1. Definición
1.1. La especialización celular es el proceso mediante el cual una célula adquiere una función específica, guiada por la activación o desactivación de ciertos genes.
2. Células madre
2.1. Definición
2.1.1. Son células especiales que tienen la capacidad de dividirse y convertirse en diferentes tipos de células del cuerpo. Además, pueden autorrenovarse. Son fundamentales para el desarrollo, el crecimiento y la reparación de tejidos.
2.2. Características
2.2.1. La autorenovación es su capacidad de dividirse indefinidamente para generar copias de sí mismas.
2.2.2. Su potencia es la habilidad de diferenciarse en uno o varios tipos de células especializadas según su grado.
2.2.2.1. Totipotentes
2.2.2.2. Puripotentes
2.2.2.3. Multipotentes
2.3. Tipos
2.3.1. Totipotentes
2.3.1.1. Pueden formar todos los tipos de células del cuerpo y también los tejidos extraembrionarios.
2.3.1.1.1. La célula del cigoto.
2.3.2. Pluripotentes
2.3.2.1. Pueden convertirse en casi cualquier tipo de célula del cuerpo, pero no en tejidos extraembrionarios.
2.3.2.1.1. Células madre embrionarias.
2.3.3. Multipotentes
2.3.3.1. Solo pueden diferenciarse en tipos celulares dentro de un mismo grupo o tejido.
2.3.3.1.1. Células madre hematopoyéticas (que forman células sanguíneas).
2.4. Ubicación
2.4.1. Células madre embrionarias
2.4.1.1. Se encuentran en el embrión en sus primeras etapas de desarrollo (blastocisto).
2.4.2. Células madre adultas (o somáticas)
2.4.2.1. Se localizan en tejidos específicos donde ayudan a la regeneración celular.
2.4.2.1.1. La médula osea
2.4.2.1.2. El cerebro
2.4.2.1.3. La piel
2.4.2.1.4. El hígado
2.4.2.1.5. El intestino
2.4.3. Células madre del cordón umbilical
2.4.3.1. Se encuentran en la sangre del cordón umbilical y tienen características similares a las células madre de la médula osea.
2.4.4. Células madre inducidas pluripotentes (iPS)
2.4.4.1. No tienen una ubicación natural, ya que se obtienen en laboratorio a partir de células adultas reprogramadas.
3. Producción de células y diferenciación
3.1. La proliferación celular es el proceso mediante el cual una célula madre se divide para formar dos células hijas. Esto ocurre principalmente a través del ciclo celular, que consta de varias fases
3.1.1. Fase G1
3.1.1.1. La célula crece y realiza funciones normales.
3.1.2. Fase S
3.1.2.1. Se duplica el ADN
3.1.3. Fase G2
3.1.3.1. Se preparan los materiales para la división.
3.1.4. Fase M (mitosis)
3.1.4.1. Se produce la división celular.
3.2. La diferenciación celular es el proceso por el cual una célula indiferenciada se especializa para cumplir una función específica.
3.2.1. Las células adquieren características particulares,
3.2.1.1. Forma
3.2.1.2. Tamaño
3.2.1.3. Proteínas expresadas
3.2.2. Es regulado por señales internas (genes) y externas (factores de crecimiento, señales del entorno).
3.2.2.1. Una célula madre hematopoyética puede diferenciarse en un glóbulo rojo, una célula blanca o una plaqueta.
3.2.2.2. En el desarrollo embrionario, una célula del blastocisto puede convertirse en una neurona, un miocito (célula muscular), etc.
4. Relaciones de superficie- volumen
4.1. La tasa de metabolismo de una célula depende de su volumen, mientras que el intercambio de materiales depende de su superficie.
4.2. Al crecer, el volumen aumenta más rápido que la superficie, lo que reduce la eficiencia del intercambio.
4.3. Las células suelen ser pequeñas para mantener una buena relación superficie-volumen.
5. Células especializadas
5.1. Glóbulos rojos (eritrocitos)
5.1.1. Especialización
5.1.1.1. Los glóbulos rojos están especializados en el transporte de oxígeno desde los pulmones hacia los tejidos y de dióxido de carbono desde los tejidos hacia los pulmones.
5.1.2. Características
5.1.2.1. Carecen de núcleo.
5.1.2.2. Tienen una forma bicóncava, lo que aumenta su área de superficie para un mejor intercambio de gases.
5.1.2.3. Su membrana está cargada de hemoglobina, una proteína que se une al oxígeno y lo transporta.
5.1.3. Función
5.1.3.1. Esta especialización les permite realizar su función de forma eficiente, ya que no necesitan procesar información ni realizar otras tareas celulares complejas.
5.2. Células de túbulo contorneado proximal (en los riñones)
5.2.1. Especialización
5.2.1.1. Estas células están especializadas en la reabsorción de nutrientes, agua y sales en el proceso de filtración de la sangre en los riñones.
5.2.2. Características
5.2.2.1. Tienen una gran cantidad de microvellosidades en su superficie, lo que aumenta la superficie de absorción.
5.2.2.2. Poseen una gran cantidad de mitocondrias para generar energía necesaria para los procesos de transporte activo de sustancias.
5.2.3. Función
5.2.3.1. Su principal función es filtrar y reabsorber nutrientes esenciales y agua para mantener el equilibrio de líquidos y electrolitos en el cuerpo.