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Célula

De EnciclopediaGuanche

La célula (del latín cellula, diminutivo de cella, ‘celda’)[1] es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo.[2] De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si solo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares]]. En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (1014), como en el caso del ser humano. Las células suelen poseer un tamaño de 10 µm y una masa de 1 ng, si bien existen células mucho mayores.

Célula animal

La teoría celular, propuesta en 1838 para los vegetales y en 1839 para los animales,[3] por Matthias Jakob Schleiden y Theodor Schwann, postula que todos los organismos están compuestos por células, y que todas las células derivan de otras precedentes. De este modo, todas las funciones vitales emanan de la maquinaria celular y de la interacción entre células adyacentes; además, la tenencia de la información genética, base de la herencia, en su ADN permite la transmisión de aquella de generación en generación.[4]

Aparición de las células

La aparición del primer organismo vivo sobre la Tierra suele asociarse al nacimiento de la primera célula. Si bien existen muchas hipótesis que especulan cómo ocurrió, usualmente se describe que el proceso se inició gracias a la transformación de moléculas inorgánicas en orgánicas bajo unas condiciones ambientales adecuadas; tras esto, dichas biomoléculas se asociaron dando lugar a entes complejos capaces de autorreplicarse. Existen posibles evidencias fósiles de estructuras celulares en rocas datadas en torno a 4 o 3,5 miles de millones de años (giga-años o Ga.).[5][6][nota 1] Se han encontrado evidencias muy fuertes de formas de vida unicelulares fosilizadas en microestructuras en rocas de la formación Strelley Pool, en Australia Occidental, con una antigüedad de 3,4 Ga. Se trataría de los fósiles de células más antiguos encontrados hasta la fecha. Evidencias adicionales muestran que su metabolismo sería anaerobio y basado en el sulfuro.[7]

Tipos celulares

Existen dos grandes tipos celulares:

Célula procariota

Una célula procariota o procarionte es un organismo unicelular sin núcleo, cuyo material genético se encuentra en el citoplasma, reunido en una zona denominada nucleoide.[8] Por el contrario, las células que sí tienen un núcleo diferenciado del citoplasma, se llaman eucariotas, es decir, aquellas en las que su ADN se encuentra dentro de un compartimento separado del resto de la célula.[9]

Archivo:Prokaryote cell (Spanish version).svg
Estructura celular de una bacteria, típica célula procariota.
Archivo:Célula Procariota.ogv
Animación 3D de una célula procariota que muestra todos los elementos que la componen.

Además, el término procariota hace referencia a los organismos pertenecientes al dominio Prokaryota, cuyo concepto coincide con el reino Monera de las clasificaciones de Herbert Copeland o Robert Whittaker que, aunque anteriores, continúan siendo aún populares.[10]

Casi sin excepción los organismos basados en células procariotas son unicelulares.[11]

Se cree que todos los organismos que existen actualmente derivan de una forma unicelular procariota (último antepasado común universal).[12]

Existe una teoría, llamada endosimbiosis seriada, que considera que a lo largo de un lento proceso evolutivo, hace unos 1500 millones de años, los procariontes derivaron en seres más complejos por asociación simbiótica: los eucariotes.

Célula eucariota

Célula animal endotelial con el núcleo teñido de azul por un marcador fluorescente que se une fuertemente a regiones enriquecidas en adenina y timina en secuencias de ADN.

Las células eucariotas —del griego eu,'verdadero', y karyon, ‘nuez’ o ‘núcleo’—[13] son las células propias de los organismos eucariotas, las cuales se caracterizan por presentar siempre un citoplasma compartimentado por membranas, y donde destaca la existencia de un núcleo celular organizado, cubierto por una envoltura nuclear, en el cual está conteniendo el material hereditario, que incluye al ADN que es la base de la herencia;[14] se distinguen así de las células procariotas que carecen de núcleo definido, por lo que el material genético se encuentra disperso en su citoplasma. A los organismos formados por células eucariotas se les denomina eucariontes.

El paso de procariotas a eucariotas significó el gran salto en complejidad de la vida y el más importante de su evolución después del origen de la vida. Sin la complejidad que adquirieron las células eucariotas no habrían sido posibles ulteriores pasos como la aparición de los organismos pluricelulares; la vida, probablemente, se habría limitado a constituirse en un conglomerado de bacterias. De hecho, a excepción de procariontes (del que proceden), los cuatro reinos restantes (animales, plantas, hongos y protistas) son el resultado de ese salto cualitativo. El éxito de estas células eucariotas posibilitó las posteriores radiaciones adaptativas de la vida que han desembocado en la gran variedad de especies que existe en la actualidad.

Organismos unicelulares y pluricelulares

Organismo unicelular

Un organismo unicelular es aquel que está constituido por una sola célula en contraposición con los organismos pluricelulares constituidos por varias células. Ejemplos de organismos unicelulares son la mayoría de los procariotas (bacterias y arqueas), los protozoos, algunos hongos como las levaduras y algunas algas como las diatomeas. Los organismos unicelulares representan la inmensa mayoría de los seres vivos que pueblan actualmente la Tierra; en número sobrepasan con mucho a los organismos pluricelulares en el planeta.

La mayoría de organismos unicelulares son procariotas, como las bacterias, pero existen algunos organismos unicelulares eucariotas, como los protozoos.

La circulación en los organismos unicelulares se realiza por el movimiento del citoplasma de la célula que se denomina ciclosis.

Los organismos unicelulares están constituidos por una célula, en cambio los organismos pluricelulares están formados por varias células juntas especializadas en determinadas funciones. Juntas hacen tejidos; esos tejidos se unen y forman órganos, y un conjunto de órganos forman un sistema de órganos, y finalmente, una agrupación de estos forma un organismo complejo.

Al ser organismos conformados por una única célula, los organismos unicelulares se clasifican como organismos microscópicos, sin embargo existen excepciones; por ejemplo los xenofióforos (los cuales viven en profundidades marinas abisales),[15] son foraminíferos unicelulares que han desarrollado un gran tamaño, los cuales alcanzan tamaños macroscópicos de hasta 20 cm.

Organismos pluricelulares

Un organismo pluricelular o multicelular es aquel que está constituido por dos o más células, en contraposición a los organismos unicelulares (protistas y bacterias, entre muchos otros), que reúnen todas sus funciones vitales en una única célula.

Los organismos pluricelulares o multicelulares –como plantas, animales y algas pardas– surgen de una sola célula la cual se multiplica generando un organismo. Las células de los organismos multicelulares están diferenciadas para realizar funciones especializadas y se reproducen mediante mitosis y meiosis. Para formar un organismo multicelular, estas células necesitan identificarse y unirse a las otras células. Los organismos multicelulares tienen uniones celulares permanentes, es decir, las células han perdido su capacidad de vivir solas, requieren de la asociación, pero esta debe darse de tal manera que desemboque en diferentes tipos celulares que generan organización celular en tejidos, órganos y sistemas, para así conformar un organismo completo.[16] Los organismos pluricelulares son el resultado de la unión de individuos unicelulares a través de formación de colonias, filamentos o agregación. La multicelularidad ha evolucionado independientemente en Volvox y algunas algas verdes flageladas.[17][18]

Un conjunto de células diferenciadas de manera similar que llevan a cabo una determinada función en un organismo multicelular se conoce como un tejido. No obstante, en algunos microorganismos unicelulares, como las mixobacterias o algunos microorganismos que forman biopelículas, se encuentran células diferenciadas, aunque la diferenciación es menos pronunciada que la que se encuentra típicamente en organismos multicelulares.

Los organismos multicelulares deben afrontar el problema de regenerar el organismo entero a partir de células germinales, objeto de estudio por la biología del desarrollo. La organización espacial de las células diferenciadas como un todo lo estudia la anatomía.

Los organismos multicelulares pueden sufrir cáncer, cuando falla la regulación del crecimiento de las células dentro del marco de desarrollo normal. Los ejemplos de organismos multicelulares son muy variados, y pueden ir desde un hongo a un árbol o un animal

División celular

Archivo:Three cell growth types es.png
Esquemas de la división celular.

La división celular es una parte muy importante del ciclo celular en la que una célula inicial se divide para formar células hijas.[19] Debido a la división celular se produce el crecimiento de los seres vivos. En los organismos pluricelulares este crecimiento se produce gracias al desarrollo de los tejidos y en los seres unicelulares mediante la reproducción asexual.

Los seres pluricelulares reemplazan su dotación celular gracias a la división celular y suele estar asociada con la diferenciación celular. En algunos animales la división celular se detiene en algún momento y las células acaban envejeciendo. Las células senescentes se deterioran y mueren debido al envejecimiento del cuerpo. Las células dejan de dividirse porque los telómeros se vuelven cada vez más cortos en cada división y no pueden proteger a los cromosomas como tal.

Las células hijas de las divisiones celulares, en el desarrollo temprano embrionario, contribuyen de forma desigual a la generación de los tejidos adultos.

Notas

  1. Algunos autores consideran que la cifra propuesta por Schopf es un desacierto. Por ejemplo, destacan que los presuntos microfósiles encontrados en rocas de más de 2,7 Ga. de antigüedad como estromatoloides, ondulaciones, dendritas, efectos de «cercos de café», filoides, rebordes de cristales poligonales y esferulitas podrían ser en realidad estructuras auto-organizadas que tuvieron lugar en un momento en que los macrociclos geoquímicos globales tenían mucha más importancia, la corteza continental era menor y la actividad magmática e hidrotermal tenía una importancia capital. Según este estudio no se puede atribuir estas estructuras a la actividad biológica (endolitos) con toda seguridad.

Referencias

  1. Entrada "célula" en el DRAE
  2. Error en la cita: Etiqueta <ref> no válida; no se ha definido el contenido de las referencias llamadas alberts
  3. Aréchiga, H. (1996). Siglo XXI. ed. Los fenómenos fundamentales de la vida. pp. 178. ISBN 9789682320194. 
  4. Maton, Anthea; Hopkins, Jean Johnson, Susan LaHart, David Quon Warner, Maryanna Wright, Jill D (1997). Cells Building Blocks of Life. New Jersey: Prentice Hall. ISBN 0-13-423476-6. https://archive.org/details/cellsbuildingblo00mato. 
  5. J William Schopf. New evidence of the antiquity of life. Origins of Life and Evolution of Biospheres. Springer Netherlands. ISSN 0169-6149
  6. M Brasier, N McLoughlin, O Green, D Wacey. A fresh look at the fossil evidence for early Archaean cellular life Philosophical Transactions of the Royal Society B, 2006 - The Royal Society
  7. Wacey, David; Matt R. Kilburn, Martin Saunders, John Cliff, Martin D. Brasier (2011-08). «Microfossils of sulphur-metabolizing cells in 3.4-billion-year-old rocks of Western Australia». Nature Geoscience. doi:10.1038/ngeo1238. ISSN 1752-0894. http://www.nature.com/doifinder/10.1038/ngeo1238. Consultado el 23 de agosto de 2011. 
  8. Maillet, Marc.Biología celular, pág. 7. En Google Books.
  9. Müller-Esterl, Werner (2008) (en es). Bioquímica. Fundamentos para Medicina y Ciencias de la Vida. Reverte. ISBN 9788429173932. https://books.google.es/books?id=X2YVG6Fzp1UC&pg=PA44&dq=eucariotas,&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwi6tL2dtafXAhVBEBQKHThFBJsQ6AEIJjAA#v=onepage&q=eucariotas,&f=false. Consultado el 5 de noviembre de 2017. 
  10. Ocaña, Leonor Oñate (2010) (en es). Biología 1. Cengage Learning Editores. ISBN 6074812772. https://books.google.es/books?id=zDK2t6UjDnYC&pg=PA206&dq=Procariota+monera&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwjp4I6QtqfXAhXLPhQKHQHDB5IQ6AEIJjAA#v=onepage&q=Procariota%20monera&f=false. Consultado el 5 de noviembre de 2017. 
  11. Microbiología clínica. https://books.google.es/books?id=TdsoWPEYaoUC&pg=PA1&dq=c%C3%A9lulas+procariotas+son+unicelulares&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwjRzrjDtqfXAhVJOxQKHS0xBqIQ6AEIJjAA#v=onepage&q=c%C3%A9lulas%20procariotas%20son%20unicelulares&f=false. Consultado el 5 de noviembre de 2017. 
  12. Curtis, Helena; Schnek, Adriana (30 de junio de 2008) (en es). Curtis. Biología. Ed. Médica Panamericana. ISBN 9789500603348. https://books.google.es/books?id=mGadUVpdTLsC&pg=PA32&dq=%C3%9Altimo+antepasado+com%C3%BAn+universal&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwizla_ktqfXAhWGuRQKHRq-BhAQ6AEIJjAA#v=onepage&q=LUCA&f=false. Consultado el 5 de noviembre de 2017. 
  13. Error en la secuencia de órdenes: no existe el módulo «Citas».
  14. Maillet, Marc (2002) (en es). Biología celular. Elsevier España. ISBN 9788445811054. https://books.google.es/books?id=54vSCCv33pYC&pg=PA1&dq=celula+eucariota+citoplasma&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwic8N-f96fXAhWGtxQKHf7EBQEQ6AEIKzAB#v=onepage&q=celula%20eucariota%20citoplasma&f=false. Consultado el 5 de noviembre de 2017. 
  15. Zhuravlev, AY 1993, Were Ediacaran Vendobionta multicellulars? Neues Jahrb. Geol. Palëontol. 190ː 299-314.
  16. Becker et al, Wayne M. (2009). The world of the cell. Pearson Benjamin Cummings. p. 480. ISBN 978-0-321-55418-5. 
  17. Brian Keith Hall, Benedikt Hallgrímsson, Monroe W. Strickberger (2008). Strickberger's evolution: the integration of genes, organisms and populations (4th edición). Hall/Hallgrímsson. p. 149. ISBN 978-0-7637-0066-9. https://archive.org/details/strickbergersevo0000hall/page/149. 
  18. Adl, Sina, M; SIMPSON, ALASTAIR G. B.; FARMER, MARK A.; ANDERSEN, ROBERT A.; ANDERSON, O. ROGER; BARTA, JOHN R.; BOWSER, SAMUEL S.; BRUGEROLLE,GUY et ál. (octubre de 2005). «The New Higher Level Classification of Eukaryotes with Emphasis on the Taxonomy of Protists». J. Eukaryot. Microbiol. 52. doi:10.1111/j.1550-7408.2005.00053.x. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1550-7408.2005.00053.x/abstract. Consultado el 19 de marzo de 2013. 
  19. Error en la secuencia de órdenes: no existe el módulo «Citas».

Bibliografía

  • Alberts et al (2004). Biología molecular de la célula. Barcelona: Omega. ISBN 54-282-1351-8. 
  • Lane, Nick (2005). Power, Sex, Suicide. Mitochondria and the Meaning of Life. Oxford University Press. ISBN 0-19-280481-2. 
  • Lodish et al. (2005). Biología celular y molecular. Buenos Aires: Médica Panamericana. ISBN 950-06-1974-3. 
  • Paniagua, R.; Nistal, M.; Sesma, P.; Álvarez-Uría, M.; Fraile, B.; Anadón, R. y José Sáez, F. (2002). Citología e histología vegetal y animal. McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U.. ISBN 84-486-0436-9. 

Enlaces externos

  • Wikipedia - Entrada de célula con sus enlaces correspondientes. Para ampliar se recomienda visitar la misma.

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