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3.2. Celula humana

La célula humana

Aunque ya vimos en cursos anteriores las características básicas de las células y su clasificación en células procariotas y células eucariotas vegetales y animales, ahora nos centraremos en la célula humana.

Las células humanas, como el resto de células eucariotas animales, tiene la siguiente estructura básica:

Membrana plasmática

La membrana plasmática es una fina cubierta que rodea a la célula, la delimita y la aísla del medio externo. Se encarga de regular la entrada y salida de sustancias, de proteger la célula, de detectar estímulos del exterior y de comunicar las células entre sí.

La membrana plasmática está formada por una bicapa de fosfolípidos entre los que se encuentran moléculas de colesterol que le dan estabilidad. También hay proteínas en la superficie externa, interna o atravesando la membrana lipídica. Por la parte exterior también hay oligosacáridos que están unidos a las proteínas y a los fosfolípidos.

Membrana plasmática

By This SVG image was created by Medium69.Cette image SVG a été créée par Medium69.Please credit this : William Crochot (NIST) [Attribution or CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons

Citoplasma

El citoplasma es el espacio situado entre el núcleo y la membrana plasmática en el que se desarrollan los procesos metabólicos celulares. Está formado por:

  • El citosol o hialoplasma: líquido acuoso que contiene muchas sustancias (iones, proteínas, glúcidos, lípidos, etc.).
  • Orgánulos celulares. Todas células tienen ribosomas, aunque el resto de orgánulos que pueda tener depende del tipo de célula.

Orgánulos celulares

Mitocondrias

Las mitocondrias son unos orgánulos grandes, ovalados, con doble membrana. La membrana externa es lisa, y la interna tiene numerosos repliegues llamados crestas mitocondriales. El interior de la mitocondria se llama matriz mitocondrial, que contiene ADN circular, ARN y ribosomas (similares a los de las bacterias), con los que las mitocondrias pueden fabricar sus propias proteínas y dividirse.

En las mitocondrias se realiza la respiración celular, mediante la que se consigue la mayor parte de la energía que necesita la célula. Se produce la oxidación de la materia orgánica, liberándose energía y dióxido de carbono.

Mitocondria

Imagen: Mitocondria.

Retículo endoplasmático

El retículo endoplasmático es un orgánulo membranoso formado por un conjunto de tubos y sacos aplanados o redondeados comunicados entre sí. Se encarga de sintetizar, transformar, almacenar y transportar sustancias. Se distinguen dos tipos de retículo endoplasmático:

  • Retículo endoplasmático rugoso. Se llama así por el aspecto rugoso que presenta por los ribosomas que tiene adosados a su membrana. Se encuentra cerca del núcleo, siendo prácticamente una prolongación de la membrana nuclear. Se encarga de sintetizar y transportar proteínas que actúen en el interior de una vesícula o sean expulsadas al exterior de la célula.
  • Retículo endoplasmático liso. Su aspecto es liso, sin ribosomas adheridos a su membrana. Su función es la de sintetizar y transportar lípidos. También elimina sustancias tóxicas procedentes del metabolismo celular.

Sistema de membranas o endomembranoso

By Mariana Ruiz LadyofHats [Public domain], via Wikimedia Commons

Microscopio: Retículo endoplasmático.

Microscopio: Retículo endoplasmático rugoso.

Microscopio: Retículo endoplasmático liso.

Aparato de Golgi

El aparato de Golgi es otro orgánulo membranoso, formado por un conjunto de sacos aplanados, sin contacto entre ellos pero muy próximos, rodeados de vesículas. Se forma a partir de vesículas procedentes del retículo endoplasmático

En el aparato de Golgi se modifican las sustancias producidas en el retículo endoplasmático y se producen vesículas con las que secretan sustancias al exterior de la célula al unirse a la membrana plasmática. También originan algunos orgánulos, como los lisosomas.

El aparato de Golgi presenta dos partes:

  • Cara cis, que recibe vesículas con proteínas procedentes del retículo endoplasmático rugoso.
  • Cara trans, que libera vesículas con proteínas modificadas, situada en el lado opuesto que la cara cis.

By Kelvinsong (Own work) [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons

Microscopio: Aparato de Golgi.

Ribosomas

Los ribosomas son pequeños orgánulos no membranosos que pueden estar aislados, dispersos en el citosol, o adosados a las membrana del retículo endoplasmático rugoso. Están formados por ARN y proteínas.

Se encargan de sintetizar proteínas a partir de la información aportada por el ARN mensajero procedente del núcleo (donde está el ADN).

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Ribosoma

By CNX OpenStax [CC BY 4.0], via Wikimedia Commons

Lisosomas

Los lisosomas son orgánulos formados por vesículas membranosas de forma redondeada que contienen enzimas digestivas. Proceden del aparato de Golgi. Intervienen en la degradación de sustancias procedentes del exterior de la célula o del interior celular, destruyendo partes dañadas de la célula.

Lisosoma

By Alejandro Porto (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

Peroxisomas

Los peroxisomas son vesículas con enzimas oxidativos que están en algunas células como las hepáticas y las renales. Se encargan de eliminar sustancias tóxicas que haya captado la célula.

Centriolos

Los centriolos son dos estructuras cilíndricas huecas formadas por microtúbulos que constituyen el centrosoma. No tienen membrana plasmática. Entre sus funciones están la de organizar el citoesqueleto, el huso acromático para la división celular, y los cilios y flagelos.

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Centrosoma

By Kelvinsong (Own work) [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons

Citoesqueleto

El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos que forman un andamiaje tridimensional que se extiende por el citoplasma. Regula la forma y el movimiento intracelular.

Según su tamaño, hay varios tipos de filamentos:

Cilios

Los cilios y flagelos son prolongaciones de la membrana formadas por microtúbulos de proteínas.

Los cilios son prolongaciones cortas y numerosas de la célula. Todas las células no tienen cilios, pero pueden cubrir toda o una parte de la superficie de la célula.

Se encargan de producir corrientes de fluidos, como las células del epitelio respiratorio.

Flagelos

Los flagelos son prolongaciones largas y poco numerosas de la célula. No todas las células tienen flagelos.

Su función es la de participar en el movimiento celular, como en los espermatozoides.

    Comparación entre el movimiento de un cilio y de un flagelo

    By Kohidai, L. (File:Flagellum-beating.svg) [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons

    Vacuolas

    Las vacuolas son vesículas grandes y redondeadas. En las células animales son pequeñas y numerosas, pero en las vegetales son pocas pero que pueden ocupar gran parte de la célula. Almacenan todo tipo de sustancias como agua, sustancias de reserva, de desecho, pigmentos, etc.

    Núcleo celular

    El núcleo celular es una de las estructuras celulares más grandes e importantes. Contiene el ADN, por lo que dirige todas las actividades celulares. Contiene la información genética de la célula y se encarga de transmitirla de generación en generación.

    La posición del núcleo en las células humanas es muy variable. Puede estar en el centro, como en las neuronas, o desplazado, como las células musculares.

    La forma del núcleo en las células humanas suele ser esférica, aunque algunas como las epiteliales, lo tienen aplanado.

    El núcleo está constituido por:

    Envoltura nuclear

    Separa el contenido del núcleo del citoplasma.

    Se trata de una doble membrana plasmática con poros nucleares que regulan el paso de algunas sustancias.

    Microscopio: Envoltura nuclear.

    Nucleoplasma

    Es parecido al citosol.

    Cromatina y cromosomas

    Fibras de ADN unidas a unas proteínas (histonas) que, cuando la célula entra en división, se condensan para formar los cromosomas.

    Nucléolo

    El nucléolo es una estructura esférica, sin membrana, encargada de la síntesis del ARN que forma parte de los ribosomas.

    Microscopio: Núcleo.

    Microscopio: Núcleo.

    Microscopio: Estructuras celulares.

    Microscopio: Estructuras celulares.