Célula: Datos específicos, esenciales e interesantes de todo lo que abarca hablar de las células
¿Qué es la célula?
Se denominan células a todas aquellas unidades estructurales y funcionales que poseen los seres vivos. Las células son la forma más pequeña y simple de tejido biológico conocida, es decir, la estructura de vida organizada más pequeña conocida (la mayoría de los virus son más pequeños que las células, no obstante, para los científicos existe cierta división acerca de su origen, y si pueden o no ser llamados “seres vivientes”).
Se habla de que las células son la unidad estructural de cada ser vivo, ya que las misma está compuesta por células. Algunos organismos están compuestos por células individuales, llamados organismos unicelulares, mientras que otros, llamados organismos pluricelulares, están compuestos por una gran cantidad de diferentes tipos de células (generalmente dedicadas a funciones específicas).
También dice que las células son las unidades funcionales de todos los organismos porque todos tienen las funciones de nutrición, parentesco y reproducción.
Las células no cuentan con un tamaño determinado
La medida de las células tiene diversas variaciones, en algunos casos pueden ser divisados a simple vista, aunque en su mayoría son microscópicas, o sea, solo pueden verse por medio de un microscopio. La celda promedio es de aproximadamente 10 µm (micrómetros), pero el tamaño de la celda varía mucho: algunas celdas son tan bajas como 1 µm y otras tan bajas como 100 µm.
Posee dos vías para que las células puedan multiplicarse
Las células poseen dos mecanismos por medio del cual pueden reproducirse: a través de la mitosis, que produce dos células hijas idénticas; luego por medio de la meiosis, que permite la formación de gametos (células sexuales). En la meiosis, es necesario intercambiar información genética y se producen cuatro células hijas diferentes, de las cuales el contenido genético de la célula original es solo la mitad.
Hay orgánulos u organelas en las células, y las estructuras más simples tienen formas y estructuras específicas y diferentes. Una gran variedad de funciones bioquímicas y funciones celulares requeridas para la supervivencia, se producen en los orgánulos.
El hallazgo de las células abrió camino para el estudio de la vida
Que las células hayan sido descubiertas, es catalogado como un avance trascendental sobre el estudio de la vida moderna (biología), debido a que otorga la compresión de la amplia complejidad de los organismos vivos y da lugar a varias ciencias y disciplinas posteriores.
Clasificación de células
La organización más relevante de una célula se encuentra relacionada con la existencia de un núcleo. Por medio de esta distinción sienta sus bases de la histórica evolución, pudiendo así, diferenciar dos grandes superreinos o reinos de seres vivos:
1. Células procariotas.
Las células procariotas tienen una estructura básica simple, sin orgánulos de membrana y sin núcleo, por lo que su material genético está disperso dentro de la célula (citoplasma). Las células procariotas son las de menor tamaño con solo 1-5 µm. Los procariontes son las primeras formas de vida que existió en la tierra, por ende, estos organismos son mucho más sencillos que los eucariotas. Todos los organismos compuestos por células procariotas son unicelulares.
2. Células eucariotas
Las células eucariotas disponen de una estructura más complicada que las procariotas y constan de orgánulos de membrana especializados en su citoplasma. La característica más importante de esta célula es que posee un núcleo definido, donde se puede hallar su material genético. Las mismas son de mayor tamaño que los procariontes, pero la medida puede variar mucho entre 10-100 µm.
Según la historia, la aparición de estas células se produjo después que las procariotas, pero por medio de estas, se ha dado un paso en la especificación de la vida ya que otorga un rango más amplio de complejidad. Las eucariotas, integran los complejos organismos multicelulares con el valor agregado de que, también pueden ser organismos unicelulares como las levaduras.
En las células eucariotas, podemos hallar específicamente dos clases: células animales y vegetales. Aunque ambos poseen la misma estructura pero, también tienen algunas diferencias (en base a las funciones que realizan), como se muestra más adelante.
Funciones de la célula
- Todas las células animales y vegetales tienen mitocondrias, que son orgánulos donde ocurre la respiración celular, esta reacción permite que las células obtengan la energía necesaria para todas sus funciones.
- El núcleo es un aspecto que comparten los dos tipos de células. El material genético (ADN) de la célula está contenido en esta estructura similar a una membrana.
- Las células vegetales constan de paredes celulares resistentes y las mismas están hechas de celulosa. Así también, le brinda soporte a las plantas y constituye la forma de las células (los organismos vegetales no disponen de huesos). Asimismo, las células vegetales poseen extensas vacuolas con la capacidad de resguardar nutrientes, agua y le proporciona resistencia al resto de las células, debido a que abarca una amplia sección del volumen celular.
- Las células vegetales tienen cloroplastos, orgánulos para la fotosíntesis, y son el proceso de auto-alimentación de las plantas. Estos organelas son exclusivos de las células vegetales.
- Las células animales no tienen paredes celulares, varían en altura y suelen tener una forma irregular. Generalmente, las células vegetales se presentan con mayor tamaño y prismático.
- La célula animal posee dos únicas estructuras (las células vegetales no las tienen), y son los lisosomas y los centriolos que se manifiestan en la división celular, las mismas son vesículas pequeñas que traen consigo enzimas digestivas y se encuentran activos en la degradación de las estructuras celulares.
Grupo de células
Estas células aparecieron más tarde que las procariotas en la historia de la tierra, y constituyen un paso en la especificidad de la vida porque permiten un mayor rango de complejidad. Las células eucariotas suelen formar parte de organismos multicelulares complejos, aunque también pueden ser organismos unicelulares (igual que las levaduras).
En el grupo de células eucariotas, existen principalmente dos tipos: células animales y células vegetales. Aunque ambos poseen la misma estructura pero, también tienen algunas diferencias (en base a las funciones que realizan), como se muestra a más adelante.
- Todas las células animales y vegetales tienen mitocondrias, que son orgánulos donde ocurre la respiración celular, esta reacción permite que las células obtengan la energía necesaria para todas sus funciones.
- El núcleo es otra característica compartida por ambos tipos de células. El material genético (ADN) de la célula está contenido en esta estructura similar a una membrana.
- Las células vegetales tienen paredes celulares rígidas, compuestas principalmente de celulosa. Esta estructura le da forma a la célula y brinda apoyo a las plantas (los organismos vegetales no tienen huesos como los animales). Además, las células vegetales tienen vacuolas más grandes que pueden almacenar agua y nutrientes, y dan rigidez a estas células al ocupar una gran parte del volumen celular.
- Las células vegetales tienen cloroplastos, orgánulos para la fotosíntesis, y son el proceso de auto-alimentación de las plantas. Estos organelas son exclusivos de las células vegetales.
- Las células animales no tienen paredes celulares, varían en altura y suelen tener una forma irregular. Por su parte, las células vegetales suelen ser grandes y prismáticas.
- Las células animales tienen dos estructuras únicas (es decir, no se encuentran en las células vegetales): centriolos y lisosomas que intervienen en la división celular, son pequeñas vesículas que contienen enzimas digestivas y participan en la degradación de las estructuras celulares.
Partes de la célula
La célula es la unidad estructural y funcional básica de todos los organismos vivos. Es la unidad de vida más pequeña que puede replicarse de forma independiente y, a menudo, se la conoce como el “bloque de construcción” de la vida. El estudio de las células se denomina biología celular o citología.
Las células son extremadamente complejas y diversas en su estructura y función. Sin embargo, todas las células tienen ciertas partes fundamentales en común. Estas partes incluyen una membrana plasmática que encierra la célula, el citoplasma donde tiene lugar la actividad metabólica celular y el ADN que contiene la información genética de la célula.
Todas las células surgen de otras células a través de un proceso de división celular. En las células eucariotas, la división se produce por mitosis, mientras que en las células procariotas se produce por fisión binaria. Después de que se ha producido la replicación cromosómica durante la interfase, la mitosis da como resultado dos células hijas genéticamente idénticas. Por el contrario, la fisión binaria simplemente divide la célula procariota en dos nuevas células hijas con la mitad del contenido original de ADN de los padres.
Partes principales de la célula
1- Membrana de plasmática
Es el límite biológico que define la célula y distingue su interior y exterior. La misma se establece por medio de una capa doble de fosfolípidos, que separa el contenido de la célula y permite que las sustancias entren y salgan. Por lo tanto, puede absorber ciertos nutrientes y excretar sus residuos.
2- Pared celular
A parte de la membrana plástica, se trata de una capa gruesa y estable, proporcionándole un cierto grado de resistencia. Las paredes celulares se encuentran en células procariotas y en los organismos eucariotas que solo pueden hallarse en células vegetales y fúngicas. La pared celular está hecha a base de diversos materiales resistentes y sufre variaciones dependiendo de cada tipo de organismo.
3- Núcleo
Su conformación se ve limitada por una envoltura nuclear que se forma a partir de una doble membrana. Cabe destacar, que el núcleo es propio de las eucariotas y dentro de ella, alberga el ADN (material genético) en su mayoría.
4 – Citoplasma
Hace referencia a una sustancia gelatinosa que llena la parte interna de la célula, y se ubica entre el núcleo (si existe) y la membrana plasmática, y esta se ve conformada por agua, sal, proteínas y demás sustancias. El trabajo más importante del citoplasma es la de brindar soporte a los orgánulos y contribuir con los procesos metabólicos que suceden en el parte interna de la célula.
5 – Orgánulos
Los orgánulos son estructuras celulares que llevan a cabo funciones específicas dentro de la célula. Los tres tipos principales de orgánulos son el núcleo, las mitocondrias y los cloroplastos.
El núcleo es el orgánulo más grande de la célula y contiene el ADN, que codifica la información genética de la célula. El núcleo está rodeado por una doble membrana llamada envoltura nuclear. Esta envoltura separa el núcleo del resto de la célula y ayuda a mantener intacto su contenido. Dentro del núcleo hay una red de proteínas llamada cromatina, que brinda soporte para la replicación y transcripción del ADN.
Las mitocondrias son orgánulos que generan energía para las células a través de un proceso conocido como respiración. La respiración implica tomar oxígeno de nuestro entorno y convertirlo en ATP o moléculas de energía. Las mitocondrias tienen su propio ADN y se consideran semiautónomas porque pueden reproducirse por sí mismas dentro de las células. Estos orgánulos a menudo se denominan “centrales eléctricas” porque producen grandes cantidades de energía para las células.
Son estructuras internas que se encuentran en una célula que desempeñan funciones específicas. Algunos de ellos son:
- Mitocondrias: Son estructuras donde ocurre la respiración celular, una reacción que permite a las células ganar energía.
- Lisosomas: Participan activamente en la digestión y en el uso de nutrientes.
- Cloroplasto: Son estructuras que contienen clorofila (a excepción de las células vegetales), que es necesaria para las reacciones fotosintéticas que ocurren internamente.
- Ribosoma: Se ocupan de la síntesis de proteínas, que es un proceso requerido para el crecimiento y la multiplicación celular.
- Flagelo: Son orgánulos que existen en determinadas células y pueden auto-propulsarse en el medio ambiente. Son el típico representante de las células móviles u organismos unicelulares, como los espermatozoides.
La célula y sus funciones
Las unidades pueden tener funciones muy diversas y complejas:
- La Función de estructura: Construye tejidos que sostienen el cuerpo y sus órganos, como grasa, músculos y huesos.
- Función secretora: Tiene el deber de elaborar las sustancias vitales para la vida y también se encarga de la autorregulación del organismo, como las glándulas o las mucosas.
- La Función metabólica: Es el encargado de transportar los nutrientes por todo el cuerpo o de la descomposición de los mismos, así como lo realizan los glóbulos rojos en la sangre y las células digestivas en el intestino.
- Función de defensa: Al igual que los glóbulos blancos, ayuda al cuerpo a resistir los factores externos y eliminarlos, o combatir las enfermedades.
- Función de control: Tiene la tarea de coordinar la gran diversidad de procesos del organismo, transmitir información y producir respuestas específicas a determinados estímulos (como las neuronas).
- También está la Función reproductiva: Se presentan tres tipos de reproducción, la primera es por medio de la reproducción sexual (la unión con otro organismo la creación de uno nuevo); la segunda, la mitosis (por su propia cuenta) y la tercera, asexual (la producción de un individuo igual al parental)
Función del núcleo de una célula
El núcleo de una célula es responsable de la producción, almacenamiento y regulación del ADN celular. También controla la síntesis de proteínas, que son necesarias para el funcionamiento y el crecimiento de la célula. El núcleo está rodeado por una membrana nuclear que lo separa del citoplasma celular. La membrana nuclear tiene poros que permiten que el ARN y las proteínas se muevan hacia el citoplasma, donde se llevan a cabo las actividades celulares.
La función principal del núcleo es controlar todas las actividades celulares mediante la síntesis y regulación del ADN. El ADN contiene los genes, que son las secuencias de nucleótidos que codifican las instrucciones para todos los aspectos del desarrollo y funcionamiento celular. Por ejemplo, el gen quimerina codifica la proteína quimerina, que es necesaria para la replicación del DNA durante la mitosis (división celular). Otros genes codifican proteínas involucradas en el metabolismo, la formación de tejidos y órganos, o incluso comportamientos complejos como el aprendizaje.
La mayoría de las células tienen un solo núcleo; sin embargo, existen algunas células con más de un núcleo. Las células con más de un núcleo generalmente tienen más volumen y están involucradas en actividades metabólicamente intensivas como organizaciones grandes , tales como rodentiums . Los organismos eucariotas habitualmente contienen células con un núcleo esférico o ovalado llamado nucloeus.
¿Qué son las células madre?
Las células madre son células especializadas que se encuentran en todos los seres vivos. Estas células tienen la capacidad de dividirse y diferenciarse en otras células del mismo tipo, lo que les permite regenerar y reparar tejidos. La investigación sobre las células madre ha abierto nuevas puertas en el campo de la medicina, ya que estas células pueden ser utilizadas para tratar una amplia variedad de enfermedades. Aún hay mucho por aprender acerca de las células madre, pero el potencial de estas pequeñas criaturas es enorme.
¿Cuántos tipos de células existen?
Hay cuatro principales tipos de células:
- Procariotas
- Eucariotas
- Animales
- Vegetales
Procariotas son las células más simples y primitivas, y no tienen un núcleo definido. Eucariotas son células más complejas que tienen un núcleo bien definido. Los animales son células eucariotas con características especiales que les permiten moverse. Las plantas también son células eucariotas, pero se han adaptado para realizar la fotosíntesis.
¿Cuántos tipos de células posee el humano?
Hay muchos tipos diferentes de células en el cuerpo humano. Cada tipo tiene una función específica y se adapta a su entorno particular.
Los cuatro tipos principales de células son: células epiteliales, conectivas, sanguíneas y nerviosas. Las células epiteliales forman la capa externa de la piel y revisten todas las superficies internas del cuerpo. Las células del tejido conectivo incluyen células de hueso, cartílago, grasa y músculo. Los glóbulos transportan oxígeno y nutrientes a los tejidos y eliminan los productos de desecho de ellos. Las células nerviosas transmiten señales entre diferentes partes del cuerpo.
Cada tipo de célula se compone de subunidades más pequeñas llamadas orgánulos. El orgánulo más importante en todos los tipos de células es el núcleo, que contiene el material genético de la célula. Otros orgánulos incluyen las mitocondrias (que generan energía para la célula), el retículo endoplásmico (que ayuda a sintetizar proteínas), el aparato de Golgi (que procesa y transporta estas proteínas), los lisosomas (que digieren los desechos celulares), los peroxisomas (que desintoxican varias sustancias dañinas), vacuolas (que almacenan agua u otros materiales) y plástidos (que producen carbohidratos).
¿Qué es la teoría celular?
La teoría celular, también conocida como la teoría de los organismos vivos, es un modelo científico que explica cómo funcionan las células y los organismos. Esta teoría se basa en la hipótesis de que todos los organismos vivos están compuestos por células, y que todas las células provienen de otras células.
A fines del Siglo XVIII se originó la teoría celular, cuando el microscopio óptico fue inventado y se empezaron a observar las diferentes partes de las plantas y los animales.
En 1838, Matthias Jakob Schleiden establece el fundamento de la teoría celular al proponer que toda planta está compuesta por células y sus productos. Theodor Schwann extiende esta idea a los animales en 1839 al sugerir que todos los organismos están compuestos por células. En 1855 Rudolf Virchow propone que las células solo pueden provenir de otras células vivas. Esto finaliza la teoría celular tal como la conocemos hoy: todos los seres vivos están formados por una o más células, todas las células provienen de otras células vivas y la célula es la unidad básica de la vida.
Aunque la teoría celular se propuso originalmente hace más de 150 años, se ha perfeccionado y actualizado constantemente a medida que las nuevas tecnologías nos han permitido aprender más sobre cómo funcionan las células. Por ejemplo, el descubrimiento del ADN en 1953 condujo a una mayor comprensión de cómo se transmite la información de una generación de células a la siguiente. Y los avances recientes en microscopía y biología molecular nos han brindado una visión sin precedentes del funcionamiento interno de las células.
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