Unidad número 2 
Los seres vivos están formados por células

1. ¿Cómo son las células?

Cerca de 200 años después, gracias al perfeccionamiento de los microscopios y a las observaciones de muchos científicos, entre los que se destacaron los alemanes Mathias Schleiden (1804-1881) y Theodore Schwann (1810-1882), se entendió la verdadera importancia de este descubrimiento y se postuló la teoría celular. Esta aún continúa vigente y sostiene que:

• La célula es la unidad estructural o anatómica de todos los seres vivos. Todos los organismos, desde los más simples hasta los más complejos, están compuestos por una o más células.
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  La célula es la unidad funcional o fisiológica de todos los seres vivos. En ella ocurren todos los procesos que realizan los seres vivos como la nutrición, la eliminación de desechos y la respiración, entre otros.
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  La célula es la unidad reproductiva o de origen de los seres vivos. Todas las células provienen de células preexistentes.

Si estudiamos los seres vivos y sus unidades constitutivas, podemos notar que todos están formados por células. En las células de cualquier organismo hay cuatro componentes básicos: la membrana celular, el material genético, el citoplasma y los organelos. Sin embargo, existen diferencias en la manera como estos se disponen en las células de los seres vivos.

Así, en la naturaleza existen dos tipos de células: las células procariotas y las células eucariotas (figura 2).

Las células procariotas son propias de los seres más sencillos que existen como las bacterias y cianobacterias que conforman el reino mónera.

Estas células se caracterizan porque su material genético, que es mucho más simple que el de las células eucariotas, se encuentra flotando en una región del citoplasma conocida como nucleoide. Como el material genético no está protegido por una envoltura, las células procariotas carecen de un núcleo definido. De hecho, la palabra procariota significa literalmente "antes del núcleo". Igualmente, las células procariotas prácticamente carecen de organelos. Solo cuentan con unas diminutas estructuras llamadas ribosomas que, como veremos más adelante, son indispensables para fabricar sustancias esenciales para el funcionamiento célula.

Las células eucariotas son características de los organismos pertenecientes a los reinos protista, de los hongos, animal y vegetal. Son más grandes que las procariotas y tienen una organización más compleja, porque poseen más estructuras que realizan funciones específicas.

Su material genético se encuentra rodeado y protegido por una envoltura que forma una estructura conocida como núcleo.

De hecho, la palabra eucariota significa literalmente "verdadero núcleo". Las células eucariotas también poseen membranas internas que forman diversos compartimentos donde se ubican pequeñas estructuras con funciones específicas.

Hace cerca de un siglo ya se sabía que las células eucariotas tenían una membrana celular, un núcleo y una región semilíquida conocida como citoplasma. Igualmente se pensaba que la célula debía tener estructuras internas que le ayudaban a realizar todas sus funciones, pero tales estructuras eran tan pequeñas que no se podían estudiar. No fue sino hasta el desarrollo de la microscopía electrónica, hacia 1950, que dichas estructuras pudieron ser observadas (figura 3). Los científicos las llamaron organelos, por su similitud con los órganos del cuerpo.

No todas las sustancias pueden atravesar la membrana celular, porque esta tiene una permeabilidad selectiva que le permite conservar la integridad de la célula y la estabilidad interna u homeostasis, sin verse afectada por los cambios que ocurren en el medio extracelular.

Esta característica se debe principalmente a su estructura, la cual está compuesta esencialmente por lípidos, proteínas y carbohidratos.

• Los lípidos son sustancias que no se disuelven en agua. En la membrana celular forman una doble capa que constituye la principal barrera con el medio externo y permite que las condiciones internas de la célula sean diferentes a las de su entorno.

• Las proteínas se encuentran inmersas en la doble capa lipídica, y pueden ser periféricas, cuando se encuentran en el límite exterior de la membrana o integrales, cuando atraviesan la membrana. Las proteínas forman canales que ayudan al intercambio de sustancias entre el interior y el exterior de la célula v, en particular, ayudan at paso de moléculas grandes que, de otra manera, no podrían atravesar la membrana. Por ejemplo, el agua pasa a través de esos canales.

• Los carbohidratos generalmente se encuentran sobre la superficie de las proteínas y participan en procesos de reconocimiento celular. Por ejemplo, son esenciales para que las células que defienden nuestro cuerpo detecten las sustancias v agentes nocivos que ingresan al organismo.

Al igual que las células, el núcleo está rodeado por una membrana. Esta se conoce como envoltura nuclear y se extiende en el citoplasma para formar parte de otros organelos celulares. A lo nuclear hay ribosomas y poros que conectan el interior del núcleo con

1.3.3 El citoplasma.

Los organelos son pequeñas estructuras que se encuentran inmersas en el citoplasma celular. Reciben este nombre pues realizan toda actividades que permiten el funcionamiento celular, de manera si a como lo hacen los órganos de nuestro cuerpo. Veamos a continua de algunos de ellos

• Los ribosomas son los organelos encargados de traducirla información contenida en el ADN y sintetizar, de acuerdo a esta información las proteínas que necesita el cuerpo (figura 6). Se encuentran el citoplasma o asociados a otro organelo llamado retículo endoplásmico.
• El retículo endoplásmico es una extensa red de membranas o desprenden de la envoltura nuclear y se extienden en el citoplasma (figura 7). En el retículo endoplásmico se sintetizan molécula como proteínas, a partir de la información contenida en el ADN, traducen los ribosomas. Existen dos tipos: el retículo endoplásmico rugoso y el retículo endoplásmico liso.

El retículo endoplásmico rugoso (RER) debe su nombre al aspecto que le dan los numerosos ribosomas adheridos a su superficie. Es responsable de producir proteínas que son utilizadas fuera de la célula A medida que las sintetiza las lleva a su interior. Cuando las proteína están listas, las empaca en vesículas transportadoras que se encarga

El retículo endoplásmico liso carece de ribosomas sobre su superficie y participa en diversos procesos como la síntesis de lípidos hormonas, el procesamiento de los carbohidratos y la desintoxicación del organismo.

• El Aparato de Golgi está compuesto por un conjunto de estructuras parecidas a sacos, que se encuentran apilados unos cerca de otros (figura 7). Recibe las vesículas producidas por el retículo endoplásmico, las almacena y, en algunos casos, las modifica para luego enviarlas hacia un nuevo destino dentro o fuera de la célula. Además, es el encargado de la producción de nuevos organelos llamados lisosomas.
• Los lisosomas son organelos que funcionan como un sistema digestivo celular. En su interior se encuentran unas sustancias llamadas enzimas, que son necesarias para que la célula pueda romper o fragmentar los alimentos. Los lisosomas se unen a las vacuolas digestivas que almacenan y transportan el alimento, o se adhieren a organelos viejos para destruirlos y fomentar así su renovación.
• Las vacuolas son sacos formados por membranas que cumplen diversas funciones entre las que se incluyen el almacenamiento, el transporte y la excreción o eliminación de sustancias. Algunos organismos, como las amebas, transportan el alimento hasta los lisosomas para que allí sea digerido. En otros pequeños organismos acuáticos, se encargan de bombear continuamente agua fuera de la célula para evitar que se
  reviente. En las plantas sirven para almacenar nutrientes y sustancias de desecho y, adicionalmente, son esenciales para su crecimiento, pues las células se alargan a medida que las vacuolas almacenan agua.
• Las mitocondrias son las centrales energéticas de las células (figura8). En ellas, se energía química contenida en los carbohidratos y los lípidos es libe.
  rada y transformada en energía biológica, de manera que pueda ser usada por las células para realizar sus funciones vitales.

Las mitocondrias se encuentran en casi todas las células de plantas animales, hongos y otros pequeños seres microscópicos llamados protistas. Algunas células tienen una sola mitocondria, sin embargo, la mayoría generalmente tienen cientos, y las más activas pueden llegar a tener miles.

• El citoesqueleto es una red de diminutas fibras que se encuentra a lo largo de todo el citoplasma (figura 9). Recibe este nombre porque cumple funciones similares a las de nuestro esqueleto: ayuda a dar soporte y a mantener la forma de las células, de hecho, a él se encuentran anclados varios organelos.

A diferencia de nuestro esqueleto, el citoesqueleto puede ser armado desarmado de acuerdo con las necesidades de la célula. Así, por ejemplo, es posible que los organelos cambien de posición y que, come veremos en el siguiente terma, se formen ciertas estructuras indispensables para procesos tan importantes como la reproducción celular.

• Los centrosomas son pequeñas estructuras que se encuentran cerca al núcleo, a partir de las cuales crecen los micro túbulos que forma el citoesqueleto.

Las células vegetales y las células animales son eucariotas. Ambas cuentan con un núcleo y con todos los organelos que hemos estudiado hasta el momento. Sin embargo, hay enormes diferencias entre las células vegetales y las animales (figura 10). Esto se debe a la presencia de algunos organelos que son exclusivos de las células vegetales, como son la pared celular y los plastidios.

• La pared celular es una capa que rodea la membrana celular de las células vegetales. La pared celular es más gruesa que la membrana, y además es muy dura y resistente. Así ayuda a dar soporte y protección a las células y evita que las células vegetales absorban demasiada agua y lleguen a reventar. La pared celular es en parte responsable de que los grandes árboles se mantengan erguidos y resistan la fuerza de la gravedad y los vientos.

La composición de la pared celular cambia entre las diferentes especies de plantas. Sin embargo, en términos generales, todas las paredes celulares vegetales están hechas de fibras de celulosa.

Estas fibras se disponen en la misma forma que estructuras extremadamente resistentes como el concreto reforzado.

• Los plastidios son orgarnelos exclusivos de las células vegetales, se clasifican en cloroplastos, leucoplastos y cromoplastos.

Los cloroplastos son los organelos responsables de realizar el proceso de fotosíntesis. Contienen un pigmento llamado clorofila, que además de dar el color verde a las plantas es la responsable de captar la energía lumínica del Sol necesaria para llevar a cabo el proceso.Los leucoplastos son organelos de color blanco en los que se almacenan diferentes sustancias de reserva como el almidón. Membrana celular.

En los cromoplastos se producen los diferentes pigmentos responsables de dar color a las flores y a los frutos maduros de las plantas. Estos incluyen las xantofilas que son de color naranja y los carotenos, de color rojo.

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