¿De qué están hechas las células?

Una celda está compuesta principalmente por los elementos hidrógeno, carbono, oxígeno y nitrógeno. Estas moléculas forman las moléculas orgánicas como carbohidratos, proteínas, grasas y ácido nucleico que componen las diferentes partes de la célula. Estas diferentes partes de la célula son la membrana plasmática, el núcleo, las mitocondrias y el retículo endoplásmico.

“Entonces vi casi siempre (…) que había muchos animálculos vivientes muy pequeños, muy hermosamente en movimiento”, dijo Anton Van Leeuwenhoek, un entusiasta de la ciencia holandés, en el siglo XVII. Los “animálculos” que él describe “muy bellamente en movimiento” son lo que hoy conocemos como células.

La célula es la unidad de vida más pequeña. Desde la única célula de una ameba hasta los billones de células que componen los elefantes y las ballenas, todos están hechos de materiales muy similares. Su forma y función pueden ser diferentes, pero en el interior, las células tienen algunas similitudes fundamentales.

Células de cebolla bajo un microscopio (Crédito de la foto: Peter Hermes Furian / Shutterstock)

Los átomos y moléculas de una célula.

Tiene más sentido comenzar en la parte más pequeña de una celda: los átomos.

De los 118 elementos de la tabla periódica, 92 se encuentran de forma natural en la Tierra. De estos 92 elementos, los átomos de solo 4 elementos constituyen el 96,5% del peso de un organismo. Estos cuatro son carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.

Estos cuatro elementos, junto con varios otros elementos adicionales como azufre, fósforo y selenio, forman la mayoría de las moléculas de una célula.

El hidrógeno y el oxígeno se unen para formar el 70% de una célula: agua. El agua es posiblemente la molécula más importante de la vida. Todas las demás moléculas de la célula deben asociarse con el agua, les guste o no a esas otras moléculas.

En este sentido, la célula es como un globo de agua con muchas otras moléculas y estructuras dentro.

Las moléculas orgánicas que contienen carbono son las siguientes moléculas más importantes. Estos son proteínas, lípidos (grasas), carbohidratos y ácido nucleico (¡ADN!).

En todas estas moléculas, el carbono juega un papel central. Su capacidad para unirse con otros cuatro átomos le da al carbono una flexibilidad única en la formación de moléculas. La capacidad del carbono para formar cadenas largas, así como para girar y girar, es la razón de una de las moléculas más fascinantes de la historia: las proteínas.

Las proteínas son las máquinas moleculares de la célula y, a medida que avancemos en este artículo, verá cuán ubicua e indispensable es su presencia para la supervivencia y función de una célula.

Los orgánulos de una célula

Antes de entrar en las diferentes partes de una celda, debemos entender que no todas las celdas son iguales. Así como un ser humano, una planta y un hongo se ven muy diferentes, ¡sus células también pueden verse ligeramente diferentes!

Además, no olvidemos las bacterias, que también son células, pero tienen una estructura muy diferente.

Usaremos células animales como predeterminadas (aunque no hay una “predeterminada” en la naturaleza).

Los diferentes tipos de células (Crédito de la foto: Aldona Griskeviciene / Shutterstock)

Las células son como ciudades. Tienen una estructura con claras divisiones del trabajo. La ciudad de la celda tiene fronteras, una oficina central administrativa, una estación de suministro de energía, un departamento de gestión de residuos, etc.

¡Y la celda también está llena de billones de habitantes moleculares!

The Walls – Membrana celular / plasma

La ciudad celular tiene una pared que separa y protege el interior de la celda del entorno exterior. Esta pared se llama membrana celular o membrana plasmática. Está formado por dos capas de moléculas de lípidos intercaladas.

Sin embargo, a diferencia de las fronteras firmes y fuertes de una ciudad real, esta membrana plasmática es flexible y puede moverse con fluidez. Las proteínas y las moléculas de carbohidratos en la membrana le permiten mantener su forma, mientras que las moléculas de lípidos le dan a la célula la capacidad de moverse, si es necesario.

Las paredes externas de una célula, la membrana celular, también llamada membrana plasmática. (Crédito de la foto: Designua / Shutterstock)

Pie de imagen: La membrana celular. La molécula en la parte inferior izquierda es la molécula lipídica anfipática, llamada fosfolípido.

Las proteínas de la membrana celular también actúan como puertas para permitir que otras moléculas entren y salgan de la célula; estos también funcionan como los ojos de la célula, detectando su entorno externo.

Las células de plantas, bacterias, algas y hongos tienen una capa adicional de protección sobre su membrana celular: la pared celular. Esto generalmente está hecho para ser duro y resistente, que es una de las razones por las que las plantas son tan resistentes.

La ciudad interior – El citoplasma

Moviéndonos dentro de la célula, llegamos al citoplasma. Este es el espacio interior general de la celda. Es un espacio bastante concurrido, lleno de orgánulos (no se les llama órganos porque son pequeños) que realizan su trabajo, mientras que varias moléculas e iones flotan y chocan en el agua que llena la célula.

En particular, mantener todo en su lugar es el sistema de carreteras y la arquitectura de la célula, también llamado citoesqueleto, que está hecho de proteínas. El citoesqueleto permite que la célula mantenga su forma, al mismo tiempo que sirve como caminos por los que se transporta la carga de la célula de una parte de la célula a otra.

Parte diferente de la célula (Crédito de la foto: Molecular Sensei / Shutterstock)

La oficina central – El núcleo

El núcleo de una célula es donde se encuentra la información para hacer un organismo: el ADN. El ADN de una célula determina en qué tipo de célula se convertirá y cómo funcionará. Si las cosas cambian fuera de la célula, esa información se transmite al ADN, donde se inician los cambios apropiados.

La fábrica: el retículo endoplásmico

La información en el ADN se divide en pedazos de instrucciones del tamaño de un bocado llamados genes. Las instrucciones de estos genes están destinadas a crear proteínas. Las proteínas eventualmente dan como resultado todos los rasgos que nos definen, como la altura o el color de ojos.

Justo afuera de la oficina central está la fábrica: el retículo endoplásmico, que lee las instrucciones del ADN y las convierte en proteínas.

La central eléctrica – Las mitocondrias

El siguiente es la mitocondria, la fuente de energía de la célula. Este orgánulo con forma de frijol gelatinoso alimenta todos los demás procesos de la célula creando ATP.

El ATP es una molécula que actúa como moneda de cambio para la célula. Si la célula necesita un encendido, gastará las moléculas de ATP que tiene, liberando toda su buena energía para realizar el trabajo.

El sistema de gestión de residuos: los lisosomas

Con el tiempo, una célula acumula muchos desechos. Las moléculas que se rompen y ya no sirven para su uso, las moléculas no utilizadas y la versión celular de la “caca”, que consiste en sustancias químicas potencialmente tóxicas, todas deben descomponerse y desecharse fuera de la célula. Los lisosomas son como la Marie Kondo de la celda, despidiéndose de las cosas que alguna vez provocaron alegría dentro de la celda, pero que ya no le sirven.

Conclusión

Hay muchas otras partes de una célula, pero este artículo cubre los orgánulos primarios y las funciones críticas de todas las células.

Estas estructuras microscópicas son inmensamente complejas y todavía hay mucho que los científicos desconocen sobre las diferentes partes de la célula y sus funciones. Si bien es posible que no los entendamos al 100%, ¡sabemos lo increíblemente importantes que son para nuestra supervivencia!