LAS FUNCIONES CELULARES

El ciclo celular de una célula es el periodo comprendido entre el nacimiento de una célula a partir de otra y su propia división, la duración de un ciclo celular es muy variable pero en los organismos unicelulares la división equivale a reproducción y en los pluricelulares, la división se emplea para el crecimiento, renovación y reparación de tejidos.

Las células procariotas se reproducen por división simple o bipartición, dando lugar a dos células genéticamente idénticas, pues es un proceso asexual, los procariotas pueden aumentar su variabilidad por mutaciones o por procesos parasexuales, en los que intercambian material genético.

En las células eucariotas, el proceso de división es más complejo y puede darse mediante mitosis o meiosis.

El ciclo celular se divide en dos etapas: la interfase y la fase M o de división.

En la interfase, la célula realiza sus funciones vitales habituales y se prepara para la división, se caraceriza por tener 3 fases sucesivas: Fase G1(inmediatamente posterior a la división, etapa de crecimiento celular y de intensa síntesis de ARN y proteínas, necesaria para el crecimiento), la fase S (comienza la síntesis de ADN y la duplicación de cromosomas, que quedan formados por dos cromátidas, para repartirlos equitativamente entre las células hijas, también se duplican también los centriolos), la fase G2 (la célula se prepara para la división, termina su crecimiento, se sintetizan ARN y proteínas y comienza la condensación de la cromatina en cromosomas).

La fase M es la fase de división celular, Incluye la mitosis o meiosis y la citocinesis.

La mitosis es un proceso por el que el núcleo de la célula eucariota se divide en dos núcleos, cada uno conteniendo el mismo número de cromosomas que la célula original y se divide en 4 etapas: profase, metafase, anafase y telofase.

En la profase, el ADN en forma de cromatina comienza a condensarse, formándose los cromosomas y haciéndose visible, el nucleolo desaparece, en células animales los centríolos se duplican, comienzan a formarse el huso mitótico y la membrana nuclear se desintegra.

En la metafase, los cromosomas se disponen en la zona ecuatorial de la célula, los cromosomas alcanzan el mayor grado de condensación y son visibles las dos cromátidas.

En la anafase, los microtúbulos del huso se acortan y tiran de cada cromátida hermana hacia uno de los polos.

En la telofase, las cromátidas alcanzan los polos de la célula y comienzan a descondensarse en cromatina, el huso mitótico desaparece y se forman las membranas nucleares de los nuevos núcleos.

La citocinesis consiste en que una vez dividido el núcleo, para completar la división celular debe dividirse el citoplasma y repartir los orgánulos, en la célula animal la citocinesis se produce por la aparición de un anillo contráctil en mitad de la célula que se estrecha y se da un estrangulamiento celular hasta que queda dividida en dos, mientras que en la célula vegetal, para separar a las células hijas, en el centro de la célula se acumulan fragmoplasto, son vesículas que vierten los componentes de la nueva pared, formando un tabique que separará a las células hijas.

La meiosis es un mecanismo de división celular especial por el que se forman gametos, es decir, células con la mitad de los cromosomas que la célula madre, a partir de una célula diploide (2n) se obtienen células haploides (n) que, además, difieren genéticamente de la célula madre y entre sí.

Esta es exclusiva de los organismos con reproducción sexual y consta de dos divisiones del núcleo sucesivas, como sólo se duplica el ADN en la primera interfase, el resultado son cuatro células con la mitad de cromosomas, las dos divisiones se denominan primera y segunda división meiótica y cada una consta de las mismas fases que la mitosis.

El ciclo biológico de un organismo es el conjunto de procesos por el que pasa desde que aparece por la reproducción hasta que él mismo se reproduce, en los organismos de reproducción sexual, la etapa en que se da la meiosis determina tres tipos de ciclos: diplonte, haplonte y diplohaplonte.

Como todo ser vivo, las células realizan las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción.

La nutrición celular es el conjunto de procesos por los que la célula obtiene materia y energía, pueden ser células autótrofas (fabrican materia orgánica a partir de la inorgánica) o células heterótrofas (obtienen la materia orgánica degradando materia previamente fabricada por otros organismos).

La transformación de los nutrientes se realiza mediante numerosas reacciones químicas y son catalizadas por enzimas, puede ser: catabolismo( reacciones de degradación, obteniendo ATP) o anabolismo( reacciones de síntesis, se necesita ATP).

Los principales procesos catabólicos son la respiración celular y las fermentaciones.

La respiración celular consiste en la degradación de la materia orgánica oxidándola hasta CO2 y H2O, donde la respiración aerobia de la glucosa tienen lugar en el citoplasma y en las mitocondrias y los procesos implicados son: glucólisis, ciclo de Krebs, transporte de electrones y fosforilación oxidativa. 

Las fermentaciones son procesos anabólicos anaerobios, donde se da una oxidación parcial de la glucosa, las principales son la fermentación láctica y la alcohólica.

Las reacciones anabólicas permiten a los organismos obtener moléculas complejas a partir de otras más sencillas, con gasto energético.

El proceso anabólico más importante es la fotosíntesis, pero cada biomolécula necesita su propia biosíntesis: gloconeogénesis, biosíntesis de polisacáridos, biosíntesis de ácidos grasos, biosíntesis de aminoácidos, biosíntesis de proteínas y biosíntesis de ácidos nucleicos.

La relación celular permite a las células recoger información del medio y responder apropiadamente para adaptarse, las funciones son aquellas que permiten a la célula recoger información del medio en forma de señales o estímulos y responder a ellos adecuadamente.

Los estímulos  que capta una célula pueden ser cualquier tipo de variación de las condiciones ambientales, pudiendo tener naturaleza muy diversa: luminosos, térmicos, mecánicos, químicos, magnéticos, gravitatorios, eléctricos... 

Las respuestas también pueden tener una amplia gama de modalidades: secreción de sustancias, activación o desactivación del metabolismo y de la división celular, formación de paredes protectoras (enquistamiento), emisión de luz (bioluminiscencia)… 

La forma de respuesta más extendida es el movimiento y suele clasificarse según determine o no el desplazamiento de la célula y según afecte a su interior o solo a la superficie celular, aunque en general todos ellos tienen su origen en las estructuras del Citoesqueleto o derivados de las mismas.

Cuando el movimiento implica locomoción en organismos unicelulares y en algunas células libres de los pluricelulares, se llama tactismo y entre los movimientos celulares más representados son: ciclosis, contracción, ameboide o por cilios y flagelos.

Fuentes: Biogeo, docentes