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Estructura y funciones de la célula
Las células y sus funciones
Composición de la célula
La célula está compuesta por dos partes visibles al microscopio: el núcleo y el citoplasma, separados por la membrana nuclear. El citoplasma, a su vez, está separado del medio externo por la membrana celular. La célula está compuesta principalmente por cinco sustancias: agua, electrolitos, proteínas, lípidos e hidratos de carbono.
Componentes del protoplasma
Agua: principal medio líquido de la célula, con una concentración del 70-80%. Iones: potasio, magnesio, fosfato, sulfato y bicarbonato, que son productos inorgánicos de las reacciones celulares y necesarios para el control adecuado de los procesos de la célula. Proteínas: segunda sustancia más abundante de la célula, con una concentración del 10-20%. Lípidos: los más importantes son el colesterol y los fosfolípidos, con una concentración del 2%. Hidratos de carbono: tienen un papel muy importante en la nutrición celular, con una concentración del 1% (célula promedio), 3% (célula muscular) y 6% (hepatocitos).
Estructuras membranosas de la célula
Membrana celular Membrana nuclear Membrana del retículo endoplásmico Membranas de la mitocondria Lisosomas Aparato de Golgi
La membrana celular
La membrana celular, también llamada membrana plasmática, cubre la célula con una estructura elástica, fina y flexible, de tan solo 7,5 a 10 mm de grosor. Está formada casi totalmente por proteínas y lípidos, con una composición aproximada de 55% de proteínas, 25% de fosfolípidos, 13% de colesterol, 4% de otros lípidos y 3% de hidratos de carbono.
Importancia de la barrera lipídica de la membrana celular
Impide la penetración de sustancias hidrosolubles. Protección frente a factores perniciosos del entorno.
Transmisión de señales. Sitios de adhesión para proteínas extracelulares.
Tipos de proteínas de la membrana celular
Proteínas integrales: contribuyen en toda la membrana. Proteínas periféricas: se unen solo a una superficie de la membrana y no penetran en todo su espesor.
El glucocálix
Es la superficie externa de la célula que a menudo contiene un recubrimiento débil de hidratos de carbono. Desempeña un papel importante en la migración y adhesión de linfocitos.
El citoplasma
Es una sustancia gelatinosa compuesta principalmente por proteínas, electrolitos y glucosa disueltos. En el citoplasma se encuentran glóbulos de grasa neutra, gránulos de glucógeno, ribosomas, vesículas secretoras y cinco orgánulos: retículo endoplásmico, aparato de Golgi, mitocondrias, lisosomas y peroxisomas.
Orgánulos del citoplasma
Retículo endoplásmico: ayuda a procesar las moléculas formadas por las células y las transporta a su destino específico dentro o fuera de la célula. Aparato de Golgi: es prominente en las células secretoras, donde se forman los lisosomas y las vesículas secretoras. Lisosomas: son orgánulos vesiculares que se forman por la actividad del aparato de Golgi y se dispersan por todo el citoplasma. Peroxisomas: catalizan la oxidación de ácidos grasos de cadena larga y contienen hidrolasas.
Las mitocondrias
Se les conoce como el centro neurológico de la célula, ya que se encuentran en las porciones de la célula responsables de la mayor parte del metabolismo energético.
El citoesqueleto celular
Es una red de proteínas fibrilares organizadas habitualmente en filamentos o túbulos, que se originan como moléculas proteicas precursoras sintetizadas por los ribosomas en el citoplasma.
Funciones del retículo endoplásmico y el aparato de Golgi
Retículo endoplásmico liso: - Síntesis de lípidos como fosfolípidos y colesterol. - Proporciona enzimas que controlan la escisión del glucógeno cuando se tiene que usar para energía. - Proporciona enzimas capaces de detoxificar sustancias que podrían dañar la célula, como fármacos.
Aparato de Golgi: - Procesa más las sustancias formadas en el retículo endoplásmico. - Sintetiza ciertos hidratos de carbono como el ácido hialurónico y el sulfato de condroitina. - Realiza la formación de vesículas.
Mecanismo de extracción de energía de los nutrientes por
la mitocondria
Las mitocondrias actúan asociadas a las enzimas oxidativas de las crestas para provocar la oxidación de los nutrientes, formando dióxido de carbono y agua, y liberando energía en el proceso.
Composición y usos del ATP
El ATP es un nucleótido compuesto por: 1) la base nitrogenada adenina; 2) el azúcar pentosa ribosa, y 3) tres radicales fosfato. Sus dos últimos radicales de fosfato están conectados con el resto de la molécula mediante los enlaces de fosfato de alta energía, cada uno de esos enlaces contiene aproximadamente 12.000 calorías de energía por mol de ATP. La energía del ATP se usa para promover tres categorías principales de funciones celulares: - Transporte de sustancias a través de múltiples membranas en la célula. - Síntesis de compuestos químicos a través de la célula. - Trabajo mecánico, como el movimiento ciliar y ameboide.
El movimiento ameboide de la célula
El movimiento ameboide es consecuencia de la formación continua de una membrana celular nueva en el extremo director del seudópodo y la absorción continua de la membrana en las porciones media y posterior de la célula. Existen otros dos efectos esenciales para el movimiento anterógrado de la célula: 1. La unión del seudópodo a los tejidos circundantes, de forma que se fija en su posición directora mientras que el resto de la célula es arrastrado hacia delante. 2. Proporcionar la energía necesaria para tirar de la célula en la dirección del seudópodo, a través de la polimerización de la actina y su contracción con la miosina.
Células que muestran movimiento ameboide
Movimiento de los leucocitos Fibroblastos Células embrionarias
Otros tipos de locomoción celular
Movimiento ciliar: es un movimiento a modo de látigo de los cilios que se encuentran en la superficie de las células, principalmente en las vías aéreas y las trompas uterinas. Este movimiento hace que una capa de moco se desplace hacia la faringe y transporta el óvulo desde el ovario al útero, respectivamente.
