Retomando el tema de la Teoría Celular, donde quedó establecido que la mínima unidad de la vida es la célula, es importante hablar sobre ¿qué es una célula?.
Desde un punto de vista descriptivo-estructural podríamos decir que la célula es un compartimiento delimitado por una membrana, donde pueden tener lugar todas las funciones químicas y fisiológicas básicas de un ser vivo, como por ejemplo, el crecimiento, el movimiento, la comunicación y el metabolismo, entre otras.
Todas las células poseen una serie de elementos estructurales y funcionales comunes que posibilitan su supervivencia; no obstante, los distintos tipos celulares presentan algunas modificaciones de estas características comunes, así como también características adicionales, que permiten su especialización funcional y, por ello, la ganancia de complejidad.
Características generales comunes a todas las células
Las células están compuestas principalmente por agua, cuyas capacidades únicas posibilitan la vida tal y como la conocemos. Además de las moléculas simples y elementos de la química inorgánica y orgánica (como por ejemplo el calcio, el fósforo, el cloro, sales minerales, gases, entre otros), las células presentan un grupo de moléculas orgánicas particulares que son las que le dan características únicas a la materia viva. Son las llamadas macromoléculas (por su gran tamaño y complejidad) o biomoléculas (porque son exclusivas de los seres vivos). Resultan de la actividad o síntesis química que ocurre en los seres vivos.
Existen 4 tipos principales biomoléculas:
- Los lípidos
- Los hidratos de carbono o carbohidratos
- Los ácidos nucleicos (ADN y ARN)
- Las proteínas
A este grupo, se le pueden sumar los componentes o unidades básicas de estas biomoléculas. Para el caso de las proteínas, los aminoácidos; para el ADN, los nucleótidos, así como también derivados de las mismas como podrían ser las vitaminas, los carotenos, entre otros.
Cada tipo de macromolécula realiza alguna combinación de diversas funciones: almacenamiento de energía, almacenamiento de información, determinación de la estructura, entre otras.
Todas las células tienen ciertos componentes estructurales fundamentales:
- Membrana plasmática
- Citoplasma
- Ribosomas
- Material genético: ADN
El primero de ellos, la membrana plasmática, cumple funciones particulares y fundamentales para la vida. Rodea a toda la célula y mantiene su integridad. A su vez, aísla el contenido de la célula del entorno, regula el flujo de materiales hacia dentro y fuera de la misma y permite la interacción con otras células. Es una estructura dinámica. Está compuesta fundamentalmente por dos tipos de biomoléculas: proteínas y lípidos (fosfolípidos). Consiste en una bicapa fosfolipídica, es decir, una doble capa de fosfolípidos.
El segundo componente, el citoplasma, consiste en todo el material que está dentro o encerrado por la membrana plasmática y fuera de la región donde está el material genético o ADN. La parte fluída del mismo, contiene agua, sales, moléculas inorgánicas y orgánicas y biomoléculas. Muchas de las actividades metabólicas de una célula tienen lugar dentro de este compartimiento. El mismo contiene además, los ribosomas, estructuras especiales que permiten la síntesis de proteínas.
Por último y de suma importancia, todas las células tienen ADN ó Ácido DesoxirriboNucleico, el material hereditario. El material genético heredado hace las veces de un plano; contiene todas las instrucciones para “hacer” todas las demás partes de la célula y para dar origen a nuevas células. El ADN es una macromolécula aparentemente simple, formada por subunidades llamadas nucleótidos. Llamativamente tan solo cuatro nucleótidos distintos componen el ADN y su diferencia radica en la base nitrogenada que posean, que puede ser: adenina, timina, citosina ó guanina. A pesar de esta sencillez, la combinación de los distintos nucleótidos en un código ha permitido todas las formas de vida conocidas hasta el momento.
Existen otras estructuras que componen a ciertos tipos particulares de células, y cumplen funciones sumamente relevantes, sin embargo, no son generalizaciones de todas las células.
Procariotas y eucariotas
Existen dos tipos celulares fundamentales en el mundo viviente: las células procariotas y las eucariotas. Estos peculiares y llamativos nombres están relacionados con las características estructurales de dichas células. Procariota proviene de dos términos griegos pro: «previo a» y karyon: núcleo, y significa antes del núcleo. Estas células poseen su material genético (ADN) disperso en el citoplasma en una región denominada nucleoide, por ende no poseen un núcleo verdadero, es decir, una membrana que delimita y encierra el material genético. El término Eucariota, proviene de los términos griegos eu: verdadero y karyon: núcleo, es decir, células que poseen un núcleo verdadero. El material genético de estas células se encuentra encerrado dentro de una doble membrana que delimita el núcleo celular.
Estos dos tipos celulares son los únicos presentes en los diferentes
órdenes de la vida conocidos hasta el momento. Actualmente todos los organismos se pueden clasificar según su origen evolutivo en tres grandes dominios de la vida: Bacteria, Archaea y Eukarya. Los dos primeros dominios, incluyen casi exclusivamente organismos unicelulares procariotas, conocidos con el término genérico de “Bacterias”. El dominio Eukarya, incluye a todos los miembros de los reinos animal, vegetal, hongos y protistas y contiene organismos unicelulares y pluricelulares, cuyas células son de tipo eucariótico.
Cabe destacar que además de la diferencia fundamental entre procariotas y eucariotas, que radica en la presencia o ausencia de un núcleo definido, existen otras diferencias a nivel estructural y molecular, que han permitido la existencia de la gran diversidad de formas de vida, así como también la colonización de muchísimos hábitat no solo diversos, sino extremos.
Los procariotas son el grupo de organismos más antiguo y abundante sobre la Tierra. Colonizan todos los ambientes del planeta y cumplen una función clave en los ecosistemas. Si bien se suele tener la idea de que las bacterias son en general perjudiciales (por ejemplo causantes de enfermedades), las mismas pueden ser tanto beneficiosas como perjudiciales. Curiosamente el número de microorganismos beneficiosos existentes es mucho mayor que el de los perjudiciales.
El árbol de la vida es una forma de organizar o “clasificar” toda la vida. Al colocar a los seres vivos en diferentes ramas, se puede entender que tan lejana o cercanamente están emparentados.
Respecto a sus relaciones evolutivas, una de las teorías más aceptadas, estipula que las células eucarióticas provienen evolutivamente de las procariotas y que surgieron, tardíamente en la evolución, hace aproximadamente 1500 millones de años. La vida, originariamente de estilo procariótico, se piensa que surgió hace aproximadamente unos 3600-4000 millones de años.
Te invitamos a ver el siguiente video sobre la diversidad celular dentro de los diferentes órdenes de la vida.
Células eucariotas
Dentro de este tipo de células, las hay de origen animal, vegetal o que pueden pertenecer al grupo de los hongos o los protistas. En todos los casos, las células presentan un alto grado de organización con numerosas estructuras internas delimitadas por membranas. Sin embargo, existen diferencias estructurales que les posibilitan además, realizar funciones particulares y exclusivas, ausentes en uno u otro tipo.
Si nos enfocamos en comparar las células animales y las vegetales; ambos tipos presentan una membrana celular, sin embargo, la célula vegetal cuenta con una pared celular de celulosa por fuera de la membrana plasmática la cual le confiere rigidez. Destacamos también que la célula vegetal presenta cloroplastos (organelas que le permiten realizar la fotosínteis) y una vacuola única llena de líquido que ocupa casi todo el citoplasma. En cambio la célula animal, no presenta cloroplastos y tiene varias vacuolas pequeñas. Detallaremos aún más estas características en la próxima sección de temas de estudio llamada “Componentes Celulares”.
La vida se ha abierto camino más allá de donde te puedas imaginar…
Actividad:
Te proponemos que investigues un poco más… por ejemplo, las formas de vida extrema como las procarióticas. ¿Sabías que existen algunas archaebacterias capaces de vivir a temperaturas próximas a los 100 ºC? ¿O de tolerar vivir en el fondo marino, donde no hay luz ni oxígeno?
Por otro lado, existen organismos eucarióticos unicelulares, que están tan especializados dentro de ese diminuto compartimiento, que son capaces de realizar todas las funciones que podría desarrollar un organismo multicelular como el ser humano formado por múltiples sistemas de órganos. Son capaces de “digerir” alimentos, sin poseer un sistema digestivo, son capaces de desplazarse, sin la ayuda de extremidades como las piernas, entre otras especializaciones… ¿Se te ocurre algún ejemplo?
Por último, así como las bacterias suelen ser “mal vistas”, porque se suelen asociar a enfermedades, existen muchos otros microorganismos eucarióticos y que son capaces de producir enfermedades. ¿Conoces alguno? No dejes de investigar, puede que uno de ellos te haya producido, por ejemplo, alguna que otra picazón corporal o alguna otra patología común de tu vida diaria.
Bibliografía consultada:
- Biología “La vida en la tierra”, 6ta ed. T. Audesirk, G. Audesirk & B. Byers.
- Biology today and tomorrow with physiology, 3th ed. C. Starr, C. A. Evers & L. Starr.
Puedes encontrar el audio de este Tema de Estudio (4) en nuestro canal de Ivoox