LA CELULA
Una célula (del latín cellula,
diminutivo de cella, 'hueco') es la
unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De
hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede
considerarse vivo.2 De este modo,
puede clasificarse a los organismos vivos según el
número de células que posean: si sólo tienen una, se les
denomina unicelulares (como
pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos
microscópicos); si poseen mas, se les llama pluricelulares. En
estos últimos el número de células es variable: de unos
pocos cientos, como en
algunos nematodos, a cientos de billones (1014), como en el caso del ser
humano. Las células suelen poseer un
tamaño de 10 µm y una masa de 1 ng, si bien existen
células mucho mayores. Existen dos grandes tipos celulares:
las procariotas (que comprenden las células
de arqueas y bacterias) y las eucariotas (divididas
tradicionalmente enanimales y vegetales, si bien se incluyen
ademas hongos y protistas, que también tienen
células con propiedades características).
Características
Las células, como
sistemas termodinamicos complejos, poseen una serie de
elementos estructurales y funcionales comunes que posibilitan
su supervivencia; no obstante, los distintos tipos celulares presentan
modificaciones de estas características comunes que permiten su
especialización funcional y, por ello, la ganancia
de complejidad. De este modo,
lascélulas permanecen altamente organizadas a costa de incrementar
la entropía del
entorno, uno de los requisitos de la vida.
Características Estructurales
* Individualidad: Todas las células estan rodeadas de una
envoltura (que puede ser una bicapa lipídica desnuda, en
células animales; una pared depolisacarido,
en hongos y vegetales; una membrana externa y otros
elementos que definen una pared compleja, en bacterias Gram negativas; una
pared de peptidoglicano, en bacterias Gram positivas; o una pared de
variada composición, en arqueas) que las separa y comunica con
el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene
el potencial de membrana.
* Contienen un medio interno acuoso, el citosol,
que forma la mayor parte del
volumen celular y en el que estan inmersos los organulos
celulares.
* Poseen material genético en forma de ADN, el material hereditario
de los genes y que contiene las instrucciones para el funcionamiento
celular, así como ARN,
a fin de que el primero se exprese.
* Tienen enzimas y otras proteínas, que sustentan, junto
con otras biomoléculas, un metabolismo activo.
Características funcionales
Las células vivas son un sistema
bioquímico complejo. Las características que permiten diferenciar
las células de los sistemas químicos no vivos son:
* Nutrición. Las células toman sustancias del medio, las
transforman de unaforma a otra, liberan energía y eliminan
productos de desecho, mediante el metabolismo.
* Crecimiento y multiplicación. Las
células son capaces de dirigir su propia síntesis. A
consecuencia de los procesos nutricionales, una célula crece y se
divide, formando dos células, en una célula idéntica a la
célula original, mediante la división celular.
* Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de forma o
función en un proceso
llamado diferenciación celular. Cuando una
célula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no
estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse.
La diferenciación es a menudo parte del ciclo
celular en que las células forman estructuras especializadas
relacionadas con la reproducción, la dispersión o la
supervivencia.
* Señalización. Las células responden a estímulos
químicos y físicos tanto del
medio externo como
de su interior y, en el caso de células móviles, hacia
determinados estímulos ambientales o en dirección opuesta
mediante un proceso que se denomina quimiotaxis. Ademas,
frecuentemente las células pueden interaccionar o comunicar con otras
células, generalmente por medio de señales o mensajeros
químicos, como hormonas,
neurotransmisores, factores de crecimiento en seres pluricelulares en
complicados procesos de comunicación
celular y transducción de señales.
* Evolución. Adiferencia de las estructuras
inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan.
Esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en
todas las células de modo regular) que pueden influir en la
adaptación global de la célula o del organismo
superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolución es la
selección de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.
Las propiedades celulares no tienen por qué ser constantes a lo largo del desarrollo de
un organismo: evidentemente, el patrón de expresión de los genes
varía en respuesta a estímulos externos, ademas de
factores endógenos. 17 Un aspecto
importante a controlar es la pluripotencialidad, característica de
algunas células que les permite dirigir su desarrollo hacia un abanico
de posibles tipos celulares. En metazoos,
la genética subyacente a la determinación del destino de una célula
consiste en la expresión de determinadosfactores de
transcripción específicos del linaje
celular al cual va a pertenecer, así como a modificaciones
epigenéticas. Ademas, la introducción de otro tipo de
factores de transcripción mediante ingeniería en
células somaticas basta para inducir la mencionada
pluripotencialidad, luego este es uno de sus
fundamentos moleculares.
Tamaño Forma y
Función
El tamaño y la forma de las células depende de sus elementos
masperiféricos (por ejemplo, la pared, si la hubiere) y de su
andamiaje interno (es decir, el citoesqueleto). Ademas, la
competencia por el espacio tisular provoca una morfología
característica: por ejemplo, las células vegetales,
poliédricas in vivo, tienden a ser esféricas in vitro.
Incluso pueden existir parametros químicos sencillos, como
los gradientes de concentración de una sal, que determinen la
aparición de una forma compleja.
En cuanto al tamaño, la mayoría de las
células son microscópicas, es decir, no son observables a simple
vista. A pesar de ser muy pequeñas (un milímetro
cúbico de sangre puede contener unos cinco millones de células) el tamaño de las células es
extremadamente variable. La célula mas pequeña observada,
en condiciones normales, corresponde a Mycoplasma genitalium, de 0 μm, encontrandose cerca del límite teórico de 0,17
μm. Existen bacterias con 1 y 2 μm de longitud. Las
células humanas son muy variables: hematíes de 7
micras, hepatocitos con 20 micras, espermatozoides de 53
μm, óvulos de 150 μm e, incluso,
algunas neuronas de en torno a un metro. En las
células vegetales los granos de polen pueden llegar a medir de 200
a 300 μm y algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 (codorniz) y
7 cm (avestruz) de diametro. Para la viabilidad de la
célula y su correcto funcionamiento siempre se debe tener en cuenta
la relaciónsuperficie-volumen.15 Puede aumentar
considerablemente el volumen de la célula y no así su superficie
de intercambio de membrana lo que dificultaría el nivel y
regulación de los intercambios de sustancias vitales para la
célula.
Respecto de su forma, las células presentan una gran
variabilidad, e, incluso, algunas no la poseen bien definida o permanente.
Pueden ser: fusiformes (forma de huso), estrelladas, prismaticas,
aplanadas, elípticas, globosas o redondeadas, etc. Algunas tienen una
pared rígida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y
emitir prolongaciones citoplasmaticas (pseudópodos) para
desplazarse o conseguir alimento. Hay células libres que no muestran
esas estructuras de desplazamiento pero poseen cilios o flagelos,
que son estructuras derivadas de un organulo
celular (el centrosoma) que dota a estas células de movimiento.2 De
este modo, existen multitud de tipos celulares, relacionados con la
función que desempeñan; por ejemplo:
* Células contractiles que suelen ser alargadas, como las fibras
musculares.
* Células con finas prolongaciones, como
las neuronas que transmiten el impulso nervioso.
* Células con microvellosidades o con pliegues, como las del intestino para ampliar la
superficie de contacto y de intercambio de sustancias.
* Células cúbicas, prismaticas o aplanadas como
las epiteliales que recubren superficies como las losas de un pavimento.
