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L
a G r a n E n c ic l o p e d i a I l u
s t r a d a d e l P r o y e c t o S a
l ó n H o g a r
La Célula
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Contenido Revisado
Trabajadoras incansables (Las
proteínas)
Todos los seres vivos tienen
en su interior un sinnúmero de proteínas, cada una
de las cuales cumple una función específica. Como
ya dijimos, las proteínas se forman por la unión de
pequeñas moléculas llamadas aminoácidos,
cadena que recibe el nombre de péptido, y su unión
forma un polipéptido. Este grupo de nutrientes se
encarga básicamente de formar y renovar las células
de nuestro cuerpo. Además, distribuye el agua contenida,
forma enzimas, hormonas y anticuerpos y, en última instancia,
nos proporciona energía.
Las enzimas son proteínas producidas por las células,
que regulan la rapidez y especificidad de las miles de reacciones
químicas celulares. Estas reacciones son fundamentales para
todos los fenómenos vitales, como la respiración,
crecimiento, contracción muscular, conducción nerviosa,
fotosíntesis, digestión, entre otros.
Poder energético (Lípidos o grasas)
Estos nutrientes son
tan poderosos que son capaces de proporcionar más del doble
de energía por gramo que los carbohidratos, ya que estos
últimos pueden transformarse en grasa y almacenarse.
Si bien los lípidos son más importantes que los hidratos
de carbono, lo son menos que las proteínas.
Uniendo nucleótidos (Ácidos nucleótidos)
Estos ácidos
son moléculas orgánicas formadas por la conexión
de unidades llamadas nucleótidos. Existen dos tipos: el ácido
ribonucleico (ARN) y el ácido desoxirribonucleico
(ADN), del que seguramente has escuchado hablar.
Los ácidos ribonucleicos están formados por una cadena
de nucleótidos que se pliega de diferentes formas, según
sea su función al interior de la célula.
Está el ARN mensajero, que es el menos plegado de los tres
que existen, y su función es llevar la información
genética desde los cromosomas de la célula hacia el
lugar de síntesis de las proteínas.
El ARN de transferencia está doblado como un trébol,
y su tarea es llevar aminoácidos hacia los ribosomas, para
luego unirlos y formar las proteínas.
Finalmente, el ARN ribosomal se preocupa, junto con las proteínas,
de estructurar a los ribosomas y son los que traducen el mensaje
genético.
Por su parte, el ácido desoxirribonucleico
(ADN) es el que contiene el mensaje genético para toda la
función y organización celular. Es, en
definitiva, la molécula que controla todos los procesos que
hemos mencionado como vitales para los seres vivos, además
de ser el principal constituyente de los cromosomas celulares.
¿Quién coloca los límites? (La membrana plasmática)
Esta
membrana, llamada también membrana celular, es la
que rodea toda la parte exterior de la célula. Está
compuesta de dos capas de moléculas de lípidos y de
proteínas, que se desplazan lateralmente dentro de ciertos
límites.
La función principal de esta membrana
es controlar rigurosamente todos los elementos que entran y salen
de la célula. Sin duda es selectiva, ya que solo
permite el paso de ciertas sustancias.
Estas membranas pueden contener varios tipos de proteína
receptora, cada una de las cuales responde a una molécula
específica. Algunas proteínas se unen las unas a las
otras para formar conexiones entre células.
Líquido y sólido
Cuando la
célula ingiere sustancias en forma masiva, nos encontramos
con la endocitosis, un mecanismo de transporte que va hacia
el interior de la célula. En el caso de que las sustancias
sean más pequeñas o líquidas, se habla de pinocitosis
(beber); si es de mayor volumen o se ingiere algo sólido,
hablamos de fagocitosis (comer). Por ejemplo, las células
encargadas de la defensa fagocitan bacterias, las que son encerradas
por las prolongaciones de la membrana plasmática e introducidas
en la célula. Luego de ser digeridas estas bacterias, sus moléculas
resultantes se utilizan para las necesidades estructurales de las
células defensoras, y los residuos que no sirven son excretados
al medio extracelular. Este proceso se conoce con el nombre de
exocitosis
¿Cómo se multiplican las células?
Ya hemos visto que
la célula es la unidad básica de la vida. Pero lo
que no tenemos claro es cómo estos pequeños ladrillos
de vida logran multiplicarse y formar la gran cantidad de células
que viven en nuestro organismo. Para entender mejor este proceso,
es necesario saber que toda célula se reproduce por fisión
binaria; es decir, la célula se divide en dos, de tal
manera que una célula madre da origen a dos prácticamente
iguales. Sin embargo, en las células procarióticas
y eucarióticas la división es distinta, básicamente
por la simplicidad de las primeras y la complejidad de las que forman
nuestro organismo.
Copiando células (Mitosis)
Este
proceso de división celular se produce mediante etapas o
fases.
Cuando la célula está en reposo, creciendo y aún
no preparada para la división, se dice que se encuentra en
la interfase o aspecto intermedio. En esta etapa el núcleo
es un pequeño cuerpo ovoide limitado por su membrana y la
sustancia cromatínica se visualiza como pequeñas manchas
filamentosas (cromatina). Inmediatamente en el exterior del
núcleo se encuentra un pequeño corpúsculo llamado
centrosoma (cuerpo central) y en su centro se encuentra el
centríolo, que irradia finas líneas llamadas
microtúbulos.
Cuando se acerca el momento de la división celular, se dan
ciertos cambios en la forma de la célula, período
que se conoce como profase. Aquí el centríolo
se divide en dos, los que más tarde se separan quedando conectados
solo por algunos de los microtúbulos. La cromatina comienza
a condensarse formando hilos parecidos a una lombriz; la membrana
nuclear desaparece y la sustancia nuclear se mezcla con el citoplasma.
Esas pequeñas lombrices que se formaron son los llamados
cromosomas.
Inmediatamente viene la etapa llamada metafase, donde los
dos centríolos se encuentran en polos opuestos dentro de
la célula aunque siguen conectados por los microtúbulos.
El conjunto de estos es llamado huso y es en el medio de este donde
se reúnen los cromosomas.
Cuando los microtúbulos se acortan y cada mitad resultante
del cromosoma se contrae hacia el centríolo, comienza la
anafase. Los cromosomas son arrastrados en direcciones opuestas,
a cada lado de la célula; cuando el centro del huso es abandonado
por los cromosomas, la célula comienza a estrangular la membrana
plasmática, lo que se conoce como citodiéresis,
y corresponde a la fase final de la mitosis o telofase.
Y es al terminar el estrangulamiento que se forman dos células
hijas, cada una de las cuales genera su membrana nuclear, comenzando
todo el proceso nuevamente.
Reducción de cromosomas (Meiosis)
Existen
algunas células que tienen un número anormal de cromosomas;
es decir, no cumplen con las características de las células
restantes. Estas son las células sexuales o gametos,
y se descubrió que en ellas se encontraban la mitad de cromosomas
que contenían las demás células del organismo.
El origen de estas células comenzó a estudiarse en
1890 y se observó que en su período de maduración,
se producía una división donde los cromosomas se reducían
a la mitad sin antes haber duplicado su ADN. En 1905 denominaron
a este proceso meiosis. En este caso, las células
sexuales se llaman haploides y el resto se denominan diploides.
En líneas generales, la meiosis consiste en dos divisiones
del núcleo, aunque sus cromosomas lo hacen una sola vez.
Esto dará como resultado cuatro células haploides,
que reciben el nombre de primera y segunda división meiótica,
respectivamente, o meiosis I y II.
El objetivo de esta división no es únicamente reducir
la cantidad de cromosomas, sino también atraer, aparear,
intercambiar y combinar los cromosomas homólogos paternos
y maternos. La meiosis I separa los homólogos que se habían
apareado y la meiosis II se encarga de separar las mitades de los
cromosomas. Una vez terminadas estas divisiones se tiene como resultado
cuatro células, cada una con un juego haploide de cromosomas
y diferente información genética.
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Robert Hooke
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Theodor Schwann
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Matthias Schleiden
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¿Quién descubrió la célula?
Para poder estudiar
la célula era imprescindible un aparato que permitiera observar
la materia viva y sus detalles, que a simple vista es imposible
ver. Es por eso que el inicio del estudio de la célula se
remonta a la invención de lentes y de microscopios.
El primer microscopio útil fue inventado en 1590 por Zacharias
y Hans Janssen, quienes construyeron uno compuesto, el cual
podía ampliar 30 veces el tamaño de un objeto.
Pero se atribuye a Robert Hooke el mérito de haber
proporcionado la primera información importante utilizando
un microscopio compuesto, ya que describió “células”
o “poros” en el corcho y en otros tejidos vegetales, además
de describir la pared celular.
Tiempo después, cuando ya se observaban células animales
y vegetales, se decía que estaban originadas de forma diferente.
Las paredes de las células vegetales muestran límites
muy evidentes, mientras que las células animales son difíciles
de distinguir en una muestra de tejido.
En 1838 Matthias Schleiden y Theodor Schwann propusieron
una teoría celular simple y unificatoria para todos los organismos.
Postularon que la célula es la unidad básica de los
seres vivos y que la totalidad de los organismos están formados
por una o más células. Luego, con la unificación de cada uno de los descubrimientos
realizados durante el siglo XIX en relación a la célula
y sus orgánulos, quedó establecida la información
para sustentar una teoría global.
La teoría celular establece:
1. Todos los organismos vivos
están formados por una o más unidades vivas o células.
2. Cada célula puede
mantener sus propiedades vitales en forma independiente del resto;
pero las propiedades vitales de cualquier organismo están
basadas en el conjunto de todas las células.
3. La célula es la unidad
de vida más pequeña y claramente definida.
4. Las células se originan
siempre a partir de otras células.
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Los primeros experimentos sobre clonación comenzaron en
1952; pero sin duda el caso más conocido fue el de la oveja
“Dolly”, clonada por científicos escoceses en 1997,
siendo la primera clonación hecha a partir de un animal adulto.