Sistemas termodinámicos

La célula

Se define a la célula como la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. Como tal posee una membrana de fosfolípidos con permeabilidad selectiva que mantiene un medio interno altamente ordenado y diferenciado del medio externo en cuanto a su composición, sujeta a controlhomeostático, la cual consiste en biomoléculas y algunos metales y electrolitos. La estructura se automantiene activamente mediante el metabolismo, asegurándose la coordinación de todos los elementos celulares y su perpetuación por replicación a través de un genoma codificado por ácidos nucleícos. La parte de la biología que se ocupa de ella es la citología.

Las células son los módulos básicos de todos los tejidos y los órganos de los seres humanos y de todos los otros organismos. Aparecieron hace 3500 millones de año.

Las células, como sistemas termodinámicos complejos, poseen una serie de elementos estructurales y funcionales comunes que posibilitan su supervivencia; no obstante, los distintos tipos celulares presentan modificaciones de estas características comunes que permiten su especialización funcional y, por ello, la ganancia de complejidad. De este modo, las células permanecen altamente organizadas a costa de incrementar la entropía del entorno, uno de los requisitos de la vida.

Partes y sus funciones:

1. Mitocondrias. Producción de energía mediante: Oxidación de piruvato procedente de la glucólisis, oxidación de ácidos grasos, ciclo de los ácidos tricarboxílicos, transporte de electrones y fosforilación oxidativa

2. Retículo endoplásmico rugoso. Síntesis y transporte de proteínas, glucosilación de proteínas de membrana, plegamiento y modificación de proteínas solubles.

3. Retículo endoplásmico liso. Síntesis de ácidos grasos, fosfolípidos y esteroides (colesterol); destoxificación de alcohol y de otras sustancias químicas.

4. Aparato de Golgi. Secreción, almacenamiento, transporte y transferencia de glucoproteínas; glucosilación de proteínas, selección, glucosilación de lípidos y síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular; formación de lisosomas primarios.

5. Cloroplastos (sólo en vegetales). Fotosíntesis: proceso en el que se transforma la energía lumínica en energía química, almacenada en moléculas de ATP y moléculas reductoras (NADPH), que se utilizan posteriormente para sintetizar moléculas orgánicas.

6. Vacuolas (principalmente en plantas y hongos). Almacenamiento de sustancias de reserva y en algunos casos de sustancias tóxicas; eliminan del citoplasma el exceso de agua; funciones análogas a las de los lisosomas cuando contienen enzimas hidrolíticas.

7. Lisosomas. Degradación de materiales de origen externo o interno; participación en los procesos de endocitosis en el interior de la célula; eliminación de sustancias.

8. Peroxisomas. Producen y degradan peróxido de hidrógeno, un compuesto tóxico que se puede producir durante el metabolismo

9. Núcleo. Preservación estructural del material genético de la célula, replicación del ADN, transcripción del ADN, maduración y procesamiento del ARN, ensamblaje de ribosomas.

B. Complejos macromoleculares y sus funciones:

1. Ribosomas: Síntesis de proteínas, que es el resultado de la traducción del ARNm y el ensamble de aminoácidos.

2. Centriolos: Formación y organización de los filamentos que constituyen el huso acromático cuando ocurre la división del núcleo celular.

3. Microtúbulos: Movimiento de organelos, transporte intracelular de sustancias, formación del huso mitótico durante la división celular, mantenimiento de la forma celular,

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