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PROGRAMA DE CAPACITACION EN ATENCION DE EMERGENCIA PRE-HOSPITALARIA
Anatomía – La Célula
LA CÉLULA
En biología, la célula es la unidad esencial que forma a todo ser vivo. Es además la estructura
anatómica y funcional fundamental de la materia viva, capaz de vivir independientemente como
entidad unicelular, o bien, formar parte de una organización mayor, como un organismo
pluricelular. La célula presenta dos modelos básicos: procarionte y eucarionte. Su organización
general comprende: membrana plasmática, citoplasma y genoma.
La teoría celular es la base sobre la que se sustenta gran parte de la biología. Todos los seres vivos
que forman los reinos biológicos están formados por células.
El concepto de célula como unidad anatómica y funcional de los organismos surgió entre los años
1830 y 1880, aunque fue en el siglo XVII que Robert Hooke le dio el nombre de célula. Para 1830
se disponía ya de microscopios con ópticas más desarrolladas, lo que permitió a investigadores
como Theodor Schwann y Matthias Schleiden establecer los postulados de la teoría celular, que
afirma, entre otras cosas, que la célula es una unidad morfológica de todo ser vivo.
2009©Dr. Martin Adrian Ponce Nava.
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Anatomía – La Célula
Origen de las células
La comunidad científica cree que todos los organismos que viven sobre la Tierra, proceden de una
única célula primitiva nacida hace varios miles de millones de años. Las similitudes entre todos los
seres vivos parecen tan acusados que no lo explica de otra manera.
Las células vivas surgieron probablemente en la Tierra gracias a la agregación espontánea de
moléculas, hace aproximadamente 3500 millones de años. Conociendo los organismos actuales y
las moléculas que contienen, parece que debieron producirse por lo menos tres etapas antes de que
surgiera la primera célula:
1. Debieron formarse polímeros de ARN capaces de dirigir su propia replicación a través de
interacciones de apareamiento de bases complementarias.
2. Debieron desarrollarse mecanismos mediante los cuales una molécula de ARN pudiera
dirigir la síntesis de una proteína.
3. Tuvo que ensamblarse una membrana lipídica para rodear a la mezcla autoreplicante de
ARN y moléculas proteicas. En alguna fase posterior del proceso evolutivo, el ADN ocupó
el lugar del ARN como material hereditario..
Hace unos 1.500 millones de años se produjo la transición desde células pequeñas con una
estructura interna relativamente sencilla (células procariotas), hasta células más grandes, más
complejas como las que componen los animales y las plantas (células eucariotas).
CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS
Todas las células tienen unas características comunes que son:
Características estructurales
Individualidad: Todas las células están rodeadas de una membrana plasmática que las
separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene
el potencial eléctrico de la célula. Algunas células como las bacterias y las células vegetales
poseen una pared celular que rodea a la membrana plasmática.
Contienen un medio hidrosalino, el citoplasma, que forma la mayor parte del volumen
celular y en el que están inmersos los orgánulos celulares.
Autogobierno: poseen ADN, el material hereditario de los genes y que contiene las
instrucciones para el funcionamiento celular.
ARN, que expresa la información contenida en el ADN.
Enzimas y otras proteínas que ponen en funcionamiento la maquinaria celular.
Una gran variedad de otras biomoléculas.
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CARACTERÍSTICAS DIFERENCIALES Y FUNCIONALES DE LAS CÉLULAS
Las células vivas son un sistema bioquímico complejo. Las características que permiten diferenciar
las células de los sistemas químicos no vivos son:
1. Autoalimentación o nutrición. Las células toman sustancias del medio, las transforman de
una forma a otra, liberan energía y eliminan productos de desecho, mediante el
metabolismo.
2. Autorreplicación o crecimiento. Las células son capaces de dirigir su propia síntesis. A
consecuencia de los procesos nutricionales, una célula crece y se divide, formando dos
células, en una célula idéntica a la célula original, mediante la división celular.
3. Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de forma o función en un proceso
llamado diferenciación celular. Cuando una célula se diferencia, se forman algunas
sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan
de formarse. La diferenciación es a menudo parte del ciclo de vida celular en que las
células forman estructuras especializadas relacionadas con la reproducción, la dispersión o
la supervivencia.
4. Señalización química. Las células responden a estímulos químicos y físicos tanto del
medio externo como de su interior y, en el caso de células móviles, hacia determinados
estímulos ambientales o en dirección opuesta mediante un proceso que se denomina
síntesis. Además, con frecuencia las células pueden interaccionar o comunicar con otras
células, generalmente por medio de señales o mensajeros químicos, como hormonas,
neurotransmisores, factores de crecimiento... en seres pluricelulares en complicados
procesos de comunicación celular y transducción de señales.
5. Evolución. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y
pluricelulares evolucionan. Esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja
frecuencia en todas las células de modo regular) que pueden influir en la adaptación global
de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la
evolución es la selección de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio
particular.
CLASIFICACIÓN Existen dos tipos básicos de células: procariotas y eucariotas.
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Comparación entre la célula eucariota animal y la procariota. En la célula procariota, la cápsula no
siempre se presenta.
Las células procariotas son estructuralmente mas simples que las eucariotas. Conformaron
los primeros organismos del tipo unicelular que aparecieron sobre la tierra, hace unos 3.500
millones de años.
Las células procariotas tienen el material genético concentrado en la región central del citoplasma,
pero sin una membrana protectora que defina un núcleo. La célula no tiene orgánulos –a excepción
de ribosomas- ni estructuras especializadas. Como no poseen mitocondrias, los procariotas
obtienen energía del medio mediante reacciones de glucólisis en los mesosomas o en el citosol.
Están representados por los organismos del dominio Bacteria (bacterias y algas cianofíceas) y por
los organismos pertenecientes al Dominio Archaea (extremófilos)
Las células eucariotas son más complejas que las procariotas y surgieron a partir de estas
por el fenómeno de Endosimbiosis, hace unos 1.000 millones de años.
Tienen mayor tamaño y su organización es más compleja, con presencia de organelas que le
permiten una notable especialización en sus funciones. El ADN está contenido en un núcleo con
doble membrana atravesado por poros. Las células eucariotas están presentes en los organismos
pertenecientes al Dominio Eukarya (Protistas, Hongos, Plantas y Animales)
Estructura de una célula eucariota
Estructura de una célula animal típica: 1.
Nucleolo, 2. Núcleo, 3. Ribosoma, 4. Vesícula, 5.
Retículo endoplasmático rugoso, 6. Aparato de
Golgi, 7. Citoesqueleto (microtúbulos), 8.
Retículo endoplasmático liso, 9. Mitocondria, 10.
Vacuola, 11. Citoplasma, 12. Lisosoma. 13.
Centriolo.
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Estructura de una célula
vegetal típica: 1. Núcleo, 2.
Nucleolo, 3. Membrana nuclear, 4. Retículo endoplasmático rugoso, 5. Leucoplasto, 6. Citoplasma,
7. Aparato de Golgi, 8. Pared celular, 9. Peroxisoma, 10. Membrana plasmática, 11. Mitocondria,
12. Vacuola central, 13. Cloroplasto, 14. Plasmodesmos, 15. Retículo endoplasmático liso, 16.
Citoesqueleto, 17. Vesícula, 18. Ribosomas.
DIFERENCIAS ENTRE LAS CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES
Célula animal
No tiene pared celular (membrana celulósica)
Presentan diversas formas de acuerdo con su función.
No tiene plastos
Puede tener vacuolas pero no son muy grandes.
Presenta centríolos ue son agregados de microtúbulos cilíndricos que forman los cilios y los
flagelos y facilitan la división celular.
Célula vegetal
Presentan una pared celular compuesta principalmente de celulosa) que da mayor
resistencia a la célula.
Disponen de plastos como cloroplastos (orgánulo capaz de realizar la fotosíntesis),
cromoplastos (orgánulos que acumulan pigmentos) o leucoplastos (orgánulos que acumulan
el almidón fabricado en la fotosíntesis)..
Poseen Vacuolas de gran tamaño que acumulan sustancias de reserva o de desecho
producidas por la célula.
Presentan Plasmodesmos que son conexiones citoplasmáticas que permiten la circulación
directa de las sustancias del citoplasma de una célula a otra.
FUNCIONES DE LAS CÉLULAS
Todas las células realizan tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. Otras
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funciones o derivadas de estas serian:
Irritabilidad: es la capacidad del protoplasma para responder a un estímulo. Es más
notable en las neuronas y desaparece con la muerte celular.
Conductividad: es la generación de una onda de excitación (impulso eléctrico) a toda la
célula a partir del punto de estimulación. Esta y la irritabilidad son las propiedades
fisiológicas más importantes de las neuronas.
Contractilidad: es la capacidad de una célula para cambiar de forma, generalmente por
acortamiento. Está muy desarrollada en las células musculares.
Absorción: es la capacidad de las células para captar sustancias del medio.
Secreción: es el proceso por medio del cual la célula expulsa materiales útiles como una
enzima digestiva o una hormona.
Excreción: es la eliminación de los productos de desecho del metabolismo celular.
TAMAÑO, FORMA Y FUNCIÓN DE LAS CÉLULAS
Tamaño: Las mayoría de las células son microscópicas, es decir, no son observables a
simple vista sino al microscopio. A pesar de ser muy pequeñas (un milímetro cúbico de
sangre puede contener unos cinco millones de células), el tamaño de las células es
extremadamente variable. Existen bacterias con 1 y 2 micras de longitud. Las células
humanas son muy variables: hematíes de 7 micras, hepatocitos con 20 micras,
espermatozoides de 53 micras y óvulos de 150 micras. En las células vegetales los granos
de polen pueden llegar a medir de 200 a 300 micras y algunos huevos de aves pueden
alcanzar entre 1 (codorniz) y 7 centímetros (avestruz) de diámetro. Para la viabilidad de la
célula y su correcto funcionamiento siempre se debe tener en cuenta la relación superficievolumen. Puede aumentar considerablemente el volumen de la célula y no así su superficie
de intercambio de membrana lo que dificultaría el nivel y regulación de los intercambios de
sustancias vitales para la célula.
Forma y función: Las células presentan una gran variabilidad de formas, e incluso,
algunas no ofrecen una forma fija. Pueden ser: fusiformes (forma de huso), estrelladas,
prismáticas, aplanadas, elípticas, globosas o redondeadas, etc. Algunas tienen una pared
rígida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y emitir prolongaciones
citoplasmáticas (pseudópodos) para desplazarse o conseguir alimento. Hay células libres
que no muestran esas estructuras de desplazamiento pero poseen cilios o flagelos que son
estructuras derivadas de un orgánulo celular (centriolo) que dota a estas células de
movimiento. La función que realice la célula determina su forma, por lo que encontramos
diferentes tipos de células:
1. Células contráctiles que suelen ser alargadas, como las células musculares.
2. Células con finas prolongaciones, como las neuronas que transmiten el impulso nervioso.
3. Células con microvellosidades o con pliegues, como las del intestino para ampliar la
superficie de contacto y de intercambio de sustancias.
4. Células cúbicas, prismáticas o aplanadas como las epiteliales que recubren superficies
como las losas de un pavimento.
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