ORGANIZACIÓN CELULAR - APUNTE

ORGANIZACIÓN CELULAR

            La célula es considerada la unidad básica de la vida debido a que es la unidad más pequeña de materia viva autosuficiente. Es la menor porción que cumple con las funciones vitales.  La moderna teoría celular establece que los organismos se componen de células y productos celulares. Todas las células se originan de la división de células preexistentes. Los biólogos han adquirido muchos conocimientos acerca de la estructura celular mediante el estudio de las células con microscopios ópticos y electrónicos. El microscopio electrónico tiene mayor poder de resolución, lo que permite a los investigadores observar detalles de las estructuras celulares que no son observables con el uso de microscopios convencionales. Para obtener información acerca de la función de las estructuras celulares, se requiere, además de las observaciones microscópicas, el uso de métodos bioquímicos y de fraccionamiento celular.

            Las células según su grado de organización se clasifican en procariotas y eucariotas. Las células procariotas, son células primitivas que no poseen compartimientos internos, es decir que no poseen membranas internas que subdividan su interior, pero cumplen con las funciones de cualquier célula, aunque en forma más desorganizada. Su material nuclear no se encuentra separado del resto, por eso se considera que no tiene un núcleo definido. Las bacterias son organismos unicelulares formadas por este tipo de células. Las células eucariotas, son células que tienen membranas internas que subdividen su interior, formando las organelas.

            Todas las células están delimitadas por una membrana plasmática externa que forma un compartimiento citoplásmico en el cual están contenidos los componentes celulares: a) La existencia de compartimientos delimitados por membranas permite a las células realizar actividades especializadas dentro de áreas pequeñas de citoplasma además los compartimientos se emplean para concentrar moléculas, como sistemas de almacenamiento de energía y para organizar reacciones metabólicas dentro de la célula. b) Las células son pequeñas, de manera que la relación que guarda el área de superficie con el volumen celular favorece la rápida difusión de moléculas hacia dentro de la célula. c) Las células procarióticas están delimitadas por una membrana plasmática pero carecen de núcleo y tienen poca o ninguna organización de membranas internas. (Bacterias) d) Las células eucarióticas poseen núcleo y citoplasma, el cual se encuentra organizado en compartimientos limitados por membranas llamados organelos. Las células vegetales difieren de las animales en que poseen paredes celulares rígidas, plástidos, y grandes vacuolas.

            Las organelas de las células eucarióticas asumen diversas funciones:

a) El núcleo, el controlador central de la célula, contiene información genética en los genes de los cromosomas.

    1) El núcleo está delimitado por un sistema de doble membrana con poros que se comunican con el citoplasma.

   2) La información genética del núcleo se encuentra en el ADN (ácido desoxiribonucleico), que forma un complejo con proteínas para dar lugar a la cromatina. Los complejos de cromatina se organizan en cromosomas que se hacen visibles cuando la célula entra en división.

   3) El nucleolo es la región del núcleo en donde se sintetiza el RNA (ac, ácido ribonucleico) ribosómico y se ensamblan los ribosomas.

b) El retículo endoplásmico (RE) consta de una serie de membranas internas plegadas; realiza múltiples funciones: 1) El retículo endoplásmico rugoso está tapizado, en su pared externa, con ribosomas que fabrican proteínas. 2) En el RE liso donde se localizan enzimas que participan en la biosíntesis de lípidos y enzimas destoxicantes. 3) Las proteínas sintetizadas en el RE rugoso pueden transferirse a otras membranas o secretarse hacia afuera de la célula en vesículas que se forman por gemación de la membrana, y se dirigen a diferentes blancos de la membrana celular.

c) El aparato de Golgi está formado por una serie de pequeñas bolsas membranosas aplanadas que procesan, distribuyen y modifican proteínas sintetizadas en el ER. Agrega carbohidratos y lípidos a las proteínas y pueden transportarlas (por medio de las vesículas) a la membrana plasmática, a los lisosomas ya otros sistemas membranosos.

d) Los lisosomas intervienen en la digestión intracelular; contienen enzimas de degradación capaces de disociar sustancias incorporadas a la célula y estructuras celulares desgastadas.

e) Las mitocondrias son sistemas de doble membrana en los cuales la membrana interna se encuentra plegada formando crestas: 1) La matriz de la mitocondria (el espacio interno de la membrana) es el sitio en donde se degradan moléculas ricas en energía, derivadas de glucosa o ácidos grasos, para liberar energía química. 2) Las proteínas de la membrana mitocondrial interna desempeñan una función en la transformación de la energía liberada por degradación de glucosa o de los ácidos grasos en energía química que se almacena en moléculas especiales (ATP).

f) Las células de plantas y algas contienen plástidos; los cloroplastos son estructuras de triple membrana que contienen membranas internas tilacoides, organizadas en haces de estructuras planas a manera de disco: 1) Las membranas tilacoides contienen clorofila, la cual atrapa energía de la luz solar e intervienen en su transformación a energía química en forma de moléculas de ATP. 2) El estroma es el espacio delimitado por la membrana interna. En él ocurre la síntesis de carbohidaratos a partir de dióxido de carbono y agua, utilizando energía de los ATP sintetizados por la membrana tilacoide.

Membranas biológicas:

            Las membranas celulares son estructuras complejas que: 1) Separan físicamente en interior y el exterior de la célula, y 2) Reciben información que permite a las células percibir los cambios del medio y responder aadecuadamente a ellos. 3) Contienen estructuras especializadas que permiten a la célula establecer contactos específicos con otras células. Las membranas estarían formadas por una doble capa de lípidos embebidas por diversas proteínas. Las membranas presentan permeabilidad selectiva (o diferencial), es decir, permiten el paso de determinados sustancias, pero no el de otras. Algunos iones y moléculas pasan a través de la membrana por difusión simple. Difusión es el movimiento de una sustancia a favor de su gradiente de concentración (de un sitio de mayor concentración a otro de baja concentración).  La ósmosis es un tipo de difusión en el cual las moléculas de agua pasan a través de una membrana de permeabilidad selectiva, de un sitio de mayor concentración de agua a otro de menor concentración. En el transporte activo, la célula gasta energía para mover iones o moléculas en contra de su gradiente de concentración. Otros procesos celulares de incorporación o eliminación de materiales, es el proceso de endocitosis y el de exocitosis.