“La célula”

La célula, constituyente de la vida
El termino célula surge por primera vez en 1665 y se le atribuye a Hooke. A través de un microscopio óptico observo una preparación de corcho, tejido vegetal; en esa preparación vio los espacios vacios que dejan las células del corcho cuando mueren y acuño el termino célula, que significa “huaco pequeño”.
A mediados del siglo XIX, los alemanes Schwann y M. Schleiden, junto con el austriaco R. Virchow contribuyeron a establecer los principios de la teoría celular
1. Todos los seres vivos estan constituidos por una o varias células
2. Los organismos mas pequeños se componen de una sola célula y esta es la unidad funcional de los organismos multicelulares

3. Todas las células nacen de células preexistentes
¿Qué es una célula? Se define como la unidad mínima, capaz de realizar todas las funciones vitales; la célula presenta todas las características de un ser vivo, tales como reproducción, adaptación homeostasis y evolución, las hay verdes, azules, rojas e incoloras; grandes, medianas pequeñas; esféricas, cúbicas, cilíndricas y de muchas formas mas. Hay unas que tienen dos núcleos y otras que no tienen ningunas, unas que carecen de mitocondrias.
Las técnicas biológicas para el estudio de la célula (citología) y de los tejidos (histología), y gracias a los avances hoy se conocen las células cancerígenas su morfología y fisiología.
¿De qué estan hechas las células? De las biomoléculas: carbohidratos, lípidos, proteínas y acidos nucleicos. Entrelazadas o combinadas forman cada uno de los organelos de la célula; lascélulas estan compuestas por estructuras mas pequeñas y simples llamados organelos, cada organelo es especial y necesario para desenrollar las funciones que mantienen la vida; las células estan formadas de los organelos siguientes: membrana, núcleo, cloroplastos, mitocondrias, pared celular, vacuola, complejo de Golgi, retículo endoplasmico liso y rugoso, ribosoma, cito esqueleto, lisosomas, centrosoma y flagelos.

Evolución de la célula
Aproximadamente hace unos 4.5 millones de años apareció la vida en la tierra con la evolución de las moléculas autorreplicantes de ARN, moléculas que tenían la capacidad de copiarse a sí mismas; esas copias mutadas permitieron que aparecieran diversas moléculas y así comenzó la evolución biológica.
Las primeras células llamadas progenotes o probiontes, probablemente se originaron en los mares y fueron mucho mas sencillas que las de ahora; es que de las actuales el código genético se halla en el ADN, mientras que en las primitivas se encontraba en el ARN.
Después de esas células primitivas, vinieron las primeras células procariontes que obtenían energía por medio de la fermentación de moléculas organicas sin la ayuda del oxigeno.

Origen de las células eucariontes
Las primeras células aparecieron al unirse las diferentes moléculas organicas que quedaron encerradas en una membrana semipermeable dentro de la cual también que la molécula del ADN que se convirtió en la molécula con la que las células podían autorreplicarse.

Teoría endosimbiótica
Postulas que las células eucariontas surgieron apartir de las células procariontas. Fue propuesta porMargulis y sostiene también que algunas células procariontas perdieron su pared celular, crecieron y ondularon su membrana, lo que dio origen a compartimientos interiores. A las células precursoras de las eucariontas se les llamo urcariontas.
* Las mitocondrias y los cloroplastos tienen su propio ADN, ribosomas y distintos tipos de ARN
* Muchas de las enzimas de las membranas celulares de las mitocondrias se encuentran en las bacterias
* Las mitocondrias se dividen por fisión binaria apartir de otras mitocondrias
Ejemplos de endosimbiosis de la naturaleza:
a) La Convoluta, genero de gusanos planos marinos, C. roscoffensis es totalmente verde y lleva a cabo la fotosíntesis, C. paradoza tiene algas doradas conocidas como diatomeas, C. convoluta que es casi transparente y heterótrofo ya que carece de microorganismos simbiontes.
b) Eubostrichus, es un tipo de gusano redondo que presenta una especie de pelos en la superficie. Esos pelos no son otra cosa que bacterias cortas en formas de bastones.

Células procariontas
Presentan una pared celular que las engloba, les da forma y las protege. La membrana plasmatica se encuentra debajo de la pared celular, que presenta invaginaciones llamadas mesosomas, relacionadas con la síntesis de ADN y de la secreción de proteínas; estas células carecen de núcleo, características de la que procede su nombre. Los ribosomas se encuentran dispersos por todo el citoplasma, cuya función es realizar la síntesis de proteínas.
* Capsula: es una capa protectora flexible o rígida que envuelve la pared celular
* Pared celular: estaconstituida por polisacaridos y proteínas que forman una red de protección de la célula contra de la presión osmótica
* Membrana plasmatica: da composición lipídica y proteínica en la que hay enzimas que participan en los procesos metabólicos que requiere la célula, ademas se encarga del transporte de sustancias
* Ribosomas: se encuentran libres en el citoplasma y realiza la síntesis de proteínas
* Nucleoide: esta formado por una sola cadena de doble hélice de ADN asociado a proteínas no histonas
* Mesosomas: son invaginaciones de la membrana que se ubican cerca de la zona de división celular y que aumentan la superficie
* Plasmidos: son pequeños segmentos de ADN de forma circular que se multiplican y se unen al nucleoide para que la célula pueda dividirse
* Inclusiones: son sustancias inorganicas y moléculas organicas que sirven de reserva
* Citoesqueleto: esta constituido de microfilamentos y microtúbulos que les dan sostén, forma y movimiento
* Flagelos: son prolongaciones extendidas con movimientos ondulatorios cuya función es el desplazamiento de la célula
* Pelos: mas cortos y delgados de los flagelos que permiten la unión de la bacteria a un sustrato, a otras bacterias o a células eucariontes.

Células eucariontas
Son mas complejas y grandes que las procariontas, su material genético se encuentra encerrado dentro de un núcleo que lo protege y aísla, característica que da el nombre a este tipo de células. El citoplasma tiene una parte solida llamada protoplasma y una semilíquida el citosol. Hay tres tipos de células eucariontas,desde el punto de vista morfológico y funcional:
* Fúngica
* Vegetal
* Animal

Organelos celulares
Todas las células de un organismo cumplen cada una de sus funciones que se encuentran divididas y muy bien organizadas en una combinación perfecta de biomoléculas y estructuras analogas a los órganos de cuerpo llamados organelos o organitos celulares.

Pared celular
Constituye una capa rígida con células que se unen unas con otras y constituyen el armazón de de la planta, esta formada de microfibras de celulosa.
a) La lamina media se compones principalmente de compuestos pécticos
b) La pared primaria es una capa mas gruesa que la anterior y tiene microfibrillas entrecruzadas de hemicelulosa y polisacaridos no celulósicos.
c) La pared secundaria es mas gruesa que la anterior y esta formada por una mayor cantidad de celulosa y menor cantidad de lignina y de otras moléculas
Funciones: le da forma a la célula, la engloba y la protege de las tracciones mecanicas del exterior y le da resistencia.

Membrana plasmatica
Esta constituida por fosfolípidos, proteínas, colesterol y carbohidratos. Los fosfolípidos forman una doble capa continua, cada fosfolípido esta formado por una cabeza que es la parte afín al agua llamada hidrófila y una cola que repele el agua llamada hidrófoba. La doble capa esta formada por dos fosfolípidos como las cabezas dan tanto al exterior como al interior de la célula y las colas quedan en medio de las cabezas.
Funciones: lleva a cabo el transporte de sustancias de manera controlada, selectiva y eficaz para mantener la homeostasis.Citoplasma o hialoplasma
Es el material interno que ocupa toda la célula, presenta una parte liquida llamada citosol y una casi solida llamada protoplasma.
Formando en mayor proporción por agua, contiene proteínas, carbohidratos, lípidos, vitaminas, minerales, hormonas, enzimas, coenzimas, nucleótidos y moléculas organicas pequeñas.
Funciones: se realizan las reacciones metabólicas y centrales de la célula.

Núcleo
Este organelo esta limitado por una doble membrana que forma la envoltura nuclear, presenta un aspecto granuloso y heterogéneo, con zonas claras que es la eucromatina y zonas obscuras que es la heterocromatina. Cuando la célula se va a reproducir el núcleo se fragmenta y la membrana nuclear queda adosada a la membrana plasmatica; una vez terminado este proceso la membrana nuclear vuelve a cerrarse y recupera su forma original.
Funciones:
* Almacenaje y replicación del genoma
* Se considera el cerebro de la célula
* Es el responsable directo de replicación o duplicación del ADN
* Define los procesos de formación, reproducción y operación celular
* Contiene el código genético y da instrucciones para la síntesis de proteínas
* Forma los compuestos con capacidad para transportar electrones, como el NAD+ indispensable para en metabolismo celular.

Nucléolo
Es un organelo denso y complejo que flota dentro del núcleo, esta formado por grandes cantidades de ARN y proteínas no ribosómicas puede haber uno o varios dentro del núcleo; su función es sintetizar casi todo el ARN que existe en la célula utilizando para ello información del ADN.

Retículoendoplasmico liso y rugoso
Es una serie de canales o tubos cerrados, interconectado y limitados por una membrana, se localiza por todo el citoplasma manteniendo un estrecho contacto con el núcleo. Morfológicamente puede ser liso y rugoso.
Funciones: en el REr se lleva a cabo la síntesis de proteínas, las cuales constituyen la matriz extracelular, las enzimas lisosomales y las membranas celulares. En el REl se ocupa de la biosíntesis de lípidos y fosfolípidos, de la detoxificación de farmacos, plaguicidas y herbicidas.

Complejo de Golgi
Es un grupo de sacos o cisternas aplanados rodeados de membrana, apilados en capas, con los extremos dilatados y con un gran número de vesículas, el conjunto de estos sacos forman los dictiosomas. Presenta tres regiones
a) Cis o cara de formación que es el saco mas próximo al RE
b) Medial donde se encuentran los sacos centrales
c) Trans o cara de maduración es el saco mas cercano a la periferia es decir muy cerca de la membrana plasmatica.
Funciones:
* Empaca proteínas, lípidos y carbohidratos
* Agrupa clasifica y dirige el sitio a la que va cada sustancia
* Sintetiza los glucoesfingolípidos
* Forma el acrosoma
* Sintetiza celulosa

Vacuolas
* Vesículas o vacuolas de células animales
Son pequeños sacos esféricos que se forman apartir del retículo endoplasmico, del complejo de Golgi; su función es que actúan como almacén de agua, sales y azúcares, almacenan los productos de desecho celulares y los transportan al exterior.
* Vacuolas de células vegetales
Son pequeños sacos membranosos alargados queal fusionarse se convierten en una gran vacuola llamada vacuola central en células maduras. Ocupa hasta el 90% de estas células, presenta una membrana que la rodea llamada tonoplasto.
Sus funciones:
Contienen ademas de agua, azúcares y sales, pigmentos y moléculas tóxicas
Almacenan desechos y sales en exceso
Dan soporte físico a la célula
Las moléculas tóxicas protegen a las plantas en contra de los herbívoros

Lisosomas
Vesículas esféricas rodeadas por una membrana originadas en el complejo de Golgi. Se encuentran por cientos en las células; existen lisosomas primarios que son casi esféricos y no contienen restos de membrana o partículas visibles y los lisosomas secundarios que son mas grandes e irregulares. Los lisosomas son considerados como el estomago de la célula.
Función: digieren organelos en exceso o envejecidos como mitocondrias o restos del retículo endoplasmico rugoso.

Peroxisomas
Contienen muchos tipos de enzimas, las mas importantes son las peroxidasas que producen peróxido de hidrogeno y catalasas que desdoblan este peróxido de hidrogeno en agua y oxigeno.
Funciones:
Llevan a cabo funciones oxidativas
Intervienen en reacciones de detoxificación
Participan en la síntesis de fosfolípidos

Mitocondria
Presenta dos membranas: una externa que la rodea y limita y otra interna que forma crestas o pliegues; entre ambas membranas se encuentra un espacio llamado intermembranoso. Tiene en el interior una matriz mitocondrial formada por un liquido denso y viscoso rico en proteínas que en su mayoría son enzimas que se encargan de la degradación dediferentes compuestos.
Función
Estan encargadas de llevar a cabo la respiración celular para la obtención de energía apartir de la degradación de moléculas organicas.

Plastos
Se almacenan diferentes pigmentos fotosintéticos y pigmentos. Existen diferentes tipos de plastos como:
a) Cloroplastos
b) Cromoplastos
c) Leucoplastos
d) Amiloplastos
e) Proteoplastos
f) Aleoplastos
Funciones: Dan coloración a distintos órganos de la planta y almacenan pigmentos fotosintéticos, pigmentos accesorios y otros tipos de sustancias.

Cloroplastos
Presenta tres membranas: externa, interna y tilacodal; presenta ademas tres compartimientos: el espacio intermembranoso, el estroma y espacio tilacoidal.
Función: los cloroplastos llevan a cabo la transformación de la energía luminosa en energía química, proceso conocido como la fotosíntesis.

Ribosoma
Son complejos ribonucleoproteínicos organizados en dos subunidades, formados por proteínicos ribosomales y ARNr; se encuentra en tres lugares de la célula: en la membrana nuclear, en el RE rugoso y en el citosol
Función: Sintetizar muchas moléculas de proteína en corto tiempo

Centrosoma o centro celular
Es el centro donde se organizan los microtúbulos y se encuentran para de centriolos cerca del núcleo.
Función: participan en la división celular. Organiza el número, orden y orientación de los microtúbulos y de los centriolos.

Centriolos
Estan formados por 9 tripletes de microtúbulos y proteínas accesorias que los interconectan dando un aspecto de rueda de carro. Se duplican durante la interfase al mismo tiempo que elADN.
Función: constituyen el centro organizador del crecimiento de los microtúbulos.

Citoesqueleto
Consiste en una malla tridimensional de filamentos ramificados de proteínas de diferentes diametros. Los filamentos que se encuentran interconectados entre si pueden ser:
a) Microfilamentos
b) Filamentos intermedios
c) Microtúbulos

Cilios y Flagelos
Son proyecciones móviles muy especializadas, formadas por microtúbulos y proteínas accesorias como la dineína y nexina.
Ambos estan formados por tres partes
a) Eje o axonema
b) Zona de transición
c) Corpúsculo basal
Funciones:
Los cilos producen el desplazamiento de algunos organismos unicelulares, ademas evitan el paso de partículas y microorganismos en la cavidad nasal.

Morfología y fisiología anormal de algunas células
Cuando la célula ignora la comunicación y las normas puede sufrir un daño severo. Durante la mitosis, estos controles supervisan que el proceso se esté llevando a cabo correctamente; cuando dejan de funcionar la célula se divide sin ningún control, lo que ocasiona que se expanda rapidamente.
Cuando la célula sufre algún daño las funciones que realizan también se alteran.
Se han encontrado alteraciones en la mayoría de los organelos celulares, se considera que las modificaciones que la membrana plasmatica presenta tienen repercusiones importantes en el comportamiento de la célula modificada.
El cambio de una célula normal a una cancerosa se produce por etapas: comienza con alteraciones sencillas, las células adquieren una forma fisiológica diferente de las de sus vecinas.