Estructuras Fundamentales de la Célula
Componentes básicos comunes a todas las células
Todas las células, sin importar el tipo, comparten tres partes principales:
- Membrana plasmática: Es una capa formada por una doble fila de lípidos (grasas llamadas fosfolípidos) y proteínas. Su función es proteger y separar el interior de la célula del exterior, además de controlar qué sustancias entran y salen.
- Citoplasma: Es el interior de la célula, donde se encuentran los orgánulos celulares (las partes que realizan funciones específicas). Dentro del citoplasma hay un líquido llamado hialoplasma o citosol, en el que están “flotando” esos orgánulos.
- Material genético: Contiene el ADN, que guarda la información necesaria para el funcionamiento y control de la célula.
- En las células eucariotas, el ADN está dentro de un núcleo.
- En las células procariotas, el ADN está disperso en el citoplasma, porque no tienen núcleo.
Orgánulos Celulares y sus Funciones
- Ribosomas: Son pequeños orgánulos encargados de fabricar proteínas (síntesis de proteínas), necesarias para que la célula funcione correctamente.
- Mitocondrias: Son orgánulos rodeados por dos membranas. Su función es realizar la respiración celular, que sirve para obtener energía para la célula.
- Vesículas: Son pequeños sacos rodeados por una membrana. Sirven para almacenar, transportar o digerir distintas sustancias. Un ejemplo son los lisosomas, que realizan la digestión celular descomponiendo materiales o partes viejas de la célula.
- Vacuola: Es una bolsa grande llena de líquido donde se almacenan agua y diferentes sustancias. En las células vegetales suele ser muy grande.
- Retículo endoplasmático rugoso (RER): Es un conjunto de sacos membranosos conectados entre sí y cubiertos de ribosomas. Su función es fabricar proteínas y transportarlas hacia el aparato de Golgi.
- Retículo endoplasmático liso (REL): Es un sistema de tubos sin ribosomas. Su función es fabricar lípidos (grasas) y almacenar algunas sustancias.
- Aparato de Golgi: Está formado por sacos aplanados. Su función es almacenar, modificar y preparar sustancias que vienen del retículo endoplasmático para su secreción (salida de la célula) o uso interno.
- Centrosoma: Formado por centriolos y áster, participa en la organización del citoesqueleto, en la movilidad celular y en la formación del huso mitótico durante la división celular.
- Citoesqueleto: Es una red de filamentos de proteínas que da forma y soporte a la célula. También ayuda al movimiento de la célula y de sus orgánulos.
- Cilios y flagelos: Son prolongaciones de la membrana plasmática que permiten el movimiento de la célula o el desplazamiento de sustancias sobre su superficie.
- Cloroplastos (solo en células vegetales): Son orgánulos donde se realiza la fotosíntesis, proceso por el cual la planta obtiene alimento y energía a partir de la luz solar.
- Pared celular (solo en células vegetales): Es una cubierta rígida que rodea la membrana plasmática. Su función es dar forma, rigidez y protección a la célula vegetal. Las células animales no la tienen.
El Núcleo Celular
Componentes del núcleo
- Cromatina: Es una red de fibras que se encuentra dentro del núcleo. Está formada por ADN y proteínas, y contiene la información genética de la célula.
- Nucleoplasma: Es el líquido del interior del núcleo, formado por agua, iones, nucleótidos, ARN y proteínas. Sirve de medio donde flotan la cromatina y el nucleolo.
- Nucleolo: Es una zona esférica dentro del núcleo, formada por partes del ADN. Su función es fabricar los ribosomas. Se ve claramente cuando la célula no se está dividiendo.
El ciclo celular y los cambios en el núcleo
Al igual que ocurre en todos los seres vivos, las células pasan por ciclos de crecimiento y multiplicación, en los cuales se dividen varias veces. Se llama ciclo celular al tiempo que pasa desde que una célula nace hasta que se forman sus células hijas.
¿Cómo cambia la estructura del núcleo según la fase del ciclo celular?
- Durante la interfase: El núcleo suele tener una forma esférica. En las células animales está situado en el centro y en las vegetales, desplazado hacia la periferia. En él se distinguen la envoltura nuclear, la cromatina (una maraña de filamentos de ADN que dan un aspecto grumoso al interior) y el nucleolo.
- Al iniciarse la división celular: El núcleo cambia de aspecto. Su membrana se desintegra y deja que el contenido se disperse por toda la célula; el nucleolo desaparece. Los filamentos de la cromatina, que antes formaban una maraña desorganizada, se condensan y se hacen mucho más gruesos y cortos. Estos filamentos se llaman cromosomas.
Los Cromosomas: Guardianes de la Información Genética
Un cromosoma es una larga molécula de ADN de doble hélice lineal y longitud variable, que se encuentra muy compactada. La función de los cromosomas es asegurar la conservación y la transmisión de la información genética del ADN de la célula madre a sus células hijas. Antes de la división celular, cada molécula de ADN se replica, originando dos copias idénticas.
Estructura del cromosoma
En un cromosoma se distinguen tres partes:
- Cromátida: Es una estructura en forma de bastoncillo que procede de la compactación de una molécula de ADN de doble hélice. Antes de la replicación del ADN, el cromosoma tiene una sola cromátida. Tras la replicación, el cromosoma tiene dos cromátidas hermanas idénticas. Los extremos redondeados de las cromátidas se llaman telómeros y son esenciales en la estabilidad del cromosoma.
- Centrómero: Se trata de un estrechamiento que divide el cromosoma en dos brazos. En los cromosomas de dos cromátidas, estas se unen en el centrómero.
- Brazos: Son las mitades en las que el centrómero divide a cada cromátida.
Cariotipo y número de cromosomas
El cariotipo es el conjunto de cromosomas de una célula, ordenados mediante un patrón. El número de cromosomas es constante para cada especie, salvo alteraciones genéticas.
Ploidía: Células haploides y diploides
El número de cromosomas que integra un juego completo es el número haploide (n). El número de cromosomas correspondiente a dos juegos completos es el número diploide (2n). Teniendo esto en cuenta, se concluye que todos los gametos de todas las especies son haploides y los cigotos de todas las especies son diploides, pues en ellos se unen los juegos cromosómicos de ambos gametos durante el proceso de la fecundación. Los cromosomas emparejados de las células diploides se llaman homólogos. Estos cromosomas presentan la misma morfología, tamaño y disposición de bandas, aunque la información que contienen no tiene por qué ser idéntica.