3: El nivel celular de organización
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Los biólogos celulares y del desarrollo estudian cómo la división continua de una sola célula conduce a tal complejidad y diferenciación. Considera la diferencia entre una célula estructural en la piel y una célula nerviosa. Una célula estructural de la piel puede tener la forma de una placa plana (escamosa) y vivir solo por un corto tiempo antes de que sea derramada y reemplazada. Empacadas firmemente en filas y láminas, las células escamosas de la piel proporcionan una barrera protectora para las células y tejidos que se encuentran debajo. Una célula nerviosa, por otro lado, puede tener la forma de algo así como una estrella, enviando procesos largos de hasta un metro de longitud y puede vivir toda la vida del organismo. Con sus largos apéndices sinuosos, las células nerviosas pueden comunicarse entre sí y con otros tipos de células del cuerpo y enviar señales rápidas que informan al organismo sobre su entorno y le permiten interactuar con ese ambiente. Estas diferencias ilustran un tema muy importante que es consistente en todos los niveles organizacionales de la biología: la forma de una estructura es óptima para realizar funciones particulares asignadas a esa estructura.
- 3.0: Preludio al Nivel Celular de Organización
- Te desarrollaste de un solo óvulo fertilizado al complejo organismo que contiene billones de células que ves cuando te miras en un espejo. Durante este proceso de desarrollo, las células tempranas e indiferenciadas se diferencian y se especializan en su estructura y función. Estos diferentes tipos celulares forman tejidos especializados que trabajan en concierto para realizar todas las funciones necesarias para el organismo vivo.
- 3.1: La Membrana Celular
- A pesar de las diferencias en estructura y función, todas las células vivas en organismos multicelulares tienen una membrana celular circundante. A medida que la capa externa de tu piel separa tu cuerpo de su entorno, la membrana celular (también conocida como membrana plasmática) separa el contenido interno de una célula de su entorno exterior. Esta membrana celular proporciona una barrera protectora alrededor de la célula y regula qué materiales pueden entrar o salir.
- 3.2: El citoplasma y los orgánulos celulares
- Ahora que has aprendido que la membrana celular rodea a todas las células, puedes sumergirte dentro de una célula humana prototípica para conocer sus componentes internos y sus funciones. Todas las células vivas en organismos multicelulares contienen un compartimento citoplásmico interno y un núcleo dentro del citoplasma. El citosol, la sustancia gelatinosa dentro de la célula, proporciona el medio fluido necesario para las reacciones bioquímicas. Las células eucariotas, incluyendo todas las células animales, también contienen diversos orgánulos.
- 3.3: El núcleo y la replicación del ADN
- El núcleo es el más grande y prominente de los orgánulos de una célula (Figura 3.3.1). El núcleo generalmente se considera el centro de control de la célula porque almacena todas las instrucciones genéticas para la fabricación de proteínas. Curiosamente, algunas células en el cuerpo, como las células musculares, contienen más de un núcleo, lo que se conoce como multinucleado. Otras células, como los glóbulos rojos de mamíferos, no contienen núcleos en absoluto.
- 3.4: Síntesis de Proteínas
- La mayoría de los componentes estructurales de la célula están compuestos, al menos en parte, por proteínas y prácticamente todas las funciones que realiza una célula se completan con la ayuda de proteínas. Una de las clases de proteínas más importantes son las enzimas, que ayudan a acelerar las reacciones bioquímicas necesarias que tienen lugar dentro de la célula. Algunas de estas reacciones bioquímicas críticas incluyen construir moléculas más grandes a partir de componentes más pequeños y descomponer moléculas más grandes en componentes más pequeños.
- 3.5: Crecimiento y División Celular
- Las células en el cuerpo se reemplazan a lo largo de la vida de una persona. Por ejemplo, las células que recubren el tracto gastrointestinal deben ser reemplazadas frecuentemente cuando constantemente “desgastadas” por el movimiento de los alimentos a través del intestino. Pero, ¿qué hace que una célula se divida y cómo se prepara y completa la división celular? El ciclo celulares la secuencia de eventos en la vida de la célula desde el momento en que se crea al final de un ciclo previo de división celular hasta que luego se divide, generando dos
- 3.6: Diferenciación celular
- ¿Cómo se desarrolla un organismo complejo como un ser humano a partir de una sola célula, un huevo fertilizado, en la amplia gama de tipos de células como las células nerviosas, las células musculares y las células epiteliales que caracterizan al adulto? A lo largo del desarrollo y la edad adulta, el proceso de diferenciación celular lleva a las células a asumir su morfología y fisiología finales. La diferenciación es el proceso por el cual las células no especializadas se especializan para llevar a cabo distintas funciones.