EXPLORANDO EL EXTRAORDINARIO MUNDO DE LA VIDA CELULAR

MUNDO CELULAR

HISTORIA DE LAS CÉLULAS

La historia de la biología celular ha estado ligada al desarrollo de los microscopios que han sustentado su estudio. De este modo, el primer acercamiento a su morfología se inicia con la popularización del microscopio rudimentario de lentes compuestas en el siglo XVII. 

Las primeras observaciones de las células fueron realizadas por el científico inglés Robert Hooke (1635-1703), quien realizó cortes finos de una muestra de corcho y observó usando un microscopio rudimentario unos pequeños compartimentos, que no eran más que las paredes celulares de células muertas,publicó los resultados de sus observaciones sobre estos tejidos vegetales en 1665. Al observar las filas de las celdas diminutas que forman este tejido, Hooke acuñó el término célula (del latín cellula, que significa habitación pequeña) porque le recordaban a las pequeñas celdas ocupadas por los monjes en los monasterios. Sin embargo, no pudo describir su estructura debido a que trabajó sólo con células muertas.

Robert Hooke

Unos años más tarde en 1670, el holandés Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) observó, dibujo y describió una amplia variedad de organismos vivos, como bacterias (células procariotas) que se deslizaban en la saliva, organismos unicelulares que se movían en el agua de las charcas y espermatozoides (células eucariotas) nadando en el semen.

Atoni Leeuwenhoek

Con el desarrollo y perfeccionamiento de los microscopios ópticos, en el siglo XIX por el año de 1830 el botánico alemán Matthias Jakob Schleiden (1804-1881) y el zoólogo alemán Theodor Schwann (1810-1882) estudiaron la célula animal,esto les permitió reconocer las similitudes fundamentales entre éstas células y las células vegetales. En 1839 presentaron la idea de que todos los organismos vivos están formados por una o más células y que la célula constituye la unidad estructural en la formación de plantas y animales, con esto podemos afirmar que son la base fundamental del proceso vital.

Theodor Schwann

Matthias Schleiden

Sin embargo, el problema del origen de la célula no estaba resuelto, ya que los científicos pensaban que las células podían originarse a partir de materia no celular. Fue el alemán, Rudolf Virchow (1821-1902), quien propuso en 1858 que todas las células proceden de otras células, quedando establecida la teoría celular tal y como la conocemos hoy día.

Rudolf Virchow

Así por el estilo, otros científicos y biólogos confirmaron la teoría celular e igualmente realizaron investigaciones y proporcionaron sus aportes a la biología celular.

TEORÍA CELULAR

Atendiendo a las consideraciones anteriores, la teoría celular como ya se señalo fue postulada en el siglo XIX como resultado de investigaciones realizadas por varios científicos. Dicha teoría afirma que:

• La célula es la unidad morfológica de los seres vivos, es decir que todos los seres vivos están formados por una o más células.
• Toda célula procede de otra célula preexistente (por división de esta).
• Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno inmediato, y son controladas por sustancias que ellas secretan.
• La célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo vital y del desarrollo y funcionamiento de un organismo de su misma especie. Así como para la transferencia de ese material hereditario a la siguiente generación celular.

CONCEPTUALIZACIÓN DE LA CÉLULA

 

De esta manera, podemos definir a la célula como la unidad anatómica y funcional de todo ser vivo. Es anatómica, ya que los organismos están constituidos por células, sea por una sola o por millones de ellas y funcional porque las células cumplen objetivos vitales específicos que son imprescindibles para poder sobrevivir.Además la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo, capaz de realizar por sí misma las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. Algunos organismos son unicelulares, lo que significa que están formados por una sola célula y otros son organismos pluricelulares, es decir, están formados por numerosas células que actúan de forma coordinada. La célula lleva a cabo miles de reacciones bioquímicas cada minuto y origina células nuevas que perpetúan la vida.

Las células varían en su tamaño y forma, por ejemplo la bacteria Escherichia coli, tiene forma de bastón, el paramecio(un tipo de protozoo) tiene forma de zapatilla, las células de las plantas tienen por lo general forma poligonal y en los seres humanos, las células de las capas más superficiales de la piel son planas, mientras que las células musculares son largas y delgadas. 

Los componentes de las células son moléculas y estructuras sin vida propia formadas por la unión de átomos. Las proteínas, los ácidos nucleícos, los carbohidratos o hidratos de carbono y los lípidos (grasas y aceites) son los cuatro tipos principales de moléculas que forman la estructura celular y participan en las funciones celulares.

CLASIFICACIÓN CELULAR

Las células pertenecen a una de estas dos clases: procariota o eucariota.

CÉLULAS EUARIOTAS

Las células eucariotas son más grandes y complejas que las procariotas, sólo estas células pueden desarrollar un alto grado de especialización, lo que hace posible el desarrollo de los organismos pluricelulares. Contienen numerosos componentes u orgánulos en su interior. El marial genético (ácido desoxirribonucleico “ADN”) de las células eucariotas está contenido dentro de un orgánulo especial denominado núcleo, que funciona como centro de mando de la célula y donde se almacena toda la información. 

ESTRUCTURA DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS:

Las células eucariotas presentan los siguientes orgánulos:

Membrana plasmática o membrana celular: Es la capa que rodea todas las células, le da protección, marca un límite y actúa como una barrera selectiva entre el líquido del espacio extracelular y el citoplasma.Regula el tránsito de materiales hacia adentro y hacia fuera de las células. La composición de la membrana plasmática incluye alrededor de un 40% de lípidos y 50% proteínas, junto a pequeñas cantidades de hidratos de carbono, cerca del 10%, que están unidas a las dos primeras.

Los lípidos están representados por una doble capa de fosfolípidos y por otros lípidos como el colesterol. La formación de la bicapa se debe a que los fosfolípidos son anfipáticos, es decir, cada molécula posee una región hidrofílica (soluble en agua), y una región hidrofóbica (repele el agua). Las cabezas hidrofílicas se orientan hacia el citoplasma y hacia el medio extracelular, mientras que las colas hidrófobas lo hacen hacia el interior de la membrana. Del total de lípidos que conforman la membrana plasmática, cerca del 75% son fosfolípidos, el 5% restante de los lípidos son los glucolípidos, elementos unidos a los lípidos con características anfipáticas que se orientan hacia el área extracelular y contribuyen a mantener la adhesión de células y tejidos, mientras que el 20% restante corresponden a moléculas de colesterol que brindan mayor fortaleza a la membrana y la hacen menos deformable. Además, el colesterol disminuye la permeabilidad de la bicapa a pequeñas moléculas hidrosolubles.

Por otra parte, dentro del 50 % de las proteínas que conforman la membrana plasmática encontramos diferentes tipos. Las denominadas proteínas integrales se unen fuertemente a los lípidos y atraviesan la doble capa. Las proteínas periféricas se asocian débilmente a los lípidos y se ubican a uno u otro lado de la membrana, sin atravesarla, en contacto con las cabezas hidrófilas de los fosfolípidos. Las proteínas de la membrana plasmática tienen funciones de comunicación como establecer canales a manera de poros por donde entran y salen sustancias de la célula, unir a receptores moleculares que sean importantes para la célula como nutrientes, hormonas y neurotransmisores, transportar sustancias a través de la membrana plasmática, también de acción enzimática catalizando reacciones bioquímicas, de anclaje de filamentos del citoesqueleto y de identidad celular por medio de las glucoproteínas y glucolípidos como por ejemplo la determinación del tipo de sangre, entre otros.

La membrana plasmática se une a las membranas de las células vecinas mediante estructuras engrosadas llamadas desmosomas, estos mantienen a las células bien ligadas entre sí, por medio de filamentos proteicos anclados al citoesqueleto.

Núcleo: Es el orgánulo de mayor tamaño en la célula, contiene la información genética que le permite regular todas las funciones celulares. Está rodeado por la membrana nuclear que se compone por dos membranas concéntricas, cada una de las cuales es una doble capa lipídica. En la carioteca o envoltura nuclearse distinguen una membrana externa que contacta con el citoplasma y otra interna. Sobre esta última, hay una delgada capa de filamentos proteicos “la lámina nuclear”, que actúa fijando a los cromosomas cuando la célula se divide. Dentro del núcleo y en íntimo contacto con el jugo nuclear (sustancia que llena todo el núcleo) se encuentra la cromatina, que son filamentos muy largos y numerosos de ADN que se enrollan a moléculas de proteínas especiales llamadas “histonas”, estos filamentos de ADN se pliegan entre sí dando lugar a la formación de cromosomas donde se ubican los genes que almacenan la información transmitida a la descendencia.
 

Otra formación presente dentro del núcleo es el nucléolo, una pequeña estructura de forma redondeada y sin membranas que contiene ADN ribosómico, fundamental para el proceso de fabricación de ARN (transcripción), que ha de sintetizar los ribosomas del citoplasma. El núcleo desempeña dos funciones fundamentales para la célula, primero lleva la información hereditaria que determina el tipo particular de célula que se desarrollará y segundo el núcleo ejerce una influencia continua sobre las actividades de la célula asegurando que las moléculas complejas que ella requiere, se sinteticen en la cantidad y tipos necesarios.

Citoplasma: Es la parte de la célula que se ubica entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear, es decir, que comprende todo el volumen de la célula excepto el núcleo. Está constituido por un 85% de agua y un 15% de proteínas, aminoácidos, sales y minerales. En el citoplasma se realizan la mayoría de las reacciones metabólicas de la célula. El citoplasma 

está compuesto por el citosol, los orgánulos celulares y el citoesqueleto.

La porción del citoplasma sin estructura y que forma la parte fluida se denomina citosol (medio interno liquido donde están las moléculas necesarias para el mantenimiento de la célula). El citoesqueleto es una serie de filamentos proteicos responsable de la forma celular y de facilitar el movimiento de los orgánulos. Actúa como una conexión entre las distintas partes de la célula. El citoesqueleto se destruye y se vuelve a reconstruir, por lo que no es una estructura permanente de la célula. Se forma a partir de tres componentes proteicos: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios.

• Los microtúbulos son los componentes más importantes del citoesqueleto, compuestos por una proteína denominada “tubulina”. De consistencia rígida, son los responsables de la formación de estructuras como los centriolos y órganos de locomoción, como los cilios y los flagelos. 
• Los microfilamentos se disponen cerca de la membrana plasmática y están asociados al movimiento de la célula. Están formados por dos tipos de proteínas, la “actina” y la “miosina”, la superposición de estos microfilamentos permiten la contracción muscular.
•  Los Filamentos intermedios están formados por varios tipos de proteínas. Se extienden por todo el citoplasma y abundan en aquellas células que soportan mucha tensión, por lo que son resistentes y evitan la destrucción celular.
 

Mitocondrias: Son orgánulos que también presentan doble membrana, una externa en contacto con el citoplasma y otra interna hacia la matriz mitocondrial; dicha matriz está compuesta por agua y proteínas. Las mitocondrias de forma ovalada y alargada, son consideradas como la “central eléctrica” de las células; permitiendo la descomposición de los lípidos (grasas) y glucosa (azúcares) y demás nutrientes para producir y almacenar energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP), mediante la respiración celular (proceso que consume oxígeno y libera dióxido de carbono), también se produce energía que se acumula en ATP. Cada vez que en algún lugar de la célula se necesita aporte energético, por ejemplo para transportar sustancias a través de la membrana, el ATP se descompone y se libera. Las mitocondrias poseen ADN en su interior, un ARN propio y ribosomas.

Retículo Endoplasmático (RE): Esta estructura es un sistema de membranas que se dispone formando una red de sacos aplanados, contiene túbulos que se conectan entre sí formando una lámina continua que da lugar a un lumen (flujo luminoso). Las membranas del retículo endoplasmático separan dicho lumen del citoplasma, y actúan en la transferencia selectiva de moléculas entre ambos compartimientos. Produce todas las proteínas y los lípidos que forman las membranas del propio retículo, del complejo de Golgi, de los lisosomas y de la membrana plasmática.

El retículo endoplásmico adopta dos formas: una granular o rugosa (RER) y otra agranular o lisa (REL).

• El retículo endoplasmático rugoso está unido a la membrana nuclear externa, presenta numerosas protuberancias debido a diminutas estructuras llamadas ribosomas, donde se produce la síntesis de proteínas que pueden ser secretadas por la célula, utilizadas en los distintos orgánulos celulares, o destinadas al exterior de la célula. Otra de sus funciones es la detoxificación celular (eliminación de sustancias tóxicas), como por ejemplo las drogas lo que amerita su importante presencia en las células del hígado.

• El retículo endoplasmático liso es una prolongación del retículo endoplasmático rugoso, con la diferencia que carece de ribosomas. Dentro del REL están las enzimas necesarias para la síntesis de lípidos (triglicéridos, fosfolípidos y esteroides) y enzimas necesarias para la detoxificación de alcoholes y otras sustancias. El REL es importante en células del testículo y del ovario para la síntesis de hormonas esteroides, como también en los hepatocitos para detoxificar sustancias nocivas, también interviene en la absorción y liberación de calcio para mediar en algunos tipos de actividad celular.

Aparato o Complejo de Golgi: Es un orgánulo formado por sacos aplanados membranosos de forma discoide denominados dictiosomas, que se conectan entre sí y contienen fluidos en su interior. Cada dictiosoma está polarizado, es decir, tiene dos caras distintas: la cara “cis” o de maduración (cóncava y cercana a la membrana plasmática) y la cara “trans” o de formación (convexa y próxima al retículo endoplasmático). La parte cóncava  recibe del RE las proteínas sintetizadas en el área rugosa (granular). Esas proteínas son transportadas en vesículas de transición hasta la mencionada cara “trans” del complejo de Golgi. La parte convexa del dictiosoma es formadora de vesículas de secreción, aquí son empaquetadas las proteínas para luego dirigirse a la membrana plasmática y vaciar su contenido fuera de la célula por medio del proceso de exocitosis. En este proceso, las membranas de las vesículas se fusionan con la membrana plasmática, de tal forma que esta se regenera.

El complejo de Golgi secreta sustancias tales como enzimas digestivas, hormonas y sustancias que se transforman en glucoproteínas para la formación de la pared celular. Algunas enzimas permanecen dentro de vesículas membranosas como los lisosomas, capaces de degradar moléculas complejas. El complejo de Golgi se encuentra en todas las células eucariotas, a excepción de las epidérmicas y de los glóbulos rojos.

Ribosomas: Son corpúsculos muy pequeños alrededor de 20 nanómetros de diámetro; un nanómetro es la millonésima parte del milímetro (1 nm = 0,000001 mm). Los ribosomas están formados por ácido ribonucleico ribosómico (ARNr) y proteínas. Existen varios millones de estas estructuras en cada célula. Los ribosomas se componen de dos subunidades: una mayor, encargada de formar las uniones de aminoácidos que darán lugar a las proteínas, y otra menor que reconoce a los ARN mensajeros (ARNm), los cuales llevan la información que llega desde el ADN de cómo se distribuirán los aminoácidos para la elaboración de una determinada proteína y a los ARN de transferencia (ARNt) que transportan los aminoácidos apropiados hacia los ribosomas para que se incorporen a las proteínas. En las células eucariotas, las dos subunidades mencionadas se sintetizan en el nucléolo. También hay ribosomas que permanecen libres en el citoplasma o fuera del retículo endoplásmico, cuya misión es sintetizar proteínas que permanecen dentro de las células.

 

CLASIFICACIÓN DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS

En las células eucariotas podemos distinguir dos tipos de células importantes: las células animales y las vegetales, las cuales se diferencian porqueen una están presentes algunos orgánulos que no se encuentran en la otra.

LAS CÉLULAS EUCARIOTAS ANIMALES

Tienen estructuras exclusivas a parte de los orgánulos ya mencionados, estos son los lisosomas, los cilios y flagelos y el centrosoma. Además, se diferencian de las eucariotas vegetales por ser heterótrofas.

Lisosomas: Son orgánulos pequeños, esféricos y semejantes a vacuolas. Se originan en los dictiosomas (sacos aplanados) del aparato de Golgi, y en ocasiones a partir de vesículas en algunas regiones del retículo endoplasmático rugoso. Están Limitadas por una sola membrana, contienen en su interior poderosas enzimas encargadas de digerir sustancias que ingresan a las células (lisosomas digestivos), con lo cual se comportan como un sistema digestivo celular. Por otra parte, los lisosomas pueden degradar desechos celulares, lípidos y proteínas (lisosomas autofágicos) que son liberados a través de la membrana plasmática por medio del proceso de exocitosis.

Cilios y Flagelos: Son estructuras móviles que se proyectan desde las superficies de ciertas células (citoesqueleto), limitadas por una membrana que es continuación de la membrana plasmática. Los flagelos son apéndices en forma de látigo presente en muchos organismos unicelulares y en algunos pluricelulares (espermatozoides), se caracterizan por ser largos y escasos, ya que, algunas células tienen tan solo uno o dos flagelos. Los cilios son prolongaciones muy finas de la membrana plasmática caracterizados por ser cortos y numerosos,  éstos producen vibraciones sincronizadas que permiten el movimiento de la célula. Dentro del citoplasma, ambos tanto los flagelos como los cilios están formados por un anillo representado por nueve pares de microtúbulos que rodean a un par ubicado en el centro, todo cubierto por la membrana plasmática. La función de cilios y flagelos es desplazar la célula o los fluidos que hay en su exterior; por ejemplo, los espermatozoides nadan con ayuda de flagelos (cola) y las células que revisten el intestino y otros conductos del cuerpo de los vertebrados tienen en la superficie numerosos cilios como en los paramecios que impulsan líquidos y partículas en una dirección determinada. Muchas eucariotas, al igual que las procariotas bacterianas, utilizan estas estructuras para la locomoción.

Centrosoma: Ocupa un área situada casi siempre cerca del núcleo. Tiene como función organizar los microtúbulos. Regula los movimientos celulares de cilios y flagelos y tiene un rol fundamental en la división celular. El centrosoma está formado por el diplosoma, la centrosfera y el áster. En su interior está el diplosoma, que son dos cilindros huecos cuyas paredes están formadas por unidades de proteína. Esos cilindros son los centriolos, que carecen de membranas y se ubican de manera perpendicular entre sí. Cada célula posee dos centriolos, cuya función es intervenir en la división celular y posibilitar la transferencia de material genético entre las células hijas. Por cada centriolo hay nueve grupos de tres microtúbulos cada uno, dispuestos en forma cilíndrica.Los centriolos se hacen visibles toda vez que la célula se divide para reproducirse. La centrosfera es una sustancia traslúcida donde se ubica el diplosoma. El áster es el conjunto de filamentos radiales que parten de la centrosfera, fundamentales en el proceso de la mitosis (proceso de división del núcleo).

LAS CÉLULAS EUCARIOTAS VEGETALES

Tienen casi los mismos elementos que las células eucariotas animales, sólo que hay estructuras que son propias como la pared celular, los plástidos y grandes vacuolas.

Pared celular: Se ubica en la parte externa de la membrana plasmática, en contacto con células adyacentes, es de consistencia gruesa y rígida. Es una estructura formada por varios compuestos químicos; el más importante de ellos es la celulosa (polímero formado por moléculas del azúcar glucosa), las moléculas de celulosa se unen en fibrillas, que constituyen el bastidor estructural de la pared y protegen a las células adyacentes de la desecación.

Otro componente importante de muchas paredes celulares son las ligninas, que aumentan la rigidez, es decir, cumple una función similar al esqueleto de los animales superiores, ya que le da firmeza a la planta posibilitando que se mantenga erguida. Y las ceras (como cutina y suberina) reducen la pérdida de agua por parte de las células, además, interviene en diversos procesos como la absorción, secreción, transpiración y defensa contra agentes patógenos.

La pared celular está perforada por pequeños poros denominados plasmodesmos, estos atraviesan la membrana plasmática y establecen una comunicación directa entre el citoplasma de las células adyacentes. En la pared celular se diferencian tres estructuras: una lámina media, una pared primaria y una pared secundaria, la última está en contacto con la membrana plasmática y subdividida en tres capas.

Plástidos: Al igual que las mitocondrias, son orgánulos con doble membrana, responsables de los diferentes colores que tienen las plantas. Dentro de los plástidos, también llamados “plastos”, se distinguen los cloroplastos, los cromoplastos y los leucoplastos. Los cloroplastos contienen clorofila, que se encarga de captar la energía lumínica y transformarla en energía química. En su interior, el cloroplasto contiene una sustancia básica denominada estroma, la cual está atravesada por una red compleja de discos conectados entre sí, llamados tilacoides (sacos o vesículas aplanadas que están inmersos en el estroma), de esta forma el vegetal realiza la fotosíntesis, reacción que tiene lugar en los mencionados tilacoides. En la membrana de los tilacoides se ubica la clorofila, carotenos y xantinas. Los cloroplastos producen grande cantidades de ATP. Contienen ADN, un ARN propio y ribosomas.

Cloroplasto

Fotosíntesis

Por otra parte, los cromoplastos fabrican y almacenan otros pigmentos que le dan color a los frutos, flores y hojas secas, como por ejemplo el caroteno (anaranjado) y la xantofila (amarillo). Los leucoplastos son plástidos de color blanquecino encargados de almacenar almidones (amiloplastos), lípidos y proteínas.

Vacuolas: Son cavidades en forma de saco limitadas por una membrana, se originan a partir de provacuolas (pequeñas estructuras presentes en células jóvenes). A medida que la célula crece, estas diminutas estructuras absorben agua por ósmosis y se unen entre sí hasta formar una vacuola de gran tamaño que ocupa un considerable espacio del citoplasma. Las vacuolas tienen una membrana de permeabilidad selectiva que acumula agua, dando lugar al crecimiento de la célula y al mantenimiento de su turgencia. En su interior están llenas de savia celular, formada en su mayor parte por agua con azúcares, sales, glúcidos, proteínas y otros compuestos en solución.

La vacuola regula el estado de turgencia de la célula

Las vacuolas también actúan en la remoción de elementos innecesarios, mediante el proceso de exocitosis (movimiento de sustancias hacia fuera de la célula), estas se acercan y se adhieren a la membrana plasmática para eliminar desechos al exterior. Además, por endocitosis (movimiento de sustancias hacia dentro de la célula) pueden transportar al citoplasma moléculas que no difunden por la membrana celular, sino que esas moléculas se adhieren a la membrana plasmática y se produce una invaginación, formándose una vacuola.

CÉLULAS PROCARIOTAS

Las células procariotas son muy sencillas están entre las de menor tamaño de todas las células, son propias de bacterias y arquebacterias. Se caracterizan por carecer de membrana nuclear, por lo que el núcleo es difuso y el material genético se encuentra libre en el citoplasmaal igual que todos los orgánulos celulares. Las células procariotas, pueden tener forma de bastón, esfera o espiral y están rodeadas por una pared celular protectora.

Igual que la mayoría de las células, las células procariotas viven en un medio acuoso. La presencia de poros diminutos en la pared celular permite que el agua y las sustancias disueltas en ella, como el oxígeno, entren en la célula y esos poros permiten también la salida de los desechos. Contienen  ribosomas pero carecen de sistemas de endomembranas, es decir, orgánulos delimitados por membranas biológicas, como ya se mencionó la membrana del núcleo celular. Por ello poseen el material genético en el citosol (componente fluido del citoplasma). Sin embargo, existen excepciones: algunas bacterias fotosintéticas poseen sistemas de membranas internos.

La membrana plasmática rodea al citoplasma (semifluido presente en el interior de la célula). El citoplasma está formado por una matriz gelatinosa (el protoplasma), con un alto contenido en agua (65%) y de aspecto granuloso, que contiene proteínas y enzimas y alberga los ribosomas característicos de estas células y contiene hasta 1.000 millones de moléculas por célula. En el caso de las arqueobacterias, la membrana celular es como la de las células eucariotas, una bicapa (doble capa) de lípidos con proteínas, pero más fluida y permeable por no tener colesterol.

Entre otros componentes de las células procariotas podemos mencionar su pared celular, que es una estructura rígida adosada a la cara externa de la membrana plasmática, que rodea totalmente a la célula. Se trata de una estructura común a todas las bacterias, con excepción de los microplasmas, un grupo de parásitos intracelulares. La pared celular cumple las siguientes funciones: mantiene la forma de la célula, posee componentes con capacidad antigénica, regula el intercambio con el exterior y proporciona carga negativa a la superficie celular. Las envolturas externas que algunas bacterias tienen como cubiertas mucosas en el exterior de la pared celular, compuesta por polisacáridos y en ocasiones proteínas, que se denominan cápsulas (más gruesas y adheridas firmemente a la célula) y capas mucosas (más finas) Los mesosomas son invaginaciones (pliegues) hacia el interior de la célula que se originan cuando las bacterias realizan la respiración celular, ya que necesitan aumentar la superficie de su membrana. En las células procariotas fotosintéticas hay mesosomas asociados a la presencia de las moléculas que aprovechan la luz en los procesos de fotosíntesis.

Algunas bacterias tienen uno o más flagelos bacterianos que sirven para el movi­miento de la célula. Su disposición es característica en cada especie y resulta útil para identificarlas. Su estructura y modo de actuar son muy diferentes a los de los flagelos de las células eucariotas. No están rodeados por la membrana celular, sino que cons­tan de una sola estructura alargada formada por la proteína flagelina, anclada median­te anillos en la membrana. Estos flagelos mueven la célula girando, como si fueran las hélices de un motor.

Muchas especies tienen también fimbrias o pelos (Pili), proteínas filamentosas cortas que se proyectan por fuera de la pared celular. Algunos Pili ayudan a las bac­terias a adherirse a superficies, otros facilitan la unión a otras bacterias para que se pueda producir la conjugación, es decir, una transmisión de genes entre ellas.

En el interior celular, dispersos en el plasma, se encuentran una gran cantidad de ribosomas, un poco más pequeños que los ribosomas eucarióticos, pero con la misma configuración general.

El nucleoide o zona en que está situa­do el cromosoma bacteriano está formado por una única molécula de ADN circular de doble cadena, asociada con unas pocas proteínas no histónicas. Esta molécula per­manece anclada en un punto de la membrana plasmática. Las bacterias pueden tener uno o más plásmidos (cuan­do están incorporados se llaman episomas), que son pequeños círculos autorreplicantes de ADN que tienen unos pocos genes. Ciertos plásmidos pueden entrar y salir del cromosoma bacteriano.

CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS

Sobre la base de lo expuesto anteriormente se presentan a continuación las características de las células que en parte resumen el tema.

• Las células están rodeadas de una membrana celular o plasmática que las separa del exterior pero a la vez permite el intercambio con el medio externo. Algunas células, como las bacterias y las células de hongos y plantas, presentan una pared celular por fuera de la membrana plasmática.
• La membrana plasmática rodea al citoplasma, una solución acuosa viscosa donde están inmersas los orgánulos y donde ocurren importantes procesos metabólicos. 
• El material genético o hereditario de todas las células es ácido desoxirribonucleico (ADN)
• Metabolismo: Las células se alimentan por sí mismas, toman los nutrientes del medio, los transforman en otras moléculas, producen energía y excretan los desechos de estos procesos. 
• Reproducción: Las células se originan por división de otras células, a través de dos procesos de reproducción celular que son la meiosis y la mitosis por medio del cual una célula se convierte en dos, luego dos en cuatro y así sucesivamente. 

• Diferenciación: Durante el desarrollo de los organismos pluricelulares muchas células pueden cambiar de forma y función, diferenciándose del resto. La diferenciación celular hace que una célula comience a fabricar algo que antes no fabricaba y esto está asociado a una función particular. Por ejemplo, una neurona es una célula especializada en la transmisión del impulso nervioso. 
• Señalización química: Las células responden a estímulos químicos y físicos y suelen interactuar y comunicarse entre sí, como ocurre en los organismos pluricelulares complejos a través de las hormonas, los neurotransmisores y los factores de crecimiento. 

DIFERENCIAS DE LAS CÉLULAS

Células Eucariotas	Células Procariotas
Poseen un mayor tamaño que las procariotas.	De todas las células se encuentran en las de menor tamaño.
Su estructura es más compleja y especializada.	Su estructura es más simple y poco especializada.
No tienen pared celular (excepto las células vegetales) y límite externo de las células es la membrana plasmática.	Poseen pared celular, la cual representa el límite externo de las células procariotas.
Poseen sistemas de membranas internos que cubre o protegen a algunos orgánulos.	No poseen sistemas de membranas en su interior.
Su núcleo es bien diferenciado separado del resto de los componentes por la membrana nuclear.	El núcleo y el material genético están dispersos en el citoplasma al igual que el resto de los orgánulos.
Se pueden en organismos unicelulares (formados por una sola célula) y pluricelulares (formados por millones de células).	Se encuentran sólo en microorganismos unicelulares. (Con excepciones, por ejemplo algunas algas).

GLOSARIO DE TÉRMINOS

Ácido: Es un donador de protones (H+), una sustancia que libera protones y por lo tanto causa que el PH de una solución sea menor de 7,0.

Acídico: Que posee un número relativo grande de protones y tiene un PH menor de 7,0.

Ácido desoxirribonucleico (ADN): Es un ácido nucleico de doble cadena, compuesto de adenina, guanina, citosina, timina, desoxirribosa y fosfato. 

Ácido Ribonucleico (ARN): Es un ácido nucleico de una sola cadena, compuesto de adenina, guanina, citosina, uracilo, ribosa y fosfato.

Ácido ribonucleico mensajero (ARNm): Es un ácido ribonucleico que se transcribe a partir de la matriz de ADN.

Ácido ribonucleico ribosómico (ARNr): Es un ácido ribonucleico que participa en la formación de los ribosomas.

Ácido ribonucleico de transferencia (ARNt): Es una molécula pequeña de ácido ribonucleico, que participa en la transferencia de aminoácidos específicos para la síntesis de una proteína.

Actina: Proteína globular, participa en los mecanismos de contracción de los microfilamentos.

Adenina: Base nitrogenada halladas en el ADN y ARN.

Adenosintrifosfato (ATP): Compuesto orgánico que contiene, adenina, ribosa y tres grupos fosfatos. La mayor fuente de energía química para las reacciones metabólicas.

Almidón: Es un polisacárido compuesto por moléculas de glucosa, es el principal producto de reserva de las plantas.

Aminoácido: Es un ácido orgánico con un grupo amino (NH2) y un grupo carboxilo (COOH). Los aminoácidos se unen entre sí para formar las moléculas de proteínas.

Apoplasto: Está formado por la pared celular y los espacios intercelulares, que constituyen el espacio libre del tejido. El agua y los solutos se mueven a través del espacio libre.

Autótrofo: Es un organismo que produce sus propios alimentos a partir de materia inorgánica, pormedio de la fotosíntesis, por ejemplo: la clorofila de las plantas verdes.

Campo de punteaduras primario: Región en la pared primaria, donde los plasmodesmos atraviesan la pared celular.

Carbohidrato: Es un compuesto orgánico que contiene carbono, hidrógeno y oxígeno en el patrón básico CH2O; como los azucares, almidón y celulosa.

Carotenoide: Es un terpeno compuesto por ocho unidades de isopreno, sintetizado por muchas plantas. Pigmentos de colores anaranjado rojizo, que se encuentran en la zanahoria, las  hojas, entre otros.

Catalizador: Cualquier sustancia que acelera la velocidad de una reacción sin participar en ella. En las reacciones bioquímicas las enzimas, son proteínas que actúan como catalizadores, disminuyendo la energía de activación.

Células somáticas: Son todas las células del soma o cuerpo, diferentes de las células sexuales, que contienen al menos los dos conjuntos de cromosomas heredados de ambos padres.

Celulasa: Es una enzima que hidroliza la celulosa, convirtiéndola en glucosa.

Celulosa:Es el principal carbohidrato estructural de las células vegetales. Es un polímero de la glucosa (está compuesta de muchas unidades de glucosa).

Clorofila:Es la molécula responsable de captar la energía luminosa en los primeros eventos de la fotosíntesis. Es un pigmento de color verde.

Cloroplastos: Orgánulos encontrados en las partes superiores de las plantas (tallos, hojas, frutos, etc.), que contienen clorofila y realizan la fotosíntesis.

Cromatina: Es el material nuclear que se tiñe de oscuro, presente durante la interfase. Está compuesta de ADN y proteínas.

Cromoplasto: Orgánulos rodeados por una membrana que almacena carotenoides.

Cromosoma: Filamentos microscópicos dentro del núcleo de células eucariotas, que tienen el ADN responsable de la herencia. Contienen las unidades hereditarias o genes.

Cresta: Pliegues presentes en la membrana interna de las mitocondrias.

Cianobacterias: (Del latín kyanos, azul oscuro). Algunas veces llamadas algas verde azules o bacterias fotosintéticas; son productores importantes de oxígeno para la evolución de la vida sobre la tierra.

Ciclosis: Circulación del citoplasma en el interior de la célula junto con algunos orgánulos.

Citosol: Es la savia celular o es el medio acuoso, en el que están inmersos los orgánulos y las partículas insolubles de la célula.

Desoxirribosa: Es un azúcar de cinco carbonos que forma parte del ADN.

Dióxido de carbono: Es una molécula gaseosa compuesta de un átomo de carbono y dos de oxígeno, que participa en la fotosíntesis y es liberada en la respiración.

Doble hélice: Una hélice compuesta de dos cadenas moleculares que se enrollan entre sí, como en el ADN.

Envoltura nuclear: Es la membrana que rodea el núcleo en células eucariotas.

Enzima: Es un biocatalizador de naturaleza proteica.

Estroma: Es la matriz proteica entre las granas de los cloroplastos. Sitio de las reacciones oscuras de la fotosíntesis.

Exocitosis: Es la fusión de las vesículas internas con la membrana plasmática seguida de la liberación de su contenido al medio externo; es también común en muchas células.

Fisión: Proceso de reproducción asexual, en el que un organismo u orgánulo se divide en dos partes más o menos iguales. Es la forma más común de reproducción en las procariotas.

Fosforilación oxidativa: Producción de ATP por las mitocondrias, acoplada al consumo de oxígeno.

Fotosíntesis: Es la producción de carbohidratos por la combinación de CO2 y H2O, en los cloroplastos, catalizada por la luz con la liberación de O2.

Gen: Es la unidad de la herencia. Los genes son un grupo de nucleótidos en la molécula de ADN responsable por la herencia de un carácter particular. Codifica una proteína. 

Grasas: Son moléculas orgánicas que contienen gran cantidad de carbono e hidrógeno, pero poco oxígeno. Los aceites son grasas en el estado líquido.

Glucosa: Es un monosacárido de 6-carbonos (azúcar simple), el primer substrato de la respiración.

Glucólisis: Es una serie de reacciones que preceden la respiración aeróbica o anaeróbica, en la que la glucosa es oxidada a ácido pirúvico.

Grana: Son estructuras en el interior de los cloroplastos, que se observan como gránulos verdes con el microscopio óptico y con el microscopio electrónico como una pila de membranas en forma de discos. La grana contiene las clorofilas y carotenoides y son el sitio de las reacciones luminosas de la fotosíntesis.

Hemicelulosa: Es un polisacárido componente de la pared celular primaria; similar a la celulosa, pero degradado más fácilmente.

Herencia: Es la transmisión de caracteres genéticamente controlados de padres a hijos a través de la reproducción sexual.

Heterótrofo: Es un organismo que obtiene sus alimentos a partir de otros organismos, “histonas”. Proteínas básicas que constituyen una porción del material nuclear, asociadas funcionalmente al ADN.

Hidrólisis: Es el rompimiento de una molécula grande en moléculas pequeñas, mediante la adición de agua.

Hidrofílico: Es la propiedad que tiene una sustancia de atraer agua.

Hidrofóbico: Es la propiedad que tiene una sustancia de repeler el agua.

Impermeable: Que tiene la propiedad de restringir el pasaje de sustancias.

Inorgánico: Es un compuesto químico sin carbono en su esqueleto atómico.

Interfase: Es la condición nuclear entre una mitosis y la próxima. Los cromosomas no son visibles, aunque ocurre una intensa actividad metabólica.

Lámina media: Es la capa cementante de sustancias pépticas entre dos paredes celulares primarias.

Leucoplasto: Orgánulo rodeado por una membrana, especializado en el almacenamiento de almidón.

Lignina: Es una molécula orgánica compleja hallada como componente importante de las paredes secundarias; imparte rigidez y fortaleza a las microfibrillas de celulosa.

Lípido: Es un aceite o grasa, formado por glicerol y ácidos grasos.

Lumen: Es la cavidad central de una célula.

Macrofibrilla: Es un agregado de microfibrillas en la pared celular, visibles con el microscopio óptico.

Macromolécula: Es una molécula muy grande. Término generalmente aplicado a polisacáridos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Membrana diferencialmente permeable: Es una membrana que permite el paso de ciertas partículas e impide el paso de otras; también se conoce como membrana selectivamente permeable.

Meristema: Es una zona o tejido, a partir del cual se forman células nuevas por división.

Metabolismo: Es la suma de todas las reacciones químicas que ocurren en una célula, incluyen tanto las de síntesis, como las de degradación.

Microfibrilla: Es un cordón alargado de moléculas de celulosa.

Microtúbulos: Son estructuras delgadas cilíndricas, formados por la proteína tubulina, que son importantes en la síntesis de algunas membranas.

Mitosis: Es la división nuclear de las células somáticas, que da como resultado dos núcleos hijos idénticos.

Nucléolo: Es la estructura nuclear especializada, con regiones densas de ADN asociadas a ciertos cromosomas, (lugar de síntesis de los precursores de los ribosomas).

Orgánulo: Partícula subcelular que realiza una función determinada en la célula.

Ósmosis: Es un caso especial de difusión de agua, a través de una membrana selectivamente permeable.

Pared celular primaria: Es la pared celular celulósica de todas las células vegetales, depositada durante la mitosis y citocinesis.

Pared celular secundaria: Es una pared celulósica, impregnada con lignina, depositada en la parte interna de la pared primaria de muchas especies leñosas.

Pectina: Es la sustancia cementante encontrada en la lámina media, compuesta principalmente de ácido péptico y péctato de calcio.

Permeabilidad: Es una propiedad de la membrana de dejar pasar libremente sustancias.

Peroxisoma: Es un microcuerpo celular que contiene las enzimas de la fotorrespiración.

PH: Es el logaritmo negativo de la concentración de iones de hidrógeno. Una escala numérica utilizada para medir la acidez y basicidad de una sustancia.

Plasmodesmos: Son cordones microscópicos de citoplasma, que atraviesan la pared celular y ponen en comunicación los citoplasmas de dos células contiguas.

Plasmólisis: Es la pérdida osmótica de agua del citoplasma y la vacuola, causa que el citoplasma se separe de la pared celular.

Polímero: Es una macromolécula formada por la unión de pequeñas moléculas (monómeros) idénticas, por ejemplo la celulosa, almidón.

Polisoma: Es un grupo de ribosomas relacionados funcionalmente y unidos por un cordón de ARNm.

Poros nucleares: Regiones perforadas en la envoltura nuclear, a través de las cuales el ARNm migra hacia los ribosomas del citoplasma.

Presión de turgencia: Es una presión hidrostática desarrollada en el interior de una célula, como resultado de la ósmosis y que empuja el contenido celular contra la pared celular.

Profase: Es la primera etapa de la división nuclear, se caracteriza por la desaparición de la envoltura nuclear y la aparición de cromosomas acortados.

Proplastidios: Son partículas rodeadas por membrana, que desarrollan una estructura interna; pueden dar origen a cloroplastos, cromoplastos o leucoplastos.

Proteína: Es una macromolécula compuesta por una secuencia linear de aminoácidos. Contienen carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno, azufre. Las proteínas son los principales componentes estructurales de las células.

Proteínas integrales: Son proteínas que penetran en la bicapa lípidica de las membranas celulares o que la atraviesan por completo.

Proteínas periféricas: Son proteínas asociadas con la superficie de las membranas biológicas.

Protoplasto: Es la porción viva de la célula, (se excluye la pared celular).

Respiración: Es el proceso mediante el cual se convierte la energía de la glucosa en ATP, ocurre en las células de todos los organismos vivos y libera CO2 como un subproducto. La respiración aeróbica requiere la presencia de O2; aunque algunos organismos pueden respirar anaeróbicamente.

Ribosa: Es un azúcar de cinco carbonos importante en el ARN y otros compuestos.

Ribosoma: Es el orgánulo celular responsable de la traducción de la síntesis de proteínas

Sistema transportador de electrones: Es el transporte de electrones excitados a través de una serie de moléculas o transportadores, resultando en la síntesis de ATP.

Tilacoides: Son pilas de sacos membranosos aplanados, que forman las granas en el interior del cloroplasto.

Tejido: Es un grupo de células similares en origen y estructura, que realizan una función particular.

Tonoplasto: Es la membrana que rodea la vacuola.

Totipotencia: Este término implica, que todas las células somáticas de un organismo tienen la información genética para completar todo su ciclo vital, o sea pueden formar una nueva planta, si el medio ambiente es adecuado. Esto significa que todas las células tienen un complemento completo de ADN, que puede dar origen a una planta completa, por ejemplo: Una célula parenquimática de una raíz de zanahoria, puede originar un embrión que se diferencia en una planta adulta de zanahoria.

Traducción: Es la conversión de la información contenida en el ARNm en una secuencia específica de aminoácidos, durante la síntesis de una proteína en la superficie de un ribosoma.

Transporte activo: Es el movimiento de iones o moléculas hacia el interior de una célula, en contra de un gradiente de concentración, usando energía metabólica.

Tubulina: Proteína que compone los microtúbulos.

Vacuola: Es una inclusión citoplasmática, con un contenido acuoso, rodeada por el tonoplasto y que almacena iones y moléculas de bajo peso molecular.

Vesícula: Es un saco pequeño rodeado de una membrana, que se separa de una membrana mediante una constricción como en el aparato de Golgi.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula

http://www.forest.ula.ve/~rubenhg/celula/

https://www.google.co.ve/search?q=LAS+CELULAS&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=UePXVIbgAsK6ggSMuITAAg&ved=0CDYQsAQ&biw=1366&bih=657

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A continuación se muestra un video que contiene una pequeña introducción al tema de las células.