Clula

ClulaEn biologa, la clula es la unidad esencial que forma a todo ser vivo. Es adems la estructura anatmica y funcional fundamental de la materia viva, capaz de vivir independientemente como entidad unicelular, o bien, formar parte de una organizacin mayor, como un organismo pluricelular. La clula presenta dos modelos bsicos: procarionte y eucarionte. Su organizacin general comprende: membrana plasmtica, citoplasma y genoma.La teora celular es la base sobre la que se sustenta gran parte de la biologa. Todos los seres vivos que forman los reinos biolgicos estn formados por clulas.El concepto de clula como unidad anatmica y funcional de los organismos surgi entre los aos 1830 y 1880, aunque fue en el siglo XVII que Robert Hooke le dio el nombre de clula. Para 1830 se dispona ya de microscopios con pticas ms desarrolladas, lo que permiti a investigadores como Theodor Schwann y Matthias Schleiden establecer los postulados de la teora celular, que afirma, entre otras cosas, que la clula es una unidad morfolgica de todo ser vivo.Caractersticas de las clulasTodas las clulas tienen unas caractersticas comunes que son:Caractersticas estructurales Individualidad: Todas las clulas estn rodeadas de una membrana plasmtica que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene el potencial elctrico de la clula. Algunas clulas como las bacterias y las clulas vegetales poseen una pared celular que rodea a la membrana plasmtica. Contienen un medio hidrosalino, el citoplasma, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que estn inmersos los orgnulos celulares. Autogobierno: poseen ADN, el material hereditario de los genes y que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular. ARN, que expresa la informacin contenida en el ADN. Enzimas y otras protenas que ponen en funcionamiento la maquinaria celular. Una gran variedad de otras biomolculas.Caractersticas diferenciales y funcionales de las clulasLas clulas vivas son un sistema bioqumico complejo. Las caractersticas que permiten diferenciar las clulas de los sistemas qumicos no vivos son:1. Autoalimentacin o nutricin. Las clulas toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberan energa y eliminan productos de desecho, mediante el metabolismo.2. Autorreplicacin o crecimiento. Las clulas son capaces de dirigir su propia sntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una clula crece y se divide, formando dos clulas, en una clula idntica a la clula original, mediante la divisin celular.3. Diferenciacin. Muchas clulas pueden sufrir cambios de forma o funcin en un proceso llamado diferenciacin celular. Cuando una clula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse. La diferenciacin es a menudo parte del ciclo de vida celular en que las clulas forman estructuras especializadas relacionadas con la reproduccin, la dispersin o la supervivencia.4. Sealizacin qumica. Las clulas responden a estmulos qumicos y fsicos tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de clulas mviles, hacia determinados estmulos ambientales o en direccin opuesta mediante un proceso que se denomina sntesis. Adems, con frecuencia las clulas pueden interaccionar o comunicar con otras clulas, generalmente por medio de seales o mensajeros qumicos, como hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento... en seres pluricelulares en complicados procesos de comunicacin celular y transduccin de seales.5. Evolucin. 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 clulas de modo regular) que pueden influir en la adaptacin global de la clula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolucin es la seleccin de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.ClasificacinExisten dos tipos bsicos de clulas: procariotas y eucariotas.

Las clulas procariotas son estructuralmente mas simples que las eucariotas. Conformaron los primeros organismos del tipo unicelular que aparecieron sobre la tierra, hace unos 3.500 millones de aos.Las clulas procariotas tienen el material gentico concentrado en la regin central del citoplasma, pero sin una membrana protectora que defina un ncleo. La clula no tiene orgnulos a excepcin de ribosomas- ni estructuras especializadas. Como no poseen mitocondrias, los procariotas obtienen energa del medio mediante reacciones de gluclisis en los mesosomas o en el citosol. Estn representados por los organismos del dominio Bacteria (bacterias y algas cianofceas) y por los organismos pertenecientes al Dominio Archaea (extremfilos) Las clulas eucariotas son ms complejas que las procariotas y surgieron a partir de estas por el fenmeno de Endosimbiosis, hace unos 1.000 millones de aos.Tienen mayor tamao y su organizacin es ms compleja, con presencia de organelas que le permiten una notable especializacin en sus funciones. El ADN est contenido en un ncleo con doble membrana atravesado por poros. Las clulas eucariotas estn presentes en los organismos pertenecientes al Dominio Eukarya (Protistas, Hongos, Plantas y Animales)Estructura de una clula eucariota

Las clulas eucariotas estn formadas por diferentes estructuras y organelas que desarrollan diversas funciones, a saber: Membrana plasmtica, celular o citoplasmtica. Separa la clula del exterior y regula la entrada y salida de compuestos. Es semipermeable. Citoplasma. Medio hidrosalino donde se llevan a cabo gran parte de las reacciones qumicas de la clula. Citoesqueleto. Entramado interno que da soporte estructural a la clula. Ncleo. Contiene la mayor parte del material gentico (ADN), ya sea como cromatina o como cromosomas. Nucleolo. Su funcin principal es la produccin y ensamblaje de ribosomas y la sntesis de ARN. Ribosomas. Realizan la sntesis de protenas a partir de la informacin gentica que llega del ncleo en forma de ARN mensajero. Retculo endoplasmtico rugoso (o granular). Conjunto de membranas que reciben las protenas que producen los ribosomas adosados a sus membranas y participan en el transporte intracelular. Retculo endoplasmtico liso. Conjunto de membranas que realizan varios procesos metablicos, incluyendo la sntesis de lpidos: triglicridos, fosfolpidos y esteroides, participan en el transporte intracelular. Aparato de Golgi. Sintetiza o transforma compuestos previamente sintetizados (carbohidratos, protenas), ensambla lisosomas y participa en el embalaje y transporte intracelular y la fabriccin de membrana plasmtica. Mitocondrias. Encargadas de la produccin de energa (ATP) a partir de la respiracin celular. Vacuolas. Almacenan alimentos o productos de desecho y participan en la homeostasis. Vesculas. Almacenan, transportan o digieren productos y residuos celulares. Lisosomas. Contienen enzimas que digieren materiales de origen externo o interno que llegan a ellos. Centrolos (slo en la clula animal). Estructuras tubulares que ayudan a la separacin de los cromosomas durante la divisin celular. Cloroplastos (slo en las clulas de plantas y algas). Realizan la fotosntesis. Cromoplastos (slo en las clulas de plantas y algas). Sintetizan y almacenan pigmentos. Pared celular (slo en la clula vegetal, de algas, hongos y protistas). Capa exterior a la membrana citoplasmtica que protege a la clula y le da rigidez.Diferencias entre las clulas animales y vegetalesClula animal No tiene pared celular (membrana celulsica) Presentan diversas formas de acuerdo con su funcin. No tiene plastos Puede tener vacuolas pero no son muy grandes. Presenta centrolos ue son agregados de microtbulos cilndricos que forman los cilios y los flagelos y facilitan la divisin celular.Clula vegetal Presentan una pared celular compuesta principalmente de celulosa) que da mayor resistencia a la clula. Disponen de plastos como cloroplastos (orgnulo capaz de realizar la fotosntesis), cromoplastos (orgnulos que acumulan pigmentos) o leucoplastos (orgnulos que acumulan el almidn fabricado en la fotosntesis).. Poseen Vacuolas de gran tamao que acumulan sustancias de reserva o de desecho producidas por la clula. Presentan Plasmodesmos que son conexiones citoplasmticas que permiten la circulacin directa de las sustancias del citoplasma de una clula a otra.Funciones de las clulasTodas las clulas realizan tres funciones vitales: nutricin, relacin y reproduccin. Otras funciones o derivadas de estas serian: Irritabilidad: es la capacidad del protoplasma para responder a un estmulo. Es ms notable en las neuronas y desaparece con la muerte celular. Conductividad: es la generacin de una onda de excitacin (impulso elctrico) a toda la clula a partir del punto de estimulacin. Esta y la irritabilidad son las propiedades fisiolgicas ms importantes de las neuronas. Contractilidad: es la capacidad de una clula para cambiar de forma, generalmente por acortamiento. Est muy desarrollada en las clulas musculares. Absorcin: es la capacidad de las clulas para captar sustancias del medio. Secrecin: es el proceso por medio del cual la clula expulsa materiales tiles como una enzima digestiva o una hormona. Excrecin: es la eliminacin de los productos de desecho del metabolismo celular.Tamao, forma y funcin de las clulas Tamao: Las mayora de las clulas son microscpicas, es decir, no son observables a simple vista sino al microscopio. A pesar de ser muy pequeas (un milmetro cbico de sangre puede contener unos cinco millones de clulas), el tamao de las clulas es extremadamente variable. Existen bacterias con 1 y 2 micras de longitud. Las clulas humanas son muy variables: hemates de 7 micras, hepatocitos con 20 micras, espermatozoides de 53 micras y vulos de 150 micras. En las clulas vegetales los granos de polen pueden llegar a medir de 200 a 300 micras y algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 (codorniz) y 7 centmetros (avestruz) de dimetro. Para la viabilidad de la clula y su correcto funcionamiento siempre se debe tener en cuenta la relacin superficie-volumen. Puede aumentar considerablemente el volumen de la clula y no as su superficie de intercambio de membrana lo que dificultara el nivel y regulacin de los intercambios de sustancias vitales para la clula. Tambin es importante la relacin entre volumen citoplasmtico y volumen nuclear. El mismo nmero de cromosomas no puede controlar un aumento de volumen desproporcionado, puesto que no regulara ni controlara adecuadamente las funciones de toda la clula. Forma y funcin: Las clulas presentan una gran variabilidad de formas, e incluso, algunas no ofrecen una forma fija. Pueden ser: fusiformes (forma de huso), estrelladas, prismticas, aplanadas, elpticas, globosas o redondeadas, etc. Algunas tienen una pared rgida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y emitir prolongaciones citoplasmticas (pseudpodos) para desplazarse o conseguir alimento. Hay clulas libres que no muestran esas estructuras de desplazamiento pero poseen cilios o flagelos que son estructuras derivadas de un orgnulo celular (centriolo) que dota a estas clulas de movimiento. La funcin que realice la clula determina su forma, por lo que encontramos diferentes tipos de clulas:1. Clulas contrctiles que suelen ser alargadas, como las clulas musculares.2. Clulas con finas prolongaciones, como las neuronas que transmiten el impulso nervioso.3. Clulas con microvellosidades o con pliegues, como las del intestino para ampliar la superficie de contacto y de intercambio de sustancias.4. Clulas cbicas, prismticas o aplanadas como las epiteliales que recubren superficies como las losas de un pavimento.El calor en la clulaTodo ser vivo y cada una de sus clulas presentan una determinada temperatura a la cual pueden realizar sus actividades. Los cambios de temperatura detienen o aumentan la actividad celular. En general, una ligera elevacin de temperatura activa el trabajo del protoplasma; por el contrario, un descenso inactiva la clula.Experiencias realizadas con los protozoarios indican que a una temperatura de 25 C su actividad es normal; a 30 C la actividad y los movimientos son ms rpidos; al sobrepasar esta temperatura las funciones son desordenadas y la clula puede morir.La reaccin de los seres ante la temperatura se llama termotaxismo, y es positiva si el ser se desplaza en busca de calor o negativa si se aleja de l.Origen de las clulasLa comunidad cientfica cree que todos los organismos que viven sobre la Tierra, proceden de una nica clula primitiva nacida hace varios miles de millones de aos. Las similitudes entre todos los seres vivos parecen tan acusados que no lo explica de otra manera.Las clulas vivas surgieron probablemente en la Tierra gracias a la agregacin espontnea de molculas, hace aproximadamente 3500 millones de aos. Conociendo los organismos actuales y las molculas que contienen, parece que debieron producirse por lo menos tres etapas antes de que surgiera la primera clula:1. Debieron formarse polmeros de ARN capaces de dirigir su propia replicacin a travs de interacciones de apareamiento de bases complementarias.2. Debieron desarrollarse mecanismos mediante los cuales una molcula de ARN pudiera dirigir la sntesis de una protena.3. Tuvo que ensamblarse una membrana lipdica para rodear a la mezcla autoreplicante de ARN y molculas proteicas. En alguna fase posterior del proceso evolutivo, el ADN ocup el lugar del ARN como material hereditario..Hace unos 1.500 millones de aos se produjo la transicin desde clulas pequeas con una estructura interna relativamente sencilla (clulas procariotas), hasta clulas ms grandes, ms complejas como las que componen los animales y las plantas (clulas eucariotas).Descubrimiento y conocimiento histrico de las clulas En 1665 Robert Hooke public los resultados de sus observaciones sobre tejidos vegetales como el corcho, realizadas con un microscopio de 50 aumentos construido por l mismo. Este investigador fue el primero que, al ver en esos tejidos unidades que se repetan a modo de celdillas de un panal, llam a esas unidades de repeticin clulas (del latn cellulae, celdillas). Pero Hooke slo pudo observar clulas muertas por lo que no pudo describir las estructuras de su interior. En la dcada de 1670, Anton Van Leeuwenhoek, observ protozoos y bacterias. En la dcada de 1830, Theodor Schwann estudi la clula animal; junto con Matthias Schleiden postularon que las clulas son las unidades bioelementales en la formacin de las plantas y animales, y que son la base fundamental del proceso vital. En 1745 Needham, animlculos en infusiones. En 1831 Brown, el ncleo celular. En 1839 Purkinje, el citoplasma celular. En 1850 Rudolf Virchow, descubri que todas las clulas provienen de otras clulas. En 1857 Klliker, las mitocondrias. En 1860 Pasteur, esterilizacin de infusiones. En 1880 August Weismann descubri que las clulas actuales comparten similitud estructural y molecular con clulas de tiempos remotos.