Biologia Celular

Biología Celular

Todos los seres vivos estamos compuestos de células. Muchos seres vivos somos

multicelulares, es decir, un gran número de células trabajan concertadas unas con otras

para conformar a un único organismo. Otras formas de vida, como bacterias, protozoos y

muchas especies de hongos son unicelulares, es decir, están compuestos de una única

célula. Ya sea se trate de células de vida libre o células como parte de un organismo

pluricelular es muy difícil visualizarlas a simple vista, por lo que recién con el desarrollo del

microscopio de luz fue posible observarlas en el año 1665.

Las células se han adaptado y evolucionado durante más de 3500 millones de años a las

cambiantes condiciones ambientales que se han dado en la Tierra. Así, hoy podemos ver

células que cumplen diversas funciones y tienen las más diversas morfologías. Sin

embargo, por muy distinta que una neurona se vea de una bacteria, todas las células

conocidas comparten ciertas características comunes.

Por ejemplo, todas las células usan las mismas estrategias básicas para diferenciarse del

medio externo, permitir que algunas sustancias entren y otras salgan, mantener un

equilibrio interno (homeostasis), replicarse a si mismas y responder al ambiente. De

hecho estas características son justamente lo que define a una célula como tal.

¿Qué define a una célula?

Una serie de descubrimientos científicos entre los siglos XVII y XX llevaron a un grupo de

científicos a postular la Teoría Celular, que tiene el valor de lograr definir a una célula en

cuatro principios simples que pueden resumirse así:

1) Todos los seres vivos están compuestos por una o por varias células vivas

2) Las células son capaces de mantenerse de forma independiente (Metabolismo

propio)

3) Cada célula procede de otra existente, lo que permite la transmisión de caracteres

de una generación a la siguiente (Herencia)

4) La célula es la unidad de vida más pequeña que existe.

Las células se consideran la unidad básica de la vida, en parte porque son una unidad

discreta y reconocible. Esto es porque están rodeadas de una estructura llamada

membrana plasmática o membrana celular. Ésta, tal como las paredes de una casa, sirve

como una frontera clave entre el medio interno y externo de la célula. La unidad

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fundamental de las membranas plasmáticas son biomoléculas lipídicas conocidas como

fosfolípidos. Estos físicamente impiden que moléculas hidrofílicas entren o escapen de la

célula. Estas membranas también están compuestas de proteínas que cumplen diversas

funciones. Algunas de estas proteínas actúan como “guardianes” determinando que

sustancias pueden o no atravesar la membrana. Otras actúan como marcadores,

identificando a la célula como parte del mismo organismo o como un “extraño”. Otras

actúan como “sujeciones” uniendo a las células entre sí para que funcionen como una

unidad. Incluso otras pueden servir como señales de comunicación, enviando o recibiendo

señales desde células vecinas o del ambiente.

Dentro de esta membrana plasmática, el medio interno está basado en agua y se conoce

como citoplasma. Este ambiente líquido está lleno de maquinarias celulares y elementos

estructurales. Las células gastan gran parte de su presupuesto energético (30%

aproximadamente) sólo en mantener la composición de su citoplasma.

Otra característica fundamental de las células es que poseen metabolismo propio, es

decir, pueden procesar elementos para obtener energía y utilizarla. Una serie de proteínas

y enzimas, junto a otras biomoléculas sustentan un metabolismo activo. pesar de que

aun es un tema controversial entre los científicos, en general los virus no son

considerados como seres vivos, justamente porque no poseen un metabolismo propio.

Por otra parte toda célula posee material genético (ADN), el material hereditario de los

genes, que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular y que va sufriendo

modificaciones que son las responsables de que las especies evolucionen.

¿Qué otros componentes tiene la célula?

Como se mencionó anteriormente, el citoplasma alberga una serie de elementos

funcionales y estructurales. Las biomoléculas que se encuentran en las células incluyen

ácidos nucleicos, proteínas, carbohidratos y lípidos, todas moléculas orgánicas esenciales

para las funciones celulares.

Algunas células tienen arreglos ordenados de moléculas llamados organelos. Similar a lo

que ocurre con los departamentos de una industria, estas estructuras están separadas del

resto del interior de la célula por sus propias membranas intracelulares. Los organelos

contienen un equipamiento de alta tecnología para cumplir sus respectivas funciones. Por

ejemplo, la mitocondria que provee de energía a la célula tiene una serie de proteínas en

sus membranas que permiten que ocurra la cadena transportadora de electrones y la

fosforilación oxidativa durante la respiración celular.

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¿Cuáles son las distintas categorías de células?

Más que categorizarlas por sus formas o tamaños, los científicos típicamente caracterizan

a las células por cómo su material genético es empaquetado. Si el DNA no está separado

del citoplasma, entonces esa célula es procarionte. Todos los procariontes conocidos,

tanto bacterias como arqueas (o archaeas), son unicelulares. Al contrario, si el DNA está

separado del citoplasma por un organelo membranoso llamado núcleo, entonces la célula

se conoce como eucarionte. Algunos eucariontes como las amebas o las levaduras son

unicelulares de vida libre. Otras células eucariontes son parte de organismos

multicelulares, como plantas, animales y algunos hongos (Fig. 1)

Figura 1: Comparación entre una célula eucarionte (izquierda) que posee el DNA en el

núcleo y una serie de otros organelos y procarionte que no tiene organelos

membranosos

En términos muy generales puede dividirse a los seres vivos en tres grandes dominios

(arqueas, bacterias y eucariontes), según las similitudes y diferencias entre sus materiales

genéticos (Fig. 2). Como se mencionó anteriormente,

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