La célula: unidad básica de la vida

Hoy día la célula se define como "la unidad viva más pequeña capaz de crecimiento autónomo y reproducción, así como de utilizar sustancias alimenticias químicamente diferentes de sí misma".

La teoría de que Ia célula es la unidad fundamental de toda materia viva es una de las ideas unificadoras más importantes de la biología. Una célula sola es una entidad, aislada de otras células por una pared, o membrana, que contiene en su interior diversas estructuras subcelulares, algunas de las cuales se encuentran en todas las células y otras aparecen sólo en ciertas células. Todas las células presentan ciertas características químicas en común, tales como tener proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y polisacáridos. Debido a que esos componentes químicos son comunes a todo el mundo vivo se piensa que todas las células descienden de algún antepasado común, de una célula prìmordial. Las células microbianas muestran una variación de tamaño limitada, aunque grande. Algunas células microbianas son mucho mayores que muchas células humanas. El protozoo unicelular Paramecium tiene 4800 veces el peso de un glóbulo rojo humano.

Si bien cada tipo de célula tiene una estructura y tamaño definidos, las céluIas no deben considerarse cuerpos inalterables: una célula es una unidad dinámica que constantemente sufre cambios y sustituye sus partes. Incluso si no está creciendo, toma continuamente materiales de su medio y los transforma en sustancia propia. A1 mismo tiempo, arroja constantementc a su medio materiales celulares y productos de desecho. Una célula es, por tanto, un sistema abierto siempre cambiante que pérmanece siempre el mismo.

Todas las células vivas son fundamentalmente semejantes. Están constituidas por el protoplasma (del griego 'protos' -primario- y 'plasma' -formación-) que es un complejo orgánico compuesto básicamente de proteínas, grasas y ácidos nucleicos; todas están rodeadas por membranas limitantes o paredes celulares y todas poseen un núcleo o sustancia nuclear equivalente.

Todos los sistemas biológicos tienen una serie de caracteres comunes: capacidad de reproducción; capacidad de absorber sustancias nutritivas y metabolizarlas para obtener energía y desarrollarse; capacidad de expulsar los productos de desecho; capacidad de respuesta a los estímulos del medio externo; capacidad de mutación.

La célula es pues la unidad básica de la vida.

Células Eucariotas versus células Procariotas

Basándonos en la organización de las estructuras celulares, todos las células vivientes pueden ser divididas en dos grandes grupos: Procariotas y Eucariotas (también hay quien escribe prokariota y eukariota). Animales, plantas, hongos, protozoos y algas, todos poseen células de tipo Eucariota. Sólo las bacterias (Eubacterias y Archaebacterias) tienen células de tipo Procariota.

Comparación entre célula procariota y célula eucariota

La célula procariota

La palabra procariota viene del griego ('pro' = previo a, 'karyon = núcleo) y significa pre-núcleo. Los miembros del mundo procariota constituyen un grupo heterogéneo de organismos unicelulares muy pequeños, incluyendo a las eubacterias (donde se encuentran la mayoría de las bacterias) y las archaeas (archaeabacteria).

Una típica célula procariota está constituida por las siguientes estructuras principales: pared celular, membrana citoplasmática, ribosomas, inclusiones y nucleoide.

Las células procariotas son generalmente mucho más pequeñas y más simples que las Eucariotas.

La célula eucariota

El término eucariota hace referencia a núcleo verdadero (del griego: 'eu' = buen, 'karyon = núcleo). Los organismos eucariotas incluyen algas, protozoos, hongos, plantas superiores, y animales. Este grupo de organismos posee un aparato mitótico, que son estructuras celulares que participan de un tipo de división nuclear denominada mitosis; tal como imnúmeras organelas responsables de funciones específicas, incluyendo mitocondrias, retículo endoplasmático, y cloroplastos.

La célula eucariota es tipicamente mayor y estructuralmente más compleja que la célula procariota.

Algunas diferencias estructurales

pared celular

En los prokariotas es una estructura rígida que envuelve la membrana citoplasmática, responsable de la forma de la célula y de su protección contra la lisis osmótica.

bacterias Gram-positivas: la pared celular de esas bacterias está compuesta dr muchas capas de una macromolécula denominada peptidoglicano (disacáridos ligados a polipéptidos) y ácidos teicóicos (constituídos por alcohol y fosfato).
bacterias Gram-negativas: la parede celular está representada por una fina capa de peptidoglicano situada en medio de dos capas lipoprotéicas. la capa externa además de lipoproteínas, tiene lipopolisacáridos y fosfolípidos.
Los procariotas pueden presentar estructuras externas en la parede celular. Las células bacterianas pueden contener: glicocálix, un polímero gelatinoso compuesto por polisacáridos y/o polipéptidos (cápsula); flagelo, un largo filamento responsable de la movilidad celular; filamentos axiales (endoflagelo); fímbrias, que sno filamentos menores y más finos que los flagelos, cuya principal función es la adherencia; y pili, más largos que las fímbrias y en número de uno o dos.

Muchas células eucariotas poseen pared celular, aunque sean más simples que las de las células procariotas. la pared celular de las algas y de las plantas están constituídas principalmente por celulosa; la de los hongos por celulosa y principalmente quitina; la de las levaduras por polisacáridos. En las células eucariotas de los animales la membrana plasmática se encuentra recubierta por una capa de glicocálix (substancia que contiene carbohidratos).

membrana citoplasmática

La membrana citoplasmática de las células procariotas y eucariotas presenta gran similitud en cuanto a función y estructura básica. Funciona como una barrera de permeabilidad, separando el lado de dentro del lado de fuera de la célula. Está constituida por una capa doble de fosfolípidos y proteínas, las cuales pueden estar organizadas de diferentes formas.

En los Eucariotas la membrana contiene carbohidratos que poseen la función de sítios receptores, y esteroless, que impiden la lisis osmótica. Muchos tipos de células eucariotas poseen flagelos y cílios en la membrana plasmática. Esas estructuras son utilizadas para la locomoción o para mover substancias a lo largo de la superficie celular.

ribosomas

En los prokariotas son pequeñas partículas formadas por proteínas y ácido ribonucléico (ARN), funcionando como lugar de síntese protéica. Una simple célula procariota puede poseer cerca de 10.000 ribosomas, confiriendo al citoplasma una apariencia granular.

En los eukariotas son mayores y más densos que los de los procariotas, y se encuentran ligados a la superficie del retículo endoplasmático rugoso y libres en el citoplasma de la célula. Como en los procariotas constituyen el lugar de la síntesis protéica.

región nuclear

La región nuclear de una célula procariota difere significativamente de la de una célula eucariota. el área nuclear, denominada nucleoide, de una célula bacteriana tiene una única molécula larga y circular de DNA doble, el cromosoma bacteriano, que contiene todas las informaciones necesarias para el funcionamiento y estructuración celular. El cromosoma procariótico está ligado a la membrana plasmática, no contiene histonas, y no se encontra rodeado por una membrana nuclear.

Las bacterias pueden contener además del cromosoma, moléculas de DNA doble pequeñas y circulares, denominadas plásmidos. Esas moléculas son elementos genéticos extracromosómicos, no esencialess para la supervivencia bacteriana, y poseen mecanismos de replicación independentes del DNA cromosómico. La ventaja de poseer un plásmido es que puede contener genes de resistencia a los antibióticos, tolerancia a los metales tóxicos, síntesis de enzimas, etc.

La diferencia clave con la célula eucariota, es la presencia de un núcleo verdadero en esta última. La región nuclear de los Eucariotas está envuelta por una membrana nuclear, separando el citoplasma del núcleo.

Este núcleo es generalmente la mayor estructura celular, con forma esférica u oval, y está envuelto por una membrana doble denominada membrana nuclear, que contiene en su interior moléculas de ADN organizadas en cromosomas, que contienen todas la información hereditaria.

La membrana nuclear es estructuralmente semejante a la membrana plasmática, está conectada al retículo endoplasmático, y posee poros nucleares que permiten la entrada y salida de substancias.

Los pasos clave de la información biológica, replicación de ADN y síntesis de ARN, suceden en el núcleo. El ARN ribosómico es producido por uno o más cuerpos esféricos denominados nucléolos.

Las células eucariotas apenas poseen organelas, que son estructuras especializadas, representadas por el núcleo, retículo endoplasmático, complejo de Golgi, mitocóndria, cloroplastos, lisosomos, y centríolos.