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ESTRUCTURA FÍSICA DE LA CELULA
La célula es la unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma. Todos Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. Algunos organismos microscópicos, como acterias acterias y yprotozoos protozoos,, son células únicas, mientras que los animales y plantas están formados por muc!os millones de células organizadas en te"idos y órganos. Aunque los virus virus y y los e#tractos acelulares acelulares realizan realizan muc!as de las funciones propias de la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproducción propios de las células y, por tanto, no se consideran seres vivos. La iología estudia las células en función de su constitución molecular y la forma en que cooperan entre sí para constituir organismos muy comple"os, como el ser !umano. $ara poder comprender cómo funciona el cuerpo !umano sano, cómo se desarrolla y enve"ece y qué falla en caso de enfermedad, es imprescindile conocer las células que lo constituyen.
Características generales de las células La célula está envuelta en una memrana %llamada memrana plasmática% que encierra una sustancia rica en agua llamada citoplasma, en la que, a menudo, es posile diferenciar la presencia de orgánulos celulares &entre ellos el núcleo celular' y, son frecuentes, otros envoltorios e#teriores. e#teriores. (n el interior de las células tienen lugar numerosas reacciones químicas que les permiten crecer, producir energía y eliminar residuos. (l con"unto de estas reacciones se llama metaolismo )término que proviene de una palara griega que significa camio*. (n los animales y en las plantas superiores presentan especializaciones y se diferencian en te"idos, con tipos celulares de forma y función diferente+ te"idos epidérmicos y epiteliales, muscular, nervioso,... ay células de formas y tama-os muy variados. Algunas de las células acterianas más peque-as tienen forma cilíndrica de menos de una micra o m )/
m es igual a una millonésima de metro* de longitud. (n el e#tremo opuesto se encuentran las células nerviosas, corpúsculos de forma comple"a con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros de longitud )las del cuello de la "irafa constituyen un e"emplo espectacular*. 0asi todas las células vegetales tienen entre 12 y 32 m de longitud, forma poligonal y pared celular rígida. Las células de los te"idos animales suelen ser compactas, entre /2 y 12 m de diámetro y con una memrana superficial deformale y casi siempre muy plegada. $ese a las muc!as diferencias de aspecto y función. Todas las células contienen información !ereditaria codificada en moléculas de ácido deso#irrionucleico )A45*6 esta información dirige la actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia. (stas y otras numerosas similitudes )entre ellas muc!as moléculas idénticas o casi idénticas* demuestran que !ay una relación evolutiva entre las células actuales y las primeras que aparecieron sore la Tierra.
Composición uímica (n los organismos vivos no !ay nada que contradiga las leyes de la química y la física. La química de los seres vivos, o"eto de estudio de la ioquímica, está dominada por compuestos de carono y se caracteriza por reacciones acaecidas en solución acuosa y en un intervalo de temperaturas peque-o. La química de los organismos vivientes es muy comple"a, más que la de cualquier otro sistema químico conocido. (stá dominada y coordinada por polímeros de gran tama-o, moléculas formadas por encadenamiento de suunidades químicas6 las propiedades únicas de estos compuestos permiten a células y organismos crecer y reproducirse. Los tipos principales de macromoléculas son las proteínas, formadas por cadenas lineales de aminoácidos6 losácidos nucleicos, A45 y A75, formados por ases nucleotídicas, y los polisacáridos, formados por suunidades de azúcares.
Células procarióticas ! eucarióticas (ntre las células procarióticas y eucarióticas !ay diferencias fundamentales en cuanto a tama-o y organización interna. Las procarióticas, que comprenden acterias y cianoacterias )antes llamadas algas verdeazuladas*, son
células peque-as, entre / y 8 m de diámetro, y de estructura sencilla6 el material genético )A45* está concentrado en una región, pero no !ay ninguna memrana que separe esta región del resto de la célula. Las células eucarióticas, que forman todos los demás organismos vivos, incluidos protozoos, plantas, !ongos y animales, son muc!o mayores )entre /2 y 82 m de longitud* y tienen el material genético envuelto por una memrana que forma un órgano esférico conspicuo llamado núcleo. 4e !ec!o, el término eucariótico deriva del griego 9núcleo verdadero:, mientras que procariótico significa 9antes del núcleo:.
Elementos celulares Las tres partes fundamentales de la célula eucariota son la memrana, el citoplasma y el núcleo celular.
Super"icie celular (l contenido de todas las células vivas está rodeado por una memrana delgada llamada memrana plasmática, o celular, que marca el límite entre el contenido celular y el medio e#terno. La memrana plasmática es una película continua formada por moléculas de lípidos y proteínas, entre ; y /2 nanómetros )nm* de espesor y actúa como arrera selectiva reguladora de la composición química de la célula. La mayor parte de los iones y moléculassolules en agua son incapaces de cruzar de forma espontánea esta arrera, y precisan de la concurrencia de proteínas portadoras especiales o de canales proteicos. 4e este modo la célula mantiene concentraciones de iones y moléculas peque-as distintas de las imperantes en el medio e#terno. na vez en el citoplasma, el A75m se acopla a los riosomas y codifica la estructura primaria de una proteína específica.
$rg%nulos del citoplasma Mitocondrias y cloroplastos
Las mitocondrias son uno de los orgánulos más conspicuos del citoplasma y se encuentran en casi todas las células eucarióticas. <servadas al microscopio, presentan una estructura característica+ la mitocondria tiene forma alargada u oval de varias micras de longitud y está envuelta por dos memranas distintas, una e#terna y otra interna, muy replegada. Las mitocondrias son los orgánulos productores de energía. La célula necesita energía para crecer y multiplicarse, y las mitocondrias aportan casi toda esta energía realizando las últimas etapas de la descomposición de las moléculas de los alimentos. (stas etapas finales consisten en el consumo de o#ígeno y la producción de dió#ido de carono, proceso llamado respiración, por su similitud con la respiración pulmonar. ?in mitocondrias, los animales y !ongos no serían capaces de utilizar o#ígeno para e#traer toda la energía de los alimentos y mantener con ella el crecimiento y la capacidad de reproducirse. Los organismos llamados anaeroios viven en medios sin o#ígeno, y todos ellos carecen de mitocondrias. Los cloroplastos son orgánulos aún mayores y se encuentran en las células de plantas y algas, pero no en las de animales y !ongos. ?u estructura es aún más comple"a que la mitocondrial+ además de las dos memranas de la envoltura, tienen numerosos sacos internos formados por memrana que encierran el pigmento verde llamado clorofila. 4esde el punto de vista de la vida
terrestre, los cloroplastos desempe-an una función aún más esencial que la de las mitocondrias+ en ellos ocurre la fotosíntesis6 esta función consiste en utilizar la energía de la luz solar para activar la síntesis de moléculas de carono peque-as y ricas en energía, y va acompa-ado de lieración de o#ígeno. Los cloroplastos producen tanto las moléculas nutritivas como el o#ígeno que utilizan las mitocondrias.
$rg%nulos con mem&ranas internas (l citoplasma contiene muc!os orgánulos envueltos por una memrana única que desempe-an funciones diversas. 0asi todas guardan relación con la introducción de materias primas y la e#pulsión de sustancias elaoradas y productos de desec!o por parte de la célula. $or ello, en las células especializadas en la secreción de proteínas, por e"emplo, determinados orgánulos están muy atrofiados6 en camio, los orgánulos son muy numerosos en las células de los verterados superiores especializadas en capturar y digerir los virus y acterias que invaden el organismo. La mayor parte de los componentes de la memrana celular se forman en una red tridimensional irregular de espacios rodeada a su vez por una memrana y llamada retículo endoplasmático )7(*, en el cual se forman tamién los materiales que son e#pulsados por la célula. (l aparato de @olgi está formado por pilas de sacos aplanados envueltos en memrana6 este aparato recie las moléculas formadas en el retículo endoplasmático, las transforma y las dirige !acia distintos lugares de la célula. Los lisosomas son peque-os orgánulos de forma irregular que contienen reservas de enzimas necesarias para la digestión celular de numerosas moléculas indeseales. Los pero#isomas son vesículas peque-as envueltas en memrana que proporcionan un sustrato delimitado para reacciones en las cuales se genera y degrada peró#ido de !idrógeno, un compuesto reactivo que puede ser peligroso para la célula. Las memranas forman muc!as otras vesículas peque-as encargadas de transportar materiales entre orgánulos. (n una célula animal típica, los orgánulos limitados por memrana pueden ocupar !asta la mitad del volumen celular total.
$rg%nulo
Foto ' Di&u(o
)em&rana *lasm%tica
Función (s una capa compuesta por proteínas y fosfolípidos cuya función es separar el interior del e#terior celular e intercamiar sustancias.
+,er presentaciónCitoplasma
(s el medio interno de la célula. (n él se realiza el metaolismo celular y el movimiento de moléculas.
.#cleo
ona separada por memrana que rodea al nucleoplasma y el A45.
+,er
presentaciónAD. +cromosomas-
?on las firas de A45 condensadas. Almacenan la información genética.
7ealiza la respiración celular. Transforma la materia orgánica en energía+ AT$
)itocondria
+,er presentaciónRi&osoma
?intetizan proteínas según el código descifrado de el A75 mensa"ero que a su vez es copia del A45.
Retículo endoplasm%tico
4istriuye, recoge, almacena y transporta las proteínas faricadas en los riosomas. Tamién farica lípidos y construye la memrana nuclear. Almacena y clasifica las proteínas que recie del retículo endoplasmático.
Aparato de /olgi
,esículas
?on peque-as esferas dilatadas a partir del retículo y del @olgi, delimitadas por memrana que almacenan sustancias.
Lisosomas
$eque-as esferas memranosas que almacenan enzimas digestivas que ayudan a digerir los alimentos.
*ared ,egetal
4a soporte, protección y esqueleto a la célula vegetal. (stá formada por capas superpuestas de celulosa.
Cloroplasto
41tm
