Características de las células y diversidad celular


Características de las células y diversidad celular. El objetivo de este pequeño artículo será describir ¿cómo se diferencian las células en tamaño y forma?

Diversidad celular

El cuerpo de un ser humano adulto promedio está compuesto por casi 100 billones de células. Todas ellas pueden clasificarse en alrededor de 200 tipos celulares. Las células presentan considerables variaciones en tamaño. Es necesario utilizar microscopios de alta resolución para ver las células más pequeñas del cuerpo. La célula más grande, un óvulo, es casi perceptible al ojo humano.

Los tamaños de las células se miden en unidades denominadas micrómetros. Un micrómetro (µm) es igual a la millonésima parte de un metro. Mientras que una célula sanguínea tiene un diámetro de 8 µm, un óvulo tiene alrededor de 140 µm de diámetro.

Las formas de las células también presentan variaciones considerables. Pueden ser esféricas, ovaladas, planas, cúbicas, prismáticas, alargadas, con forma de estrella, cilíndricas o discoidales. La forma de una célula se relaciona con la función que cumple.

Por ejemplo, una célula espermática tiene una larga cola a manera de látigo (flagelo) que utiliza para la locomoción. La forma de disco de los glóbulos rojos les provee de una amplia superficie que aumenta su capacidad para transportar y ceder el oxígeno a otras células. La forma de huso alargado que toman las células musculares lisas les permite acortarse a medida que se contraen.
Características de las células y diversidad celular

Este cambio hace posible que los grupos de células musculares puedan disminuir o aumentar el diámetro de los vasos por los cuales circula la sangre. De esta forma regulan el flujo sanguíneo a través de los diferentes tejidos.

Algunas células tienen microvellosidades que aumentan a gran medida su superficie. Las microvellosidades son comunes en células epiteliales de revestimiento del intestino delgado, donde la superficie extensa acelera ala absorción de los nutrientes que provienen de la digestión de los alimentos.

Las células nerviosas tienen largas prolongaciones que les permiten conducir los impulsos nerviosos a distancias considerables. La organización celular también permite la organización de las células en tejidos más complejos y órganos.

Las células Eucariotas suelen contener el material de tipo hereditario de manera aislada del citoplasma por medio una membrana doble, además de presentar una cantidad de orgánulos aislados del citoplasma por medio membranas en los que se ejecutan una cierta variedad de funciones metabólicas celulares, como lo vienen a ser la respiración, la fotosíntesis, transcripción de información, entre otras.

Presentan una organización eucariótica, los protozoos, las células de casi toda la totalidad de las algas, y todas las células de los organismos pluricelulares.

Las células procariotas se caracterizan por no presentar el material hereditario envuelto en ninguna membrana, así como también por el hecho de contenter pocas estructuras membranosas, pocos orgánulos, por lo que las funciones no se realizan dentro de estructuras especializadas, sino en el citoplasma.

A este grupo pertenecen las bacterias, las cianofíceas y las partículas PPLO (microplasma u organismos del tipo de la pleuroneumonía). Otra característica de muchas de este tipo de células es el no tener un núcleo totalmente definido.

Los virus no presentan estructura membranosa, su constitución es relativamente simple; consiste en un ácido nucleico envuelto en una cápsula proteica más o menos compleja, por lo que su duplicación está condicionada a su entrada en una célula.

Todas las celdas están compuestas por los mismos tipos de bloques de construcción moleculares y comparten algunas características comunes. No obstante, a pesar de contar con características comunes, la diversidad celular es enorme, tanto entre diferentes tipos de organismos como dentro de organismos multicelulares individuales (organismos que contienen muchos tipos de células diferentes, como por ejemplo los seres humanos).

Entre las propiedades que tienen en común las células es que usan los mismos tipos de macromoléculas basadas en carbono como componentes básicos, como por ejemplo las proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos. También usan el ADN como material genético, que decodifican para fabricar proteínas. Finalmente, otra característica común entre células es que están encerradas por una membrana y requieren un suministro constante de energía, por medio de los alimentos que ingerirnos, por ejemplo.

Algunas personas quizá podrían preguntarse si otra propiedad común de las células podría ser la capacidad de crecer y dividirse, pero hay que tener en cuenta que dentro de los organismos multicelulares adultos, algunas células especializadas de forma individual, pierden su capacidad para dividirse; por ejemplo, las células nerviosas maduras (también conocidas como neuronas) de hecho no pueden dividirse.

Las células animales y humanas tienen varios organelos especializados (compartimentos subcelulares) cada uno encerrado por su propia membrana intracelular. El ADN se separa del citoplasma de la célula porque está encerrado por una membrana nuclear, formando un gran orgánulo llamado núcleo. Otro tipo de orgánulo encontrado en este tipo de células es la mitocondria. Las mitocondrias desempeñan un papel vital en la función y supervivencia de las células porque generan la mayor parte del suministro celular energético por medio de una sustancia llamada adenosina-trifosfato (ATP).

El ATP se mueve alrededor de la célula y proporciona la energía que se necesita para impulsar las reacciones bioquímicas que construyen moléculas esenciales de unidades más pequeñas (por ejemplo, construir una proteína a partir de aminoácidos).

Los diferentes tipos de células en organismos multicelulares están especializadas para realizar diferentes funciones, como el movimiento/deplazamiento o la secreción de residuos que se generan por ejemplo en reacciones metabólicas. Diferentes moléculas, en particular, pero no exclusivamente de estructura proteica, juegan un papel importante en estas funciones especializadas.

En animales y humanos, las células musculares sintetizan proteínas específicas que les permiten contraerse, mientras que las células no contráctiles, como por ejemplo las células de la piel, no sintetizan estas proteínas. La expresión diferencial de las proteínas es, por lo tanto, fundamental para las propiedades características de las células especializadas.

Además de las diferencias en las propiedades bioquímicas de los diversos tipos de células en organismos multicelulares, las formas de los diferentes tipos de células también varían. En humanos, por ejemplo, los glóbulos rojos (eritrocitos) son pequeños y tienen forma de disco, mientras que las células nerviosas (neuronas) tienen procesos largos, llamados axones, algunos de los cuales se extienden largas distancias, por ejemplo desde la médula espinal hasta los músculos de los dedos. La estructura, o forma (es decir, la forma y el aspecto) de las células se conoce como "morfología celular" y juega un papel importante en la función celular.

En organismos multicelulares, diferentes tipos de células tienden a organizarse en distintos grupos o tejidos según su función. Los organismos más complejos, como lo es el caso de los seres humanos, han desarrollado estructuras altamente organizados de diferentes tipos de células y tejidos en órganos y sistemas de órganos que realizan funciones específicas. Los ejemplos incluyen el sistema cardiovascular y digestivo.

Todas las células vivas están continuamente activas. Además de los ejemplos obvios de la actividad física exhibida por las células musculares y móviles como por ejemplo las células espermáticas, a nivel molecular todas las células son altamente dinámicas. Continuamente toman nutrientes de su entorno y los utilizan como fuente de energía y también hacen uso de materias primas para sintetizar nuevas moléculas; Las células transportan las moléculas a diferentes lugares dentro de ellas mismas y eliminan las moléculas de desecho; y si las condiciones son las adecuadas, muchas células crecen y se dividen.

Algunas células pueden cambiar su forma y todas las células responden a los cambios en el entorno e interactúan de varias maneras entre sí, mediante procesos conocidos como comunicación celular o señalización celular. Todos estos procesos diferentes requieren el movimiento constante de moléculas, y también acontecen múltiples eventos bioquímicos coordinados y, en algunos casos, importantes reestructuraciones dentro de la célula. Además de estos "procesos de limpieza" que tienen lugar dentro de todas las células, algunas reacciones especializadas ocurren solo en tipos de células particulares.

Por todo lo explicado anteriormente, es sorprendente pensar que una gama tan amplia de especialización celular surge de la simple combinación de gametos (espermatozoides y óvulos) que se fusionan para combinar su material genético y comenzar el trabajo de producir un nuevo organismo multicelular: en este caso hablaríamos de un ser humano.

Bibliografía:

Tórtora y Derrickson. Principios de anatomía y fisiología (onceava edición)

William D. Mc Ardle, Frank I. Katch, Vitor L. Katch. Exercise Physiology 7th edition.

https://www.britannica.com

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Oleh

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