Células y Tejidos

La célula es reconocida como la unidad anatómica, fisiológica y de origen de todo ser vivo. Cada célula es capaz de desarrollar todas las actividades asociadas a la vida: nutrición, relación y reproducción, funcionando como un ser con vida propia.

Los organismos pueden clasificarse según su número de células en unicelulares (como bacterias, euglenas y amibas) o pluricelulares (como humanos, animales y plantas). El tamaño celular varía considerablemente, generalmente entre 5 y 60 micras, requiriendo un microscopio para su observación.

Además del tamaño, las células presentan una amplia variedad de formas adaptadas a sus funciones específicas, como esféricas, cúbicas, aplanadas, poliédricas o irregulares.

💡 ¿Sabías que en un solo cuerpo humano pueden existir más de 30 billones de células, cada una cumpliendo funciones específicas?

Clasificación de las Células

Las células se clasifican en dos grandes grupos según su complejidad estructural:

Células procariotas: Son más pequeñas $0.5-3 µm$ y simples. Carecen de núcleo definido, por lo que su material genético está disperso en el citosol. No poseen sistemas de endomembranas ni organelos delimitados por membranas biológicas. Se dividen en arqueas y bacterias. Contienen ribosomas más pequeños (70S) y pueden tener plásmidos (ADN extracromosómico).

Células eucariotas: Son más grandes $2-100 µm$ y complejas. Presentan un núcleo definido rodeado por una membrana nuclear que protege su material genético. Contienen diversos organelos especializados delimitados por membranas. Sus ribosomas son más grandes (80S). Pueden ser células animales o vegetales.

La principal diferencia entre ambos tipos es la organización interna y la complejidad de sus estructuras, siendo las eucariotas más evolucionadas y especializadas.

Células Eucariotas

Las células eucariotas representan un nivel de complejidad celular avanzado. Su característica distintiva es la presencia de organelos intracitoplasmáticos especializados, cada uno con funciones específicas.

El núcleo es el organelo más prominente, rodeado por una membrana nuclear que contiene poros. Alberga el material genético (ADN y cromosomas) y regula las funciones celulares. En su interior se encuentra el nucleolo, donde se fabrican los ribosomas.

El citoplasma está compuesto principalmente por agua y contiene diversos organelos flotando en él. Estos organelos se dividen en dos categorías principales: membranosos (como mitocondrias, retículo endoplasmático y aparato de Golgi) y no membranosos (como ribosomas, microfilamentos y centriolos).

🔬 Las células eucariotas evolucionaron hace aproximadamente 2.000 millones de años, representando un salto evolutivo que permitió la especialización celular y el desarrollo de organismos multicelulares complejos.

Organelos Membranosos

Los organelos membranosos son estructuras celulares rodeadas por membranas biológicas que cumplen funciones específicas:

La membrana plasmática regula la entrada y salida de sustancias. El retículo endoplasmático rugoso (RER) participa en la síntesis y modificación de proteínas, mientras que el retículo endoplasmático liso (REL) interviene en la síntesis de lípidos y esteroides.

El aparato de Golgi modifica, clasifica y empaqueta proteínas y lípidos para su transporte. Las mitocondrias, conocidas como "centrales energéticas", producen ATP mediante la respiración celular y poseen la capacidad única de autorreplicarse.

Otros organelos membranosos importantes incluyen los lisosomas (organelas digestivas ricas en enzimas hidrolíticas), los peroxisomas (efectúan reacciones metabólicas y protegen contra sustancias lesivas) y diversas vesículas de transporte que facilitan el movimiento de sustancias dentro y fuera de la célula.

Organelos No Membranosos

Los organelos no membranosos carecen de membrana limitante pero son fundamentales para la estructura y función celular:

Los microtúbulos y filamentos conforman el citoesqueleto, proporcionando soporte estructural y facilitando el movimiento celular. Los microtúbulos se encuentran en cilios, flagelos, huso acromático y centriolos, mientras que los filamentos (de actina e intermedios) proporcionan resistencia a la tracción y solidez.

Los centriolos son estructuras cilíndricas cortas ubicadas cerca del núcleo que actúan como organizadores durante la interfase y mitosis, siendo esenciales para la reproducción celular.

Los ribosomas, compuestos por RNA ribosomal y proteínas, pueden encontrarse libres en el citoplasma o asociados al retículo endoplasmático rugoso. Su función principal es sintetizar proteínas siguiendo las instrucciones del material genético.

💡 Los ribosomas pueden producir miles de proteínas diferentes por minuto, siendo considerados las "fábricas de proteínas" de la célula.

Inclusiones Celulares

Las inclusiones son componentes no vivos dentro de la célula que pueden estar rodeados por membrana o carecer de ella. A diferencia de los organelos, no participan directamente en los procesos metabólicos pero cumplen funciones importantes.

Entre las inclusiones rodeadas por membrana encontramos las vesículas de secreción, que almacenan proteínas para liberarlas mediante secreción regulada, y los gránulos de pigmento, que brindan color a distintos tejidos (como el amarillo al tejido adiposo o el verde a la bilis).

Las inclusiones carentes de membrana incluyen los lípidos neutros, que funcionan como nutrimento energético y estructural, y el glucógeno, un polisacárido de reserva energética abundante en hígado y células musculares.

Estas inclusiones pueden constituir una parte significativa del volumen citoplasmático y son fundamentales para el almacenamiento de energía y nutrientes que la célula utilizará según sus necesidades.

Membrana Celular

La membrana plasmática es una estructura delgada $7.5-10 nanómetros$ que constituye la capa más externa de la célula, actuando como barrera selectiva entre el interior celular y el ambiente externo.

Está compuesta por una bicapa de fosfolípidos con proteínas insertadas entre ellos. Cada fosfolípido tiene una "cabeza" polar hidrófila (que atrae el agua) orientada hacia las superficies interna y externa, y una "cola" de ácidos grasos hidrófoba (que repele el agua) orientada hacia el centro de la membrana.

Esta estructura hace que la membrana sea semipermeable, regulando meticulosamente qué sustancias pueden entrar y salir de la célula. Las proteínas especiales integradas en la membrana facilitan el transporte de moléculas que no podrían atravesarla por sí solas.

🔍 La fluidez de la membrana celular es crucial para su funcionamiento. El colesterol presente en ella ayuda a mantener esta fluidez, actuando como un regulador que impide que la membrana se vuelva demasiado rígida o demasiado fluida.

Funciones de la Membrana Celular

La membrana celular desempeña múltiples funciones vitales para la supervivencia y funcionamiento celular:

Proporciona soporte estructural al fijar el citoesqueleto, dando forma a la célula. Además, facilita la adhesión celular al unir la célula con la matriz extracelular, permitiendo que las células se agrupen para formar tejidos complejos.

Actúa como barrera selectiva, regulando el transporte de materiales necesarios para el funcionamiento de los organelos intracelulares. Algunos desplazamientos requieren energía celular (transporte activo), mientras otros ocurren naturalmente (transporte pasivo).

Las proteínas de la membrana funcionan como receptores que reciben señales de otras células y del medio ambiente. También pueden agruparse para formar enzimas que catalizan reacciones metabólicas cerca de la superficie interna de la membrana.

La membrana facilita la comunicación intercelular, permitiendo que las células coordinen sus actividades en organismos multicelulares complejos.

Tejidos: Concepto y Clasificación

Un tejido es un material biológico constituido por un conjunto complejo y organizado de células, distribuidas regularmente con un comportamiento fisiológico coordinado y un origen embrionario común.

En los animales existen cuatro tipos fundamentales de tejidos, cada uno especializado en funciones específicas:

1. Tejido epitelial: Forma superficies de recubrimiento y revestimiento, con células fuertemente unidas y poca materia extracelular.

2. Tejido muscular: Responsable de la movilidad del organismo, con células especializadas en la contracción.

3. Tejido conectivo: Proporciona sostén, rellena espacios entre órganos y tiene funciones de protección y defensa.

4. Tejido nervioso: Especializado en recibir, procesar y transmitir información, controlando las funciones del organismo.

Estos cuatro tipos de tejidos se combinan de diversas formas para construir órganos y sistemas complejos en el cuerpo.

Tejido Epitelial

El tejido epitelial se caracteriza por células fuertemente unidas con muy poco o nada de material extracelular entre ellas. Es avascular (sin vasos sanguíneos) y carece de inervación (terminaciones nerviosas), por lo que siempre está acompañado por tejido conectivo subyacente.

Este tejido puede clasificarse según la cantidad de capas celulares (simple o estratificado) y la morfología de sus células (planas, cúbicas o cilíndricas). También se clasifica según su ubicación como epitelio de recubrimiento (cubre la superficie corporal externa) o de revestimiento (recubre cavidades internas).

Sus diversas funciones incluyen protección contra abrasiones, absorción de nutrientes, secreción de sustancias (moco, enzimas, hormonas), transporte de moléculas a través de capas epiteliales y recepción de estímulos externos.

🔎 El epitelio se renueva constantemente. En la piel, por ejemplo, las células epiteliales son reemplazadas aproximadamente cada 28 días, mientras que en el intestino se regeneran cada 4-5 días.