martes, 25 de agosto de 2015

Introducción a la biología celular (I): la organización celular



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Se entiende por biología celular la ciencia que estudia la célula, en su estructura, composición, función y relación con el medio que le rodea.

Organizacion celular y biologia celular

La primera referencia del término célula, del latín cella (hueco) la tiene el inglés Robert Hooke, que en 1665 dio este nombre al observar bajo el microscopio óptico unos pequeños huecos o celdas en una lámina de corcho. Futuras observaciones fueron corroborando la existencia de ciertas unidades muy básicas en todos los organismos. Hasta que en la primera mitad del siglo XIX, los investigadores Schleiden y Schwann postularon la teoría celular. Según el prisma actual la teoría celular establece que 1) todo organismo vivo está constituido por una unidad tanto a nivel funcional, como constitucional; 2) pueden ser unicelular o pluricelular; 3) toda célula proviene de una anterior que le ha transmitido una información hereditaria de cómo tiene que desarrollarse y en qué tiene que transformarse. De su actividad dependerá todas las características definitorias de la vida: crecimiento, nutrición, reproducción y comunicación, o relación con el entorno.

- La organización celular


Sin incluir a los priones ni a los virus, todo organismo vivo está constituido por células. Atendiendo a su complejidad se dividen en células procariotas y eucariotas.

+ La célula procariota


La célula procariota presenta una estructura muy sencilla. Comprende las bacterias, las algas cianofíceas y los micoplasmas. Todos ellos representantes del antiguo reino Monera, hoy ya desaparecido. Son organismos unicelulares, es decir, la célula simple constituye el individuo con capacidad autónoma para crecer, desarrollarse y reproducirse.

En cuanto a su estructura, las bacterias y las cianofíceas presentan una pared celular sobre la membrana, los micoplasmas no. El material genético no se encuentra ni rodeado de ninguna envoltura, ni asociado a proteínas. Además el ARN se sintetiza en el mismo compartimento que las proteínas. No presentan todos los orgánulos de una célula típica eucariota. De hecho, sólo presentan ribosomas, y un núcleo nada diferenciado.

Se dividen por fisión primaria, carecen de citoesqueleto y de los procesos típicos asociados a éste.

+ La célula eucariota


La célula eucariota presenta una estructura más compleja. Tiene un citoesqueleto que le va a permitir comunicarse de forma fluida y coordinada, tanto internamente, regulando de manera eficiente sus rutas, por ejemplo, las metabólicas, como externamente con procesos como la exocitosis. El material genético, por contra, sí va a presentar una membrana que lo separe del citoplasma. También está asociado a una serie de proteínas que lo va a organizar en varios niveles. Además de la membrana externa y la que envuelve el núcleo, la célula eucariota presenta una red interna de membranas que va a dotar a este tipo celular de sus dos características principales: compartimentación y polaridad.

La primera característica se va a definir como la capacidad que tiene la célula de aislar funciones o reacciones químicas en determinados orgánulos. Por ejemplo, el ciclo de Krebs se da en la mitocondria, pero la glucólisis en el citoplasma.

Mientras que, la polaridad es la ordenación de esos orgánulos, una característica que va a permitir potenciar la eficacia del sistema en distintas funciones, como por ejemplo, la secreción de proteínas al exterior.

Una célula eucariota puede formar parte tanto de un individuo unicelular como pluricelular. El organismo pluricelular es aquel que está constituido por más de una célula, las cuales normalmente están especializadas en una función concreta. Así, unas células pueden desarrollar funciones de nutrición, y otras de reproducción. Esto hizo que se definiesen en organismos superiores una serie de tipos celulares.

De cualquier manera, los organismos superiores pueden pertenecer al reino animal o al vegetal. Y atendiendo aquel reino pertenezcan, las células animales o vegetales, presentarán características básicas.

Las dos células tienen el mismo metabolismo pero se diferencian, principalmente, en que: 1) las células vegetales tienen la capacidad de fijar dióxido de carbono atmosférico para formar azúcares utilizando la energía de la luz mediante los cloroplastos; y 2) también las células vegetales presentan unas paredes celulares que determinan su inmovilidad. Está compuesta por celulosa, es plástica o deformable durante el crecimiento de la célula y rígida en el momento después de la diferenciación. Sin embargo, las células animales carecen de estas características.

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- Artículos de la serie sobre biología celular


+ Introducción a la biología celular (II): la membrana plasmática

+ Introducción a la biología celular (III): el citoplasma y los ribosomas

+ Introducción a la biología celular (IV): el retículo endoplasmático

+ Introducción a la biología celular (V): el complejo o aparato de Golgi

+ Introducción a la biología celular (VI): lisosomas y peroxisomas

+ Introducción a la biología celular (VII): las mitocondrias

+ Introducción a la biología celular (VIII): el citoesqueleto

+ Introducción a la biología celular (IX): el núcleo celular

+ Introducción a la biología celular (X): la célula vegetal

+ Introducción a la biología celular (XI): el ciclo celular