LA CÉLULA

 

 

LA CÉLULA

 

Unidad anatómica, fisiológica y genética de todos los seres vivos eucariotas (animales y vegetales excepto los virus, bacterias y algas azules)

Actúa como un minúsculo laboratorio en el que tienen lugar la síntesis y la degradación de gran número de sustancias.

A la suma de este conjunto de reacciones químicas a que son sometidas las sustancias ingeridas o absorbidas por los seres vivos se le llama METABOLISMO que comprende el CATABOLISMO, cuando estas reacciones suministran energía y el ANABOLISMO, cuando hacen que las sustancias ingeridas pasen a formar parte de la propia arquitectura estructural.

Para realizar todos estos procesos, la célula cuenta con la energía que se encuentra en las uniones de los átomos de las moléculas de los alimentos.

Contrariamente a lo que podría pensarse, en las células no se producen cambios repentinos de temperatura. De la energía liberada de las sustancias alimenticias sólo una parte se gas­ta como calor; el resto se recupera en dos formas diferentes: como energía de reserva, en forma de glúcidos y lípidos (que se degradan muy lentamente), y que en determinado momento de necesidad se transforma en energía de ejecución, y como energía de ejecución (por poder utilizarse inmediatamen­te), se almacena en forma de enlaces P (fosfatos). Entre to­das las transformaciones de enlace P existe un eslabón común a todas las células: el ATP (siglas del ADENOSINTRIFOSFATO), enzima rico en energía, compuesto fundamental en los procesos bioquímicos de acoplamiento energético. En sus enlaces queda almacenada gran cantidad de energía (7.300 calorías en vez de 3.000 de las uniones comunes) que puede liberarse por hidró­lisis cuando el organismo lo requiera.

Este ATP permite a cualquier célula tener acumulada una canti­dad elevada de energía que está dispuesta a ser utilizada.

Estos procesos anabólicos y catabólicos pueden ser llevados a cabo en el interior de la célula gracias a unos catalizadores biológicos que aceleran las reacciones químicas sin modificar­se. Son los ENZIMAS. Estos son muy específicos y frecuente­mente no aceptan moléculas que tengan una forma ligeramente distinta de su sustrato. Se puede explicar considerando que la enzima y su sustrato son como una llave y una cerradura. Lle­ga la sustancia (llave) y busca al enzima que necesita, que es como un mozo de cuerda de la célula (cerradura). El mozo, al reconocerla, le ayuda a realizar su trabajo específico y luego se va a buscar más sustancias que encajen en su cerra­dura para poder ayudarlas. Se han encontrado mas de 1.000 enzimas distintas en la célula.

Los componentes químicos de la célula son:

75 %  agua

20 %  proteínas

3 %    lípidos

1 %    hidratos de carbono, y

1 %    material inorgánico

 

Las funciones de la célula son:

NUTRICIÓN AUTÓTROFA a partir de sustancias inorgánicas y energía solar.
  HETERÓTROFA a partir se sustancias orgánicas sin­tetizadas por otro organismo. En este caso el ali­mento entra por difusión, por poros especiales o a través de FAGOCITOSIS: propiedad de englobar a otros microorganismos.
RELACIÓN    
REPRODUCCIÓN DIVISIÓN proceso directo en el que la célula madre se escinde en dos células hijas.
  MITOSIS división celular indirecta que consta de dos procesos muy diferenciados: la división nuclear y la del resto de las estructuras citológicas.
  ESPORULACIÓN (células vegetales) por forma­ción de esporas que sin necesidad de unirse a otro individuo son capaces de formar un indi­viduo adulto. Las esporas son, por tanto, ele­mentos asexuados.
  GEMACIÓN reproducción asexual de algunos ver­tebrados que aparecen y se desarrollan sobre el individuo madre, hasta independizarse.

 

La MITOSIS, o proceso reproductor de la célula, está diferenciada en cuatro fases:

PROFASE

- desaparición de la membrana nuclear.

- los cromosomas se hacen visibles.

- los cromosomas adoptan una forma en U, disponiéndose hacia el centro, formando la placa             ecuatorial o Monás­ter.

METAFASE

- desplazamiento hacia los polos celulares donde se forman dos figuras estrelladas, Diáster.

ANAFASE

- se forman dos núcleos hijos en condiciones de reposo.

TELOFASE

- se produce una escisión de la masa citoplásmica (sur­co ecuatorial)

- formación de dos nuevos elementos celulares.

 

Períodos de supervivencia de la célula:

La vida media es de algunos minutos en algunos elementos epiteliales, de cinco días en las plaquetas, 110 días en los glóbulos rojos y decenios en el sistema nervioso.

 

Partes principales de la célula:

NÚCLEO

CITOPLASMA

MEMBRANA CELULAR

 

Empezaremos su estudio de dentro a fuera, comenzamos por el

 

NÚCLEO:

Estructura esférica, rodeada de una MEMBRANA, que con­tiene en su interior un cuerpo redondeado que es el NUCLEOLO (7ºG), una sustancia irregular, la CROMATINA y un líquido transparente, el JUGO NUCLEAR o Cariolinfa.

MEMBRANA nuclear: consta de una parte interna, en contacto con la cromatina y el jugo nuclear, y de una parte exter­na que se halla en continuidad con el SRE (sistema retícu­lo endoplásmico) y está tachonada de RIBOSOMAS, y perfo­rada por unos orificios octogonales llamados POROS NUCLEARES, cuya misión es el intercambio de moléculas grandes como el ARN y proteínas.

JUGO NUCLEAR: es una solución coloidal semilíquida de proteínas que favorecen el desplazamiento de los ARNm y ARNs y de los filamentos cromatínicos (ADN activos)

 

CROMATINA: se le llama a la sustancia tingible (que se pue­de teñir) del núcleo. Está formada en su mayor parte por ADN y proteínas; contiene la información genética de los individuos.

Al microscopio electrónico se observaron dos partes: la Heterocromatina o cromatina condensada, que es el ADN espirilizado (no funcionante)

y la Eurocromatina, que corresponde a las sustancias claras, que es el ADN desespirilizado (activo) (fibras   cromatí­nicas)

Se observaron también Gránulos intercromatínicos formados por ARN, y fibrillas pericromatínicas, que son ARN mensa­jeros y transmisores.

 

NUCLEOLO: se han observado dos partes, una granulosa forma­da por ARN mensajeros y otra parte fibrosa formada por fi­lamentos en forma de anillos (ARN) y en el centro de estos anillos, el ADN que está realizando la síntesis del ARN.

Este es el lugar donde tiene su base el generador espiri­tual. Su energía es alterna y es aquí donde fundamentalmen­te podremos realizar las programaciones del ADN y desarro­llar su energía para que nuestro cuerpo consiga estructuras cada vez más sutiles y perfectas.

Seguramente en el ADN está toda la codificación del superhom­bre esperando a que se actualice y el centro fibrilar es el lugar de trabajo.

 

CITOPLASMA:

Es la sustancia que rodea al núcleo, compuesto fun­damentalmente por el hialoplasma en el que se en­cuentran los orgánulos vivos (metaplasma) y diver­sos gránulos inermes (paraplasma o deutoplasma)

Ramificado por el citoplasma y como extensión de la membrana nu­clear se encuentra el RETÍCULO ENDOPLÁSMICO (SRE) (4ºG)

Se presenta en forma de túbulos lisos y como bolsas apla­nadas con RIBOSOMAS en la cara externa.

Interviene importantemente en el procesamiento de proteínas y acumulación destinada a la secreción y, también, en la sínte­sis de diversas sustancias.

El SRE liso funciona como sistema circulatorio. El flujo de las membranas constituye el mecanismo para el desplazamiento de mo­léculas y partículas por toda la célula y fuera de ella.

De energía aislante, realiza el mismo trabajo que el co­razón para el sistema circulatorio, para distribuir todas las sustancias a lo largo del cuerpo.

RIBOSOMAS: Cada uno de los gránulos que forman la mayor parte del metaplasma.

El ARN del nucleolo emigra a través de los poros nucleares al citoplasma y se localiza en los ribosomas.

Estos realizan la función de traducir el mensaje genético en la síntesis de las proteínas.

Pueden estar libres en el citoplasma y sueltan las proteínas sintetizadas, o están fijos al Retículo endoplásmico y entonces transmiten las proteínas a su interior.

APARATO DE GOLGI: Difícilmente visible en las células vivas, situado normalmente cerca del núcleo, forma parte del sistema de secreción.

A través de él hay un continuo tráfico de sustancias que las em­paqueta como producto de secreción.

Se puede considerar como un compartimiento intermedio entre el SRE y la membrana celular.

Las sustancias acumuladas para su secreción, por el SER, son re­cogidas por microválvulas que las depositan en su cara convexa.

Por ahí penetran en un sistema de membranas donde se incorporan hidratos de carbono y se desechan otras sustancias que se van a­cumulando en los extremos de la cara cóncava en forma de sacos, hasta que se desprenden en forma de esferas y son llevadas como producto de secreción hasta la membrana celular.

De los sacos formados en los extremos se desprenden también los:

LISOSOMAS: cuya función es la digestión intra y extracelu­lar.

Digieren partes de la célula con el fin de reponer nuevas estruc­turas, como mitocondrias, ribosomas, y membranas, mediante la eliminación de las envejecidas y sustancias incorporadas por fa­gocitosis y pinocitosis.

Cuando la célula es muy vieja, los Lisosomas rompen su membrana y la célula desaparece por lisis (disolución)

Por eso cualquier alteración de la membrana aumenta su permeabi­lidad, activa los enzimas y produce la muerte celular.

 

CENTRÍOLO: De aspecto físico de estrella radiante. Se lo­caliza en el centro justo de la célula y se encuentra en una pe­queña zona llamada centrosoma, rodeada de una masa llamada esfe­ra atractiva.

Cada célula tiene dos centríolos que se colocan perpendicular­mente. Su aspecto es cilíndrico,    adornado por nueve tríadas de túbulos. En torno a ellos se advierten unas estructuras esféri­cas llamadas satélites, de función aún desconocida. De estas sa­len los microtúbulos en forma de estrella.

La función del centríolo radica en regir el movimiento de los cromosomas durante la mitosis.

 

MITOCONDRIAS: Su estructura física es indicativa de su fun­ción que es la de acumulación de energía.

Toda la energía contenida en los alimentos que llegan a ella, la transforma en ATP.

Su forma interna puede ser filamentosa y granulosa.

Los procesos que realiza están divididos en tres pasos:

1. Ciclo de Krebs: que recoge de las sustancias de alimentación, el ADP y fosfatos, produciendo C02 (anhídrido carbónico) que es expulsado y extrayendo electrones de los metabolitos.

2. Cadena respiratoria: o sistema de transporte dé electrones. Los captura y transfiere a través de una serie de transportado­res hasta producir agua, al combinarse con el oxígeno, el hidró­geno acumulado.

3. Sistema fosforilante: en que acumula la energía en los enla­ces de las moléculas de ATP.

         

 

 

MEMBRANA CELULAR:

Estructura de mosaico fluido. Sostiene lípi­dos y proteínas dispuestas como un mosaico. Por su semifluidez, sus componentes pueden realizar movi­mientos de traslocación dentro de la capa bimolecular. Las proteínas pueden ser integrales, cuya función es de sostén y atraviesan la bicapa, o pueden ser superficiales cuya función será enzimática, de reconocimiento y trans­porte de moléculas al interior.

Las proteínas integrales están intercaladas dentro de la bicapa, con grupos hidrofóbicos (repelen el agua) hacia dentro y los hidrofílicos (en armonía con el agua) hacia fuera.

El paso de las sustancias a través del mosaico se realiza por difusión. Las moléculas grandes son ayudadas por las proteínas enzimáticas que reconocen la sustancia, la captan y la introducen dentro de la membrana y la liberan.

 


RESUMEN

NÚCLEO

MEMBRANA NUCLEAR

Exteriormente en continuidad con el SRE y tachonada de ribosomas.

 

JUGO NUCLEAR

Solución que favorece el desplazamiento de los ARN.

 

CROMATINA

Formada por ADN y proteínas. Contiene la información genética del individuo.

ADN espirilizado (inerte)

ADN desespirilizado (activo)

 

NUCLEOLO

Formado por una parte granulosa (ARN mensa­jero) y una parte fibrosa formada por ani­llos de ARN y en su centro el ADN que rea­liza la síntesis del ARN.

CITOPLASMA

RETÍCULO

ENDOPLÁSMICO S.E.R.

 

Liso = su movimiento contribuye al desplazamiento de moléculas por la célula.

Rugoso = interviene en el procesamiento de proteínas y en la acumulación de sustancias para la secreción.

 

RIBOSOMAS

Gránulos esparcidos por el citoplasma y fijos en el SRE rugoso; donde se localiza el ARN emigrado del nucleolo.

Encargados de traducir el mensaje genético.

 

APARATO

DE GOLGI

 

Recoge las sustancias acumuladas por el SRE para la secreción y las desprende, en forma de esferas, hacia la membrana celular por donde son expulsadas al exterior.

También desprenden:

 

LISOSOMAS

Cuya misión es digerir partes de la propia célula para reponer nuevas estructuras y digerir sustancias incorporadas por fago­citosis y pinocitosis.

 

CENTRÍOLO

Dos únicos centríolos colocados perpendi­cularmente. Su función es regir el movi­miento de los cromosomas durante la mito­sis.

 

MITOCONDRIA

Su misión es la de acumular la energía de las sustancias alimenticias en enlaces ATP.

MEMBRANA CELULAR

 

Estructura en forma de mosaico, compuesta por lípidos y proteínas.

El paso de las sustancias a través de la membrana se realiza por difusión y ayudadas, las moléculas grandes, por las proteínas enzimáticas.