¿Cuáles son las estructuras y funciones celulares?

Diferentes tipos de celdas

Si bien las células comparten muchos rasgos en común, existen diferencias. Las celdas que hacen un árbol no son las mismas que hacen un perro. Incluso dentro del mismo organismo, hay diferentes tipos de células. Las células de su piel son diferentes a las células musculares, o las células óseas, o las células sanguíneas. Como los organismos, las células se pueden caracterizar por sus rasgos. Dos métodos comunes para distinguir las células son por mecanismos de alimentación y por estructura interna.

Mecanismos de alimentación celular

Las células deben adquirir nutrientes y eliminar los productos de desecho. Esto se puede hacer de diferentes maneras. Algunas células son capaces de producir alimentos a partir de las materias primas en la célula. Este tipo de célula se llama célula autotrófica. Autotroph literalmente se traduce como “autoalimentación”. La mayoría de las células autótrofas en la tierra son fotosintéticas, aunque en áreas donde no hay luz disponible (fondos oceánicos, cavernas profundas subterráneas, etc.) los autótrofos llevan a cabo la quimiosíntesis. Algunos ejemplos de células autotróficas son plantas, algas y algunas bacterias. Otras células deben adquirir sus nutrientes de otras células. Este tipo de célula se llama célula heterotrófica. Heterotroph literalmente significa “otra alimentación”. Estas células deben poder capturar y asimilar otros alimentos. Algunos ejemplos de células heterotróficas incluyen animales, hongos y algunas bacterias. Hay algunos grupos de organismos que son mixótrofos. Estos organismos, como protistas como Euglena, tienen la capacidad de fotosintetizar cuando hay luz disponible y cambiar a depredación cuando la luz no está disponible.

Estructura celular

Las células también varían según la complejidad y la estructura. Las primeras células eran relativamente simples en estructura y complejidad. Todavía están presentes y en realidad superan en número a las células más complejas con las que puede estar más familiarizado. Las primeras células se denominan procariotas (literalmente “antes kernel”, es decir, antes del núcleo). Estas células son generalmente más pequeñas y menos activas. Usualmente, las células procariotas utilizan alguna forma de respiración anaeróbica. No tienen núcleo ni organelos unidos a la membrana. Su único bucle de ADN se denomina nucleoide, pero no está aislado del citoplasma por una membrana. Las células procariotas tienen citoplasma, ribosomas, paredes celulares, membranas celulares y sus materiales asociados. Hoy en día, dos de los tres dominios de la vida son procarióticos: Archaea y Bacteria (algunos científicos llaman a este grupo Eubacter o Eubacteria). El segundo tipo de célula se denomina eucariótico (literalmente “núcleo verdadero” o que tiene un núcleo verdadero). Estas células son más grandes y más complejas. Los organelos unidos a la membrana “compartimentan” partes de la célula para funciones específicas. Estas células pueden llevar a cabo la respiración anaeróbica, pero la mayoría también llevan a cabo la respiración aeróbica debido al mayor rendimiento de energía por molécula de glucosa. Las células eucariotas se encuentran en el dominio Eukarya. Sin embargo, recuerde que, aunque las células eucariotas son más grandes y más complejas, no son “mejores” que las procariotas, simplemente diferentes. Hoy en día, hay más biomasa procariótica en la tierra que la biomasa eucariota.

Estas son dos formas diferentes de distinguir tipos de células. No están relacionados entre sí. No caiga en la trampa que algunos estudiantes sucumben al vincular autotroph / heterotroph con procariótico / eucariótico. Hay células que son procarióticas y autótrofas (algunas algas primitivas), procarióticas y heterótrofas (bacterias), eucariotas y autótrofas (la mayoría de las plantas), eucarióticas y heterótrofas (animales). Además, hay otras maneras de distinguir los tipos de células que su instructor puede discutir.

La teoría actual es que las células eucariotas surgieron de antepasados ​​procarióticos. Lynn Margulis trabajó en este concepto. Su teoría endosimbiótica es uno de los pilares de la biología celular. La teoría endosimbiótica es un intento de explicar cómo una célula procariota podría haber evolucionado en una célula eucariota. La mayoría de los libros de texto tienen una discusión sobre esto; busque en su índice “Lynn Margulis” o “endosimbiosis”. Básicamente, un heterótrofo procariótico ingiere un autótrofo procariótico y no lo digiere inmediatamente (hay un lapso de tiempo entre la ingestión y la digestión, por lo que puede sentirse incómodo por un corto tiempo después de una comida grande). Durante este tiempo, el autotroph continuará funcionando cerca de lo normal. La intoxicación alimentaria funciona de manera similar: las bacterias siguen produciendo toxinas hasta que son destruidas por el sistema digestivo. Si el autótrofo producía nutrientes que se filtraban al huésped heterotrófico, los procesos digestivos podrían haberse retrasado cada vez más, hasta que se desarrollara una relación simbiótica. El depredador (heterótrofo) está provisto de nutrientes, mientras que la presa (autótrofo) está provista de refugio y materias primas. Hay algo de apoyo para la teoría de Margulis. Los orgánulos como los cloroplastos y las mitocondrias tienen aproximadamente el mismo tamaño que los procariotas modernos, tienen su propio ADN y son capaces de dividirse por separado del núcleo y el resto de la célula.

Organelos y otras estructuras celulares

Las células, especialmente las eucariotas, son estructuras complejas hechas de partes más pequeñas llamadas orgánulos (literalmente, “pequeño órgano”). La mayoría de los libros de texto tienen una tabla de resumen o diagrama al final del capítulo de la celda que cubre estos orgánulos. Lo que sigue es una breve descripción general de la mayoría de los orgánulos principales y otras estructuras que se encuentran en las células, así como una breve descripción de cada uno. Esto no pretende ser totalmente completo (aquí todos los ribosomas se tratan juntos) o exclusivo (hay una variedad de estructuras diferentes en la membrana celular).

Pared celular: Técnicamente no es parte de la célula viva ya que está fuera de la membrana. Proporciona soporte estructural rígido en plantas, hongos, algunas algas y células procariotas. El espesor y la composición química de las paredes celulares pueden variar entre los organismos.

Membrana celular: esta es la barrera entre la parte viva de la célula y el entorno no viviente. Es una barrera selectiva que permite el paso de algunos materiales pero no el de otros. El agua y las partículas pequeñas pueden deslizarse a través de la bicapa de fosfolípidos, mientras que los materiales más grandes y más complejos deben pasar a través de uno de los canales de proteínas incrustados en la membrana. Todas las células tienen membranas.

Citoplasma: la matriz fluida de la célula. El citoplasma contiene iones disueltos y otros materiales, permite el movimiento de materiales dentro de la célula y permite el movimiento de organelos durante la ciclosis. Todas las células vivas tienen citoplasma.

Núcleo: el núcleo es el “centro de control” de la célula. El ADN se almacena en el núcleo. El ADN es el conjunto de instrucciones para que la célula funcione, no solo para la reproducción, sino también para las enzimas y otras funciones. Solo las células eucariotas tienen un núcleo.

Plástidos: son estructuras relacionadas con la fotosíntesis. Diferentes pigmentos desencadenan diferentes funciones. Los cloroplastos son el sitio de la fotosíntesis, los cromoplastos pueden ser fotosintéticos y / o estar relacionados con la dispersión de semillas, los leucoplastos almacenan almidón. Todos los plastos comienzan como protoplastos antes de la diferenciación. Solo los autótrofos tienen plastidios.

Mitochondrion: el centro neurálgico de la célula, el sitio de la respiración aeróbica. El piruvato se descompone en el ciclo de Krebs y la quimiosmosis produce ATP a partir de ADP y fosfato en presencia de oxígeno. Todas las células eucariotas contienen mitocondrias.

Espero que esto te pueda ayudar 🙂

Gracias.

Hay tantas funciones celulares que no puedo mencionarlas todas, pero hay bastantes estructuras básicas. Las células eucariotas tienen dos compartimentos principales, el núcleo y el citosol, mientras que las bacterias tienen solo uno. El núcleo tiene casi todas las funciones que están controladas por el ARN. Con la nueva teoría para el origen de los compartimentos celulares, la Teoría de escape de Organelle, el núcleo era el único compartimento que existía en el mundo del ARN. El citosol se creó cuando se inventó la traducción. Se crearon compartimentos adicionales para partes del metabolismo, especialmente el metabolismo energético. Algunos de estos conmutaban a los entornos para obtener metabolitos. Las bacterias fueron posteriormente el resultado de organelos de viaje autónomos cuando sus huéspedes se extinguieron.

Conceptos erróneos en las teorías de la evolución

Los orgánulos citoplásmicos son “pequeños órganos” que están suspendidos en el citoplasma de la célula. Cada tipo de orgánulo tiene una estructura definida y un rol específico en la función de la célula. Los ejemplos de orgánulos citoplásmicos son mitocondrias, ribosomas, retículo endoplásmico, aparato de Golgi y lisosomas.