Estructura y Funcionamiento de la Célula: Membrana, Núcleo y Ciclo Celular

Funciones de la Membrana Celular

La membrana celular cumple varias funciones fundamentales para la vida de la célula:

• a) Delimita y protege las células.
• b) Es una barrera selectivamente permeable, ya que impide el libre intercambio de materiales de un lado a otro, pero al mismo tiempo proporciona el medio para comunicar un espacio con otro.
• c) Permite el paso o transporte de solutos de un lado a otro de la célula, pues regula el intercambio de sustancias entre el interior y el exterior de la célula siguiendo un gradiente de concentración.
• d) Posee receptores químicos que se combinan con moléculas específicas que permiten a la membrana recibir señales y responder de manera específica, por ejemplo, inhibiendo o estimulando actividades internas como el inicio de la división celular, la elaboración de más glucógeno, el movimiento celular, la liberación de calcio de las reservas internas, etc.

Transporte de Sustancias a través de las Membranas Celulares

El transporte celular es un mecanismo mediante el cual entran sustancias que la célula necesita y salen de ella las sustancias de desecho y también productos útiles. Existen dos tipos principales de transporte:

1. Transporte Pasivo

El transporte pasivo es el que se lleva a cabo sin gasto de energía por parte de la célula, como la difusión simple (únicamente de gases) y la ósmosis; todos ellos a favor de un gradiente de concentración.

2. Transporte Activo

El transporte activo es el que necesita energía celular para realizarse, pues se produce en contra de un gradiente de concentración.

La Cromatina y su Estructura

La cromatina es el conjunto de ADN, histonas y proteínas no histónicas que se encuentra en el núcleo de las células eucariotas y que constituye el cromosoma eucariótico.

Las unidades básicas de la cromatina son los nucleosomas. Estos se encuentran formados por aproximadamente 146 pares de bases de longitud (el número depende del organismo), asociados a un complejo específico de 8 histonas nucleosómicas (octámero de histonas).

El Ciclo Celular y sus Etapas

El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen al crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Las células que no están en división no se considera que estén en el ciclo celular. Las etapas principales son G₁-S-G₂ y M.

• El estado G₁ significa "GAP 1" (Intervalo 1).
• El estado S representa "Síntesis"; este es el estado cuando ocurre la replicación del ADN.
• El estado G₂ representa "GAP 2" (Intervalo 2).
• El estado M representa la "fase M", y agrupa a la mitosis (reparto de material genético nuclear) y citocinesis (división del citoplasma).

Las células que se encuentran en el ciclo celular se denominan proliferantes y las que se encuentran en fase G₀ se llaman células quiescentes. Todas las células se originan únicamente de otra existente con anterioridad. El ciclo celular se inicia en el instante en que aparece una nueva célula, descendiente de otra que se divide, y termina en el momento en que dicha célula, por división subsiguiente, origina dos nuevas células hijas.

El Núcleo Celular: Centro de Control

El núcleo celular es un orgánulo membranoso que se encuentra en las células eucariotas. Contiene la mayor parte del material genético celular, organizado en múltiples moléculas lineales de ADN de gran longitud formando complejos con una gran variedad de proteínas como las histonas para formar los cromosomas. El conjunto de genes de esos cromosomas se denomina genoma nuclear.

La función del núcleo es mantener la integridad de esos genes y controlar las actividades celulares regulando la expresión génica. Por ello se dice que el núcleo es el centro de control de la célula.

Estructuras del Núcleo

Las principales estructuras que constituyen el núcleo son:

• Envoltura nuclear: Una doble membrana que rodea completamente al orgánulo y separa su contenido del citoplasma.
• Poros nucleares: Permiten el paso a través de la membrana para la expresión génica y el mantenimiento cromosómico.

Aunque el interior del núcleo no contiene ningún subcompartimento membranoso, su contenido no es uniforme, existiendo una cierta cantidad de cuerpos subnucleares compuestos por tipos exclusivos de proteínas, moléculas de ARN y segmentos particulares de los cromosomas. El mejor conocido de todos ellos es el nucléolo, que principalmente está implicado en la síntesis de los ribosomas. Tras ser producidos en el nucléolo, estos se exportan al citoplasma, donde traducen el ADN.