1. Concepto y Estructura de la Célula

La célula es la unidad mínima de la vida y cumple tres principios fundamentales:

• Unidad Estructural: Todos los seres vivos están formados por células.
• Unidad Funcional: Realiza las funciones vitales (nutrición, relación y reproducción) mediante su propio metabolismo.
• Unidad Reproductora: Toda célula proviene de la división de otra preexistente.

Componentes comunes:

• Membrana plasmática: Doble capa de lípidos con proteínas incrustadas. Es una barrera dinámica que regula la entrada de nutrientes, la salida de desechos y detecta estímulos externos.
• Citoplasma: Espacio interior formado por el citosol (solución acuosa viscosa) y los orgánulos (estructuras especializadas).
• Material genético (ADN): Manual de instrucciones con la información para el funcionamiento y construcción de la célula.
• Ribosomas: Estructuras sin membrana encargadas de sintetizar (fabricar) proteínas leyendo el ADN.

2. Los Modelos Celulares: Procariota vs. Eucariota

Célula Procariota (Bacterias)

Son simples, primitivas y carecen de núcleo.

• ADN: Un único cromosoma circular libre en el nucleoide.
• Pared Celular: Capa rígida de peptidoglucano que evita que la célula explote por entrada de agua.
• Cápsula: Capa gelatinosa externa protectora y de adherencia.
• Pili y Fimbrias: Filamentos proteicos. Las fimbrias fijan a la bacteria; los pili son puentes para intercambiar fragmentos de ADN (plásmidos).
• Flagelo: Látigo motorizado para la locomoción.

Célula Eucariota (Animales y Vegetales)

Son grandes, evolucionadas y presentan compartimentación (orgánulos con membranas internas).

• Núcleo: Protege al ADN con una envoltura nuclear con poros. Contiene el nucléolo (donde se originan los ribosomas).

Diferencias exclusivas:

• Centriolos (Solo Animales): Cilindros de proteínas que organizan el citoesqueleto y el reparto de cromosomas en la división celular.
• Pared Celular de Celulosa (Solo Vegetales): Capa exterior gruesa que da soporte mecánico y rigidez a las plantas.
• Cloroplastos (Solo Vegetales): Encargados de la fotosíntesis. Contienen sacos llamados tilacoides (absorben luz) y un líquido interno llamado estroma.
• Grandes Vacuolas (Solo Vegetales): Almacenan agua generando presión de turgencia. Si se vacían, la planta se marchita.

3. Las Formas Acelulares: En la frontera de la vida

No son células, no se alimentan y no crecen. Son materia inerte en el exterior y parásitos obligados en el interior celular.

Virus

Ácido nucleico (ADN o ARN) dentro de una caja de proteínas llamada cápsida. Su ciclo consta de:

1. Reconocimiento y penetración: Inyección de material genético.
2. Replicación: La célula fabrica copias del virus, a veces precedido por un estado latente o ciclo lisogénico.
3. Ensamblaje y salida: Los nuevos viriones salen rompiendo la célula por lisis.

Viroides

Hebras de ARN circular sin proteína. Son parásitos exclusivos de las plantas.

Priones

Proteínas neuronales normales mal plegadas (sin ADN ni ARN). «Contagian» su forma anómala a proteínas sanas, destruyendo el tejido cerebral (ej. mal de las «vacas locas»).

4. El Metabolismo Celular y la Energía

Red de reacciones químicas reguladas por enzimas (proteínas aceleradoras). Se divide en:

• Catabolismo (Ruta Exotérmica): Rompe moléculas grandes en sencillas. Libera energía que la célula almacena en forma de ATP.
• Anabolismo (Ruta Endotérmica): Construye moléculas complejas a partir de piezas simples. Consume energía (gasta el ATP del catabolismo).

El ATP

Funciona como una batería recargable. El catabolismo une un fosfato al ADP para cargarlo como ATP. Cuando la célula necesita energía, rompe ese enlace (ATP → ADP) liberándola al instante.

5. Rutas Catabólicas: Obtención de Energía

El proceso inicia siempre en el citoplasma con la Glucólisis: rompe la glucosa (6C) en dos moléculas de ácido pirúvico (3C), obteniendo una ganancia neta de 2 ATP.

Opción A: Sin Oxígeno → La Fermentación (Citoplasma)

No genera ATP extra (se queda solo con los 2 ATP de la glucólisis). Su fin es vaciar las coenzimas para que la glucólisis continúe.

• Fermentación Alcohólica: Produce etanol y CO₂ (ej. levaduras en pan o cerveza).
• Fermentación Láctica: Produce lactato/ácido láctico (bacterias del yogur y músculos humanos bajo ejercicio explosivo sin suficiente oxígeno).

Opción B: Con Oxígeno → Respiración Aerobia (Mitocondrias)

Es la vía más eficiente; llega a producir hasta 38 ATP por molécula de glucosa.

• Ciclo de Krebs (Matriz mitocondrial): El ácido pirúvico se degrada por completo liberando CO₂ (residuo exhalado) y cargando de electrones a las coenzimas ayudantes.
• Fosforilación Oxidativa (Crestas mitocondriales): Las coenzimas transfieren los electrones a una cadena de transporte. Al saltar entre proteínas liberan la energía necesaria para fabricar la gran mayoría del ATP. Al final, el oxígeno recoge los electrones gastados e hidrógenos para formar agua (H₂O).

6. Ruta Anabólica: La Fotosíntesis

Proceso de los organismos autótrofos para fabricar materia orgánica usando luz solar en los cloroplastos.

Fase Luminosa (Tilacoides)

Requiere luz solar. La clorofila capta la energía lumínica y la usa para romper moléculas de H₂O. Esto libera oxígeno (O₂) a la atmósfera y genera el ATP y las coenzimas cargadas necesarias para la siguiente fase.

Fase Oscura o Ciclo de Calvin (Estroma)

No requiere luz directa. La planta fija el CO₂ del aire y, consumiendo el ATP y las coenzimas de la fase luminosa, construye glucosa. Con ella fabrica sus estructuras (celulosa), almacena energía (almidón) o la consume en sus mitocondrias.