zoología

fisiología animal : la célula .-

Introducción

En el presente trabajo hace referencia a la célula, la cual es la unidad anatómica y funcional del organismo animal, la estructura más pequeña capaz de desempeñar todas las funciones vitales. Ésta forma parte de la organización del cuerpo, ya que las células forman tejidos, los tejidos forman órganos; los órganos forman sistemas y el conjunto de sistemas forman un organismo.
El documento esta estructurado de la siguiente manera, se hace mención primeramente a la célula, enseguida a la teoría célular y posteriormente a los tipos de células, su clasificación, estructura y función de los organelos.
La elaboración del trabajo fue con el objetivo de hacer una breve revisión de literatura con ilustraciones sobre la célula animal y su estructura, los organelos que la constituyen, así como la función que cada uno de ellos realiza dentro ella. Por lo que pretende constituirse en un medio de consulta para los interesados en el tema.

La Célula

La cèlula, es la unidad más pequeña de vida, capaz de realizar funciones metabólicas (respirar, moverse, reaccionar a los estímulos externos) y de reproducción para crear o utilizar energía para efectuar sus tareas. Esta debe su nombre a Robert Hooke, que en 1665, al observar finos cortes de corcho, llamo "celdas pequeñas" a los espacios hexagonales que observaba en ellos (Alexander et al. 1992; Smith, 1995; Galván y Bojórques, 2002; Velásquez, 2005).

Teoría celular

Matthias Jacob Schleiden y Theodor Schwann, fueron los primeros investigadores en generalizar e interpretar las observaciones sobre la célula. Con la evidencia acumulada por diversos investigadores, los hallazgos de Shcleiden en células vegetales y, por sus propias investigaciones que Schwann publicó, en 1839, en donde propuso la idea de que todos los organismos vivientes se constituyen a partir de un mismo tipo de estructura elemental: la célula. Hecho con el cual quedaba formalmente establecida la Teoría Celular.
A partir de que estos dos investigadores propusieron sus hipótesis para explicar el origen de las células, aunque ambos estuvieron equivocados. Fueron los alemanes Rudolf Virchow y Robert Remak quienes establecieron en 1855, mediante sus investigaciones sobre la división celular, un principio que resultó fundamental para la Biología: toda célula procede de otra célula. Es decir, donde existe una célula debe haber existido una célula preexistente, así como un animal surge solamente de un animal y una planta surge solamente de una planta. Desde entonces y hasta hoy en día, la teoría celular se ha ido desarrollando y expandiendo gracias a las aportaciones de una gran cantidad de investigadores.

La teoría celular se puede resumir en las siguientes afirmaciones:

• Todos los organismos están formados por una o más células.
• La célula es la unidad básica de estructura y función de los organismos.
• Las células nuevas provienen, por reproducción celular, de células que ya existen (Alexander et al. 1992; Galván y Bojórques, 2002; Velásquez, 2005; Sampieri y Pineda, 2007).

Tipos de células

La mayoría de las células contienen estructuras llamadas organelos, que llevan a cabo funciones específicas. Hoy en día, la célula se clasifica en dos grupos (procarióticas y eucarióticas), basándose en el hecho de si poseen, o no, organelos especializados rodeados por membranas.



Células procarióticas
Deriva de dos vocablos griegos: proto, que quiere decir antes de, y karion, que quiere decir nucleo. Son células pequeñas sin nucleo, que poseen una molécula de ADN que se encuentra libre en el citoplasma, es decir este tipo de células carece de nucleo así como de los organelos característicos de células más evolucionadas. Están envueltas por tres estructuras, desde el interior hacia el exterior celular en el siguiente orden:

• Una membrana celular compuesta de fosfolípidos.
• Una cubierta rígida que las protege, llamada pared celular, compuesta por peptidoglucanos de grosor variable, es dura o impermeable que les da su forma característica, le sirve de protección e impide la entrada de agua.
• Una cubierta más externa de polisacáridos o de proteínas mucilaginosas conocida como cápsula.

En su interior no poseen organelos o estructuras especializadas, excepto por ribosomas, los cuales participan en la fabricación de proteínas.

Células eucarióticas
Deriva de los vocablos griegos eu, que quiere decir verdadero, karion, que quiere decir nucleo. Son células que poseen nucleo, ya sea uno o varios, estas células son mucho más grandes que las procariontes. Estas células conforman algunos organismos unicelulares, como las amibas y los ciliados, no tienen cubierta célular, es decir, están desnudas. El resto sí posee cubierta celular: las células de los hongos y de las plantas presentan pared celular, y la de los animales, matriz extra célular. La principal característica de una célula eucarionte es que su ADN está en una estructura llamada núcleo. Todas tienen membrana citoplasmática y citoplasma, en éste hay diversos organelos que forman parte sistema de membranas interno. Asimismo, este tipo de células presentan un esqueleto celular llamado citoesqueleto que le proporciona sostén, que además funciona movilizando y transportando organelos y moléculas en el interior de la célula (Alexander et al. 1992; Galván y Bojórques, 2002; Velásquez, 2005; Higashida, 2005; García et al., 2007).

El núcleo

Es el centro que dirige las actividades de la cèlula y contiene la información genética (ADN), tiene las instrucciones para saber cómo construir las proteínas de cada organismo. Puede presentar forma esférica, aplanada, o de óvalo. Se encuentra rodeado por la envoltura nuclear, que se encuentra constituida por dos membranas concéntricas, cada una de las cuales es una bicapa lipídica. A intervalos frecuentes, las membranas se fusionan creando pequeños poros nucleares, por donde circulan algunas sustancias entre el núcleo y el citoplasma (Velásquez, 2005; Clasa, 2005; Curtis et al, 2005).

Núcleo y Nucleolo

El nucleolo

Es una masa ligeramente esférica de material denso, el cual aparece en el núcleo cuando las células eucariontes crecen. Es el sitio de construcción donde se producen las subunidades de los ribosomas, organelos encargados de llevar a cabo la síntesis de proteínas. Contiene una elevada proporción de ARN y proteínas (Starr et al., 2004; Velásquez, 2005; Clasa, 2005;).

Membrana nuclear

Es el organelo membranoso más importante de la célula, es casi esférico ya que rodea el nucleo. Esta constituida por dos membranas concéntricas, la membrana nuclear interna, que está en contacto con el contenido nuclear, y la lámina nuclear, que se encuentra en contacto con el citoplasma. En esta envoltura hay poros que comunica al interior del núcleo con el citoplasma celular y a través de ellos se transportan biomoléculas que entran o salen del núcleo (Galván y Bojórques, 2002; Velásquez, 2005).

Retículo endoplásmico

Es un laberinto formado por plegamientos de la membrana citoplasmática hacía el interior de la célula, y constituye más de la mitad de la membrana celular. En él se sintetizan y transportan las proteínas y los lípidos constituyentes de las membranas plasmáticas. Exiten dos tipos de retículo endoplàsmico: el rugoso y liso.
El retículo endoplásmico rugoso que esta formado por sáculos aplastados comunicados entre sí. Su función básica es la síntesis de proteínas mediante los ribosomas de su membrana, los cuales se conectan con la membrana nuclear y el retículo endoplásmico liso.
El retículo endoplásmico liso, está constituido por una red de túbulos unidos al retículo endoplàsmico rugoso y que se expande por todo el citoplasma. Esta membrana posee gran cantidad de enzimas cuya principal actividad es la síntesis de lípidos. Estos se transportan a otros organelos, mediante proteínas de transferencia (Galván y Bojórques, 2002; Jimeno et al, 2003; Velásquez, 2005).

Retículo endoplásmico Liso y Rugoso

Mitocondrias

Son organelos poliformes que pueden variar desde formas esféricas hasta alargadas, se encuentran en las células eucariontes, son las encargadas de la obtención de energía mediante la respiración celular. Estas presentan una doble membrana. La membrana mitocondrial externa posee un gran número de proteínas transmembranosas que actúan como canal de penetración. La membrana mitocondrial interna presenta repliegues o crestas que incrementan su superficie, las cuales dependen de la actividad energética para su crecimiento, es semipermeable y solo permite que pasen iones y moléculas específicos (Galván y Bojórques, 2002; Jimeno et al, 2003; Velásquez, 2005).

Aparato de Golgi

Es una serie de sacos aplanados y apilados, llamados cisternas las cuales realizan funciones entre las que destacan, modificaciones químicas, empacar biomoléculas las cuales serán secretadas a otros organelos, el transporte, maduración y acumulación de proteínas procedentes del retículo endoplasmatico, glucosilación de lípidos y proteínas, síntesis de proteoglucanos (mucopolisacáridos) que son parte esencial de la matriz extracelular (Nason, 1994; Galván y Bojórques, 2002; Jimeno et al, 2003; Velásquez, 2005).

Membrana plasmática

Es exageradamente delgada y fina, son barreras semipermeables que impiden el paso de la mayoría de las moléculas solubles en agua. Además separa el citoplasma de la cèlula de su ambiente externo, se adhiere a otras células para formar un tejido a través de canales especiales y realiza el intercambio de materiales (Nason, 1994; Galván y Bojórques, 2002; Velásquez, 2005; Curtis et al, 2005; Higashida, 2005;).

El citoplasma

Es todo lo que queda comprendido entre la membrana plasmática y el nùcleo. Abarca el medio interno líquido o citosol y una serie de estructuras con forma propia denominadas organelos celulares, el llamado morfoplasma (Jimeno et al, 2003; Palazón, 2003).

Ribosomas

Son estructuras globulares, carentes de membrana que están constituidos por varios tipos de proteínas asociadas a ácidos ribonucleicos ribosómicos procedentes del nucleolo, que se encuentran dispersos en el citoplasma o asociados ala membrana del reticulo endoplasmatico rugoso. Actúan como una mesa de trabajo donde el ARN mensajero se coloca y sintetiza las proteínas, acomodando los aminoácidos en el orden especifico para cada proteína de acuerdo con las instrucciones del ADN (Jimeno et al, 2003; Velásquez, 2005).

Ribosomas

Citoesqueleto

Es una red de filamentos proteicos que se extienden en el citoplasma de las células que poseen organelos (eucariotas). Algunas funciones del citoesqueleto son: mantener la forma de la célula, posibilitar el desplazamiento de la célula mediante pseudopodos, contracción de las células musculares, transporte y organización de los organelos en el citoplasma.

Citoesqueleto

Los filamentos son de tres tipos: microfilamentos o filamentos de actina, filamentos intermedios y los microtubulos.
Microfilamentos. Son los más delgados, se acumulan debajo de la membrana citoplasmática y controlan los movimientos de las células cuando se desplazan.
Microtubulos. Tienen una forma de tubo son mucho más gruesos, están formados por la proteína tubulina. Son los principales organizadores del citoesqueleto y participan en el desplazamiento de componentes celulares.
Filamentos Intermedios. Son cilíndricos y están constituidos por proteínas filamentosas. Tienen como función dar resistencia mecánica a la célula (Galván y Bojórques, 2002; Jimeno et al, 2003; Velásquez, 2005).

Lisosomas

Son vesículas o bolsas procedentes del aparato de Golgi que contienen enzimas digestivas. Juegan un papel muy interesante en los procesos de autodestrucción de las células, llamado apoptosis o muerte celular programada (Galván y Bojórques, 2002; Jimeno et al, 2003; Velásquez, 2005).

Centríolos

Esta formado por nueve grupos de microtubulos cada uno, ubicados cerca del nucleo. En conjunto se asemejan a un cilindro dispuesto en ángulo recto. Su función es la intervenir en la reproducción celular (Smith, 1995; Higashida, 2005; Clasa, 2005).

Vacuolas

Son vesículas rodeadas por una sola membrana que transportan y almacenan materiales ingeridos por la célula, pueden ocupar de un 30 a un 90% del volumen celular. Se encargan de mantener la turgencia celular (Nason, 1994; Velásquez, 2005; Curtis et al, 2005).

Conclusiones

La célula es la unidad más pequeña de vida, capaz de realizar funciones metabólicas (respirar, moverse, reaccionar a los estímulos externos) y de reproducción para crear o utilizar energía para efectuar sus tareas.
Hay dos tipos o modelos celulares en los seres vivos: las células eucariontes y las procariontes.
Todos los seres vivientes están formados por células; pero el número y la variedad de las células difieren grandemente entre los distintos organismos.
Algunos organismos se componen de solamente una célula. Otros, como los animales, pueden llegar a componerse de billones de células.