Clasificación de los organelos celulares

Introducción a la citología y teoría celular

La citología es una disciplina biológica y médica fundamental cuyo objeto de estudio son las características estructurales, funcionales y de desarrollo de las células. En la ciencia moderna, la célula se reconoce como la unidad estructural absoluta, mínima y elemental que forma cualquier organismo vivo.

La comprensión de la organización celular se basa en la teoría celular clásica, formulada por M. Schleiden y T. Schwann, y complementada posteriormente por R. Virchow. Este concepto incluye varios postulados clave:

• Absolutamente todos los organismos vivos, a excepción de los virus, están formados por células y por los productos de su actividad vital específica.
• Las estructuras celulares son homólogas. Esto significa que poseen una similitud morfológica y funcional fundamental, la cual está determinada por su origen evolutivo común.
• El proceso de formación de nuevas unidades celulares se lleva a cabo exclusivamente mediante la división de células madre ya existentes. Cualquier teoría de generación espontánea queda totalmente descartada.
• La actividad fisiológica general de cualquier organismo multicelular no es una simple suma, sino el resultado complejo de la integración y la actividad de todas las células que interactúan entre sí.

Además, a cada célula le son inherentes tres propiedades fundamentales: la capacidad de autoconservación de su propia estructura tanto en el espacio como en el tiempo; la capacidad de autorreplicación para mantener la población; y la capacidad de autorregulación estricta de todos los procesos vitales y metabólicos que ocurren en su interior.

Sistemas principales de la célula

Independientemente de la complejidad de su estructura, el espacio interno de la célula está estrictamente ordenado. Toda la arquitectura celular se puede dividir globalmente en tres sistemas que interactúan:

1. Aparato superficial celular (ASC). Esta estructura cumple una función de barrera crucial, delimitando de manera confiable el contenido interno del entorno externo circundante. El ASC también asegura la comunicación bidireccional y el intercambio de sustancias.
2. Citoplasma. Representa un sistema coloidal complejo que llena el espacio intracelular. En él se localizan los organelos y ocurren las reacciones metabólicas principales.
3. Aparato nuclear. La base de información central de la célula. Su tarea principal consiste en el almacenamiento confiable, la reproducción precisa y la posterior transmisión de la información genética a las estructuras hijas.

Clasificación celular según la presencia de núcleo y organelos

La presencia de determinados organelos depende directamente del tipo global de organización celular. En biología se distinguen tres tipos principales:

En las procariotas, las funciones de los organelos membranosos ausentes son asumidas por los mesosomas: pliegues (invaginaciones) especializados de la membrana celular. Precisamente en ellos ocurren los procesos de descomposición de sustancias orgánicas y la síntesis de moléculas de ATP que proporcionan energía a la célula. En el exterior, la célula procariota está protegida por una pared celular de glucoproteína densa, cuya base es el biopolímero mureína.

Los mesocariotas representan un puente evolutivo único entre el mundo vegetal y el animal. Un representante clásico es la Euglena gracilis. Se distingue por un tipo de nutrición mixotrófica: en presencia de luz es capaz de realizar la fotosíntesis, mientras que en la oscuridad pasa a la absorción osmótica de nutrientes.

Bases citológicas de la herencia

En las células eucariotas, que poseen un conjunto completo de organelos y un núcleo definido, los portadores de la información hereditaria son los cromosomas. Por su composición química, representan un complejo desoxirribonucleoproteico complejo, formado por moléculas de ADN y proteínas asociadas a este (tanto histonas como no histonas).

Para que la gigantesca molécula de ADN quepa en un núcleo microscópico, este complejo experimenta cinco niveles secuenciales de compactación (empaquetamiento). Como resultado, dentro del núcleo interfásico se forman zonas con diferente densidad:

• Heterocromatina: regiones densas y fuertemente espiralizadas.
• Eucromatina: regiones menos densas y despiralizadas.

En la mayoría de los casos, los cromosomas son indistinguibles fuera del período de división, aunque existen excepciones. En algunas células especializadas, los cromosomas interfásicos se pueden visualizar incluso con un microscopio óptico convencional. Entre estas estructuras únicas se encuentran los cromosomas politénicos gigantes, así como los cromosomas específicos en «lámpara de cepillo».

Preguntas de clases y exámenes

Qué más repasar sobre el tema

• Niveles de compactación del complejo desoxirribonucleoproteico (desde el nucleosoma hasta el cromosoma)
• Estructura y funciones del aparato superficial celular (ASC)
• Composición química de los cromosomas: el papel de las proteínas histonas y no histonas
• Características de los cromosomas politénicos y de los cromosomas en «lámpara de escobillón»
• Tipo de nutrición mixotrófica utilizando a la Euglena gracilis como ejemplo

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