Biología Celular: Estructura y Función

Células: Las Unidades Básicas de la Vida

• Todos los seres vivos están compuestos por células, delimitadas por membranas y con capacidad de replicarse.
• Las células son las unidades fundamentales de la vida, cuyo estudio permite abordar preguntas sobre los orígenes, la diversidad y la evolución de la vida.
• El estudio de las células también puede proporcionar respuestas a preguntas sobre el desarrollo, la individualidad y las enfermedades humanas.

Unidad y Diversidad de las Células

• Existe una gran variedad de especies de seres vivos en el planeta, así como una gran diversidad de formas y funciones celulares.
• A pesar de las diferencias, todas las células comparten una química fundamental y características comunes.

Variación en Apariencia y Función

• Las células varían mucho en tamaño: desde bacterias de pocos micrómetros hasta huevos de rana de un milímetro.
• Las células tienen diversas formas, como las células nerviosas extendidas, los paramecios con cilios, las células vegetales rígidas y los macrófagos ameboides.
• Algunas células requieren oxígeno, mientras que para otras es letal; algunas usan CO₂, luz solar y agua, otras necesitan compuestos producidos por otras células.
• Las diferencias en tamaño, forma y requerimientos químicos reflejan diferencias en la función celular, como la producción de hormonas, movimiento mecánico o generación de electricidad.
• En organismos multicelulares, existe una división del trabajo entre las células, lo que permite una especialización extrema.

Química Básica Similar

• Todos los seres vivos comparten similitudes internas en su química.
• Las células están compuestas por las mismas clases de moléculas y participan en los mismos tipos de reacciones químicas.
• La información genética se transporta en las moléculas de DNA, escritas en el mismo código químico e interpretadas por la misma maquinaria química.
• En toda célula, las cadenas poliméricas largas de DNA están compuestas por el mismo grupo de cuatro monómeros, denominados nucleótidos.
• Los nucleótidos están encadenados en diferentes secuencias como las letras de un alfabeto.
• La información codificada en las moléculas de DNA se transcribe en moléculas de RNA.
• El RNA puede traducirse a una proteína.
• El aspecto y el comportamiento de una célula dependen de sus moléculas proteicas, compuestas por aminoácidos unidos en secuencias.
• Los organismos utilizan el mismo grupo de 20 aminoácidos para sintetizar sus proteínas.

Colecciones de Catalizadores Autorreplicantes

• La autorreplicación celular implica la duplicación del material genético y la división en dos células hijas.
• El DNA codifica información que dirige el ensamblado de las proteínas.
• Las proteínas catalizan las reacciones químicas necesarias para copiar DNA, sintetizar RNA y ensamblar proteínas.
• Una célula viva puede degradar nutrientes y utilizar los productos para sintetizar componentes celulares y generar energía.
• Los virus no pueden reproducirse por sí mismos, sino que parasitan la maquinaria reproductiva de las células que invaden.

Evolución de una Célula Ancestral Común

• Durante la replicación del DNA, pueden ocurrir mutaciones que alteran la secuencia de nucleótidos.
• Las mutaciones pueden generar descendientes con mayor, menor o igual capacidad de supervivencia y reproducción.
• La reproducción sexual puede complicar el patrón de herencia, combinando el DNA de dos células de la misma especie.
• La evolución es el proceso por el cual las especies vivas presentan modificaciones y adaptaciones graduales.
• Las células actuales son similares en sus fundamentos porque han heredado sus instrucciones genéticas de la misma célula ancestral común.
• Se estima que esta célula existió hace 3500 a 3800 millones de años y contenía un prototipo de la maquinaria universal de toda la vida.