Propiedades del agua, ósmosis y ciclo celular: funciones y efectos en las células

Agua

Agua: El agua presenta varias propiedades clave que la hacen indispensable para los seres vivos. A continuación se describen sus características principales y sus funciones biológicas.

• Fuerza de cohesión: Tiene elevada fuerza de cohesión; es un líquido poco compresible.
• Tensión superficial: Presenta una elevada tensión superficial porque los puentes de hidrógeno se renuevan constantemente.
• Calor específico: Tiene un elevado calor específico, lo que significa que necesita mucha energía para variar su temperatura en un grado.
• Calor de vaporización: Presenta un alto calor de vaporización porque se requiere mucha energía para romper los puentes de hidrógeno y convertirla en vapor.
• Constante dieléctrica: Tiene una elevada constante dieléctrica (≈80). Esto reduce la atracción iónica entre cargas y favorece su papel como disolvente.

Función disolvente: El agua es el disolvente biológico por excelencia: disuelve compuestos iónicos gracias a sus polos, y también puede solvatizar sustancias no iónicas que posean grupos polares. No disuelve sustancias apolares como el hidrógeno o el oxígeno en cantidades apreciables.

Función de transporte y bioquímica: El agua participa en el transporte de nutrientes porque muchas sustancias deben ir disueltas en ella. Además, en la bioquímica del metabolismo muchas reacciones químicas se producen en medio acuoso, por lo que el agua facilita la disolución y el movimiento de sustratos y productos.

Ósmosis

La ósmosis es el flujo de agua a través de una membrana semipermeable desde la solución con menor concentración de solutos (hipotónica) hacia la solución con mayor concentración de solutos (hipertónica). Este flujo tiende a equilibrar las concentraciones y, por tanto, la presión osmótica entre ambos compartimentos.

• Hipertónica: Cuando el medio extracelular es hipertónico respecto al interior celular, la célula pierde agua hasta alcanzar el equilibrio; en células vegetales esto produce plasmólisis (arrugamiento) y puede conducir a la muerte celular si la deshidratación es severa.
• Hipotónica: Si el medio es hipotónico, entra agua en la célula; en células vegetales esto produce turgencia (hinchazón controlada por la pared celular), mientras que en células animales la entrada de agua puede provocar hinchazón excesiva y lisis (ruptura).

Ciclo de una célula

El ciclo celular comprende el periodo de tiempo desde la formación de una célula hasta su división y la génesis de dos células hijas. Se distinguen dos etapas principales: la interfase (fase de crecimiento y realización de funciones) y la fase de división celular (mitosis y citocinesis).

La interfase ocupa casi toda la vida de una célula y se divide en varias fases:

Interfase

• G1 (fase postdivisión): De duración variable (puede durar meses o años en algunas células). En esta fase la célula realiza sus funciones específicas y crece.
• S (síntesis): En esta fase se duplica el ADN; también se sintetiza ARN mensajero (ARNm) necesario y se duplica el centrosoma. Es la preparación para la división celular.
• G2: Dura, en muchos casos, unas pocas horas (por ejemplo, alrededor de 2 horas en células que se dividen rápidamente). Durante G2 se sintetiza ARNm y proteínas necesarias para la mitosis y se realizan comprobaciones que preparan a la célula para la división.

División celular

Tras la interfase viene la fase de división (mitosis seguida de citocinesis), en la que la célula reparte su material genético y se divide en dos células hijas. La duración de la división celular varía según el tipo celular; en algunas células la mitosis puede durar varias horas (por ejemplo, de 6 a 8 h en determinados contextos), aunque en otros casos es más breve.

Al final del ciclo se obtienen dos células hijas capaces de iniciar un nuevo ciclo celular o entrar en estados de reposo según las señales fisiológicas.