Biologia - La Celula

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CELULA Definición Por tanto, podemos definir a la célula como la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. Como tal posee una membrana defosfolípidos con permeabilidad selectiva que mantiene un medio interno altamente ordenado y diferenciado del medio externo en cuanto a su composición, sujeta a control homeostático, la cual consiste enbiomoléculas y algunos metales y electrolitos. La estructura se automantiene activamente mediante elmetabolismo, asegurándose la coordinación de todos los elementos celulares y su perpetuación porreplicación a través de un genoma codificado por ácidos nucleicos. La parte de la biología que se ocupa de ella es la citología. Características estructurales Individualidad: Todas las células están rodeadas de una envoltura (que puede ser una bicapa lipídica desnuda, en células animales; una pared de polisacárido, en hongos yvegetales; 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)6 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 están inmersos los orgánulos celulares.

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CELULADefinicinPor tanto, podemos definir a la clula como la unidadmorfolgicayfuncionalde todo ser vivo. De hecho, la clula es el elemento de menor tamao que puede considerarse vivo. Como tal posee unamembranadefosfolpidoscon permeabilidad selectiva que mantiene un medio interno altamente ordenado y diferenciado del medio externo en cuanto a su composicin, sujeta acontrol homeosttico, la cual consiste enbiomolculasy algunosmetalesyelectrolitos. La estructura se automantiene activamente mediante elmetabolismo, asegurndose la coordinacin de todos los elementos celulares y su perpetuacin porreplicacina travs de ungenomacodificado porcidos nucleicos. La parte de labiologaque se ocupa de ella es lacitologa.Caractersticas estructurales Individualidad: Todas las clulas estn rodeadas de una envoltura (que puede ser unabicapa lipdicadesnuda, en clulas animales; una pared depolisacrido, enhongosyvegetales; unamembrana externay otros elementos que definen una pared compleja, en bacteriasGram negativas; una pared depeptidoglicano, en bacteriasGram positivas; o una pared de variada composicin, enarqueas)6que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene elpotencial de membrana.Contienen un medio interno acuoso, elcitosol, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que estn inmersos losorgnulos celulares.Poseen material gentico en forma deADN, el material hereditario de losgenesy que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular, as comoARN, a fin de que el primero se exprese.14Tienenenzimasy otrasprotenas, que sustentan, junto con otrasbiomolculas, unmetabolismoactivo.

Caractersticas funcionales

Las clulas vivas son un sistema bioqumico complejo. Las caractersticas que permiten diferenciar las clulas de los sistemas qumicos no vivos son:Nutricin. Las clulas toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberanenergay eliminan productos de desecho, mediante elmetabolismo.Crecimientoymultiplicacin. Las clulas son capaces de dirigir su propia sntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una clula crece y se divide, formando dos clulas, en una clula idntica a la clula original, mediante ladivisin celular.Diferenciacin. Muchas clulas pueden sufrir cambios de forma o funcin en un proceso llamadodiferenciacin celular. Cuando una clula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse. La diferenciacin es a menudo parte delciclo celularen que las clulas forman estructuras especializadas relacionadas con la reproduccin, la dispersin o la supervivencia.Sealizacin. Las clulas responden a estmulos qumicos y fsicos tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de clulas mviles, hacia determinados estmulos ambientales o en direccin opuesta mediante un proceso que se denominaquimiotaxis. Adems, frecuentemente las clulas pueden interaccionar o comunicar con otras clulas, generalmente por medio de seales o mensajeros qumicos, comohormonas,neurotransmisores,factores de crecimiento... en seres pluricelulares en complicados procesos decomunicacin celularytransduccin de seales.Evolucin. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelularesevolucionan. Esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las clulas de modo regular) que pueden influir en la adaptacin global de la clula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolucin es la seleccin de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.Las propiedades celulares no tienen por qu ser constantes a lo largo deldesarrollode un organismo: evidentemente, el patrn de expresin de los genes vara en respuesta a estmulos externos, adems de factores endgenos.15Un aspecto importante a controlar es la pluripotencialidad, caracterstica de algunas clulas que les permite dirigir su desarrollo hacia un abanico de posibles tipos celulares. Enmetazoos, lagenticasubyacente a la determinacin del destino de una clula consiste en la expresin de determinadosfactores de transcripcinespecficos del linaje celular al cual va a pertenecer, as como amodificaciones epigenticas. Adems, la introduccin de otro tipo de factores de transcripcin medianteingeniera genticaen clulas somticas basta para inducir la mencionada pluripotencialidad, luego ste es uno de sus fundamentos moleculares.16Tamao, forma y funcinEl tamao y la forma de las clulas depende de sus elementos ms perifricos (por ejemplo, la pared, si la hubiere) y de su andamiaje interno (es decir, el citoesqueleto). Adems, la competencia por el espacio tisular provoca una morfologa caracterstica: por ejemplo, las clulas vegetales,polidricasin vivo, tienden a ser esfricasin vitro.17Incluso pueden existir parmetros qumicos sencillos, como los gradientes de concentracin de unasal, que determinen la aparicin de una forma compleja. En cuanto altamao, la mayora de las clulas son microscpicas, es decir, no son observables a simple vista. A pesar de ser muy pequeas (un milmetro cbico de sangre puede contener unos cinco millones de clulas),12el tamao de las clulas es extremadamente variable. La clula ms pequea observada, en condiciones normales, corresponde aMycoplasma genitalium, de 0,2 m, encontrndose cerca del lmite terico de 0,17 m.19Existen bacterias con 1 y 2mde longitud. Las clulas humanas son muy variables:hematesde 7 micras,hepatocitoscon 20 micras,espermatozoidesde 53 m,vulosde 150 m e, incluso, algunasneuronasde en torno a un metro. En las clulas vegetales los granos depolenpueden llegar a medir de 200 a 300 m y algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 (codorniz) y 7cm (avestruz) de dimetro. Para la viabilidad de la clula y su correcto funcionamiento siempre se debe tener en cuenta la relacin superficie-volumen.Puede aumentar considerablemente el volumen de la clula y no as su superficie de intercambio de membrana lo que dificultara el nivel y regulacin de los intercambios de sustancias vitales para la clula.Respecto de su forma, las clulas presentan una gran variabilidad, e, incluso, algunas no la poseen bien definida o permanente. Pueden ser: fusiformes (forma de huso), estrelladas, prismticas, aplanadas, elpticas, globosas o redondeadas, etc. Algunas tienen una pared rgida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y emitir prolongaciones citoplasmticas (pseudpodos) para desplazarse o conseguir alimento. Hay clulas libres que no muestran esas estructuras de desplazamiento pero poseenciliosoflagelos, que son estructuras derivadas de un orgnulo celular (el centrosoma) que dota a estas clulas de movimiento. De este modo, existen multitud de tipos celulares, relacionados con la funcin que desempean; por ejemplo:Clulas contrctiles que suelen ser alargadas, como lasfibras musculares.Clulas con finas prolongaciones, como lasneuronasque transmiten elimpulso nervioso.Clulas conmicrovellosidadeso con pliegues, como las delintestinopara ampliar la superficie de contacto y de intercambio de sustancias.Clulas cbicas, prismticas o aplanadas como lasepitelialesque recubren superficies como las losas de un pavimento.

Teora celularEl concepto de clula como unidad anatmica y funcional de los organismos surgi entre los aos1830y1880, aunque fue en el siglo XVII cuandoRobert Hookedescribi por vez primera la existencia de las mismas, al observar en una preparacin vegetal la presencia de una estructura organizada que derivaba de la arquitectura de las paredes celulares vegetales. En1830se dispona ya de microscopios con una ptica ms avanzada, lo que permiti a investigadores comoTheodor SchwannyMatthias Schleidendefinir los postulados de lateora celular, la cual afirma, entre otras cosas:Que la clula es una unidad morfolgica de todo ser vivo: es decir, que en los seres vivos todo est formado por clulas o por sus productos de secrecin.Este primer postulado sera completado porRudolf Virchowcon la afirmacinOmnis cellula ex cellula, la cual indica que toda clula deriva de una clula precedente (biognesis). En otras palabras, este postulado constituye la refutacin de la teora de generacin espontnea oex novo, que hipotetizaba la posibilidad de que se generara vida a partir de elementos inanimados. Un tercer postulado de la teora celular indica que lasfunciones vitalesde los organismos ocurren dentro de las clulas, o en su entorno inmediato, y son controladas por sustancias que ellas secretan. Cada clula es un sistema abierto, que intercambia materia y energa con su medio. En una clula ocurren todas las funciones vitales, de manera que basta una sola de ellas para tener un ser vivo (que ser un ser vivo unicelular). As pues, la clula es la unidad fisiolgica de lavida.Finalmente, el cuarto postulado de la teora celular expresa que cada clula contiene toda lainformacin hereditarianecesaria para el control de su propiocicloy del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie, as como para la transmisin de esa informacin a la siguiente generacin celular. Qu es la celula?El cuerpo humano es un conjunto formado porcincuenta billones de clulas, agrupadas en tejidos y organizadas en diferentessistemas. Si quisieras formar un cuerpo podras comprar los elementos bsicos en cualquier parte por muy poco dinero; pero la vida que albergan estas clulas reunidas con un propsito concreto, lo convierten en algo de valor incalculable.Nuestro organismo parece saber que de la unin nace la fuerza, pues las clulas se organizan en tejidos, rganos, aparatos y sistemas para realizar sus funciones. Sin embargo, y a pesar de su enorme rendimiento, el cuerpo humano sigue en constante evolucin, sobre todo si es un recin llegado al planeta. Te damos un ejemplo: imagina que la vida se instaur en la Tierra hace 24 horas: el ser humano apenas ha vivido los ltimos tres segundos.Si bien tu cuerpo funciona gracias a la actividad de diversos sistemas, si no fuera por la clula nada andara bien dentro de ti. Es prcticamente la primera piedra para formar la estructura de una casa, launidad bsicade tu organismo, capaz de cumplir todas las funciones necesarias para el diario vivir: crecer, reproducirse, metabolizar, responder a estmulos y diferenciarse. Es muy pequea, invisible al ojo humano, pero posee la habilidad de trabajar independientemente.Para poder comprender cmo funciona el cuerpo humano, cmo se desarrolla y envejece y qu falla en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las clulas que lo constituyen.Todos los organismos vivos estn formados por clulas, y en general se dice que ninguno es un ser vivo si no consta al menos de una. Algunos organismos microscpicos, como bacterias y protozoos, son clulas nicas (unicelulares), mientras que los animales y plantas estn formados por muchos millones de clulas organizadas en tejidos y rganos.Para realizar su trabajo, la clula tiene en su interior componentes esenciales; sonsustancias qumicas y enzimasque reaccionan para proveerla deenerga.Adems, poseematerial gentico, que contiene la informacin necesaria para producir componentes celulares y para la duplicacin celular.De acuerdo a su estructura, tamao y funcionalidad, las clulas se pueden dividir en dos grandes grupos:

- Procariotas: no tienen ncleo. Su composicin es ms simple que la de las eucariotas, ya que poseen solo ribosomas, elementos qumicos y enzimas en el citoplasma, todos necesarios para su crecimiento y divisin celular. Se dice que estas clulas son la primera clase que hubo en el planeta.

- Eucariotas(animales y vegetales): tienen ncleo, son ms grandes que las procariotas y se encuentran en el cuerpo humano. Poseen una disposicin interna ms evolucionada y compleja; el material gentico est dentro del ncleo, rodeado del nucleoplasma y protegido por su propia membrana. Pueden realizar funciones especficas, como coordinar la qumica celular, es decir, las reacciones internas y el metabolismo a travs del accionar de sus organelos celulares.Clulas bien organizadasAunque sean muy pequeas, las clulas tienen una estructura bsica y bien organizada. Todas poseenprotoplasma, que es elcitoplasmams elncleo celular. El citoplasma, que comprende todo el volumen de la clula -salvo el ncleo-, es el medio donde se producen los cambios qumicos y las reacciones metablicas de la clula. Est compuesto por una solucin acuosa denominada citosol, el cual engloba una gran cantidad de estructuras especializadas y organelos celulares.Elorganeloms importante es el ncleo, que est formado por una doble membrana. En su interior est el nuclolo (interviene en la formacin de las subunidades ribosmicas) y el material gentico.Adems, el ncleo, para comunicarse con el citoplasma, cuenta con aperturas existentes en la pared de su membrana, conocidas comoporos nucleares.

Por qu la clula es un ser vivo?Clula(del latncellulae, "pequeo compartimiento" o celda), unidad mnima de un organismo capaz de actuar de manera autnoma.Todos los organismos vivos estn formados por clulas, y en general se acepta que ningn organismo es un ser vivo si no consta al menos de una clula.Algunos organismos microscpicos, comobacteriasyprotozoos, sonclulas nicas, mientras que los animales y plantas son organismospluricelularesque estn formados por muchos millones de clulas, organizadas en tejidos y rganos.Aunque los virus y los extractos acelulares realizan muchas de las funciones propias de la clula viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproduccin propios de las clulas y, por tanto, no se consideran seres vivos.La biologa estudia las clulas en funcin de su constitucin molecular y la forma en que cooperan entre s para constituir organismos muy complejos, como el ser humano. Para poder comprender cmo funciona el cuerpo humano sano, cmo se desarrolla y envejece y qu falla en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las clulas.