El Origen y la Teoría Celular
La célula es la unidad de vida más pequeña que existe; procesa energía, crece y se repara en espacios diminutos.
1.1 Historia del descubrimiento
- Robert Hooke (1665): El primero en usar la palabra «célula». Observó cortes de corcho (corteza de árbol) y vio espacios vacíos que parecían un panal de abejas o las celdas de un monasterio. Realmente vio paredes de células vegetales muertas.
- Anton van Leeuwenhoek (1675): Primero en ver células vivas. Creó microscopios potentes y descubrió bacterias y protozoos, a los que llamó «animáculos».
- Schleiden (Botánico) y Schwann (Zoólogo) (1838-1839): Concluyeron que todos los seres vivos (plantas y animales) están compuestos por células.
- Rudolf Virchow (1855): Propuso que las células nacen de otras células mediante la división celular.
- Louis Pasteur (1860-1880): Logró demostrar que la vida no aparece por «generación espontánea», confirmando que toda célula viene de otra anterior.
1.2 Los 4 Postulados de la Teoría Celular
- Unidad estructural: Todos los seres vivos están formados por una o más células.
- Unidad funcional: Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células.
- Unidad de origen: Toda célula proviene de una célula ya existente.
- Unidad hereditaria: La célula contiene la información genética que pasa de generación en generación.
Biomoléculas (Los componentes de la célula)
La célula se compone de sustancias inorgánicas (agua y minerales) y orgánicas (macromoléculas).
2.1 Conceptos básicos
- Monómero: Es la unidad básica o «pieza» pequeña.
- Polímero: Es una molécula grande formada por la unión de muchos monómeros iguales (como los eslabones de una cadena).
2.2 Componentes inorgánicos
- Agua: Es el componente principal (70% de los tejidos). Ayuda a eliminar sustancias y regula la temperatura absorbiendo calor.
- Minerales:
- Calcio (Ca): Actúa como mensajero para responder a estímulos, ayuda a liberar neurotransmisores y es clave para la contracción de los músculos.
- Hierro (Fe): Es parte de la hemoglobina y se encarga de transportar el oxígeno por la sangre.
2.3 Carbohidratos (Energía rápida)
Están hechos de Carbono (C), Hidrógeno (H) y Oxígeno (O). Su función es dar energía inmediata a los tejidos.
- Monosacáridos (Monómeros): Glucosa (el azúcar del cuerpo), Galactosa (en la leche) y Fructosa (en frutas). También están la Ribosa y Desoxirribosa que forman parte del ADN y ARN.
- Disacáridos: Unión de dos azúcares, como la Lactosa (leche) o Sacarosa (azúcar común).
- Polisacáridos: Cadenas largas de azúcares.
- Almidón: Energía guardada en plantas (como papas).
- Glucógeno: Energía guardada en animales (hígado y músculos).
- Celulosa: Da estructura y soporte a las plantas.
2.4 Proteínas (Las herramientas)
Su monómero son los aminoácidos (hay 20 tipos).
- Aminoácidos Esenciales: El cuerpo NO los fabrica, debemos comerlos.
- Aminoácidos No Esenciales: El cuerpo SÍ puede fabricarlos.
- Funciones: Son estructurales, de transporte y enzimáticas.
- Enzimas: Son proteínas que aceleran las reacciones químicas. Sin ellas, los procesos del cuerpo serían tan lentos que la vida sería imposible.
2.5 Lípidos (Grasas y barreras)
Son muy variados y se caracterizan por ser hidrofóbicos (no se mezclan con el agua). No forman polímeros típicos porque no se unen en cadenas infinitas.
- Triglicéridos: Guardan energía a largo plazo en el tejido adiposo (grasa).
- Fosfolípidos: Forman la membrana celular. Tienen una cabeza polar (afín al agua) y colas apolares (repelen el agua). Esto permite crear la barrera de la célula.
- Ceras: Sirven de protección e impermeabilización (ej: cera de abejas).
- Colesterol: Hay tipo HDL (bueno, limpia arterias) y LDL (malo, las obstruye). También sirven para absorber vitaminas como la A, E y K.
2.6 Ácidos Nucleicos (Instrucciones genéticas)
Su monómero son los nucleótidos. Hay dos tipos:
- ADN: Almacena la información hereditaria. Tiene bases llamadas Adenina, Timina, Guanina y Citosina.
- ARN: Transporta la información del ADN para que se exprese en la célula. Usa Uracilo en lugar de Timina.
Tipos Celulares y Diferenciación
Todas las células del cuerpo tienen el mismo ADN, pero se vuelven diferentes mediante la diferenciación celular, donde activan genes específicos para cambiar su forma y sus organelos. La regla de oro es: «la forma dicta la función».
3.1 Niveles de Potencial (¿Qué pueden llegar a ser?)
- Totipotenciales: Pueden formar un organismo completo (ej: el cigoto).
- Pluripotenciales: Pueden ser cualquier tipo de célula del cuerpo.
- Multipotenciales: Solo pueden ser células de una «familia» (ej: células de la sangre).
- Unipotenciales: Solo forman un tipo de célula y sirven para renovación (ej: piel).
- Especializadas: Células en su estado final, listas para una tarea única.
3.2 Ejemplos de Células Especializadas (Arquitectura Celular)
- Neurona: Tiene brazos muy largos (axones y dendritas) para enviar mensajes eléctricos a grandes distancias por el sistema nervioso.
- Eritrocito (Glóbulo rojo): Tiene forma de disco y no tiene núcleo ni mitocondrias. Esto lo hace para tener todo el espacio libre para cargar hemoglobina y oxígeno.
- Miocito (Célula muscular): Lleno de mitocondrias para tener energía constante y proteínas que le permiten estirarse y contraerse.
- Adipocito (Grasa): El 90% de su cuerpo es una gota gigante de grasa para guardar energía.
- Enterocito (Intestino): Tiene «pelitos» llamados microvellosidades para absorber mejor los nutrientes de la comida.
- Osteocito (Hueso): Tiene pequeños túneles (canalículos) para comunicarse con otras células mientras vive atrapado en el hueso duro.
Membrana y Transporte
La membrana es la frontera de la vida y se construye con una bicapa lipídica (doble capa de fosfolípidos).
- Estructura: Los fosfolípidos se alinean con sus cabezas hacia afuera (donde hay agua) y sus colas hacia adentro, creando una barrera impermeable que protege el interior celular.
- Función de transporte: La membrana regula qué entra y qué sale. Las proteínas en la membrana ayudan a este intercambio.
- Regulación: También ayuda a eliminar desechos y a controlar la temperatura celular absorbiendo calor.
- Importancia Mineral: El Hierro permite que el oxígeno pase a través de la membrana de los glóbulos rojos unido a la hemoglobina, y el Calcio permite que la célula responda a estímulos externos.