La célula.

Todos los seres vivos de este planeta estamos compuestos de una o más células. Con esta frase queremos decir que desde la bacteria Escherichia coli, hasta nosotros los seres humanos que estamos compuestos por células; mientras que cada bacteria consiste en una sola célula, nuestro cuerpo consta de billones de células especializadas en cumplir una función específica.

Existen dos tipos de células: procariota y eucariota. Aunque es importante mencionar que todas las células presentan características generales, a pesar de su gran diversidad.

Características generales de las células.
Componentes estructurales	Membrana plasmática, citoplasma y ribosomas.
Componentes moleculares	Lípidos, proteínas, ADN, ARN, aminoácidos, nucleótidos, carbohidratos
Metabolismo	Utilizan energía del ambiente y nutrientes para reemplazar y reparar sus componentes celulares

Célula procariota.

Prokarionte significa del griego “antes del núcleo”. Las células procariotas o procariontes son las más antiguas del planeta, como algunas bacterias y cianobacterias. Datan de hace 3500 millones de años y se adaptan a cualquier ambiente.

Estas células pequeñas miden de 1 a 10 micras. No poseen un núcleo definido, y su ADN se encuentra disperso en el citoplasma. Este es protegido por una membrana plasmática y una pared celular, aunque muchas formas de procariota están cubiertas por una capsula rígida que las hace resistentes a ambientes extremos.

Su estructura básica es la siguiente:

Todas las células se reproducen y las procariotas lo hacen dividiéndose en dos mediante un proceso conocido como fisión binaria. En este tipo de células no hay organelos rodeados por membranas. Muchas formas celulares procariotas tienen flagelos o cilios que les ayudan a moverse.

Algunas utilizan oxígeno (son fotosintéticas, como las cianobacterias) para producir alimento, pero otras lo hacen a partir de azufre y se conocen como quimiosintéticas.

Se considera a la célula procariota como la más primitiva, sin embargo, su forma, estructura y metabolismo es tan eficiente que se ha mantenido casi sin cambios desde su aparición hasta nuestros días.

No se tiene certeza de cuál fue el origen de las primeras bacterias procariotas, pero se sabe que todas provienen de un ancestro común llamado LUCA (last Universa Common Ancestor, o último antepasado común universal), el cual vivía en una atmósfera pobre en oxígeno y rica en azufre, bióxido de carbono, metano, agua, entre otros compuestos. Como no había oxígeno, tampoco existía el ozono, cuya capa hoy nos protege de los rayos ultravioleta, pero en el Arqueano estos rayos penetraban en la Tierra. Es probable que esta radiación generara mutaciones en LUCA derivando en distintas ramas. Observa el esquema:

Célula eucariota.

La célula eucariota es más reciente y compleja que la procariota. A diferencia de estas, las células eucariotas poseen un núcleo definido donde se encuentra el ADN, además poseen varios organelos que desempeñan distintas funciones. Su estructura es la siguiente

Las células eucariotas se reproducen de dos formas: asexual, por fisión binaria, o sexual, en la que hay recombinación genética.

Existen organismos unicelulares eucariotas, como los protozoarios entre los que se encuentran las amebas, y eucariotas pluricelulares, como los animales, plantas y el ser humano. En este sentido, existen células eucariotas animales y vegetales.

La evolución de los organelos en las células eucariotas permitió que la célula se dividiera en secciones, lo cual trajo diversas consecuencias. Cada organelo efectuá un papel en el crecimiento y metabolismo celular, y cada uno contiene una colección específica de proteínas que participan en reacciones químicas específicas.

¿Como surgieron las células eucariotas?

La explicación más aceptada para el origen de las células eucariotas es la “Teoría endosimbiótica”, propuesta por la científica estadounidense Lynn Margulis en 1967. Lynn estableció que organelos como las mitocondrias y los cloroplastos se originaron a partir de la relaciones simbióticas, es decir, ventajosas entre dos microorganismos procariótico.

La principal prueba a favor de la Teoría endosimbiótica es que las mitocondrias y los cloroplastos poseen su propio material genético, el cual está organizado en una estructura circular parecida a la de las células procariotas.

Observa el diagrama de este proceso.

Estructura del núcleo, se observa el nucleoplasma

Las investigaciones actuales han confirmado en casi todos sus puntos esta teoría. Se descubrió, por ejemplo, que las estructuras moleculares de los cloroplastos y de las mitocondrias se relacionan más con bacterias extrañas que que con las células en las que están incorporados desde hace más de dos mil millones de años.

Estructura y funciones celulares.

Las células constan de tres partes fundamentales: la membrana plasmática, el citoplasma y el núcleo.

La membrana plasmática es la estructura que rodea al citoplasma y separa a la célula del medio exterior. Se forma principalmente por fosfolípidos y otras sustancias grasas, dispuestas en una doble capa; también incluye proteínas suspendidas en la capa anterior, y azúcares en pequeña proporción. La membrana plasmática es semipermeable ya que puede controlar, en gran medida lo que entre y sale del citoplasma, como proteína, iones, desechos metabólicos, etc.

El núcleo está limitado por una membrana y sólo se encuentra en células eucariotas. La sustancia que esta dentro del núcleo se llama nucleoplasma. La estructura que lo rodea, conformada por una doble membrana, es la envoltura celular.

En el citoplasma ocurren las reacciones y procesos celulares de los seres vivos como la obtención de energía, fabricación de sustancias así como reproducción celular. En las células eucariotas, el citoplasma está comprendido entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear. Allí están los organelos que realizan funciones específicas. Estos trabajan conjuntamente y complementan sus actividades para el funcionamiento adecuado de toda célula.

Los ribosomas son organelos de tamaño pequeño, pero abundantes, cuya función es la fabricación de proteínas de la célula, tanto para su uso interno como para enviar a otras células. Este proceso se efectúa en el citoplasma, de acuerdo con las órdenes que se generan en el núcleo. Los ribosomas se producen y ensamblan en el nucléolo, y luego salen por los poros nucleares al citoplasma, donde desarrollan su actividad.

El retículo endoplasmático es un organelo conformado por un sistema de membranas plegadas. Hay dos tipos de retículos endoplásmicos: el rugoso, o RER, y el liso, o REL. El rugoso funciona como una fábrica de producción de proteínas. El liso se encarga de la producción de sustancias grasas y la desintoxicación de células, entre otras funciones.

Las mitocondrias  son organelos dentro de las células eucariontes en las que tiene lugar la respiración celular. Cuenta con una doble membrana que se encuentra en la mayoría de las células eucariotas. Su tamaño varía entre 0.5-10 micrómetros (µm) de longitud.

Las mitocondrias son “generadoras de energía” de las células, ya que producen la mayor parte del suministro de Adenosín Trifosfato (ATP), que se utiliza como fuente de energía química para realizar diferentes funciones.

La mitocondria cumple un papel central en el flujo energético de la célula, debido a que transforma la energía almacenada en las uniones covalentes de ciertas moléculas como la glucosa o ácidos grasos en energía química almacenada en las uniones covalentes entre fosfatos del ATP.

Además de proporcionar energía en la célula, las mitocondrias también participan entre otros procesos, como la señalización celular, diferenciación celular, la muerte celular programada, el control del ciclo celular y el crecimiento celular.