1. Primeras observaciones de la célula
1.1. Leeuwenhoek
1.1.1. Fue el primero en observar células vivas colocando una gota de agua bajo un microscopio, llamó animalículos a los seres que observó.
1.1.2. Robert Hooke
1.1.2.1. 1665: Uso por primera vez el término "célula" para describir la apariencia de un corcho en el microscopio. Los espacios que observó, correspondían a las paredes celulares vacías del tejido vegetal muerto.
1.2. Mattias Schleiden
1.2.1. 1838: Concluyó que los tejidos vegetales estaban formados por células y que el embrión de una planta proviene de una sola célula.
1.3. Theodor Schwann
1.3.1. 1839: Observó que las células de las plantas y los animales son estructuralmente similares, con lo cual se formuló la “Teoría celular”
1.4. Rudolf Virchow
1.4.1. 1855: Agrego un postulado más a la Teoría Celular, diciendo que las células se originan por la división de una preexistente.
2. Estructura y organización de las células
2.1. La célula es la unidad básica por la que están formados todos los organismos. Puede obtener y usar energía, comunicarse con otras células, reaccionar ante estímulos, crecer, reproducirse, morir y autorregularse.
2.1.1. Se divide en citoplasma y núcleo: El núcleo contiene la mayor parte del material genético y las enzimas mientras que el citoplasma, contiene los organelos y las inclusiones inmersos en la matriz citoplásmica.
2.1.1.1. Oreganelos
2.1.1.1.1. Se dividen en membranosos, ya que están rodeados por la membrana y los no membranosos, los cuales no lo están.
3. Organelos
3.1. Membranosos
3.1.1. Membrana plasmática: Escuna estructura dinámica que delimita a las células del medio que las rodea. Entre sus funciones encontramos:
3.1.2. Núcleo Celular
3.1.2.1. Es el organillo más grande de las células eucariontes. Almacena la mayor parte del material genético.
3.1.2.1.1. Envoltura nuclear: está constituida por una doble membrana que forma una barrera entre el citoplasma y el núcleo, es selectivamente permeable, encierra al material genético y delimita el compartimiento nuclear. Está formada por dos membranas nucleares, una interna y una externa.
3.1.2.1.2. Nucleoplasma: Es el material que se integra por gránulos de intercromatina y pericromatina, ribonucleopartículas (RNP) y matriz nuclear.
3.1.3. Retículo Endoplásmico
3.1.3.1. Es un organelo presente en todas las células eucariotas y se divide en dos componentes: el retículo endoplásmico liso (REL) y el retículo endoplásmico rugoso (RER).
3.1.3.1.1. REL: Síntesis de hormonas esteroides, detoxificación hepática de compuestos orgánicos, liberación de glucosa, secuestro de iones de calcio.
3.1.3.1.2. RER: Su función principal es la producción de proteínas.
3.1.4. Aparato de Golgi
3.1.4.1. Participa en la modificación y selección de las proteínas que vienen del RER, además participa en la síntesis de carbohidratos. Asimismo, el aparato de Golgi es el sitio donde se concluye el ensamblado de oligosacáridos a glucoproteínas y a glucolípidos.
3.1.5. Lisosomas
3.1.5.1. Se forman en el aparato de Golgi y constituyen el sistema digestivo y excretor de las células eucariontes. Los lisosomas tienen la posibilidad de degradar una variedad de estructuras que incluyen: ácidos nucleicos, lípidos complejos, glucosaminoglucanos, proteínas, etc. Estos materiales pueden liberarse del lisosoma por difusión o por la ayuda de transportadores especializados.
3.1.6. Perixomas
3.1.6.1. Son organelos con múltiples funciones y presentan más de 50 proteínas oxidativas como la urato oxidasa, glucolato oxidasa, catalasa y ácido D-amino oxidasa, que participan en el catabolismo de los ácidos grasos de cadena larga (β-oxidación), la síntesis de plasmalógenos, acetilcoenzima A y H2O2.
3.1.7. Mitocondria
3.1.7.1. Se originan de otras mitocondrias por división y síntesis de proteínas e importe de proteínas y lípidos del citoplasma. Cada mitocondria tiene varias copias de su DNA, el cual se hereda de la madre, y este DNA se replica varias veces en cada ciclo celular, lo que también da lugar a una mayor posibilidad de errores en la replicación.
3.2. No Membranosos
3.2.1. Citoesqueleto
3.2.1.1. Red dinámica y compleja de filamentos proteicos que en conjunto regulan una gran diversidad de funciones dentro de la célula como: el mantenimiento de la arquitectura general de la célula, así como los cambios de forma durante su diferenciación; el desplazamiento sobre un sustrato; el transporte de proteínas y organelos al interior de la célula; el movimiento de cromosomas durante la división celular y la citocinesis; la unión entre las células, además, participan en diferentes vías de señalización.
3.2.2. Centrosoma
3.2.2.1. Determina el origen de crecimiento de los microtúbulos y participa en las funciones que éstos llevan a cabo.
3.2.3. Ribosomas
3.2.3.1. Son los organelos celulares más numerosos. Están constituidos por dos subunidades, cada una de las cuales está formada por un complejo de RNA ribosómico y proteínas. Los ribosomas sintetizan a las proteínas citosólicas, que se pueden clasificar en: proteínas destinadas a permanecer en el citoplasma, proteínas periféricas de la superficie interna de la membrana plasmática y proteínas que se encuentran en otros organelos como en las mitocondrias o el núcleo.
4. Delimitar, contener y proteger a las células; es una barrera con permeabilidad selectiva, lleva a cabo el transporte de solutos, permite la interacción celular y la localización de ciertas proteínas.
4.1. Composición y estructura
4.1.1. Están constituidas por proteínas y lípidos. Los lípidos se encuentran formando una bicapa lipídica que determina la estructura básica de las membranas y las proteínas que se encuentran embebidas en la bicapa, son las responsables de la mayoría de las funciones de las membranas, actuando como receptores específicos, enzimas, proteínas de transporte, entre otras.
4.2. Transporte a través de la membrana
4.2.1. Transporte pasivo: no requiere energía debido a las características fisicoquímicas de las sustancias, éstas pueden atravesar la membrana sin necesitar una proteína transportadora.
4.2.2. Transporte activo: requiere energía ya que los iones que transportan van en contra de su gradiente electroquímico y de concentración.
4.2.3. Transpote vesicular: moléculas más grandes o incluso fragmentos celulares o células completas pueden entrar a las células mediante endocitocis y sus variantes: pinocitocis y fagocitosis. También pueden salir de la célula metabolitos, desechos o algunos receptores para integrarse a la membrana por un proceso denominado exocitosis
5. Ciclo Celular
5.1. Las células se pueden clasificar en:
5.1.1. Poblaciones celulares estáticas: Se refiere a las poblaciones celulares que salen del ciclo celular a la fase G0 y no se dividen más.
5.1.2. Poblaciones celulares estables: Son aquellas poblaciones celulares que se dividen de manera esporádica y con lentitud para mantener la estructura de los tejidos y órganos.
5.1.3. Poblaciones celulares renovables: Son células que se dividen regularmente, pueden generar dos células hijas que se diferencian o producir dos células hijas que permanecen como madres o precursoras.
5.2. El ciclo celular es una secuencia de acontecimientos autorregulados, que controla el crecimiento y división de las células y su finalidad es producir dos células idénticas a la célula madre.
5.2.1. Interfase: Es la primera fase del ciclo celular, durante la cual la célula aumenta su volumen, sintetiza RNA y con ello todas las proteínas necesarias para la síntesis de DNA, como histonas, DNA polimerasas, proteínas no histónicas, etc.
5.2.1.1. Fase S: La fase que sigue a la G1 es la S, en la cual se lleva a cabo la síntesis del DNA; esta fase dura entre siete a 10 horas.
5.2.1.2. Fase G2: La célula se prepara para dividirse, la célula continúa creciendo, se sintetizan RNA y proteína importantes para la segregación del material genético como las tubulinas que conforman a los microtúbulos, proteínas motoras, etc.
5.2.2. Mitosis: Es el proceso por el cual se generan nuevas células a partir de una célula madre. Se divide en 4 fases:
5.2.2.1. Profase: Esta fase inicia cuando los cromosomas se compactan y se hacen visibles al microscopio de luz.
5.2.2.2. Prometafase :Es una fase intermedia, entre la profase y la metafase, en la cual, a la par que se forman los cromosomas mitóticos, se disuelven los nucleolos.
5.2.2.3. Metafase: Los microtúbulos del huso mitótico que han hecho contacto con los cinetocoros a cada lado de los cromosomas empiezan a moverse de un lado al otro del huso mitótico, acortándose y alargándose con rapidez, buscando el plano medio de la célula o la placa metafásica.
5.2.2.4. Anafase: Durante la anafase los cromosomas se separan y cada cromátide hermana se dirige hacia uno de los polos.
5.2.2.5. Telafase: Esta fase se caracteriza por la reconstitución de la envoltura nuclear alrededor de los cromosomas en cada polo.
5.2.2.6. Citocinesis: Comienza con la formación de un surco de segmentación en la membrana plasmática, equidistante a cada polo del huso mitótico.
5.2.3. Muerte celular
5.2.3.1. Apoptosis: La célula se encoge, la cromatina se condensa, el núcleo se fragmenta y ocurren cambios en la membrana.
5.2.3.2. Necrosis: Es pasivo y no está regulado; por lo general resulta de una agresión a la célula que produce una súbita falla en el metabolismo celular, desregulación del flujo de calcio intracelular, formación de especies reactivas de oxígeno y la activación de proteasas.
5.2.3.3. Autofagia: Forma de muerte celular programada que controla la degradación de los componentes sobrantes de la célula en situaciones de adaptación a la disminución en la cantidad de nutrientes y para permitir las funciones mínimas de mantenimiento.
5.2.3.4. Catástrofe mitótica: Parece estar relacionada con la activación anormal de la ciclina B/Cdk 1, la que desencadena la muerte
5.2.3.5. Senescencia celular: Se caracteriza por el acortamiento de los telómeros, que son las secuencias repetitivas que protegen el final de los cromosomas.
6. Correlación clínica
6.1. La mitocondria se altera en varias patologías y en el caso de mutaciones en las proteínas que determinan la fisión el resultado puede ser letal.
6.1.1. No es raro encontrar alteraciones mitocondriales en enfermedades como Parkinson o Alzheimer o en la corea de Huntington. Los cambios que se han referido son: rotura, edema, megamitocondrias, pérdida de crestas, cuerpos densos, por mencionar algunos.