TODO sobre las células

Hola! Soy Euge y esto es Canal Mitocondria. Todos los seres vivos estamos hechos de células. Sí, esto lo dije mil veces. Y es que lo repito porque es un concepto fundamental de la biología y que distingue a lo que está vivo de lo que no. Si está vivo, está hecho de células *aunque los virus y priones siempre están ahí en discordia*. 

Las hay de distintas formas, tamaños y funciones: Los glóbulos rojos, los espermatozoides y las neuronas son muy distintos entre sí y todos son células.

Pero ¿Qué es una célula exactamente? ¿Qué tiene adentro? y ¿Qué puede hacer? Vamos a ver!

En pocas palabras, la célula es el bloque de construcción del que estamos hechos los seres vivos. Es la mínima porción de materia que puede hacer funciones vitales por sí misma, o sea alimentarse, comunicarse y reproducirse. 

Hay seres vivos que están formados por una sola célula, y se llaman unicelulares. Estos fueron las primeras formas de vida. Y hay otros, como los animales, que están hechos de cientos de miles de células, y se los llama pluricelulares. 

Si fueramos un organismo unicelular como una bacteria, nuestra vida seria relativamente simple: Nuestro cuerpo sería una sola célula, con la que tendriamos que absorber los nutrientes, eliminar los desechos, respirar, y si quisieramos reproducirnos, simplemente nos dividiríamos a la mitad. 

Pero, los pluricelulares tenemos distintas partes de nuestro cuerpo que hacen distintas cosas. No podemos absorber comida por la piel, ver con el hígado o respirar con los ojos. Y eso es porque en los seres pluricelulares, las células se organizan según su función.

Las células que hacen un mismo trabajo se agrupan para hacerlo juntas formando un tejido. Por ejemplo, los enterocitos son células que tienen la capacidad de absorber nutrientes, en conjunto forman el tejido epitelial del intestino. Células forman tejidos, tejidos forman órganos, y órganos forman sistemas. 

Esta organización y especialización tan marcada, tiene sus ventajas pero también sus contras. Un enterocito no podría sobrevivir por sí mismo fuera del cuerpo, porque depende del resto de células de los otros órganos: Necesita que las células del estómago digieran primero la comida que les va a llegar, que las proteínas de la sangre transporten los nutrientes que absorbieron, y que las neuronas del cerebro les den las señales para producir enzimas. 

Un organismo formado por una sola célula es más eficaz en cuestiones de materia y energía, solo por el hecho de ser más simple. La complejidad pluricelular que fue apareciendo con el paso de los años en la evolución, permitió el desarrollo de sistemas como el sistema nervioso, que hace que podamos interactuar socialmente y aprender cosas, pero también tiene sus desventajas. La vida definitivamente era más simple siendo unicelular.

Además de clasificar a los seres vivos en uni o pluricelulares, también se los puede clasificar por el tipo de célula que los compone: 

Los seres vivos formados por células procariotas, más antiguas y simples (bacterias, algas etc); y los formados por eucariotas (hongos, plantas, animales), con más componentes y funciones. Las diferencias las explico a fondo en este video acá. Pero básicamente las procariotas no están organizadas por dentro como sí lo están las eucariotas.

¿De qué está hecha una célula? 

Todas las eucariotas tienen como mínimo tres cosas: 

1. Una envoltura exterior

2. Un interior acuoso

3. Organelas (en especial el núcleo!)

La envoltura exterior se llama membrana plasmática o membrana celular (no confundir con PARED celular que es opcional (?) y la tienen las plantas y procariotas).  Cada tipo celular va a tener diferencias en la forma y propiedades de su membrana, que tienen que ver con su función. ¿Como cuales? Las neuronas tienen una membrana plasmática con actividad eléctrica para transmitir el impulso nervioso, además de tener estas ramificaciones justamente para poder conectar con más neuronas. Y seguramente alguna vez escucharon hablar de los conos y bastones, unas células que están en los ojos y en su membrana tienen unas proteínas fotorreceptoras, o sea que pueden percibir y reaccionar a la luz.

Más allá de las particularidades especiales de cada tipo celular, la membrana es la barrera que deja pasar o no moléculas desde afuera a la célula y desde la célula hacia afuera. En su superficie tiene para eso transportadores y receptores específicos que reconocen y captan sustancias.

El interior acuoso de la célula es donde pasa toda la magia (?), y lo llamamos citoplasma. Es básicamente un líquido con un montón de enzimas, iones y otras sustancias disueltas. Si bien este interior es semi líquido y fluido, la célula tiene una cierta estructura rígida gracias al citoesqueleto, que no es tan esqueleto sino más bien un andamiaje. Se puede mover para permitir que los componentes internos de la célula se trasladen cuando es necesario.

¿Qué componentes? Las organelas. Así como dijimos que en el cuerpo hay células con distintas funciones, adentro de la célula a su vez hay pequeñas estructuras separadas que hacen distintas tareas: 

• La mitocondria que produce energía y hace la respiración celular, entre otras cosas

• Los ribosomas que fabrican proteínas

• El retículo endoplasmático que interviene en el metabolismo y transporte de sustancias

• Los lisosomas, que tienen enzimas que van a degradar y eliminar sustancias, toxinas o patógenos.

• El aparato de Golgi que fabrica algunos azúcares y procesa otras cositas también

• Y el núcleo, donde se encuentra el famoso ADN que va a tener toda la información genética, las instrucciones para que esa célula sea lo que es y no otra cosa. Que por cierto también tengo un video explicando qué es el ADN y cómo almacena la información genética, lo voy a estar dejando por acá.

También, existen otras organelas especiales, que no están en todos los tipos celulares como por ejemplo los cloroplastos, que están en las células vegetales y de algunas cianobacterias. Estos permiten convertir la luz solar en azúcares, algo que conocemos como fotosíntesis.

Hablemos de números

Al principio dije que hay seres vivos que solo tienen una célula, pero otros, como los humanos, tenemos más de 6.4x10(a la)13 células, o sea 64 seguido de 12 ceros. Y se calcula que la mitad de nuestras células en realidad no son nuestras sino que corresponden a las bacterias que viven en nuestra piel, boca y sistema digestivo. Pero no te preocupes, son bacterias que vienen en son de paz.

En cuanto a tamaños, en general las células miden entre 10 y 30 micrómetros. Un espermatozoide humano es de las células más pequeñas del cuerpo: Su cabeza mide unos 5 micrómetros, o sea 0.0005 centímetros. En comparación, la célula más grande, el óvulo, mide 150 micrómetros, y si bien no la podemos ver a simple vista, si podríamos con una lupa.

Las células más largas del cuerpo humano son las que componen el nervio ciático, que va desde la punta de los dedos de los pies, hasta la zona baja de la columna vertebral, dependiendo de la altura de la persona varía entre un metro y un metro y medio. La ballena azul tiene el récord en neuronas largas porque las suyas pueden llegar a medir más de 25 metros de largo.

Y si hablamos de organismos unicelulares, no por ser simples son chiquitos, muchas algas unicelulares como Acetabularia, miden entre 1 y 10 centímetros, siendo todo su cuerpo integrado por una sola célula.

¿Qué hace una célula? 

Qué no hace. Ya un poco se desprende de lo que estuvimos hablando, pero según el tipo, la célula puede especializarse en casi cualquier cosa. Como funciones básicas comunes a todas las células, tenemos:

• Ingresar sustancias por su membrana: Una vez adentro, las sustancias pueden ser usadas para los procesos celulares, metabolizadas para dar lugar a otros productos, o ser destruídas, como es el caso de las células macrófagas del sistema inmune que absorben patógenos.

• Y todo lo que entra tiene que salir: Pueden ser desechos propios del metabolismo, o también hay células que específicamente se encargan de producir y liberar sustancias. A estos grupos de células le solemos llamar glándulas: Liberan hormonas, enzimas, neurotransmisores y muchas veces lo hacen bajo las órdenes de las neuronas, lo que nos lleva a otra función clave de las células:

• La comunicación. En un cuerpo con millones de células, es imprescindible que todas funcionen de forma coordinada, y esto se logra mediante señalización. Vimos algo de esto en el video de los antidepresivos, cuando hablamos de que las neuronas se comunican por mensajeros químicos, los neurotransmisores. Y es que en realidad todas las células pueden comunicarse de forma parecida, enviando distintos mensajes en forma de moléculas. 

Imaginemos esta situación: Si accidentalmente me corto el brazo con un vidrio, las células de la piel van a romperse, y eso va a provocar que algunas células produzcan prostaglandinas, las neuronas entonces van a darle la señal a mi cerebro de que me duele, receptores de presión van a dar la señal de que estoy perdiendo sangre y de que se libere vasopresina para que las venas se contraigan, pero a la vez esta baja de presión va a ser sensada por las células del del riñón, y así toda una cascada que bueno, a fin de cuentas hace que nuestro cuerpo, y el de todos los organismos esté constantemente coordinando funciones para mantenernos vivos y sanos.

• Otra de las funciones celulares fundamentales es reproducirse. Casi todas las células del cuerpo van a reproducirse por mitosis. Esto es, hacen una copia exacta de su material genético y se dividen a la mitad, obteniendo una célula igual a la original. Sólo hay un tipo de célula que no se reproducen por este método y son las células germinales, o sea las que dan lugar a los óvulos y espermatozoides. Estas se reproducen por meiosis, un proceso mucho más complejo y clave para la variabilidad genética y la evolución.

• Y la función más dinámica y que pasa prácticamente todo el tiempo y en todas las células, es la de la síntesis de proteínas. Siguiendo el mecanismo que conocemos como dogma central: El ADN tiene la información genética de qué proteínas hay que hacer, el ARN copia esa información y los ribosomas usan esas instrucciones para fabricar las proteínas, hormonas y enzimas. Esto es lo que mantiene a la célula funcionando a cada minuto y lo que la hace ser lo que es.

Ya vimos la infinidad de cosas que puede hacer una célula, los tipos de células que puede haber y lo que hay adentro. Y eso que les conté es solamente la puntita del iceberg, todavía queda muchísimo más por ver.

Si les resultó interesante el tema les recomiendo la serie animada Cells at Work, una serie en la que las células están representadas como pequeñas  personas que viven dentro del cuerpo y cada una tiene un trabajo, la protagonista es un glóbulo rojo que lleva por las venas oxígeno y nutrientes (representados por sanguchitos). La verdad está muy bien hecho y es bastante acertado, científicamente hablando. 

Esto fue todo por ahora con respecto a las células, mi nombre es Eugenia y espero que nos veamos la próxima, en otro artículo del blog de Canal Mitocondria.