La Célula - Parte II.

Qué se conoce como, la célula? 

Unidad morfológica funcional, más pequeña que presenta propiedades básicas de la vida. Tiene como función llevar el metabolismo, mantener la homeostasis, crecer y asi mismo reproducirse. 

Además de esto podemos conocer otras funciones celulares como; 

✓ Función de nutrición, no es más que la toma de nutrientes y posteriormente la transformación para poder crecer, relacionarse o dividirse. 

✓ Función de relación, proceso de generar tactismos* (generando una respuesta) frente a los cambios que se producen en el medio (estímulos). 

✓ Función de reproducción; es el mecanismo que establece la célula para dividirse, con la finalidad de acrecentar el número de individuos de la especie. 

Asimismo, hacemos un preámbulo en el ciclo celular, el cual se denomina como la formación de una célula hasta que se divide para la creación de dos células nuevas. 

Se conoce al ciclo celular como la distinta duración entre las células de diferentes seres vivos, incluso sobre las células del mismo ser, además la mayor parte del ciclo está ocupada por la interfase, a continuación se describe el proceso; 

Interfase;

En esta etapa la célula se encuentra accionando la síntesis* de todo tipo de sustancias, incluyendo las necesarias para la división posterior a la Interfase; en esta etapa no se evidencian grandes cambios a niveles estructurales en cuando a la cromatina* que sean visibles.

A su vez se divide en tres periodos conocidos como G1, S y G2. El primer periodo (G1) aparece posterior a la división que se originó la célula, por tanto se conoce que en este proceso se sintetizan una gran cantidad de moléculas, donde además la célula aumenta su tamaño, aumentando además el miembro de orgánulos heredados de la célula que la ha originado. 

Entre otros aspectos de los periodos en la Interfase tenemos; 

✓  Cuando la célula realiza nuevamente una division, debe realizar una duplicación del material genético (ADN), una vez sintetizadas en la fase o periodo G1; así que todas las sustancias son necesarias para este proceso. Pero de darse el caso de que la célula no va a dividirse nuevamente, no realizará la duplicación del contenido genético y por tanto el ciclo se bloquea, dando una fase denominada G0. Generalmente, este tipo de bloqueo ocurre en las neuronas, células musculares, células de la epidermis (las cuales se llenan de queratina* y otros tipos celulares que se diferencian para hacer cumplir una función distinta en el organismo, perdiendo la capacidad de división).

(Apreciación del núcleo de la célula, en interfase - G1 probablemente, citoplasma aún no visible imagen tomada con un microscopio óptico y tinción DAPI de ADN, que no es más que un marcador fluorescente; usado para la microscopía de la fluorescencia).

✓ Síntesis del ADN, o conocido como el periodo S; es el proceso donde la célula gasta una gran parte de su energía celular, para hacer la duplicación idéntica a la información de la carga genética. Este proceso se conoce como como la sumatoria de nucleótidos* de bases complementarias a las hebras ya existentes, donde de cada hebra de la doble hélice nace una nueva hebra. Una vez completado este proceso, la célula contiene la información genética duplicada en cada cromosoma. Así podrá repartirse en las dos células hijas formadas en la división celular.

✓ Como último periodo, tenemos el G2, el cual ocurre después de la duplicación del ADN y antes de la división celular; dentro de este periodo, la célula sintetiza una gran cantidad de proteínas implicadas en la creación del huso acromático*. Se conoce que para las células del tipo animal son sintetizados nuevos centriolos, donde a partir de cada uno de los preexistentes, se forma uno nuevo perpendicular a él.

Mitosis;

Se conoce está fase como la división celular de tipo asexual*; en la cual forma dos células idénticas entre sí, y clones de la célula madre. Esta fase además consiste en el reparto equitativo de la información de la carga genética, y posteriormente da inicio a la separación de las células al dividirse el citoplasma por la citocinesis, (este último proceso no es necesario para que se produzca la mitosis). Entre las divisiones de la mitosis, tenemos; 

✓ Profase; se describe a nivel citoplásmico es donde las parejas de los centriolos se disponen lo más separado posible el uno del otro; no sin antes mencionar que entre ellos se construye un citoesqueleto el cual está formado por microtúbulos, esta estructura transformada, se conoce como huso acromático, el cual se genera a partir de cada pareja de centriolos un áster de microtúbulos que crece hacia la zona ecuatorial de la célula, los microtúbulos a su vez de un polo a otro, se contactan entre sí la cromatina se condensa formando a los cromosomas, y finalmente se deshace el nucleolo.

✓ Metafase; es donde se produce la colocación de todos los cromosomas en la zona central de la célula; se conoce por ser la fase de mayor duración, y por ser la formación de una placa oscura llamada la placa ecuatorial.

✓ Anafase; está fase es donde las cromátidas de cada cromosoma se separan cada una a un polo; dichas cromátidas son arrastradas hacia los polos celulares, dónde queda sujeto a que cada polo tiene el mismo número de cromátidas existentes.

✓ Telofase; es donde la envoltura nuclear se organiza a partir del retículo endoplasmático rugoso, sobre las cromátidas las cuales empiezan a descondensarse, y se forma el nucleolo el cual es necesario para sintetizar a los ribosomas.

Se da a conocer que generalmente a partir de este punto, el proceso continúa con una citocinesis; qué es donde los citoplasmas de las dos nuevas células, se separan.

Entonces, qué se conoce como Citocinesis?; 

Se dice que es el reparto de los orgánulos de la célula madre para las células hijas recién formadas; mencionado reparto debe producirse de manera equitativa, cuando el citoplasma se encuentra dividido por la mitad. Una vez dividida, la célula crece aumentando el número de orgánulos, en el caso de las mitocondrias y los plastidios, se caracterizan por tener cierta autonomía de división, es decir que incrementarán su número dependiendo de las necesidades fisiológicas que tengan la célula. 

Se dice que, no todas las citocinesis reparten los componentes citoplasmáticos por igual. La gemación consiste en un modo de reproducción asexual dónde es la célula madre la duplicante aportando su información de la carga genética a su célula hija que recibe menos cantidad de citoplasma (este es un modelo de división producido en las levaduras).

En las células de tipo animal, se produce un anillo contráctil el cual se contrae justo en la zona donde estaba la placa ecuatorial de la célula, este anillo estrangula al citoplasma de la región; cuando finaliza este proceso el espacio es tan reducido que la membrana plasmática es fusionada y separa una célula hija de la otra. 

En cambio en las células de las plantas, este proceso se produce debido a la intervención de los microtúbulos del citoesqueleto los cuales están localizados en el ecuador celular y las vesículas del aparato de Golgi, conteniendo a su vez sustancias que forman la pared celular. Las vesículas del aparato de Golgi se fusionan entre sí, a su vez se forma un disco lleno de hemicelulosa y pectina*. La membrana del disco se fusiona con la membrana plasmática, por lo que las dos células hijas quedan separadas y entre ellas aparece la lámina media. Se conoce que esta pared primordial, es compartida por las dos células hijas y está atravesada en muchos puntos por puentes citoplásmicos que forman a los plasmodesmos.

Meiosis

También conocido como un modelo de división celular, en esta fase se produce al intercambio la información entre los cromosomas homólogos, y se reduce a la mitad el número de cromosomas en las células formadas, por lo que son haploides.

Por tal motivo cuando dos células haploides son fusionadas, la célula formada restablece el número de cromosomas, donde de manera invariable queda sujeto este número de cromosomas a lo largo del tiempo. Por tanto se conoce que el contenido genético que aparece en la nueva célula ha variado. Este es un avance evolutivo importante, ya que permite que aparezcan seres variados genéticamente; los cuales pueden resultar en una mejor o peor adaptación de sus progenitores para el medio ambiente donde se desarrollan. 

Este proceso ocurre en dos etapas denominadas, primera división meiótica y segunda división meiótica, donde a su vez estás etapas se subdividen en 4 fases, a continuación la explicación del proceso meiótico.

Primera división meiótica;

✓ Profase I; es donde la cromatina se condensa, formando cromosomas visibles al microscopio óptico, dónde además son unidos por sus extremos a la envoltura nuclear. 

Es entonces dónde los cromosomas homólogos* (es decir de una misma pareja) se juntan produciendo un emparejamiento, dónde intercambian información de la carga genética (llamado también recombinación genética), mediante un sobrecruzamiento de las cromátidas. 

Se conoce además a nivel citoplasmático que se forma el huso acromático, esto sucede a partir de los microtúbulos que salen de las regiones polares, en las que se encuentra las parejas de centriolos, una en cada polo celular. 

✓Metafase I; se origina en la placa ecuatorial por la unión de los cromosomas homólogos a los microtúbulos del huso acromático. 

✓Anafase I; esta en etapa los cromosomas homólogos se separan, dirigiéndose cada uno a un polo opuesto de la célula. En cada polo aparece la mitad de cromosomas. 

✓Telofase I; es la etapa donde los cromosomas alcanzan a la polos celulares. En torno a ellos se forma la membrana, y aparece el nucléolo. Por los general se produce un citocinesis, dónde conlleva un reparto de citoplasma, que en muchos casos no es de forma equitativa. 

Segunda division meiótica;

✓Profase II; es la etapa donde los cromosomas vuelven a condensarse, con las dos cromátidas diferentes; debido al resultado de la recombinación genética producida por el sobrecruzamiento. Adicionalmente, desaparece el nucléolo y la envoltura nuclear, además los cromosomas se adhieren a los microtúbulos de nuevo al huso acromático. 

✓Metafase II; es donde los cromosomas se disponen en el ecuador celular, formando la placa ecuatorial. 

✓Anafase II; es donde las cromátidas de cada cromosoma se separan, cada una dirigida a un polo. 

✓Telofase II; es la etapa donde se organiza una envoltura nuclear alrededor de los cromosomas que se van descondensando. Adicionalmente, aparece el nucléolo y el contenido citoplasmático es repartido mediante una citocinesis. 

Resultado de la Meiosis;

Se obtienen 4 células, con la mitad de información de la carga genética, de la célula que es dividida. Se ha de reconocer, que cada celular obtenida es diferente a las demas, eso de debe a la variable en los cambios que sufre y a los repartos en los cromosomas homólogos y cromátidas. Además de ello, se conoce que las cromátidas son muy diferentes a las que se encuentran en la célula madre, esto se debe a los intercambios generados por el sobrecruzamiento. 

Por ende, las células que se obtienen como resultado de la Meiosis, pueden fusionarse con otras, dónde se produce una nueva célula conteniendo la misma carga genética que la célula inicial. Por tal motivo, se conoce que mediante este mecanismo,sea poco probable que se genere una célula genéticamente igual a la inicial. 

Ciertamente la etapa de la Meiosis, genera un avance evolutivo en cuanto a la forma reproductiva de los organismos, esto debido al intercambio de los materiales de la carga genética de las distintas células, por lo que se generan células genéticamente nuevas, muy diferentes a las progenitoras. Esto es un resultado de la variabilidad en cuanto a la adaptación y pervivencia de los organismos a las condiciones y cambios producidos en el medio dónde viven.

Diferencia entre las Células;

Célula Procariota vs Célula Eucariota

1) Célula Procariota, carece de núcleo protector del material de la carga genética. Mientras que la Célula Eucariota presenta núcleo limitado por una estructura membranosa. 

2) El citoplasma de la Célula Eucariota se encuentra compartido, dónde presenta orgánulos, mientras que la Célula Procariota, no tiene esta compartimiento. 

3) La Célula Procariota,se encuentra protegida por una pared bacteriana, muy distinta a la que envuelve a las células vegetales. 

4) Las Células Procariotas, se conocen como seres más primitivos que las Células Eucariotas.

5) La carga genética (ADN) en las Células Procariotas es circular, en las Células Eucariotas es lineal.

6) Cuando se presentan flagelos, la estructura es diferente en Células Procariotas y Eucariotas. 

7) En la membrana plasmática de las Células Procariotas, hay mayor existencia de proteínas que la membrana de las Células Eucariotas. 

8) La Célula Procariota, tiene invaginaciones* en la membrana; llamadas mesosomas*.

Célula Vegetal vs Célula Animal

1) La Célula Vegetal, suele ser más grande que la Célula Animal, y presenta una pared exterior, la cual es rígida, y está formada por celulosa. Esta pared da a la Célula Vegetal una forma constante y con aspecto poliédrico.

2) La Célula Vegetal, contiene orgánulos fotosintéticos, de color verde por el contenido de clorofila. Estos orgánulos son conocidos como cloroplastos. Las células que contienen cloroplastos son autótrofas*; las Célula Animal es heterótrofas*.

3) La Célula Vegetal suele contener una bolsa como almacén de sustancias, principalmente el agua. Ese orgánulo recibe por nombre, vacuola; el cual muchas veces resulta ser tan grande que puede ocupar todo el espacio de la célula.

4) Las Células Vegetales, no presentan centriolos, aunque poseen citoesqueleto y forman el huso aromático en su división.

5) Cuando la célula se divide en dos (Mitosis). La división del citoplasma se realiza por la formación de una pared que la separa en dos partes, esto se conoce como fragmoplasto. En la célula animal, el resultado es igual, es la formación de dos células hijas, idénticas entre sí a la célula madre. 

Pequeña terminología:

Tactísmo; respuesta genética frente a los estímulos del medio ambiente, de complejidad simple o intermedia; también se le puede definir al movimiento de traslación bien sea de acercamiento o alejamiento del estímulo que lo activó.

Síntesis; proceso metabólico que tiene como fin la formacion de componente celular a partir de los precursores de baja masa molecular.

Cromatina; sustancia que se encuentra en el núcleo de la célula formando el material cromosómico durante la interfase, está compuesto de ADN unido a las proteínas.

Queratina; proteína rica en azufre, que constituye la parte fundamental de las capas más externas de la epidermis, y tejidos tales como uñas, pelo, plumas, pezuñas, cuernos inclusive.

Nucleótido; compuesto químico orgánico fundamental de los ácidos nucleicos, constituido por una base nitrogenada, un azúcar y una molécula de ácido fosfórico.

Cromosoma; orgánulo en forma de filamento hallado en el interior del núcleo de una célula eucariota contiene el material de la carga genética y el número de cromosomas constantes para las células de una misma especie.

Huso acromático; haz de filamentos que unen a las dos partes en que se divide, en la cariocinesis, el centrosoma de una célula.

Asexual; que se produce sin intervención de gametos masculinos y femeninos.

Pectina; en una sustancia neutra que se encuentra localizada en muchos tejidos vegetales y se emplea en la alimentación para dar consistencia a mermeladas y gelatinas.

Homólogo; qué es semejante otra cosa por tener en común con ella las características referidas a su naturaleza, función o clase.

Haploide; que presenta en su núcleo una serie simple de cromosomas.

Invaginación; replegamiento interno de una membrana o de una capa celular.

Mesosomas; es cada uno los replegamientos internos de la membrana citoplasmática de las bacterias, en lo que se realizan diversos procesos, como la fotosíntesis y respiración.

Autótrofo; que elabora su propia materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas de las que se nutre. 

Heterótrofo; qué es incapaz de elaborar su propia materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas y se nutre de sustancias elaboradas por otros seres vivos.

Gracias por la paciencia y el apoyo 📚.

Consulta: 

- Estructura y funciones de la Célula, unidad I, capítulo IV. Los principios de la vida celular. La célula unidad de vida. Funciones de la célula - Ciclo celular - Diferencias entre células. Pág 12 al 20. [Artículo en Línea]. (s/a).