Estructura y Función de la Célula
Mapa conceptual
La célula es la unidad básica de la vida, compuesta por un núcleo, citoplasma y membrana plasmática. Contiene orgánulos como mitocondrias y retículo endoplásmico, y realiza procesos como endocitosis y exocitosis para mantener la homeostasis.
Resumen
Esquema
Componentes fundamentales de la célula y su organización
La célula, la unidad básica de la vida, se compone de un núcleo que alberga el material genético y está rodeado por el citoplasma, ambos separados por la membrana nuclear. El citoplasma, a su vez, está delimitado por la membrana plasmática. Estas estructuras son parte integral del protoplasma, que contiene un alto porcentaje de agua, aproximadamente un 70-85%, excepto en células especializadas como los adipocitos. El agua sirve como medio para disolver y transportar sustancias químicas celulares, incluyendo iones esenciales como el potasio, magnesio, fosfato, sulfato y bicarbonato, y en menor concentración, sodio, cloruro y calcio. Las proteínas, que constituyen entre el 10 y el 20% de la masa celular, se dividen en estructurales y funcionales, siendo estas últimas principalmente enzimas que catalizan reacciones bioquímicas. Los lípidos, aunque representan solo alrededor del 2% de la masa celular, son fundamentales en la formación de membranas celulares e intracelulares. Los carbohidratos, aunque no son estructurales por naturaleza, son esenciales en la nutrición celular y se encuentran principalmente en forma de glucosa en el líquido extracelular.Estructura y función de la membrana celular
La membrana celular es una barrera selectivamente permeable que regula el intercambio de sustancias entre el citoplasma y el entorno extracelular. Está compuesta por una bicapa lipídica que dificulta la entrada de moléculas hidrosolubles como iones y glucosa, pero permite el paso de moléculas liposolubles como el oxígeno, dióxido de carbono y alcohol. Los fosfolípidos y el colesterol, que conforman la membrana, poseen regiones hidrófobas e hidrófilas que determinan su estructura y funcionalidad. Las proteínas de membrana, que incluyen proteínas integrales y periféricas, son cruciales para el transporte de sustancias y la mediación de reacciones enzimáticas. Además, las glucoproteínas y glicolípidos de la membrana participan en la comunicación celular y en procesos inmunitarios, actuando como marcadores para el reconocimiento celular.El citoplasma y sus orgánulos
El citoplasma es una matriz gelatinosa que alberga un entramado de orgánulos y partículas suspendidas en el citosol, una solución acuosa rica en proteínas, electrólitos y glucosa. Entre los orgánulos más notables se encuentran el retículo endoplásmico, que se encarga de la síntesis de proteínas y lípidos, y el aparato de Golgi, que modifica, clasifica y empaqueta proteínas para su secreción. Los lisosomas contienen enzimas digestivas para la degradación de materiales intracelulares, mientras que los peroxisomas utilizan enzimas como la catalasa para descomponer peróxidos y proteger a la célula de daños oxidativos. Las mitocondrias son las centrales energéticas de la célula, donde se produce el ATP necesario para las actividades celulares, y tienen su propio ADN, lo que les permite replicarse de manera autónoma para satisfacer las demandas energéticas de la célula.Citoesqueleto celular y movilidad
El citoesqueleto es una red de fibras proteicas que proporciona soporte estructural y facilita el cambio de forma y la movilidad celular. Está compuesto por microfilamentos de actina, microtúbulos y filamentos intermedios. Los microfilamentos, ubicados principalmente en la periferia celular, son responsables de la tensión y la contracción que permiten movimientos como la citocinesis y la fagocitosis. Los microtúbulos son esenciales para el mantenimiento de la forma celular, el transporte intracelular y la formación de estructuras como cilios y flagelos, que permiten el movimiento coordinado de la célula. Los filamentos intermedios proporcionan resistencia mecánica contra tensiones. La locomoción celular puede ser ameboide, como en los leucocitos, que se mueven mediante la extensión de seudópodos y el uso de ATP, o ciliar, como en las células epiteliales de las vías respiratorias, que utilizan cilios para mover sustancias a lo largo de la superficie celular.Comparación entre células eucariotas y formas de vida precelulares
Las células eucariotas, como las células animales y vegetales, son más grandes y complejas que las formas de vida precelulares, como las bacterias (procariotas) y los virus. Esta complejidad se manifiesta en la presencia de orgánulos especializados con membranas propias y sistemas de transporte intracelular avanzados. Las células eucariotas tienen un núcleo bien definido que contiene el ADN, mientras que las células procariotas carecen de un núcleo delimitado y su ADN se encuentra en el citoplasma. Los virus, por otro lado, no se consideran células ya que no pueden replicarse por sí mismos y requieren un huésped para su reproducción.Sistemas funcionales de la célula y endocitosis
Las células están equipadas con sistemas funcionales especializados que les permiten realizar tareas específicas esenciales para la vida. La endocitosis es un proceso celular por el cual la célula internaliza partículas o sustancias del medio externo, formando vesículas que se fusionan con el citoplasma. Este mecanismo es vital para la nutrición celular, la defensa inmunitaria y la regulación de la composición intracelular. La endocitosis, junto con la exocitosis, que es la expulsión de materiales de la célula, subraya la capacidad de la célula para interactuar con su entorno y mantener la homeostasis. Estos procesos son mediados por proteínas de la membrana que reconocen y se unen a moléculas específicas, lo que permite la selectividad en el transporte de sustancias hacia dentro y fuera de la célula.
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Componentes fundamentales de la célula y su organización
Núcleo
El núcleo alberga el material genético y está rodeado por la membrana nuclear
Citoplasma
Membrana plasmática
La membrana plasmática delimita el citoplasma y regula el intercambio de sustancias con el entorno extracelular
Protoplasma
El protoplasma es la parte integral de la célula y contiene un alto porcentaje de agua, proteínas, lípidos y carbohidratos
Orgánulos
Los orgánulos son estructuras especializadas que realizan funciones específicas en la célula, como la síntesis de proteínas, la digestión de materiales y la producción de energía
Componentes químicos
Agua
El agua es el componente principal del protoplasma y sirve como medio para disolver y transportar sustancias químicas esenciales para la célula
Proteínas
Las proteínas son moléculas fundamentales en la estructura y función celular, y se dividen en estructurales y enzimáticas
Lípidos
Los lípidos son esenciales en la formación de membranas celulares y tienen un papel importante en el almacenamiento de energía
Carbohidratos
Los carbohidratos son esenciales en la nutrición celular y se encuentran principalmente en forma de glucosa en el líquido extracelular
Estructura y función de la membrana celular
Composición de la membrana celular
La membrana celular está compuesta por una bicapa lipídica, proteínas y carbohidratos
Funciones de la membrana celular
La membrana celular regula el intercambio de sustancias con el entorno extracelular y participa en la comunicación y defensa celular
Estructura de la membrana celular
Bicapa lipídica
La bicapa lipídica es una barrera selectivamente permeable que regula el paso de sustancias hacia dentro y fuera de la célula
Proteínas de membrana
Las proteínas de membrana son cruciales para el transporte de sustancias y la mediación de reacciones enzimáticas
Glucoproteínas y glicolípidos
Las glucoproteínas y glicolípidos de la membrana participan en la comunicación y defensa celular al actuar como marcadores para el reconocimiento celular
El citoplasma y sus orgánulos
Citosol
El citosol es una solución acuosa que contiene proteínas, electrólitos y glucosa
Retículo endoplásmico
El retículo endoplásmico se encarga de la síntesis de proteínas y lípidos
Aparato de Golgi
El aparato de Golgi modifica, clasifica y empaqueta proteínas para su secreción
Lisosomas
Los lisosomas contienen enzimas digestivas para la degradación de materiales intracelulares
Peroxisomas
Los peroxisomas utilizan enzimas para descomponer peróxidos y proteger a la célula de daños oxidativos
Mitocondrias
Las mitocondrias son los orgánulos encargados de producir energía para la célula mediante la respiración celular
Citoesqueleto celular y movilidad
Estructura del citoesqueleto
El citoesqueleto es una red de fibras proteicas que proporciona soporte estructural y facilita la movilidad celular
Microfilamentos
Los microfilamentos son responsables de la tensión y la contracción celular, permitiendo movimientos como la citocinesis y la fagocitosis
Microtúbulos
Los microtúbulos son esenciales para el mantenimiento de la forma celular, el transporte intracelular y la formación de estructuras como cilios y flagelos
Filamentos intermedios
Los filamentos intermedios proporcionan resistencia mecánica contra tensiones
Locomoción celular
La célula puede moverse mediante la extensión de seudópodos o el uso de cilios y flagelos para el movimiento coordinado
Estructura y Función de la Célula
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La ______ es la unidad fundamental de la vida y contiene un ______ que guarda el material genético.
célula
núcleo
01
Las ______ son sustancias que constituyen entre el 10 y el 20% de la masa celular y se clasifican en estructurales y ______.
proteínas
funcionales
02
A pesar de ser solo el 2% de la masa celular, los ______ son cruciales para la formación de membranas ______.
lípidos
celulares e intracelulares
