Biología Celular: Estructura, Funciones y Procesos

Biomoléculas Esenciales

Hidratos de Carbono

Los hidratos de carbono, compuestos por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O), son la principal fuente de energía para las células. Se clasifican en:

• Monosacáridos: Unidades básicas como la glucosa y la fructosa.
• Oligosacáridos: Cadenas cortas de monosacáridos, como la sacarosa (azúcar de mesa).
• Polisacáridos: Cadenas largas de monosacáridos, como el almidón y la celulosa.

Proteínas

Las proteínas, formadas por aminoácidos que contienen C, H, O y nitrógeno (N), desempeñan diversas funciones estructurales y funcionales en las células. Los aminoácidos se unen mediante enlaces peptídicos para formar péptidos y proteínas.

Lípidos

Los lípidos son moléculas insolubles en agua que incluyen ácidos grasos, fosfolípidos y esteroides. Actúan como reserva de energía, componentes estructurales de las membranas celulares y mensajeros químicos.

Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos, ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), almacenan y transmiten información genética. Están compuestos por nucleótidos, que contienen una base nitrogenada, un azúcar (desoxirribosa en el ADN y ribosa en el ARN) y un grupo fosfato.

Metabolismo Celular

El metabolismo se refiere al conjunto de reacciones químicas que ocurren en las células para mantener la vida. Se divide en:

• Anabolismo: Síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas más simples, requiriendo energía.
• Catabolismo: Descomposición de moléculas complejas en moléculas más simples, liberando energía.

Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores, acelerando las reacciones metabólicas.

Organización y Funciones Celulares

Respiración Celular

La respiración celular es el proceso mediante el cual las células generan energía química (ATP) a partir de la glucosa y otros nutrientes.

Absorción

Las células absorben nutrientes y otras sustancias del entorno mediante procesos pasivos (sin gasto de energía) como la difusión simple y la ósmosis, o procesos activos (con gasto de energía) como el transporte activo.

Secreción

Las células secretan sustancias, como hormonas y enzimas, al exterior para regular funciones corporales y comunicarse con otras células.

Excreción

Las células eliminan productos de desecho y sustancias tóxicas a través de la excreción.

Reproducción

Las células se reproducen para perpetuar la vida y transmitir información genética a las células hijas.

Propiedades de las Células

• Irritabilidad: Capacidad de responder a estímulos externos.
• Conductividad: Capacidad de transmitir impulsos eléctricos o químicos.
• Contractilidad: Capacidad de algunas células, como las musculares, para contraerse.
• Automatismo: Capacidad de generar y propagar impulsos eléctricos de forma autónoma, como en las células cardíacas.

Células Eucariotas

Las células eucariotas se caracterizan por tener un núcleo definido y organelos membranosos. Sus principales componentes son:

• Membrana plasmática: Separa la célula del entorno y regula el paso de sustancias.
• Citoplasma: Contiene el citosol (agua, electrolitos y macromoléculas) y el citoesqueleto.
• Núcleo: Contiene el material genético (ADN) organizado en cromosomas.
• Organelos membranosos: Mitocondrias, lisosomas, retículo endoplasmático, aparato de Golgi, etc.
• Organelos no membranosos: Ribosomas y centriolos.

Transporte a Través de la Membrana

• Difusión simple: Movimiento de sustancias a favor del gradiente de concentración.
• Ósmosis: Movimiento de agua a través de una membrana semipermeable.
• Transporte activo: Movimiento de sustancias en contra del gradiente de concentración, requiriendo energía (ATP).
• Endocitosis: Incorporación de partículas o sustancias al interior de la célula.
• Fagocitosis: Ingestión de partículas sólidas.
• Pinocitosis: Ingestión de líquidos y pequeñas moléculas.