Estructura y función celular

La célula es la unidad básica que constituye todos los organismos vivos.

Es la forma de vida más pequeña que puede replicarse por sí misma, pero las células del cuerpo difieren bastante entre sí.

Solo el cuerpo humano tiene más de 200 tipos de células distintas: desde neuronas largas y delgadas que pueden llegar a medir más de un metro hasta macrófagos que fagocitan patógenos o miocitos que se contraen para que los músculos puedan flexionarse.

Pero a pesar de sus diferencias, comparten muchas características similares.

Imaginemos que la célula típica es un pequeño apartamento.

En primer lugar, queremos algunas paredes para distinguir entre lo que está "fuera" y lo que está "dentro".

Estas paredes son la membrana celular o membrana plasmática, y están formadas por una doble capa de moléculas de fosfolípidos.

Los fosfolípidos tienen una "cabeza" formada por fosfato con carga negativa, que es hidrófila, es decir, que le gusta el agua.

Los fosfolípidos también tienen una "cola" formada por dos ácidos grasos, que son hidrófobos, es decir, evitan el agua.

En el agua, los fosfolípidos forman una bicapa en la que las colas hidrofobas están orientadas hacia dentro, donde no hay agua, y las cabezas hidrófilas están orientadas hacia fuera, en contacto con las moléculas de agua.

Así, la membrana plasmática forma una pared con agua a ambos lados.

Esta pared es semipermeable, lo que significa que permite el paso de algunas cosas, como el oxígeno o el dióxido de carbono, pero no permite el paso de otras, como la glucosa y los azúcares.

Afortunadamente, en este apartamento hay "puertas" y "ventanas", que están hechas de canales proteínicos especiales que son, básicamente, pequeños túneles a través de la bicapa de fosfolípidos.

Estos canales permiten que el agua y determinados iones, como el sodio y el potasio, entren y salgan de la célula.

Como cualquier apartamento bien construido, nuestra célula tiene un robusto andamiaje llamado citoesqueleto.

El citoesqueleto está formado por proteínas como los microfilamentos, los microtúbulos y los filamentos intermedios, que proporcionan estabilidad estructural.

El citoesqueleto también es muy dinámico, ya que permite que la célula cambie de forma mediante la contracción y extensión selectiva de los filamentos, lo que es importante en algunas funciones celulares, como la contracción muscular, la división celular e incluso el movimiento celular.

El citoesqueleto también ayuda a las estructuras de la célula a desplazarse de una zona a otra.

Ahora que el apartamento está construido, vamos a llenarlo.

La célula está llena de líquido intracelular llamado citosol, que contiene varios iones como el sodio y el potasio.

Además, las células tienen una serie de orgánulos, que son como pequeñas habitaciones dentro de nuestro apartamento.

Y juntos, el citosol y los orgánulos constituyen el citoplasma de la célula.

El núcleo es un orgánulo muy especializado que alberga el material genético.

En cuanto a las habitaciones, se puede imaginar que el núcleo es el despacho, con estanterías que contienen varios libros y manuales.

Cómo hacer reparaciones en casa, cómo hacer reformas en el interior, cómo hablar con los vecinos, cómo sacar la basura, etc.

Extendiendo la analogía, cada libro sería como un gen que contiene la información exacta (como un plano) necesaria para construir una proteína específica.

Profundizando, las letras y palabras exactas de los libros están escritas en el lenguaje del ADN.

El ADN es en realidad una molécula larga con algunas partes que codifican genes conectadas entre sí por otras partes que no codifican genes.

Si la molécula de ADN de una célula se estirara, tendría unos 2 metros de largo.

Afortunadamente, el ADN está fuertemente enrollado y se pliega en múltiples pasos, de forma que se queda muy apretado.

En primer lugar, se enrolla alrededor de unas proteínas llamadas histonas.

Si se amplía en ese momento, el ADN parece un collar de perlas.

Pero luego ese "collar" se dobla más y más, creando una forma de ADN extremadamente plegada y apretada, llamada cromosoma.

Para fabricar una proteína, el ADN de un determinado gen tiene que transcribirse o copiarse en ARN, concretamente en ARN mensajero o ARNm.