Teoría Celular: Postulados Fundamentales
La Teoría Celular establece los principios básicos que rigen la vida a nivel microscópico:
- Todos los organismos están formados por una o más células.
- La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos.
- Toda célula procede por división de otra ya existente.
- El material hereditario, que contiene las características genéticas de una célula, pasa de la célula madre a la célula hija.
Origen y Morfología Celular
¿Cómo surgió la célula eucariota? La Teoría Endosimbiótica
La Teoría Endosimbiótica, propuesta por Lynn Margulis, sugiere que las células eucariotas se originaron a partir de una célula primitiva (urcariota) que, en un momento dado, englobaría a otras células u organismos procariotas, estableciéndose entre ellos una relación de endosimbiosis.
Estas células procariotas englobadas serían las precursoras de orgánulos clave como los peroxisomas, las mitocondrias y los cloroplastos.
Evidencia de la Endosimbiosis
- Las mitocondrias y los cloroplastos son del mismo tamaño que las bacterias.
- Al igual que las bacterias, poseen su propio ADN y ribosomas.
- Se reproducen asexualmente de manera independiente al ciclo celular.
Morfología Celular
Morfología de las Células Animales
Al analizar los diferentes tejidos animales, se observa una gran diversidad morfológica que presentan sus células, adaptándose a su función específica.
Morfología de las Células Vegetales
Presentan menor diversidad morfológica que las células animales debido a la presencia de la pared celular que las rodea. Sus formas típicas incluyen:
- Cúbicas
- Prismáticas
- Poliédricas
- Redondeadas
- Semilunares o alargadas
Relación entre Tamaño, Forma y Estado Celular
La principal restricción al tamaño de las células es la relación entre su volumen y su superficie. Una mayor superficie en relación al volumen facilita el intercambio de sustancias.
Estructura General de las Células
- Membrana Plasmática
- Barrera que permite el intercambio selectivo de sustancias entre el medio externo y el medio interno de la célula.
- Citoplasma
- Comprende el Citosol (medio interno líquido), las estructuras internas (orgánulos citoplasmáticos) y el Citoesqueleto.
- Material Genético
- Formado por una o varias moléculas de ADN con distintos grados de empaquetamiento.
Tipos Celulares según la Organización del Núcleo
- Células Eucariotas: Con núcleo diferenciado y delimitado por una envoltura.
- Células Procariotas: Sin núcleo diferenciado (el material genético se encuentra en el nucleoide).
Organización de la Célula Procariota
- Pared Bacteriana: Puede ser Gram positiva (+) o Gram negativa (-).
- Membrana Plasmática: Carece de colesterol.
- Citoplasma: Contiene ribosomas, carboxisomas, clorosomas y vacuolas de gas.
- Material Genético (Nucleoide): ADN circular, a menudo acompañado de plásmidos.
Organización de la Célula Eucariota
Componentes Carentes de Membrana
- Citoesqueleto
- Centrosoma
- Ribosomas
Sistemas Endomembranosos
- Retículo Endoplasmático (liso y rugoso)
- Aparato de Golgi
- Vacuolas
- Lisosomas
Orgánulos con Funciones Específicas
- Mitocondrias
- Realizan el metabolismo oxidativo para la obtención de ATP (energía).
- Lisosomas y Peroxisomas
- Intervienen en procesos digestivos y oxidativos, respectivamente.
- Citoesqueleto
- Responsable de la forma y el movimiento celular, así como de la distribución de las estructuras internas.
- Retículo Endoplásmico y Complejo de Golgi
- Participan en el transporte de proteínas y la síntesis de lípidos.
- Vacuolas
- Pueden ser digestivas, de almacenamiento o de excreción.
El Núcleo Celular
El núcleo es un orgánulo membranoso característico de las células eucariotas. Alberga en su interior la información genética en forma de ADN. En él se realizan la Replicación del ADN y la síntesis de los ARN.
Forma, Tamaño y Número del Núcleo
Forma y Posición
La forma depende del tipo de célula y del momento del ciclo en el que se encuentre. En células vegetales suele ser discoidal y en posición lateral. En células animales suele ser esférico y en posición central.
Tamaño
Generalmente, el núcleo ocupa alrededor del 10% del volumen total de la célula. Su diámetro suele oscilar entre 5 y 25 µm (micrómetros). Es mayor en aquellas células más activas.
Para cada tipo de célula existe una Relación Nucleoplásmica (RNP), que es una constante entre el volumen celular y el volumen del núcleo.
Número
Generalmente, hay uno por célula. Sin embargo, pueden existir células plurinucleadas. El origen de esta plurinucleación puede ser:
- Plasmodio: Se produce por divisiones sucesivas del núcleo sin que ocurra la división del citoplasma (ejemplo: el protozoo Opalina ranarum).
- Sincitio: Se forma por la fusión de varias células uninucleadas, desapareciendo las membranas que las separaban (ejemplo: células musculares).
Estructura de la Envoltura Nuclear
La envoltura nuclear es una doble membrana con poros que separa el nucleoplasma del citoplasma.
Membrana Externa (70-90 Å)
Es similar a la membrana plasmática. Tiene ribosomas adosados a su cara externa (citosólica) y se continúa con el Retículo Endoplasmático, compartiendo funciones con el RER.
Espacio Intermembranoso o Perinuclear (200-300 Å)
Presenta continuidad con el espacio reticular del Retículo Endoplasmático.
Membrana Interna (70-90 Å)
Incluye proteínas de anclaje de la lámina fibrosa en la cara nucleoplásmica. En su interior, presenta un material denso de naturaleza fibrilar denominado lámina fibrosa o lámina nuclear.
Función de la Lámina Fibrosa
Tiene como función el anclaje del material cromatínico y la regulación del crecimiento de la envoltura nuclear y la formación de los poros.
Poros Nucleares (800 Å)
Son perforaciones en la envoltura nuclear en los lugares donde se fusionan la membrana interna y la externa. Su número es variable y depende de la actividad de la célula: cuanto mayor es la actividad, mayor es el número de poros. Pueden aparecer y desaparecer dependiendo de la actividad metabólica.