Un día en la vida de una célula (I)

Conjunto de células animales vistas con microscopía de fluorescencia.

Hoy nos vamos de viaje. Cojamos todo lo necesario para iniciar un periplo sin igual: ropa, agua, comida, una mochila, linternas, cantimplora… pero no es un viaje al denso y húmedo bosque negro del norte de Europa, ni a la sabana africana, donde las saltarinas gacelas se mezclan con los majestuosos leones y los imponentes elefantes. No. Para este viaje solo te hace falta una cosa y es la siguiente: Un microscopio. Hoy nos vamos a zambullir en el mundo de las células, esas pequeñas entidades, esos minúsculos individuos que forman la materia viva, desde el más alto de los árboles al más escurridizo de los roedores. Diminutas y desconocidas, vamos a desentrañar sus misterios.

Las bacterias son un claro ejemplo de células procariotas.

Antes de partir hacia los lejanos confines celulares debemos formarnos un poco en qué es una célula, qué tipos de células hay, de qué se forman y cuáles son sus funciones. Generalmente hemos oído hablar de dos grandes tipos de células: procariotas y eucariotas. El término procariota reúne a un montón de células que tienen en común la ausencia de núcleo donde guardar su material genético, es decir, el libro de instrucciones de la célula; tampoco tienen orgánulos complejos y su membrana plasmática, o sea su piel, puede estar recubierta de una pared celular, una estructura que le confiere una gran resistencia y que nos sirve, en las bacterias, para identificarlas según reaccionen de una u otra forma a un tipo de tinción conocida como Gram. Las bacterias que se denominan Gram-positivas tienen una pared celular muy simple formada por una sola capa mientras que las Gram-negativas poseen una pared celular estratificada y con abundancia de polisacáridos (azúcares complejos). Las células procariotas son más antiguas en la Historia de la Vida que las eucariotas. Los procariotas son abundantísimos, pueden vivir en lugares insospechados (por ejemplo, en radiadores donde se adaptan perfectamente al agua a casi 100 ºC) y se dice que de ellos descienden las células más sofisticadas, las eucariotas.

Célula donde se han marcado la actina (morado) y los microtúbulos (amarillo).

Su nombre significa “núcleo verdadero” y no es una casualidad ya que estos individuos tienen un verdadero núcleo donde encierran su genoma (su ADN o ARN) y lo protegen de la degradación. Con los eucariotas la vida saltó a otro nivel de organización, volviéndose más complejo y creando estructuras, los orgánulos, más elaboradas y con funciones más específicas. Si bien en las procariotas el único orgánulo destacable son los ribosomas (encargados de la síntesis de proteínas), en las eucariotas, la variedad de estructuras celulares no tiene parangón. Podemos distinguir dos tipos de células eucariotas: animales y vegetales.

Mitosis celular. En azul, el ADN. Microscopía de fluorescencia.

Si buceamos en el material intracelular, llamado citoplasma, podremos encontrarnos encerrados en una cárcel cuyas rejas están formadas por una proteína conocida como actina. La actina forma el esqueleto celular o citoesqueleto (“citos” es una partícula que significa célula) y que se nos presenta como largas cadenas de proteína formando el andamiaje de la célula. Hay otras proteínas que sirven de puentes entre los filamentos de la actina y que le confieren una versatilidad muy grande, permitiendo a la célula realizar con gran eficiencia sus tareas cotidianas. Esta proteína no es la única que mantiene consistente a la célula. Los microtúbulos son asociaciones de una proteína muy especial, la tubulina. Su función es muy variada, si bien podemos encontrarlas sirviendo de autopista nanométrica a las vesículas que salen de la célula, arrastradas por la miosina (una proteína de la que ya hemos hablado en otros artículos), bien podemos ver a los microtúbulos participando en la mitosis, el proceso por el que una célula se divide en dos.

Molécula de ATP.

El citoesqueleto es una de las partes más dinámicas de la célula pero ha de ser constantemente alimentado con energía para realizar con éxito sus funciones. Este alimento es el ATP que se genera en las mitocondrias. Las mitocondrias no dejan de ser bacterias que, por fagocitosis, han penetrado en la célula y han establecido una relación de “endosimbiosis” con su hospedadora. Poseen su propio ADN (ADN mitocondrial) que solo es transmitido por la madre en los humanos y en gran multitud de animales, es decir, que el genoma mitocondrial de nuestras madres es el mismo o casi el mismo, que el que poseemos, al igual que el de nuestra madre y el de nuestra abuela son casi idénticos. Esto nos permite hacer una reconstrucción genealógica con muchisima más precisión. En este orgánulo se produce la “respiración celular” donde se produce ATP (energía) y agua como residuo del proceso. Toda esta maquinaria funciona con un solo combustible: la glucosa. Por tanto, al alimentarnos no estamos haciendo otra cosa que cargarnos de energía.

Células vegetales con cloroplastos (verde) en donde se guarda la clorofila.

En los vegetales la cosa cambia un poco. No necesitan, en su mayoría, alimentarse de otros organismos si no que fabrican su propia comida con agua, sales minerales, dióxido de carbono y la luz del sol. Parece descabellado pensar esto mas estos individuos tan peculiares han evolucionado atesorando una de las más abundantes e interesantes moléculas de la naturaleza: la clorofila. Las hojas de los vegetales son auténticos paneles fotovoltaicos que están preparados para absorber la mayor cantidad de radiación lumínica posible, utilizando esta energía para romper las moléculas de agua y así, con el CO2, sintetizar glucosa. Este proceso libera O2 como residuo, por ello las plantas son tan importantes. Son los pulmones de la Tierra.

Hemos dicho que los procariotas se diferencian de los eucariotas en que estos últimos poseen un núcleo bien definido en donde el ADN se encuentra cómodo y seguro de los ataques químicos, las radiaciones que pueden alterarlo y las enzimas (catalizadores biológicos) que pueblan el rico y denso citoplasma celular. El núcleo es el hogar de la información genética. Si cogemos nuestro microscopio y observamos detenidamente el núcleo, a nuestra vista se abrira un círculo que encierra un material de tonos que van de un blanco impoluto a un gris casi negruzco. El ADN en el núcleo se encuentra distribuido de dos maneras: la eucromatina y la heterocromatina. Durante la mitosis, toda esta información se compacta en paquetes que llamamos cromosomas, dividiéndose para dar lugar a dos células hijas. Es así como avanza la vida, en un ciclo de divisiones que aseguran la supervivencia de la especie.

Núcleo celular donde se puede ver la cromatina en eucromatina y heterocromatina.

En este artículo hemos sentado las bases de nuestro viaje. Hemos repasado por encima algunas cosas que ya habíamos comentado y otras que nos eran desconocidas. Si bien este no es el final, es un buen comienzo para la aventura más emocionante en la que nos podamos embarcar: la vida, en su forma más microscópica, se nos presenta de manera simplificada, entendible y atractiva. ¿Qué nos queda por descubrir? Demasiado. ¿Qué nos queda por saber? Todo. ¡Pero para ello tendremos que esperar al siguiente artículo!

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votos, media : 4,00 sobre 5)
Cargando…

Comentarios

Comentario

Pontevedrés, residente en Santiago de Compostela. Estudiante de Biología en la USC, investigador en formación y amante de la ciencia.

Comments are closed.