FISIOLOGÍA CELULAR

Fisiología: Cienciaque estudia el funcionamiento de los seres vivos, en lo que respecta a sus funciones vitales, ocupándose de las actividades de órganos y tejidos.
Fisiología Celular: estudio del funcionamiento y genética de todos los seres vivos.
Con aportaciones de varios biólogos mas las suyas propias, dos biólogos alemanes , M Schleiden y Theodor Schwann (zoólogo), elaboraron en 1838-1839 los principios de la teoría celular.
“La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos”
Es decir, que es la unidad anatómica porque todos los seres vivos se encuentran formados por lo menos por una célula (como sucede en los protozoarios, bacterias y algunas algas), aunque existen diferencias en la forma y estructuras celulares.
Esta unidad fisiológica o funcional porque cada célula es capaz de realizar las funciones propias de un ser vivo, como nutrirse, crecer, reproducirse, etcétera, además de realizar también funciones específicas; por ejemplo, cuando se encuentra formando parte de algún tejido que realiza funciones particulares.

No cabe duda que la teoría celular propició la transformación de la citología en la biología molecular en sus diferentes aspectos, como el genético, ya que no es posible en la actualidad comprender el mecanismo genético sin integrar además los conocimientos genéticos los fisiológicos y los bioquímicos.
La biología molecular considera a la célula viva como un complejo sistema de macromoléculas organizadas y autodirigidas capaz de crecer, reproducirse y transformar energía.
Se observa en las células que intervienen activamente en la síntesis de proteínas, las que se caracterizan por poseer un retículo endoplásmatico muydesarrollado; sin embargo, la cantidad de retículo no sólo depende del tipo de célula, sino también del estado fisiológico y bioquímico de esta.

1 METABOLISMO CELULAR
Mediante la combustión respiratoria se libera la energía química contenida en los alimentos para ser utilizada en el metabolismo celular.
La liberación de energía se realiza dentro de la célula; en las células eucariontes dentro de las mitocondrias, por medio de reacciones de oxidorreducción.
Las células utilizan las moléculas de los alimentos como “combustible” respiratorio. En condiciones normales y con un suministro adecuado de alimentos, los carbohidratos y las grasas son los combustibles más adecuados; pero en condiciones precarias son utilizadas las proteínas, incluso, en casos extremos, las que forman parte de las estructuras celulares.
La liberación de energía del combustible respiratorio es regulada por las enzimas respiratorias lo que permite el aprovechamiento total de la energía que es captada en la forma de enlaces de alta energía que formarán moléculas de adenosín trifosfato o ATP.

2 REPRODUCCIÓN CELULAR MITOSIS Y MEIOSIS ( CONCEPTO)
Muchos investigadores consideran conveniente unir las distintas etapas de la vida de la célula en un ciclo celular porque en ocasiones sólo se le daba importancia a la división celular, y se ignoraban las otras etapas que no son menos importantes, ya que la célula en forma semejante a un organismo, “nace”, crece, madura, se reproduce y muere.
Al ciclo celular se le ha dividido en cuatro etapas.
1. Es la etapa de crecimiento que se inicia al originarse dos nuevas células de la división de una “célula madre”. En este periodo lacélula hija, de aproximadamente la mitad del tamaño de la célula madre, crece mediante la síntesis de nuevo material celular, gracias a los compuestos químicos que adquiere mediante la nutrición.
2. La etapa de síntesis en la que se duplican las estructuras celulares, al final de esta etapa la célula contiene en su núcleo exactamente dos veces la cantidad de ADN y de proteínas nucleares.
3. Es la segunda fase de crecimiento celular.
4. En ella se realiza la mitosis o división celular.

MITOSIS O CARIOCINESIS.Para facilitar su estudio se le ha dividido en cuatro fases o etapas.
PROFASE. En sus etapas tempranas, los cromosomas aparecen como delicados filamentos no individualizados dentro de la cavidad nuclear.
En la célula animal, pronto se divide el centrosoma en dos centriolos que se desplazan en sentido contrario hasta quedar en posición opuesta, rodeados de radiaciones gelatinizadas, por o que se le ha dado el nombre de áster.
METAFASE. Al principio de la metafase, las parejas de cromátidas se encuentran distribuidas irregularmente, pero por medio del centrómero se deslizan hasta acomodarse en la parte ecuatorial del hueso y formar la “estrella madres” o “placa ecuatorial”
ANAFASE. Un cromosoma de cada pareja de nuevos cromosomas se desliza por medio de sus centrómero para formar dos lotes idénticos de cromosomas que componen las figuras llamadas “estrellas hijas” o “placas polares”.
TELOFASE. Las fibrillas del huso empiezan a desintegrarse hasta desaparecer; lo mismo le sucede al áster de cada extremo.
MEIOSIS. Fundamentalmente, la meiosis consiste en dos divisiones sucesivas de la célula; en cambio, los cromosomas sólo se dividen una vez,por lo que resultan cuatro células hijas que contienen cada una de ellas la mitad del número normal de cromosomas de la especie, esto es haploides.
A esta doble división celular se le conoce como primera y segunda división meióticas. Cada una consta de las etapas características de la mitosis.

Profase 1. En esta forma parecida a la mitosis, se inicia como una diferenciación de cromosomas en el núcleo, pero además de todo lo descrito en esta etapa, sucede en la meiosis un fenómeno especial de extraordinaria importancia: recordemos que cada pareja de los cromosomas hijos o cometidas esta unida por el centrómetro y forma una diada (dos cromosomas hijos), por lo que cada pareja anterior de cromosomas homólogos resulta ahora una tetrada, es decir, dos cromátidas por cada uno de los anteriores cromosomas.
Los cuatro nuevos cromosomas o cromátidas se aparean, es decir, se ponen frente a frente por parejas de cromátidas homólogos uno de origen paterno y otro materno y se entrecruzan longitudinalmente. Este hecho se conoce como entrecruzamiento cromosómico o sinapsis.

Metafase 1. Los cromosomas homólogos se disponen en la placa ecuatorial uno frente al otro formando a la estrella madre. Los cromosomas se unen al huso por medio de sus centrómeros.

Anafase 1. Las parejas de cromosomas homólogos empiezan a separarse rumbo a los polos, pero en este caso no hay división de sus centrómeros, y se deslizan por éstos para formar las placas polares o estrellas hijas.

Telofase 1. El huso desaparece y se forma una membrana nuclear alrededor de los cromosomas que sufren un alargamiento. Cada célula hija tiene un contenido de ADN diploide (2n).
Con frecuencia,los fenómenos de esta etapa son tan cortos que pueden pasar inadvertidos al iniciarse en seguida la segunda división meiótica.
Para fines prácticos, se acepta que cada gen es el responsable de la transmisión de una característica, pero en la realidad un gen puede transmitir una o más, así como una característica puede depender de varios genes.

3 LA CÉLULA EN LOS ORGANISMOS UNICELULARES Y PLURICELULARES.
Unicelular. Son los seres vivos que están constituidos por una sola célula y también de los estadios con una sola célula de los seres pluricelulares.
Los organismos unicelulares carecen de especialización celular por lo que son potencialmente inmortales y solamente mueren por causas exógenas; generalmente, viven formando colonias, pero sin que las relaciones entre las distintas células sean de dependencia ni especiaización. Se reproducen por bipartición, pero en ocasiones verifican una reproducción sexual tras meiosis en la que dos individuos haploides se comportan como gametos.
Presentan formas de anabiosis, como esporas o quistes, que son estadios de resistencia.
Pertenecen a los protozoos (tendencia animal), o a las algas protofitas (tendencia vegetal); hongos (levaduras) y aunque no sean células típicas, también se consideran unicelulares las bacterias, las algas azules o cianofíceas , las riketsias y los virus. Entre los seres unicelulares, se encuentran los fermentadores y putrefactotes, y muchos microbios patógenos.
Entre las clorofilas unicelulares están las chlamydomonas, que viven en las aguas dulces, chlorella, que vive en el suelo o en la corteza de los árboles, las desmidias (aguas dulces) y otras.
Las clamidomonas poseenflagelos y cloroplastos. Se reproducen sexual y asexualmente.
En general, las algas son organismos eucariontes autótrofos porque tienen pigmentos clorofílicos que efectúan la fotosíntesis.
Antecedentes De la evolución de los organismos Unicelulares.
Los primeros organismos que habitaron nuestro planeta fueron acuáticos unicelulares procariontes, heterótrofos, anaeróbicos y capaces de replicarse a sí mismos.
Más tarde, al presentarse escasez de alimentos, debido en parte al aumento de las poblaciones, algunos organismos capaces de mutar pudieron realizar la síntesis de compuestos relativamente complejos que utilizaron como alimentos, indispensables para su crecimiento y reproducción.
Aparecieron de esta manera los organismos autótrofos quicio-sintetizadores.
Se considera que en el transcurso de la evolución aparecieron algunos organismos unicelulares capaces de sintetizar la compleja molécula clorofílica; incluso el hecho de que existan diferentes clases de clorofila asociada con otros tipos de pigmentos conduce a considerar la posibilidad de que hayan aparecido diferentes organismos autótrofos fotosintetizadotes en distintas etapas de la evolución.
La presencia de clorofila en esos organismos les representaba una superioridad sobre los demás ya que mediante este pigmento adquirían la capacidad de captar y transformar la energía luminosa solar en energía química. Por otra parte, el surgimiento de la fotosíntesis provocó que la primitiva atmósfera se fuera enriqueciendo con el oxígeno desprendido durante esta función, o que ocasionó que algunos organismos que mutaron pudieran desarrollar la respiración aerobia que, como sabemos, le permitiríaaprovechar mejor la energía contenida en los alimentos, lo cual les representaba una ventaja sobre los organismos de respiración anaerobia.
Los acontecimientos anteriores tuvieron como resultado el surgimiento de organismos unicelulares cada vez más complejos estructural y fisiológicamente.