2. Autoconservación.

Organismos Pluricelulares

Tal como su nombre lo señala, son organismos compuestos por más de una unidad anatómica, éstas se encuentran integradas de manera independiente. Su desarrollo está unido a la especialidad y división, estas son eficientes, pero a pesar de esto, dependen de otras para cubrir sus necesidades y subsistir. La cantidad de este tipo es variable, pueden ser desde unas cuantas decenas hasta millones de ellas, estos organismos pluricelulares se encuentran en los:

• Animales.
• Plantas.
• Hongos.
• Ciliados.
• Algas.
• Foraminíferos.

Organismos Unicelulares

Son organismos formados por una sola unidad anatómica, es decir, en ellas se dan todos los procesos de la vida, por ejemplo, la alimentación, la reproducción, la digestión y por supuesto la excreción. Generalmente no se pueden ver, son microscópicos, por esta razón reciben el nombre de microorganismos. Los organismos de este tipo más conocidos son:

• Las amebas.
• El plancton.
• Las bacterias.

Características de las Células

Son unidades mínimas y fundamentales en los organismos. Estas tienen características funcionales y estructurales.

Características Estructurales

• Se encuentran envueltas o rodeadas por una membrana que separa y comunica con el exterior, se encarga de controlar sus movimientos al igual que el potencial eléctrico. Esta característica es diferente en cada tipo de estas; vegetal, animal, hongos y bacterias.
• En su interior posee una membrana donde alberga el citosol y los elementos celulares.
• En su interior almacenan el material genético en forma de ADN y el ácido ribonucleico, además de proteínas y enzimas que mantienen activado el metabolismo.

Características Funcionales

• A medida que se transforman se nutren de sustancias, liberan energías y eliminan los residuos a través del metabolismo.
• Estas se nutren, crecen y se dividen, formando otra unidad exactamente igual que la original, mediante el proceso llamado división celular.
• Como parte de un ciclo, sufren cambios en su forma y funciones, este proceso recibe el nombre de diferenciación celular.
• Estas pueden comunicarse con otras, a través de señales químicas, como son las hormonas o neurotransmisores. Además, responden a los estímulos químicos y físicos, tanto en su interior como en el exterior.
• En su evolución, sufren transformaciones hereditarias, éstas influyen en su adaptación a un medio específico.

Ciclo celular

Se trata de una secuencia ordenada de eventos que vincula la proliferación y la división celular, donde la célula madre da lugar a dos unidades hijas. Este puede ser dividido en dos fases, la interfase y la fase M o mitosis. El ciclo celular es, además, el encargado, sobre todo en organismos multicelulares del desarrollo, el crecimiento y la renovación de las mismas células.

El tema del ciclo celular y su proceso es protagonista de grandes debates científicos, sobre todo en un tema tan delicado como la clonación.

Este proceso de crear vida de manera artificial obteniendo uno o varios individuos a partir de un grupo celular o de un núcleo de otro individuo repartiendo por partes iguales genéticas, obteniendo así seres idénticos al original o creando una réplica del ya existente.

El uso del ciclo celular para la creación de seres genéticamente parecidos pierde su esencia con la falta de combinaciones maternas y paternas lo cual genera individuos que muy al contrario de parecerse, son diferentes entre sí. Es por ello que el tema del ciclo celular científicamente hablando causa tanto revuelo y muchas veces recelo.

Existe una serie de puntos llamados “checkpoints” del ciclo. En ellos se examinan las condiciones externas e internas antes de decidirse a pasar a la siguiente fase. Cuando se pierde este control las células, pueden trabajar de manera incorrecta y muchas veces en condiciones en las que puede obtener incluso un ADN dañado, el cual puede causar la creación de tumores y la proliferación de unidades descontroladas.

Biología celular

Es específicamente la disciplina especializada en el estudio de qué es la célula. Esta especialidad científica se centra en la estructura, el funcionamiento, de qué manera está compuesta, las interacciones y propiedades de estos organismos microscópicos y lo más importante, nutren de información relacionada con la genética, inmunología y bioquímica de los seres vivos. Algunos de los objetivos de la biología celular son:

1. Reconocer la composición del citoplasma.
2. Diferenciar los elementos de la función de estas como lo son los genes y genomas.
3. Alcanzar, de manera general, una visión de estas y su origen.
4. Diferenciar los enlaces covalentes polares y no polares.

Disciplinas auxiliares de la biología celular

Por ser esta una ciencia muy específica, su estudio puede ser aplicado a otras disciplinas, algunas de ellas son:

• Citología

  Se encarga del estudio de la unidad anatómica animal.

• Anatomía

  Las estudia pero desde el punto de vista microestructural, o sea, describe los órganos, tejidos, etc.

• Bioquímica

  Se encarga de estudiar los seres vivos y su estructura molecular y los cambios sufridos en su materia y a nivel anatómico.

• Genética

  Estudia el contenido genético que se encuentra dentro de la célula y la herencia.

Partes de las células

Esta es la parte más pequeña, pero a la vez más funcional del organismo. Esta desempeña las funciones de autoconservación, autorreproducción y algunas de sus partes son:

Membrana Plasmática

Es una capa encargada de controlar la entrada de nutrientes a su interior, así como de la eliminación de los desechos. Esta membrana protege el citoplasma y lo rodea en su totalidad, está formada por una mezcla de proteínas y lípidos, además de proteger también al núcleo o los núcleos según sea el caso.

Citoplasma

Aquí se ubican los ribosomas, el aparato de Golgi, los mitocondrias y demás órganos. El citoplasma se forma por la mezcla de sustancias orgánicas e inorgánicas más el agua, lo que le dá una consistencia viscosa. Está localizada entre la membrana plasmática y el núcleo de la célula. Interviene en su movimiento y mantiene los órganos celulares flotando.

Núcleo Celular

Es la zona donde se encuentra el ADN o sustancias cromosómicas o cromatina. El núcleo se encuentra ubicado en el centro del citoplasma, tiene forma esférica y cubierto con una doble membrana. En su interior se encuentra el nucléolo, formado por proteínas y ácido ribonucleico, este es responsable de la creación de los ribosomas. Es importante resaltar que la Teoría celular es empleada en la biología como un recurso para explicar la constitución de los organismos vivos, comenzando desde las unidades anatómicas. Los principios de la teoría celular son:

• Los seres vivos en su totalidad, están formados por productos de secreción o células.
• La unidad estructural de la materia viva es la célula y ésta puede ser suficiente para formar un organismo.
• Todas estas surgen de las preexistentes y la división de éstas.
• Es el origen de todo ser viviente.
• Las principales funciones de un organismo ocurren dentro y entorno a estas, además de controlar las sustancias que segregan.
• La unidad fisiológica de la vida, son las células.
• En ellas se encuentra toda la información hereditaria, además de ser unidad genética.

Filamentos celulares

Se trata de un grupo de estructuras alargadas con aspecto de cordón o cintas y son las encargadas de la formación del citoesqueleto celular. El citoesqueleto es una estructura única de las unidades eucariotas, se describe como una composición en forma tridimensional, la cual cumple con la función de un músculo o un esqueleto para célula, permitiendo el movimiento o la estabilidad de las estructuras adicionales que la integran.

Tal como se mencionó anteriormente, el citoesqueleto se encuentra fabricado gracias a la conjugación de varias fibras celulares, las cuales se caracterizan por ser polímeros de proteínas, carbohidratos o lípidos. Las fibras conjugadas del citoesqueleto se conocen como microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos.

Los microfilamentos, son finas fibras o hilos que poseen un diámetro de aproximadamente 3 a 6 mm, en un gran porcentaje se conforman de una proteína con gran capacidad contráctil llamada actina (ubicada en las fibras musculares), la actina es la proteína que se encuentra más abundante en el citoplasma celular.

La unión de esta proteína con la miosina encontrada en las células musculares, son las responsables de la contracción en estas masas voluminosas; en caso de las células generales, los microfilamentos de actina cumplen con diversos mecanismos que involucran la ejecución de movimientos, como lo son desplazamiento o contracción celular y citocinesis (división del citoplasma).

Ejemplos de células

Células madres

Son las encargadas de suministrar nuevas células al cuerpo, estas se dividen y pueden formar muchas de sí mismas y otras de diferentes tipos, por ejemplo, al formarse nuevas unidades anatómicas de piel, unas son madre de este tipo y otras cumplen la función de producción de pigmentos de melanina.

Cuando el ser humano sufre daño en estas, por algún accidente, lesión o quebranto de salud, en ese instante las células madre se activan, regenerando los tejidos dañados y sustituyendo las que mueren. De esta manera evitan el envejecimiento prematuro y mantienen a los seres humanos sanos.

Para comprender el proceso de especialización celular, se debe conocer que cada unidad anatómica del cuerpo contiene todo el material genético (ADN) necesario en su núcleo, para convertirse en otra de cualquier tipo. La especialización tiene lugar en el desarrollo embrionario. Una vez que el óvulo es fertilizado, el cigoto comienza a dividirse rápidamente, dando lugar a nuevas unidades anatómicas.

A medida que el cuerpo del embrión se desarrolla, las estas deciden en qué tipo se convertirán, es decir, se está produciendo la especialización celular, lo cual es un proceso irreversible. Estas se clasifican de acuerdo a su potencial de diferenciación en:

• Totipotente.
• Pluripotente.
• Multipotente.
• Unipotente.

Existen algunos tipos de enfermedades entre ellas, el cáncer, que impiden que las células madre se desarrollen de una manera normal. Sí estas no son normales no están en la capacidad de producir unidades anatómicas sanguíneas. Cuando se realiza un trasplante de células madre, se suministran nuevas. Los principales trasplantes que se realizan de células madre son:

1. Trasplante autólogo: también es llamado autotrasplante o quimioterapia, se trata de una alta dosis autólogo de unidades anatómicas madre.
2. Trasplante alogénico: también recibe el nombre de Alotrasplante, el paciente recibe la unidades anatómicas madre de otra persona. Para este procedimiento es importante encontrar una persona que tenga una médula ósea compatible con el paciente.

Células de Schwann

Histológicamente, forman parte del tejido nervioso, debido a que se encuentran íntimamente relacionadas con lo que son las neuronas, estas células recubren la porción prolongada de las neuronas llamadas axón, por donde las cuales ejecutan sinapsis con las otras neuronas, al estar envolviendo al axón neuronal las células de Schwann forman una vaina de proteína conocida como mielina, sin esto es imposible la transmisión del impulso nervioso.

Este tipo de células, se encuentran desde el nacimiento de la neurona hasta su completo desarrollo, cumpliendo un papel importante en la maduración de las mismas. Para que las células de Schwann logren mielinizar (fabricar la capa aislante de mielina) a la neurona, se necesita que su axón posea un diámetro considerable.

Algunas neuronas no poseen estas mencionadas células, esto es porque el axón desarrollado no cuenta con un diámetro apreciable, así como también pueden estar presentes pero no envuelven totalmente al axón, imposibilitando así la mielinización.

Como se ha mencionado anteriormente, la capa aislante resulta de la unión en espiral de numerosas capas de células de Schwann. Además, a lo largo del axón entre una célula de Schwann y otra, quedan espacios sin mielinizar, a estos espacios intercelulares se les da el nombre del nodos de Ranvier.