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La estructura y función de la
célula
La célula y sus funciones
Organización de la célula
El protoplasma (sustancia de la célula) está compuesto por agua (70-85%), electrolitos, proteínas, lípidos e hidratos de carbono. Los iones presentes en la célula son principalmente potasio, magnesio, fosfato, bicarbonato y pequeñas cantidades de sodio, cloruro y calcio, los cuales son necesarios para el funcionamiento de algunos mecanismos de control celular.
Las proteínas contribuyen entre el 10-20% de la masa celular y se clasifican en:
Proteínas estructurales: Presentes en forma de filamentos, son polímeros de muchas moléculas proteicas individuales que forman microtúbulos. Proteínas funcionales: Tienen un formato tubular-globular y son las enzimas de la célula, móviles dentro del líquido celular.
Los lípidos, entre los más importantes, son los fosfolípidos y el colesterol, que juntos representan aproximadamente el 2% de la masa total de la célula. Estos forman las barreras de membrana celular y de las membranas intracelulares que separan los compartimentos celulares.
Los hidratos de carbono se presentan en forma de glucosa disuelta en el líquido extracelular y se almacenan en la célula en forma de glucógeno.
Estructura física de la célula
La célula está compuesta por una estructura membranosa que incluye la membrana celular, la membrana nuclear, la membrana del retículo endoplásmico, la membrana de las mitocondrias, los lisosomas y el aparato de Golgi.
La membrana celular (membrana plasmática) cubre la célula y está compuesta por 55% de proteínas, 25% de fosfolípidos, 13% de colesterol, 4% de otros lípidos y 3% de hidratos de carbono.
El retículo endoplásmico tiene túbulos y vesículas cuyo espacio está lleno de matriz endoplásmica. En su superficie exterior se encuentran los ribosomas, que sintetizan las moléculas proteicas de la célula.
El aparato de Golgi está relacionado con el retículo endoplásmico y está formado por 4 o más capas apiladas de vesículas cerradas, finas y planas. Funciona asociado al retículo endoplásmico, procesando las sustancias
transportadas para formar lisosomas, vesículas secretoras y otros componentes citoplasmáticos.
Los lisosomas son orgánulos vesiculares que se forman en el aparato de Golgi y contribuyen al aparato digestivo intracelular, permitiendo que la célula digiera estructuras celulares dañadas, partículas de alimento ingerido y sustancias no deseadas.
Los peroxisomas son similares físicamente a los lisosomas, pero se diferencian en que están formados por autorreplicación y contienen oxidasas en lugar de hidrolasas. Estas oxidasas combinan el oxígeno con iones de hidrógeno derivados de productos químicos intracelulares para formar peróxido de hidrógeno, el cual se utiliza con la catalasa para oxidar sustancias.
La estructura membranosa de la célula incluye dos tipos de proteínas:
Proteínas integrales: Hacen protrusión a través de toda la membrana, formando canales estructurales o poros por los que difunden moléculas de agua, sustancias hidrosolubles e iones entre los líquidos extra e intracelular. Algunas actúan como proteínas transportadoras o receptores de productos químicos hidrosolubles. Proteínas periféricas: Se unen solo a una superficie de la membrana y no penetran en todo su espesor. Se unen a las proteínas integrales y funcionan como enzimas o controladores del transporte.
Los hidratos de carbono de la membrana forman el glucocáliz celular, que se presenta combinado con proteínas o lípidos (glucoproteínas o glucolípidos). El glucocáliz tiene carga eléctrica negativa, puede unirse al glucocáliz de otras células, actúa como componente de receptores de hormonas y participa en reacciones inmunitarias.
Citoplasma y sus orgánulos
El citoplasma está lleno de partículas diminutas y grandes, así como de orgánulos dispersos. El líquido del citoplasma (citosol) contiene proteínas, electrolitos y glucosa.
Dentro del citoplasma se encuentran glóbulos de grasa neutra, gránulos de glucógeno, ribosomas, vesículas secretoras y los siguientes 5 orgánulos:
Retículo endoplásmico Aparato de Golgi Mitocondrias Lisosomas Peroxisomas
La membrana nuclear tiene dos membranas de bicapas separadas, siendo la membrana externa una continuación del retículo endoplásmico del citoplasma celular.
