Celulas

1. Características
Las células, como sistemas termodinámicos complejos, poseen una serie de elementos estructurales y funcionales
comunes que posibilitan su supervivencia; no obstante, los distintos tipos celulares presentan modificaciones de estas
características comunes que permiten su especialización funcional y, por ello, la ganancia de complejidad.14 De este modo,
las células permanecen altamente organizadas a costa de incrementar la entropía del entorno, uno de los requisitos de
la vida.
Características estructurales
Individualidad: Todas las células están rodeadas de una envoltura (que puede ser una bicapa lipídica desnuda, en
células animales; una pared depolisacárido, en hongos y vegetales; una membrana externa y otros elementos que
definen una pared compleja, en bacterias Gram negativas; una pared de peptidoglicano, en bacterias Gram positivas;
o una pared de variada composición, en arqueas)8 que las separa y comunica con el exterior, que controla los
movimientos celulares y que mantiene el potencial de membrana.
Contienen un medio interno acuoso, el citosol, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que están
inmersos los orgánulos celulares.
Poseen material genético en forma de ADN, el material hereditario de los genes y que contiene las instrucciones para
el funcionamiento celular, así como ARN, a fin de que el primero se exprese.16
Tienen enzimas y otras proteínas, que sustentan, junto con otras biomoléculas, un metabolismo activo.
Características funcionales
Las células vivas son un sistema bioquímico complejo. Las características que permiten diferenciar las células de los
sistemas químicos no vivos son:
Nutrición. Las células toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberan energía y eliminan
productos de desecho, mediante el metabolismo.
Crecimiento y multiplicación. Las células son capaces de dirigir su propia síntesis. A consecuencia de los procesos
nutricionales, una célula crece y se divide, formando dos células, en una célula idéntica a la célula original, mediante
la división celular.
Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de forma o función en un proceso llamado diferenciación celular.
Cuando una célula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y
otras que lo estaban dejan de formarse. La diferenciación es a menudo parte del ciclo celular en que las células
forman estructuras especializadas relacionadas con la reproducción, la dispersión o la supervivencia.
Señalización. Las células responden a estímulos químicos y físicos tanto del medio externo como de su interior y, en el
caso de células móviles, hacia determinados estímulos ambientales o en dirección opuesta mediante un proceso que
se denomina quimiotaxis. Además, frecuentemente las células pueden interaccionar o comunicar con otras células,
generalmente por medio de señales o mensajeros químicos, como hormonas,neurotransmisores, factores de
crecimiento... en seres pluricelulares en complicados procesos de comunicación celular y transducción de señales.
Evolución. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. Esto
significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las células de modo regular) que
pueden influir en la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado
de la evolución es la selección de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.
Las propiedades celulares no tienen por qué ser constantes a lo largo del desarrollo de un organismo: evidentemente, el
patrón de expresión de los genes varía en respuesta a estímulos externos, además de factores endógenos. 17 Un aspecto
importante a controlar es la pluripotencialidad, característica de algunas células que les permite dirigir su desarrollo hacia un
abanico de posibles tipos celulares. En metazoos, la genética subyacente a la determinación del destino de una célula
consiste en la expresión de determinadosfactores de transcripción específicos del linaje celular al cual va a pertenecer, así
como a modificaciones epigenéticas. Además, la introducción de otro tipo de factores de transcripción medianteingeniería
genética en células somáticas basta para inducir la mencionada pluripotencialidad, luego este es uno de sus fundamentos
moleculares.18
forma
Respecto de su forma, las células presentan una gran variabilidad, e, incluso, algunas no la poseen bien definida o
permanente. Pueden ser: fusiformes (forma de huso), estrelladas, prismáticas, aplanadas, elípticas, globosas o
redondeadas, etc. Algunas tienen una pared rígida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y emitir
prolongaciones citoplasmáticas (pseudópodos) para desplazarse o conseguir alimento. Hay células libres que no muestran
esas estructuras de desplazamiento pero poseen cilios o flagelos, que son estructuras derivadas de un orgánulo celular (el

2. centrosoma) que dota a estas células de movimiento.2 De este modo, existen multitud de tipos celulares, relacionados con
la función que desempeñan; por ejemplo:
Células contráctiles que suelen ser alargadas, como las fibras musculares.
Células con finas prolongaciones, como las neuronas que transmiten el impulso nervioso.
Células con microvellosidades o con pliegues, como las del intestino para ampliar la superficie de contacto y de
intercambio de sustancias.
Células cúbicas, prismáticas o aplanadas como las epiteliales que recubren superficies como las losas de un
pavimento.
Pared celular vegetal
La pared celular vegetal es una estructura o organulo compleja que, aparte de dar soporte a los tejidos vegetales,
tiene la capacidad de condicionar el desarrollo de las células.1
Estructura
La pared celular vegetal tiene tres partes fundamentales:
Pared primaria. Está presente en todas las células vegetales, usualmente mide entre 100 y 200 nm de espesor y es
producto de la acumulación de 3 o 4 capas sucesivas de microfibrillas de celulosa compuesta entre un 9 y un 25 % de
celulosa. La pared primaria se crea en las células una vez que está terminando su división, generándose
el fragmoplasto, una pared celular que dividirá a las dos células hijas. La pared primaria está adaptada al crecimiento
celular. Las microfibrillas se deslizan entre ellas produciéndose una separación longitudinal, mientras
el protoplasto hace presión sobre ellas.
Pared secundaria. Cuando existe, es la capa adyacente a la membrana plasmática. Se forma en algunas células una
vez que se ha detenido el crecimiento celular y se relaciona con la especialización de cada tipo celular. A diferencia de
la pared primaria, contiene una alta proporción de celulosa, lignina y/o suberina.
Laminilla media. Es el lugar que une las paredes primarias de dos células contiguas; es de naturaleza principalmente
péctica, pero a menudo, en las células más viejas se lignifica.
Transporte activo
Es un mecanismo que permite a la célula transportar sustancias disueltas a través de su membrana desde regiones de
menor concentración a otras de mayor concentración. Es un proceso que requiere energía, llamado también producto activo
debido al movimiento absorbente de partículas que es un proceso de energía para requerir que mueva el material a través
de una membrana de la célula y sube el gradiente de la concentración. La célula utiliza transporte activo en tres situaciones:
cuando una partícula va de punto bajo a la alta concentración.
cuando las partículas necesitan la ayuda que entra en la membrana porque son selectivamente impermeables.
cuando las partículas muy grandes incorporan y salen de la célula.
En la mayor parte de los casos este transporte activo se realiza a expensas de un gradiente de H + (potencial electroquímico
de protones) previamente creado a ambos lados de la membrana, por procesos de respiración y fotosíntesis; por hidrólisis
de ATP mediante ATP hidrolasas de membrana. El transporte activo varía la concentración intracelular y ello da lugar un
nuevo movimiento osmótico de rebalanceo por hidratación. Los sistemas de transporte activo son los más abundantes entre
las bacterias, y se han seleccionado evolutivamente debido a que en sus medios naturales la mayoría de los procariotas se
encuentran de forma permanente o transitoria con una baja concentración de nutrientes.
Los sistemas de transporte activo están basados en permeasas específicas e inducibles. El modo en que se acopla la
energía metabólica con el transporte del soluto aún no está dilucidado, pero en general se maneja la hipótesis de que las
permeasas, una vez captado el sustrato con gran afinidad, experimentan un cambio conformacional dependiente de energía
que les hace perder dicha afinidad, lo que supone la liberación de la sustancia al interior celular.
El transporte activo de moléculas a través de la membrana celular se realiza en dirección ascendente o en contra de un
gradiente de concentración (Gradiente químico) o en contra un gradiente eléctrico de presión (gradiente electroquímico), es
decir, es el paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio muy concentrado. Para desplazar estas
sustancias contra corriente es necesario el aporte de energía procedente del ATP. Las proteínas portadoras del transporte
activo poseen actividad ATPasa, que significa que pueden escindir el ATP (Adenosin Tri Fosfato) para formar ADP (dos
Fosfatos) o AMP (un Fosfato) con liberación de energía de los enlaces fosfato de alta energía. Comúnmente se observan
tres tipos de transportadores:

3. Uniportadores: son proteínas que transportan una molécula en un solo sentido a través de la membrana.
Antiportadores: incluyen proteínas que transportan una sustancia en un sentido mientras que simultáneamente
transportan otra en sentido opuesto.
Simportadores: son proteínas que transportan una sustancia junto con otra, frecuentemente un protón (H +).
Transporte activo primario: Bomba de sodio y potasio
Artículo principal: Bomba sodio-potasio.
Se encuentra en todas las células del organismo, en cada ciclo consume una molécula de ATP y es la encargada de
transportar 2 iones de potasio que logran ingresar a la célula, al mismo tiempo bombea 3 iones de sodio desde el interior
hacia el exterior de la célula (exoplasma), ya que quimicamente tanto el sodio como el potasio poseen cargas positivas. El
resultado es ingreso de 2 iones de potasio (Ingreso de 2 cargas positivas) y egreso de 3 iones de sodio (Egreso de 3 cargas
positivas), esto da como resultado una perdida de la electropositividad interna de la célula, lo que convierte a su medio
interno en un medio "electronegativo con respecto al medio extracelular". En caso particular de las neuronas en estado de
reposo esta diferencia de cargas a ambos lados de la membrana se llama potencial de membrana o de reposo-descanso.
Participa activamente en el impulso nervioso, ya que a través de ella se vuelve al estado de reposo.
Transporte activo secundario o cotransporte
Es el transporte de sustancias que normalmente no atraviesan la membrana celular tales como los aminoácidos y la
glucosa, cuya energía requerida para el transporte deriva del gradiente de concentración de los iones sodio de la membrana
celular (como el gradiente producido por el sistema glucosa/sodio del intestino delgado).
Intercambiador calcio-sodio: Es una proteína de la membrana celular de todas las células eucariotas. Su función
consiste en transportar calcio iónico (Ca2+) hacia el exterior de la célula empleando para ello el gradiente de sodio; su
finalidad es mantener la baja concentración de Ca2+ en el citoplasma que es unas diez mil veces menor que en el
medio externo. Por cada catión Ca2+ expulsado por el intercambiador al medio extracelular penetran tres cationes
Na+ al interior celular.1 Se sabe que las variaciones en la concentración intracelular del Ca2+(segundo mensajero) se
producen como respuesta a diversos estímulos y están involucradas en procesos como la contracción muscular,
la expresión genética, la diferenciación celular, la secreción, y varias funciones de las neuronas. Dada la variedad de
procesos metabólicos regulados por el Ca2+, un aumento de la concentración de Ca2+ en el citoplasma puede provocar
un funcionamiento anormal de los mismos. Si el aumento de la concentración de Ca2+ en la fase acuosa del citoplasma
se aproxima a un décimo de la del medio externo, el trastorno metabólico producido conduce a la muerte celular. El
calcio es el mineral más abundante del organismo, además de cumplir múltiples funciones. 2