Teoría Celular y Células Procariotas

Todo organismo vivo se compone de una o más células. Los organismos vivos más pequeños son células individuales y las células son las unidades funcionales de los organismos multicelulares. Todas las células nacen de células preexistentes. Se llama procariotas a las células sin núcleo celular diferenciado, es decir, cuyo material genético se encuentra disperso en el citoplasma, reunido en una zona denominada nucleoide.

Componentes de la Célula Procariota

• Pili y flagelos: Compuestos por polisacáridos y lipopolisacáridos, su función es permitir el movimiento y la conjugación sexual.
• Membrana celular: La bicapa está compuesta por un 40% de lípidos y 60% de proteínas; su función es regular la entrada y salida de sustancias.
• Mesosomas: Compuestos por proteínas y carbohidratos, funcionan para la replicación del ARN.
• Nucleoide: Compuesto por ADN y cromatina, su función es almacenar la información genética.
• Ribosomas: Compuestos por un complejo de ARN y proteínas, es el sitio donde se realiza la síntesis de proteínas.
• Citoplasma: Compuesto por moléculas pequeñas de proteínas solubles, enzimas, nutrientes y sales inorgánicas disueltas en solución; es la región donde se efectúan muchas reacciones metabólicas.

Células Eucariotas: Estructura y Complejidad

Se llama célula eucariota a las células que tienen un núcleo definido gracias a una membrana nuclear donde contienen su material hereditario. Las células eucariotas tienen un modelo de organización mucho más complejo que las procariotas. Las células eucariotas son aquellas que tienen un núcleo organizado con una envoltura celular (membrana) que lo aísla del resto de la célula. También se dice que tienen un «núcleo de verdad».

Estructuras Principales de la Célula Eucariota

• La membrana celular: Es una fina membrana que rodea a la célula, la protege y permite el paso de ciertas sustancias del exterior al interior. También se la conoce como membrana plasmática. Tanto la célula vegetal como la animal poseen membrana celular que las aísla del exterior protegiéndolas, pero la célula vegetal cuenta, además, con una pared celular de celulosa que le da rigidez. Recuerda: no confundamos esta pared con la membrana nuclear, que es otra estructura.
• El núcleo: Contiene la información para regular las funciones de la célula y donde se encuentra el material genético hereditario, como el ADN y los cromosomas. Para proteger este material genético hereditario, estas células tienen una membrana nuclear.
• El citoplasma: Está compuesto fundamentalmente por agua y sobre él están flotando unas pequeñas estructuras llamadas orgánulos y/o organelos.

Orgánulos Celulares y sus Funciones

• Los lisosomas: Son orgánulos formados por pequeñas vesículas rodeadas por membrana que contienen enzimas digestivas. Su función es digerir los alimentos que llegan a la célula.
• Las mitocondrias: Son orgánulos de las células animales y vegetales encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular; son la central de energía.
• Los cloroplastos: Son exclusivos de las células vegetales y en ellos tiene lugar la fotosíntesis. Captan la energía luminosa por un pigmento de color verde llamado clorofila.

Composición de la Célula Vegetal

Membrana plasmática, pared celular, plasmodesmo, vacuola, plasto, cloroplasto, leucoplasto, cromoplasto, aparato de Golgi, ribosomas, retículo endoplasmático, mitocondria, lisosoma, citoplasma y núcleo celular.

Composición de la Célula Animal

Membrana plasmática, citoplasma, aparato de Golgi, lisosomas, mitocondria, núcleo, nucléolo, cromosomas, ribosomas, vacuolas, centriolo, retículo endoplasmático rugoso, retículo endoplasmático liso y membrana nuclear.

El Núcleo Celular en Detalle

El núcleo es la estructura más destacada de la célula eucarionte, tanto por su morfología como por sus funciones. Su tamaño es variable (5 a 10 µm) al igual que su ubicación, siendo en la mayoría de los tipos celulares central. El núcleo tiene tres funciones primarias, todas ellas relacionadas con su contenido de ADN:

1. Almacenar la información genética en el ADN.
2. Recuperar la información almacenada en el ADN en la forma de ARN.
3. Ejecutar, dirigir y regular las actividades citoplasmáticas a través del producto de la expresión de los genes: las proteínas.

En el núcleo se localizan los procesos a través de los cuales se llevan a cabo dichas funciones. Estos procesos son:

• La duplicación del ADN y su ensamblado con proteínas (histonas) para formar la cromatina.
• La transcripción de los genes a ARN y el procesamiento de estos a sus formas maduras, muchas de las cuales son transportadas al citoplasma para su traducción.
• La regulación de la expresión genética.

Otras Estructuras Celulares

• Membrana celular: Es una bicapa lipídica que delimita todas las células. Es una estructura laminada formada por fosfolípidos, glicolípidos y proteínas que rodea, limita, da forma y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior.
• El citoesqueleto: Es un entramado tridimensional de proteínas que provee soporte interno en las células, organiza las estructuras internas e interviene en los fenómenos de transporte, tráfico y división celular.
• Nucléolo: Orgánulo esferoidal, refringente y compuesto de proteínas y ARN, que se encuentra dentro del núcleo e interviene en la formación de los ribosomas.
• El citosol o hialoplasma: Es la parte soluble del citoplasma de la célula. Está compuesto por todas las unidades que constituyen el citoplasma, excepto los orgánulos.
• Citoplasma: Parte de la célula que rodea el núcleo y que está limitada por la membrana exterior.

Clasificación de los Organelos

• Membranosos: Núcleo, mitocondria, cloroplastos, aparato de Golgi, retículo endoplasmático rugoso y liso, lisosomas, peroxisomas y vacuola.
• Organelos no membranosos: Ribosomas, centriolos y citoesqueleto.

Mecanismos de Transporte Celular

El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor del gradiente de carga eléctrica; es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. El proceso celular pasivo se realiza por difusión. En sí, es el cambio de un medio de mayor concentración (medio hipertónico) a otro de menor concentración (un medio hipotónico).

• Difusión simple: Significa que la molécula puede pasar directamente a través de la membrana.
• Difusión facilitada: Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos.
• Ósmosis: Es un tipo especial de transporte pasivo en el cual solo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana.

El transporte activo requiere un gasto de energía para transportar la molécula de un lado al otro de la membrana. Es el único que puede transportar moléculas contra un gradiente de concentración y está limitado por el número de proteínas transportadoras presentes. Existen dos grandes categorías:

• Transporte activo primario: En este caso, la energía derivada del ATP empuja directamente a la sustancia para que cruce la membrana, modificando la forma de las proteínas de transporte (bomba) de la membrana plasmática.
• Transporte activo secundario: La bomba de sodio/potasio mantiene una importante diferencia de concentración de Na+ a través de la membrana.

Resumen de Estructuras Adicionales

Pared celular: Protege y da soporte a la célula. Está presente en procariotas y células vegetales, pero ausente en células animales.