Cómo calcular las estructuras de las células animales

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Usted tiene órganos y está compuesto de células. Sus sistemas orgánicos realizan ciertas funciones en usted, el organismo entero. Las células tienen orgánulos que realizan ciertas funciones en la célula. Aunque se necesitan millones y millones de células para crearlos, cada célula funciona por sí sola y se metaboliza individualmente.

Manteniéndolo todo unido: La membrana de plasma

El líquido dentro de una célula (líquido intracelular) se llama plasma o citoplasma (cito significa célula). La membrana que contiene el líquido en la célula se denomina membrana plasmática, también llamada membrana celular.

Las células mismas flotan en un tipo de fluido, llamado matriz. La matriz es insoluble – las sustancias no se disuelven en su fluido. La matriz sólo soporta las células. El líquido que se exprime entre cada célula se llama líquido extracelular porque está fuera de la célula.

El trabajo de la membrana plasmática es separar las reacciones químicas que ocurren dentro de la célula de los productos químicos que flotan en el líquido extracelular. Si la membrana de plasma no separaba el interior y el exterior de la célula, los productos de desecho excretados desde el interior de la célula hacia el exterior podrían volver a fluir hacia el interior.

Estructuras en una célula animal típica.

Controlar el espectáculo: El núcleo

Cada célula de cada ser vivo tiene un núcleo, y cada núcleo de cada ser vivo contiene material genético. El material genético dirige la producción de proteínas que hacen que todo el organismo funcione; el núcleo hace que toda la célula funcione.

En el núcleo de las células que no se están dividiendo actualmente, aparecen grupos de material genético similar a un hilo llamado cromatina, justo antes de que una célula se divida, la cromatina se agrupa en cromosomas, que contienen ADN (ácido desoxirribonucleico).

El ADN tiene dos cadenas, cada una de las cuales tiene secuencias de bases nitrogenadas que forman el código genético. El código genético, que se deriva de las bases de nucleótidos en los genes de las hebras de ADN, se “interpreta”, y luego se produce una molécula de ácido ribonucleico (ARN) llamada ARN mensajero (ARNm) a partir de la plantilla de ADN. El ARNm utiliza la información del código genético para ciertos aminoácidos – los bloques de construcción de la proteína – en la célula. Los aminoácidos son entonces tomados por transferencia de ARN (tRNA) a un organito llamado ribosoma, donde se fabrican las proteínas finales.

Las proteínas o bien contribuyen a la estructura de la célula, o bien contribuyen a la función de la célula, lo que significa que se utilizan como enzimas en los procesos metabólicos. De cualquier manera, es el material genético alojado en el núcleo el que finalmente controla la estructura y función de todas y cada una de las células.

Cada núcleo tiene una masa redonda en su interior llamada nucleolo. El nucleolo produce el tercer tipo de molécula de ARN – ARN ribosomal (rRNA). Este tipo de ARN ayuda a producir ribosomas, que se transfieren del núcleo al citoplasma para ayudar a producir proteínas.

Alrededor de cada núcleo hay una doble capa formada por proteínas y lípidos que separa el núcleo del citoplasma. Esta estructura de dos capas se llama envoltura nuclear o membrana nuclear.

La fábrica de la celda: El retículo endoplásmico

El retículo endoplásmico (RE) es una serie de canales que conectan el núcleo con el citoplasma de la célula. La parte de la ER que está salpicada de ribosomas se llama ER áspera; la parte de la ER que no tiene ribosomas se llama ER lisa.

Los ribosomas en el ER áspero sirven como el lugar para la síntesis de las proteínas que son dirigidas por los genes que se juntarán en el ER (otras proteínas se juntan en los ribosomas unidos a otros orgánulos o flotando libremente en el citoplasma). El ER liso contiene vesículas de transporte que transportan productos celulares de citoplasma a organela, de organela a organela, o de organela a membrana plasmática.

Además de la síntesis de proteínas, la ER está implicada en el metabolismo de los lípidos (grasas).

La función principal de ER es producir y transportar proteínas. La sala de emergencias es esencialmente el “útero” de las nuevas cadenas de proteínas. La síntesis de proteínas, o producción, comienza en el núcleo, con la molécula de ARNm llevando la información genética sobre qué aminoácidos (proteínas) deben ser producidos.

Las moléculas de ARNt traen los aminoácidos del citoplasma a los ribosomas, los cuales son producidos por el ARNr. En los ribosomas, los aminoácidos se unen para formar una proteína, y la proteína se almacena en la sala de emergencias hasta que puede ser trasladada al aparato de Golgi.

Preparándose para la distribución: El aparato de Golgi

En biología, al igual que en otras ciencias, las estructuras suelen llevar el nombre de la persona que las encontró. En este caso, el científico italiano Camillo Golgi encuentra fama. El aparato de Golgi está muy cerca de la sala de emergencias; en la figura de arriba, parece un laberinto con gotas de agua salpicando de él. Las “gotas de agua” son vesículas de transporte que llevan el material desde la sala de emergencias hasta el aparato de Golgi.

Dentro del aparato de Golgi, los productos producidos por la célula, como las hormonas o las enzimas, se envasan para su exportación a otros orgánulos o al exterior de la célula. El aparato de Golgi rodea el producto a ser segregado con un saco llamado vesícula. La vesícula encuentra su camino hacia la membrana plasmática, donde ciertas proteínas permiten que se produzca un canal para que los productos dentro de la vesícula puedan ser segregados hacia el exterior de la célula. Una vez fuera de la célula, los productos pueden entrar en el torrente sanguíneo y ser transportados a través del cuerpo hasta donde se necesitan.

Los lisosomas realmente limpian

Los lisosomas son vesículas especiales formadas por el aparato de Golgi para “limpiar” la célula. Son los basureros (o ingenieros sanitarios) de la celda. Los lisosomas contienen enzimas digestivas, que se utilizan para descomponer productos que pueden ser dañinos para la célula y “escupirlos” de vuelta al líquido extracelular. Los lisosomas también eliminan los organelos muertos rodeándolos, descomponiendo las proteínas de los organelos muertos y liberándolos para reconstruir un nuevo organelo. Debido a que el lisosoma actúa sobre su propia célula, el proceso se llama autodigestión.

Los peroxisomas descomponen el peróxido de hidrógeno

Los peroxisomas son pequeños sacos de enzimas producidos por la ER suave para ayudar a proteger la célula de los productos tóxicos. ¿Sabes cómo el peróxido de hidrógeno es útil cuando lo usas para limpiar una herida porque mata bacterias? Bueno, demasiado peróxido de hidrógeno dentro de ti podría matarte. El peróxido de hidrógeno se produce normalmente en algunas reacciones metabólicas, así que está dentro de usted. Sin embargo, el peróxido de hidrógeno se vuelve dañino para las células del cuerpo si se acumula demasiado, así que la clave es seguir descomponiéndolo para evitar que se acumule.

Los centros de poder de la célula: Las mitocondrias

El ER suministra los productos, el aparato de Golgi distribuye los productos y las mitocondrias suministran la energía para que todos esos procesos se lleven a cabo.

Cuando usted recibe una factura de electricidad, la cantidad de electricidad que su hogar utilizó en el último mes se mide en kilovatios hora. Dentro de un organismo, la cantidad de energía que utiliza una célula se mide en moléculas de trifosfato de adenosina (ATP). Las mitocondrias producen el ATP, y para hacerlo, las mitocondrias utilizan productos del metabolismo de la glucosa como combustible.

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