La Célula bajo el Microscopio

Para que una célula, como constituyente fundamental de la materia viva, se mantenga debe cumplir día a día con diversas funciones, y requiere así de ciertas estructuras básicas que se lo permitan. A continuación vamos a analizar cada una de esas estructuras básicas que posee una célula para lograr comprender las diferencias funcionales que presentan entre ellas y el funcionamiento de cada una.

La guardiana de la célula 

Todas las células poseen una membrana celular o plasmática (observa la imagen a la izquierda) que se encarga de permitir que la célula interactúe con el medio en el que se encuentra, además: 

• Sirve de barrera de protección y delimitación del contenido celular. 
• Regula la entrada y salida de materiales. 
• Transmite señales e información entre células. 
• Da lugar a compartimentos dentro de cada                                                                               célula.

El modelo de membrana celular adoptado hasta ahora es el propuesto en 1972 por S. J. Singer y G. L. Nicolson, llamado modelo del mosaico fluido. Si observas la figuras de arrriba y a la derecha, podrás notar que el modelo propone que la membrana celular está formada por una capa doble y fluida de moléculas de lípidos, en la cual hay proteínas asociadas. 

Al presentar estas características la membrana plasmática resulta selectivamente permeable, es decir, que según las necesidades celulares puede impedir el paso de una sustancia determinada, o en otros momentos puede permitir el paso de la misma. Más adelante en el texto trabajaremos en qué forma pueden pasar las sustancias a través de la membrana plasmática.

En las células vegetales, hongos y en algunos organismos procariotas, además de la membrana plasmática se encuentra la pared celular, la cual se encarga de dar rigidez, dar forma y proteger a la célula, es muy importante que tengas presente que la composición de la pared celular de estos seres vivos es diferente en cada caso. Te invitamos a que con tus compañeras y compañeros busquen información para establecer las diferencias que presentan las diversas paredes celulares.

Fluido vital 

La célula presenta en su interior un líquido de una consistencia viscosa cuyo componente fundamental es el agua, es decir, es una solución acuosa formada por varios iones (partículas microscópicas con carga eléctrica) y sustancias orgánicas que la célula incorpora para realizar sus funciones, se llama citosol. 

En esta solución se encuentran inmersos los organelos celulares que en conjunto forman el citoplasma. De igual forma, en el citoplasma se encuentra el citoesqueleto,formado por filamentos de proteínas encargados de estabilizar la estructura celular, organizar los organelos, permitir la comunicación celular e intervenir durante la división celular (Figura a la izquierda).

Toda célula posee en su interior información genética que establece las instrucciones para elaborar partes de la célula, coordinar funciones de crecimiento, nutrición, reparación y permitir la producción de células nuevas. Como vimos anteriormente, las células procariotas y eucariotas presentan diferencias, en el caso de las procariotas la información genética se encuentra en el citoplasma formando un cromosoma de forma circular ubicado en una región llamada nucleoide, mientras que en los eucariotas la información genética se encuentra organizada en una estructura bien delimitada llamada núcleo (Figura a la derecha).

El núcleo de las células eucariotas se encuentra delimitado por una membrana doble denominada membrana nuclear, ésta posee poros que permiten el intercambio de materia entre el núcleo y el citoplasma. Internamente el núcleo presenta un líquido denominado nucleoplasma en el que se encuentran la cromatina, que son hebras muy finas y enmarañadas de ADN asociado a proteínas. Existen procesos en los que la cromatina se compacta apretadamente dando origen a estructuras llamadas cromosomas. En el interior del núcleo se encuentra el nucléolo, región donde se originan los componentes ribosómicos.Fábricas de energía

Fábricas de Energía

Todas las células requieren de energía para realizar sus funciones, desde el transporte de sustancias hasta la división celular, en las células eucariotas esta energía es aportada por los procesos que ocurren en los cloroplastos y las mitocondrias. En las células de los vegetales y de las algas se encuentran los cloroplastos (Figura de abajo), los cuales son organelos que contienen un pigmento verde llamado clorofila y otros pigmentos llamados carotenos (de color amarillo, rojo o naranja). Gracias a estos pigmentos, los cloroplastos realizan una función esencial para la vida sobre el planeta denominada fotosíntesis, la cual permite utilizar la energía del Sol para la elaboración de carbohidratos (azúcares), fuente de energía para las células, adicionalmente en el proceso se libera oxígeno, elemento indispensable para la respiración de los seres vivos.

Por lo general, todas las células de los organismos eucariotas, sean vegetales o animales, presentan mitocondrias, aunque hay excepciones, como los glóbulos rojos de nuestro cuerpo y algunas amibas. 

Las mitocondrias (Figura a la derecha) son conocidas como la central eléctrica de la célula, permitiendo la respiración celular para producir energía. Estos organelos poseen una doble membrana, una membrana externa lisa que está en contacto con el citoplasma y una membrana interna que se pliega hacia la matriz mitocondrial para formar las crestas mitocondriales. 

Los cloroplastos y las mitocondrias tienen su propio ADN. El ADN mitocondrial sólo se hereda de la madre, a partir de las mitocondrias que se encuentran en el óvulo.

¿Sabías que…? 

El venezolano Humberto Fernández Morán contribuyó al conocimiento de la organización celular submicroscópica, estudió partículas mitocondriales que permitieron comprender procesos que ocurren en estos organelos. 

Sistemas de membranas internas

Los sistemas de membranas que se encuentran en las células animales y vegetales, son estructuras formadas por sacos aplanados y diversos conductos membranosos comunicados entre sí, en el caso del retículo endoplasmático rugoso (RER) tiene adheridos ribosomas por lo que se encarga de la síntesis de proteínas de membrana, mientras que el retículo endoplasmático liso (REL) no presenta ribosomas y se encarga de la producción de lípidos, modificación y transporte de proteínas sintetizadas por el RER. Junto con los retículos endoplasmáticos trabaja el aparato de Golgi, el cual tiene como función incorporar a las proteínas provenientes del RER carbohidratos y lípidos para que intervengan en la formación de la membrana plasmática. Así mismo, se encuentran los lisosomas, estos son vesículas que contienen enzimas digestivas lo que hace que intervengan en la digestión de sustancias a nivel celular, también degradan materiales peligrosos absorbidos por la célula, para luego liberarlos a través de la membrana celular.

El almacén celular

Casi todas las células contienen sacos de diverso tamaño formados por una membrana y denominados vacuolas, estos se encargan básicamente de almacenar materiales ingeridos, así como productos de desecho y agua, también pueden digerir sustancias o regular la cantidad de agua. En el caso de las células vegetales, las vacuolas tienen además la función de dar soporte a la célula.


¡Se reserva el derecho de admisión!

Las células no se encuentran aisladas, ellas necesitan interactuar con otras células o con su medio circundante: para ello realizan un intercambio de sustancias necesarias y de desecho a través de la membrana plasmática, y esto ocurre gracias a la propiedad de permeabilidad selectiva que posee esta membrana. El intercambio de sustancias ocurre gracias a diversos tipos de transporte celular que se mencionan en la la siguiente imagen: 

El intercambio de sustan-cias en una célula se puede dividir en dos tipos desde la perspectiva energética, cuando el transporte de sustancias no requiere de ener-gía, se le llama transporte pasivo. Mientras que si la célula tiene que invertir energía se le conoce como transporte activo. Estos procesos se relacionan con la manera en que las sustancias pasan a través de la membrana plasmática. En el primer caso, tenemos diversos procesos: Cuando las par-tículas de una sustancia pasan a través de los lípidos de la membrana plasmática, desde la zona don-de hay mayor cantidad hacia otra donde se encuentran en menor cantidad, estamos ante un fenome-mo que llamamos difusión simple. 

El transporte celular de tipo activo es realizado por las llamadas bombas transportadoras, recuerda que en este proceso hace falta suministrar energía; las sustancias transportadas se mueven desde donde están menos concentradas hacia donde están más concentradas, por lo que requieren un aporte de energía para que ese transporte se realice. 

Además de los dos tipos de transporte mencionados, existen otras formas de transporte de sustancias como macromoléculas, enzimas, ácidos nucleicos, entre otros; ellas son recubiertas por membranas en forman de vesículas para permitir su entrada o salida de la célula. Si las partículas entran a la célula desde el medio exterior hablamos de endocitosis, mientras que se denomina exocitosis al proceso inverso de expulsar sustancias desde la célula.