TEORIA CELULAR

TEORIA CELULAR

Los conceptos de materia viva y célula están estrechamente ligados. La materia viva se distingue de la no viva por su capacidad para metabolizar y autoperpetuarse, además de contar con las estructuras que hacen posible la ocurrencia de estas dos funciones; si la materia metaboliza y se autoperpetúa por sí misma, se dice que está viva.

La célula es el nivel de organización de la materia más pequeño que tiene la capacidad para metabolizar y autoperpetuarse, por lo tanto, tiene vida y es la responsable de las características vitales de los organismos.

En la célula ocurren todas las reacciones químicas que nos ayudan a mantenernos como individuos y como especie. Estas reacciones hacen posible la fabricación de nuevos materiales para crecer, reproducirse, repararse y autorregularse; asimismo, produce la energía necesaria para que esto suceda. Todos los seres vivos están formados por células, los organismos unicelulares son los que poseen una sola célula, mientras que los pluricelulares poseen un número mayor de ellas.

Si consideramos lo anterior, podemos decir que la célula es nuestra unidad estructural, es la unidad de función y es la unidad de origen; esto, finalmente es lo que postula la Teoría celular moderna. Llegar a estas conclusiones no fue trabajo fácil, se requirió de poco más de doscientos años y el esfuerzo de muchos investigadores para lograrlo.

Quienes postularon la Teoría celular formaron parte de este grupo y entre ellos podemos mencionar a Robert Hooke, René Dutrochet, Theodor Schwann, Mathias Schleiden y Rudolph Virchow. Es importante hacer notar que el estudio de la célula fue posible gracias al microscopio, el cual se inventó entre los años 1550 y 1590; algunos dicen que lo inventó Giovanni Farber en 1550,mientras que otros opinan que lo hizo Zaccharias Jannsen hacia 1590.

TIPOS DE CELULAS

La célula es la unidad mínima de un organismo capaz de realizar autónomamente las tres funciones vitales de nutrición, relación y reproducción. Por eso se la define como el componente morfológico, funcional y de origen de cualquier ser viviente.

Algunos organismos sólo cuentan con una célula, como los protozoos o las bacterias, en cambio los animales poseen millones de ellas.

Las células pueden clasificarse en dos grandes grupos:

CÉLULAS PROCARIOTAS: su rasgo distintivo es la carencia de núcleo en su interior. Es por esta razón que el ADN se encuentra disperso en distintas regiones nucleares llamadas nucleoides. Éstos no poseen una membrana y están rodeados del citoplasma. Además, este tipo de células no cuentan con compartimientos internos y están comprendidos por una pared celular que rodea a la membrana externamente.

Las células procariotas son las mas antiguas de la tierra, y se estima que surgieron en el océano hace 3,5 millones de años.

Ej: bacterias.

CÉLULAS EUCARIOTAS: en éstas el ADN se halla contenido dentro del núcleo. Además, el interior de ellas cuenta con numerosos compartimientos tales como las mitocondrias, los cloroplastos, el aparato de Golgi, el retículo endoplasmático, etc.

Las células eucariotas representan un progreso en la historia de los organismos vivientes, ya que su estructura compleja significó una evolución en este sentido.

Algunos de los organismos que presentan estas células en su interior son: animales, plantas, hongos, etc.

A su vez, las células eucariotas se dividen de acuerdo a su origen en:

• Célula animal: su característica principal es tanto la carencia de pared celular y cloroplastos, como también la pequeñez de sus vacuolas. Al no contar con una pared celular rígida, estas células son capaces de adoptar múltiples formas.

Por otra parte, las células animales tienen la capacidad de realizar la reproducción sexual donde los descendientes se asemejan a sus progenitores.

• Célula vegetal: estas células, a diferencia de las animales, cuentan con una pared celular rígida. Además, poseen cloroplastos, a través de los cuales se realiza la fotosíntesis. De esta manera, los organismos constituidos por estas células son autótrofos, es decir, capaces de producir su propio alimento.

La célula vegetal se reproduce mediante una clase de reproducción denominada asexual, que origina células iguales a las progenitoras.

Membrana celular

La membrana está constituida de lípidos y proteínas. La parte lipídica de la membrana está formada por una película bimolecular que le da estructura y constituye una barrera que impide el paso de substancias hidrosolubles.

Las proteínas de la membrana están suspendidas en forma individual o en grupos dentro de la estructura lipídica, formando los canales por los cuales entran a las células, en forma selectiva, ciertas substancias.

La selectividad de los canales de proteínas le permite a la célula controlar la salida y entrada de substancias así como los transportes entre compartimentos celulares. Las proteínas de la membrana no solo hacen que el transporte a través de ella sea selectivo, sino que también son capaces de llevar a cabo transporte activo (transferencia en contra del gradiente de concentración).

Las demás funciones de la membrana, como son el reconocimiento y unión de determinadas substancias en la superficies celular están determinadas también por la parte proteica de la membrana. A estas proteínas se les llaman receptores celulares. Los receptores están conectados a sistemas internos que solo actúan cuando la substancia se une a la superficie de la membrana. Mediante este mecanismo actúan muchos de los controles de las células, algunos caminos metabólicos no entran en acción a menos que la molécula "señal", por ejemplo, una hormona, haya llegado a la superficie celular.

En la membrana se localizan unas glicoproteínas que identifican a otras células como integrantes de un individuo o como extrañas (inmunoreacción).

Las interacciones entre las células que conforman un tejido están basadas en las proteínas de las membranas.

Resumiendo, la estructura de las membranas depende de los lípidos y las funciones dependen de las proteínas.

Función

• La función principal de la membrana plasmática es mantener el medio interno separado del externo. Esto es posible gracias a la naturaleza aislante en medio acuoso de la bicapa fosfolipídica y a las funciones de transporte que desempeñan las proteínas. La combinación de transporte activo y transporte pasivo hacen de la membrana endoplasmática una barrera selectiva que permite a la célula diferenciarse del medio.

• Permite a la célula dividir en secciones las distintas orgánelas y así proteger las reacciones químicas que ocurren en cada uno.

• Crea una barrera selectivamente permeable en donde solo entran o salen las sustancias estrictamente necesarias.

• Transporta sustancias de un lugar de la membrana a otro, ejemplo, acumulando sustancias en lugares específicos de la célula que le puedan servir para su metabolismo.

• Percibe y reacciona ante estímulos provocados por sustancias externas (ligandos).

• Mide las interacciones que ocurren entre células internas y externas.

Composición química

La membrana citoplasmática o membrana celular, consiste en una bicapa de fosfolípidos que rodea a la célula.

Representa el límite entre el medio extracelular y el intracelular. En las células vegetales, se sitúa bajo otra capa, denominada pared celular.

La membrana citoplasmática está compuesta por proteínas, lípidos e hidratos de carbono. La membrana plasmática tiene un grosor de unos 75 Å (angstrom), vista al microscopio electrónico presenta entre dos capas oscuras una central más clara.

Los lípidos suponen aproximadamente el 50 % de la composición de la membrana plasmática en una gran mayoría de los seres vivos. Los más importantes son los fosfolípidos, que se encuentran en todas las células, le siguen los glucolípidos, así como esteroides. Estos últimos no existen o son escasísimos en las membranas plasmáticas de las células procariotas.

Las proteínas de la membrana plasmática realizan funciones específicas (transporte, comunicación, uniones con otras células, etc.). Se puede realizar una primera clasificación con relación a los lípidos en:

Proteínas integrales: Unidas a los lípidos intímamente, suelen atravesar la bicapa lípidica una o varias veces

Proteína periféricas: A un lado u otro de la bicapa lipídica, están unidas débilmente por enlaces de hidrógeno a las cabezas polares de los lípidos de la membrana.

Es evidente que la membrana plasmática es la entrada y salida de todo tipo de moléculas, tanto desechos hacia el exterior, como la aportación de material plástico y energético a la célula. Este paso a través de la membrana plasmática se realiza de dos formas, con pérdida energética (con un trabajo para la célula) o sin ella.

Estructura

La membrana que rodea a la célula es una estructura muy singular ya que no solo presenta la característica de ser permeable sino que su permeabilidad puede ser afectada por varios factores.

La membrana plasmática o citoplasmática es una estructura laminar que engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de éstas. Además se asemeja a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.

La composición de la membrana plasmática varía entre células

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