La Fisiología es una
rama de las Ciencias Biológicas que estudia las funciones de los seres
vivos. La célula realiza diversas funciones con el fin de poder
alimentarse, crecer, reproducirse, sintetizar sustancias y relacionarse
con el medio ambiente. Para lograr esos objetivos debe cumplir con tres
importantes funciones: relación, nutrición y reproducción.
1.-RELACIÓN CELULAR
Las células responden a los estímulos que reciben del medio que las rodea. Las respuestas más comunes a estos estímulos son: contractilidad, conductividad, sensibilidad (irritabilidad) y movimiento (locomoción).
1- CONTRACTILIDAD
Capacidad de las células para contraerse y cambiar de forma. Ejemplo: células musculares.
2- CONDUCTIVIDAD
Facultad que tienen algunas células, como las neuronas, de permitir el pasaje de una corriente eléctrica a través de sí.
3- SENSIBILIDAD
Capacidad de las células para reaccionar ante estímulos externos y/o internos. Algunas células reaccionan ante cambios lumínicos, de temperatura, de presión, de humedad, de gravedad y ante variaciones en la acidez o alcalinidad del medio (pH). Un tropismo es la respuesta producida por un vegetal frente a un estímulo externo. El tropismo es positivo cuando la planta crece hacia el estímulo, y negativo si lo hace en dirección contraria. Al crecer, la planta se dirige hacia la luz (fototropismo positivo) y se aleja de la tierra (geotropismo negativo). En los animales la irritabilidad se manifiesta a través de taxismos, que son movimientos direccionados frente a un estímulo. El taxismo es positivo o negativo si el movimiento se acerca o se aleja del estímulo, respectivamente.
Los organismos unicelulares presentan fototaxismos en relación a la luz, quimiotaxismos en relación a sustancias químicas y geotaxismos en relación a la gravedad. En individuos pluricelulares existen células que se encargan de detectar determinados estímulos. Las respuestas obtenidas son más complejas y dependen del grado de complejidad del animal. Cuanto más complejo es el individuo más elaborada será su respuesta. Cuando un vertebrado se enfrenta a una situación de estrés o peligro produce una sustancia llamada adrenalina. La adrenalina llega hasta receptores específicos en las células musculares que responden estimulando una serie de reacciones metabólicas que producen la oxidación o ruptura de la molécula de glucógeno y finalmente de glucosa, con lo cual el individuo obtiene la energía necesaria para realizar la contracción muscular y poder huir o reaccionar rápidamente.
4- MOVIMIENTO
Algunas células pueden moverse mediante contracción, pseudópodos, cilios y flagelos.
Contracción: muchos organismos unicelulares poseen la capacidad de trasladarse de un lugar a otro mediante simples contracciones de la célula, como Plasmodium sp.
Pseudópodos: son proyecciones de la membrana plasmática. La célula ejerce desplazamientos ameboides producidos por movimientos del citoplasma, como los glóbulos blancos y las amebas. Estos pseudópodos también son utilizados por organismos unicelulares para alimentarse, rodeando a las partículas hasta encerrarlas en una vacuola.
Cilios y flagelos: son movimientos vibrátiles utilizados por células que tienen cilios (Paramecio) y flagelos (espermatozoides, Trypanosoma). Estas estructuras permiten la locomoción en medios líquidos. Los cilios y flagelos son proyecciones del citoesqueleto limitadas por una membrana que es continuación de la membrana plasmática. Los cilios adoptan vibraciones sincronizadas que permiten el movimiento de la célula. El flagelo adopta movimientos ondulatorios y giratorios.
Las células responden a los estímulos que reciben del medio que las rodea. Las respuestas más comunes a estos estímulos son: contractilidad, conductividad, sensibilidad (irritabilidad) y movimiento (locomoción).
1- CONTRACTILIDAD
Capacidad de las células para contraerse y cambiar de forma. Ejemplo: células musculares.
2- CONDUCTIVIDAD
Facultad que tienen algunas células, como las neuronas, de permitir el pasaje de una corriente eléctrica a través de sí.
3- SENSIBILIDAD
Capacidad de las células para reaccionar ante estímulos externos y/o internos. Algunas células reaccionan ante cambios lumínicos, de temperatura, de presión, de humedad, de gravedad y ante variaciones en la acidez o alcalinidad del medio (pH). Un tropismo es la respuesta producida por un vegetal frente a un estímulo externo. El tropismo es positivo cuando la planta crece hacia el estímulo, y negativo si lo hace en dirección contraria. Al crecer, la planta se dirige hacia la luz (fototropismo positivo) y se aleja de la tierra (geotropismo negativo). En los animales la irritabilidad se manifiesta a través de taxismos, que son movimientos direccionados frente a un estímulo. El taxismo es positivo o negativo si el movimiento se acerca o se aleja del estímulo, respectivamente.
Los organismos unicelulares presentan fototaxismos en relación a la luz, quimiotaxismos en relación a sustancias químicas y geotaxismos en relación a la gravedad. En individuos pluricelulares existen células que se encargan de detectar determinados estímulos. Las respuestas obtenidas son más complejas y dependen del grado de complejidad del animal. Cuanto más complejo es el individuo más elaborada será su respuesta. Cuando un vertebrado se enfrenta a una situación de estrés o peligro produce una sustancia llamada adrenalina. La adrenalina llega hasta receptores específicos en las células musculares que responden estimulando una serie de reacciones metabólicas que producen la oxidación o ruptura de la molécula de glucógeno y finalmente de glucosa, con lo cual el individuo obtiene la energía necesaria para realizar la contracción muscular y poder huir o reaccionar rápidamente.
4- MOVIMIENTO
Algunas células pueden moverse mediante contracción, pseudópodos, cilios y flagelos.
Contracción: muchos organismos unicelulares poseen la capacidad de trasladarse de un lugar a otro mediante simples contracciones de la célula, como Plasmodium sp.
Pseudópodos: son proyecciones de la membrana plasmática. La célula ejerce desplazamientos ameboides producidos por movimientos del citoplasma, como los glóbulos blancos y las amebas. Estos pseudópodos también son utilizados por organismos unicelulares para alimentarse, rodeando a las partículas hasta encerrarlas en una vacuola.
Cilios y flagelos: son movimientos vibrátiles utilizados por células que tienen cilios (Paramecio) y flagelos (espermatozoides, Trypanosoma). Estas estructuras permiten la locomoción en medios líquidos. Los cilios y flagelos son proyecciones del citoesqueleto limitadas por una membrana que es continuación de la membrana plasmática. Los cilios adoptan vibraciones sincronizadas que permiten el movimiento de la célula. El flagelo adopta movimientos ondulatorios y giratorios.
Funciones de relación
2.-NUTRICIÓN CELULAR
Permite a la célula obtener, trasformar y aprovechar los alimentos suministrados por el medio, y posteriormente obtener la energía necesaria para poder realizar las demás funciones. No todos los seres vivos obtienen los nutrientes de la misma forma. Hay dos tipos de nutrición: la autótrofa y la heterótrofa. La nutrición autótrofa es propia de las plantas verdes, el fitoplancton, las algas verde azuladas y algunas bacterias, que son capaces de producir sus propios nutrientes a través de la fotosíntesis. La nutrición heterótrofa es utilizada por organismos consumidores como son los animales, los hongos y protozoarios, que al no poder producir sus alimentos necesitan tomarlos de otros organismos. A todos estos procesos que transforman la energía de los alimentos en el “combustible” necesario para la vida se los conoce con el nombre de metabolismo. El metabolismo es la suma de todos los procesos químicos que suceden en los organismos vivos. Se divide en anabolismo, cuando las células convierten las sustancias simples en sustancias más complejas, y en catabolismo, cuando las sustancias complejas son convertidas en compuestos más simples mediante la degradación para producir energía. Los procesos anabólicos necesitan el aporte de energía, mientras que los catabólicos liberan la energía. Durante el crecimiento de animales y vegetales hay anabolismo positivo. En el envejecimiento existe catabolismo positivo. Las reacciones anabólicas y catabólicas están muy relacionadas y dependen unas de otras.
La nutrición celular incluye los procesos de respiración, absorción, secreción y excreción.
1- RESPIRACIÓN
La respiración celular es un mecanismo mediante el cual las células de los organismos obtienen oxígeno del exterior y oxidan nutrientes de los alimentos para que liberen energía. Como resultado, el carbono presente en esos nutrientes (glucosa entre otros) queda oxidado, es decir, se transforma en agua y en dióxido de carbono que es eliminado hacia la atmósfera por medio de la respiración. La respiración celular tiene lugar dentro de las mitocondrias.
2- ABSORCIÓN
Es el mecanismo por el cual las células incorporan sustancias del medio externo (agua, gases, sales minerales, grandes moléculas) a través de la membrana plasmática, con el fin de utilizarlas para llevar a cabo las funciones metabólicas. Ese pasaje de moléculas pequeñas se realiza por transporte pasivo (sin gasto de energía) y por transporte activo (con gasto de energía). Las grandes moléculas ingresan a la célula por endocitosis y se expulsan por exocitosis.
Permite a la célula obtener, trasformar y aprovechar los alimentos suministrados por el medio, y posteriormente obtener la energía necesaria para poder realizar las demás funciones. No todos los seres vivos obtienen los nutrientes de la misma forma. Hay dos tipos de nutrición: la autótrofa y la heterótrofa. La nutrición autótrofa es propia de las plantas verdes, el fitoplancton, las algas verde azuladas y algunas bacterias, que son capaces de producir sus propios nutrientes a través de la fotosíntesis. La nutrición heterótrofa es utilizada por organismos consumidores como son los animales, los hongos y protozoarios, que al no poder producir sus alimentos necesitan tomarlos de otros organismos. A todos estos procesos que transforman la energía de los alimentos en el “combustible” necesario para la vida se los conoce con el nombre de metabolismo. El metabolismo es la suma de todos los procesos químicos que suceden en los organismos vivos. Se divide en anabolismo, cuando las células convierten las sustancias simples en sustancias más complejas, y en catabolismo, cuando las sustancias complejas son convertidas en compuestos más simples mediante la degradación para producir energía. Los procesos anabólicos necesitan el aporte de energía, mientras que los catabólicos liberan la energía. Durante el crecimiento de animales y vegetales hay anabolismo positivo. En el envejecimiento existe catabolismo positivo. Las reacciones anabólicas y catabólicas están muy relacionadas y dependen unas de otras.
La nutrición celular incluye los procesos de respiración, absorción, secreción y excreción.
1- RESPIRACIÓN
La respiración celular es un mecanismo mediante el cual las células de los organismos obtienen oxígeno del exterior y oxidan nutrientes de los alimentos para que liberen energía. Como resultado, el carbono presente en esos nutrientes (glucosa entre otros) queda oxidado, es decir, se transforma en agua y en dióxido de carbono que es eliminado hacia la atmósfera por medio de la respiración. La respiración celular tiene lugar dentro de las mitocondrias.
2- ABSORCIÓN
Es el mecanismo por el cual las células incorporan sustancias del medio externo (agua, gases, sales minerales, grandes moléculas) a través de la membrana plasmática, con el fin de utilizarlas para llevar a cabo las funciones metabólicas. Ese pasaje de moléculas pequeñas se realiza por transporte pasivo (sin gasto de energía) y por transporte activo (con gasto de energía). Las grandes moléculas ingresan a la célula por endocitosis y se expulsan por exocitosis.
REPRODUCCION CELULAR
Dentro del núcleo, las células somáticas contienen una cantidad de cromosomas propia de cada especie, de las cuales la mitad fueron heredadas del padre y la otra mitad de la madre al momento de la fecundación. Por ejemplo, los humanos poseen 23 pares de cromosomas (46 en total), el caballo 32 pares (64 en total) y el perro 39 pares (78 en total). Estas células somáticas, al tener doble juego de cromosomas se denominan diploides, y se simbolizan como 2n. Por el contrario, las células sexuales contienen la mitad de la dotación total de cromosomas, por lo que se las llama haploides (n). De los ejemplos anteriores, surge que el humano posee 23 cromosomas en cada óvulo y espermatozoide, el caballo 32 cromosomas y el perro 39. Cuando se produce la fertilización, ambas células haploides paternas aportan toda su carga cromosómica para dar lugar a la primer célula diploide, llamada cigoto, que dará origen a un nuevo individuo con la cantidad de cromosomas propia de la especie. Las células somáticas necesitan reproducirse para permitir el crecimiento de los tejidos y para reemplazar células muertas. Lo hacen a partir de células diploides que generan nuevas células diploides idénticas a la de origen. Este proceso se denomina mitosis, que es un mecanismo de reproducción asexual puesto que de una célula madre se obtienen dos células hijas idénticas, con la misma información genética.
Para la formación de células sexuales o gametos, a partir de células diploides se producen células haploides. Esto asegura un número constante de cromosomas a la descendencia, puesto que la mitad del ADN es aportado por el padre y la otra mitad por la madre. Este proceso se llama meiosis, que a diferencia de la mitosis es un tipo de reproducción sexual, ya que se recombinan los cromosomas homólogos de los progenitores y se intercambia la información genética.
La mitosis es un proceso ordenado que se repite en el tiempo, donde las células crecen y se dividen en dos células hijas idénticas a la de origen. Cada ciclo se inicia con el nacimiento de una nueva célula y finaliza cuando esa célula origina dos células hijas. El ciclo celular se compone de dos períodos: una interfase y una fase M. La duración total del ciclo celular es de 24 horas, aunque varía según la estirpe celular.
