La célula:

Es la unidad estructural y funcional de todo ser vivo.

Historia de la célula

La célula fue reconocida como unidad fundamental de la actividad biológica por obra de Schleiden y Schwann y otros pioneros en el siglo XIX, las características de la sustancia mucilaginosa de la que está formada la célula fue investigada por el francés Félix Dujardin quien afirmo que toda vida está indisolublemente ligada a esa sustancia llamada protoplasma. El suizo Karl Nageli afirmo que las células nacen y se multiplican por división celular, con esto también se aclaró el proceso embrionario.

Organización de la célula:

En el cuerpo humano existen unos 100 billones de células. Sus dos partes principales son el núcleo y el citoplasma, que están separados entre sí por una membrana nuclear, mientras que el citoplasma está separado de los líquidos circundantes por la membrana plasmática, la cual está compuesta por moléculas de lípidos y proteínas que forman una barrera hidrofobia fina y flexible, las otras partes de las células que se encuentran dispersas en el citoplasma, es decir sus organelos, son el retículo endoplasmico (que puede ser liso y rugoso), el aparato de Golgi, los lisosomas, los perixomas y las mitocondrias de las cuales se hablara con más detalle más adelante.

Existen sustancias que componen la célula y al conjunto de estas sustancias se le conoce como protoplasma el cual está compuesto por cinco sustancias como son: el agua, electrolitos, lípidos e hidratos de carbono.

1. Organelos de la célula:

Núcleo: es el centro de control de la célula, contiene grandes cantidades de ADN, es decir, los genes, que son los que determinan las características de las proteínas celulares. En el microscopio el aspecto del núcleo no aporta muchas claves de su actividad de control.

Aparato de Golgi: El aparato de Golgi, es también llamado complejo o cuerpo de Golgi, se encarga de la distribución y el envio de los productos químicos de la célula.

Reticulo endoplasmico: es el que se encarga de conducir ciertas sustancias que se forman en algunas partes de la celula. Puede ser Liso o agranular (actua en la síntesis de sustancias lipídicas y en otros procesos de las células que son promovidos por mas intrareticulares) y Rugoso (este contiene ribosomas que se encargan de sintetizar nuevas moléculas proteicas en la celula).

Lisosomas: son orgánulos vesicales que se forman por la rotura del aparato de Golgi y después se dispersan por todo el citoplasma, estos constituyen el aparato digestivo intracelular que permite que la celula digiera.

Perixomas: son similares a los lisosomas, pero distintos en dos aspectos importantes. En primer lugar, están formados por autoreplicacion y en segundo lugar, contienen oxidasa en lugar de hidrolasas.

Mitocondrias: se conocen como los centros neurálgicos de la celula ya que sin ellas la celula seria incapaz de extraer energía suficiente de los nutrientes, se encuentran por todas las zonas del citoplasma.

2. El protoplasma:

Esta compuesto por cinco sustancias:

Agua: es el medio liquido de la celula, esta presente en la mayoría de ellas, con excepción de los adipocitos, en una concentración del 70% al 85%.

Iones: entre los mas importantes están el potasio, el magnesio, el fosfato, el sulfato, el bicarbonato y cantidades mas pequeñas de sodio, cloruro y calcio. Los iones son los productos químicos inorgánicos de las reacciones celulares y son necesarios para el funcionamiento de algunos mecanismos de control celulares.

Proteínas: constituyen entre el 10% y el 20% de la masa celular y pueden ser estructurales y funcionales.

Lípidos: su función es de formar barreras de la membrana celular y la membrana intracelular que separan los distintos compartimientos celulares.

Hidratos de carbono: forman parte de las moléculas glucoproteicas, tienen un papel muy importante en la nutrición celular.

Diferentes superficies celulares:

La membrana celular participa en la formación de las siguientes diferenciaciones:

1. Cilios: son prolongaciones celulares finas y móviles con forma de pestañas, sirven como órganos de movimiento anterógrado, se encuentran anclados a los cuerpos basales.

2. Microvellosidades: sirven para aumentar la superficie, contienen filamentos de actina.

3. Esterocilios: son microvellosidades extremadamente largas que se encuentran adheridas a un penacho o copete. Se encuentra en la superficie apical de los espermatozoides.

4. Micropliegues: son envaginaciones angostas de la membrana celular. Aparecen en las células epiteliales de los procesos ciliares del ojo.

5. Invaginaciones: son depresiones laminares tubulares, de profundidad variable, sobre todo de la membrana celular basolateral de las células epiteliales.

Mecanismo de endocitosis:Este proceso sirve para incorporar sustancias a la celula; puede ser de dos tipos:a. Pinocitosis: es la captación de sustancias solubles mediante

pequeñas vesículas limitadas por membrana.b. Fagocitosis: es la ingestión de partículas grandes como

bacterias, células enteras o porciones de tejido degenerado.

Sistema genético y reproducción celular:

El ciclo vital de una celula es el periodo que transcurre desde el inicio de la reproducción celular hasta el inicio de la siguiente reproducción celular, puede ser de 10 a 30 horas.

La mitosis:

Se produce automáticamente en una o dos horas, consta de cinco fases:

1. Profase: los cromosomas se condensan bien definidos.2. Prometafase: se forman asteres y las cromatidas se alejan hacia

el polo celular correspondiente.3. Metafase: los asteres se separan y se forma el plano ecuatorial

del huso mitótico.4. Anafase: las dos cromatidas de cada cromosoma don separadas

en el centrómero, donde se separan 46 pares de cromatidas formando 2 juegos independientes de 46 cromosomas hijas.

5. Telofase: se separan los 2 pares de cromosomas hijas definitivamente, el aparato mitótico se disuelve y se desarrolla una nueva membrana celular que rodea cada grupo de cromosomas.

Células madres y células hijas:

Las células madres producen células hijas, las cuales se convierten en células madres. Las células madre se diferencian por un modelo de expresión génica diferentes en el cual una gran cantidad de factores pueden interaccionar con el programa de expresión génica correspondiente especifico a cada celula. Se distinguen los siguientes tipos de células madre:

a- Células madres embrionarias: tienen posibilidades de desarrollo limitadas pero todavía relativamente amplias, también se conocen como células pluripotenciales, en el adulto aun se encuentran en particular en la celula madre de la hematopoyesis. Con este tipo de células, en especial las del embrioblasto, se trabaja experimentalmente en el ámbito de la llamada clonación terapéutica con el objetivo de que estas células puedan formar tejidos nuevos para reemplazar el que haya sido destruido por enfermedades.

b- Células madres del adulto: estas células reemplazan uno o dos tipos de células que caracterizan la estructura histica diferenciada en la cual se encuentran. En la epidermis existen estas células que se descaman frecuentemente desde la superficie, ya que viven alrededor de cuatro semanas.

La meiosis:

Este proceso se pone en juego cuando hay que transmitir información genética de un organismo a su progenie, por lo tanto, solo ocurre en las células germinales. Aquí los 46 cromosomas humanos inicialmente se reúnen en 23 pares dentro de una celula germinal aun inmadura. Durante el transcurso de la meiosis los 2 integrantes del par cromosómico homologo se separan y se distribuyen en distintos gametos asi cada uno aporta 23.

Muerte celular:

Puede ser de dos formas:

a. Necrosis: es la muerte celular causada por daño exógeno irreversible. Sus características generales son la tumefacción celular, la desnaturalización de las proteínas citoplasmáticas, la destrucción de los orgánulos y las modificaciones nucleares típicas. El núcleo generalmente desaparece luego de 1-2 dias, la desnaturalización del citoplasma conduce a un aumento de la eosinofilia del citoplasma.

b. Apoptosis: es la muerte celular programada o suicida, sucede cuando las células ya no se necesitan, o cuando se convierten en amenaza para el organismo. La apoptosis se inicia mediante la activación de una familia de proteasas que se conocen como caspasas.

El cáncer:El cáncer se debe en todos o en casi todos los casos a la mutacion o a alguna otra activación anormal de los genes

granulares que controlan el crecimiento y la mitosis celular. Los genes anormales se denominan oncogenes y se han descubierto unos 100 tipos distintos.En todas las células también hay antigongenes, que suprimen la activación de los oncogenes específicos, es decir, las perdidas o inactivación de los anticogenes permite la activación de los oncogenes que conducen al cáncer.

La mayoría de las células mutadas tienen una capacidad de supervivencia menor que las células normales y simplemente mueren; solo algunas de las células mutadas que sobreviven son cancerosas.

Las células cancerosas casi siempre se destruyen en el sistema inmunitario antes de desarrollarse, en hipótesis la probabilidad de que se desarrolle un cáncer se multiplica hasta por cinco en personas en las que se suprimen el sistema inmunitario. Por otro lado se necesita simultáneamente la presencia de varios oncogenes activados para provocar el cáncer.

Factores que aumentan la posibilidad de cáncer:1. Radiacion ionizante2. Sustancias químicas3. Irritantes físicos4. Tendencia hereditaria al cáncer

Características invasivas de las células cancerosas:

la celula cancerosa no respeta los limites habituales del crecimiento celular; son bastantes menos adhesivas entre si que las células normales; algunos canceres también producen factores angiogenicos que provocan el crecimiento de muchos de los vasos sanguíneos nuevos dentro del cáncer, por lo que aportan los nutrientes necesarios para el crecimiento celular.

Las células cancerosas matan debido a que se poliferan diariamente y van demandando prácticamente toda la nutrición disponible para el organismo o para una parte esencial del

mismo, por lo tanto, los tejidos normales sufren una muerte nutritiva gradual.

La biología molecular en el tratamiento del cáncer:

En las ultimas décadas se han producido avances considerables en la comprensión de los fenómenos moleculares implicados con la iniciación y progresión de un gran numero de tumores solidos. La biología molécular tras estudios refiere que el mayor porcentaje de cáncer es hereditario debido al gen transmitido.

La biología molecular se ha encargado de hacer diagnosticos, tratamientos y hasta prevenciones contra el cáncer.

Los tratamientos para el cáncer son de una forma u otra toxicas debido a que suelen ser inespecíficos, es decir que no se dirigen a la celula especifica, los fármacos utilizados su objetivo es matar a la celula en división pero junto con la celula cancerígena también mata a la normal. Por otra parte se han logrado ciertos éxitos como es la inmunoterapia tumoral es muy utilizado en las leucemias de las células peludas.