Capítulo 6: Un Viaje Por La Célula PDF

CAPITULO 6 UN VIAJE POR LA CELULA Puntos clave 1. Microscopios y herramientas de bioquímica 5. Las mitocondrias y los cloroplastos transforman la energía 2. Las célula...

CAPITULO 6 UN VIAJE POR LA CELULA Puntos clave 1. Microscopios y herramientas de bioquímica 5. Las mitocondrias y los cloroplastos transforman la energía 2. Las células eucariontes tienen membranas internas que compartimentan sus funciones 6. El citoesqueleto es una red de fibras que organiza las estructuras y las 3. I n st r u c c i o n e s ge n ét i ca s d e l a c é l u l a actividades de la célula eucarionte se albergan en el núcleo y son llevadas a cabo por los ribosomas 7. Los componentes extracelulares y las conexiones entre las células contribuyen a 4. Sistema de endomembranas regula el coordinar las actividades celulares t rá n s i to d e l a s p ro te í n a s y d e s e m p e ñ a funciones metabólicas dentro de la célula  MICROSCOPIOS Y HERRAMIENTAS DE BIOQUIMICA PARTE 1 Enfocado en el estudio de la célula 1590 Invención del microscopio por Hans y Zacharias Janssen. LAS CELULAS 1665 Descubrimiento Robert Hooke 1950 Descubrimiento de estructuras subcelulares (orgánulos) Intervalo de tamaño 1 y 100 um de diámetro Microscopios Primer microscopio utilizado por los científicos del Renacimiento ópticos (MO) Mecanismo 1. La luz visible atraviesa el preparado y luego las lentes de vidrio. 2. La lente refracta (desvía) la luz Permite resolver detalles +0,2micrómetros (μm) ο 200nanómetros 3. De manera que la imagen del espécimen se magnifica cuando se proyecta (nm) hacia el ojo, sobre una película fotográfica Aumentan 1000 veces el tamaño real La resolución se ve limitada por la longitud de onda más corta de la luz utilizada para iluminar el espécimen. Microscopio Mecanismo Enfoca un haz de electrones en la superficie del espécimen o a través de éste electrónico Resolución Inversamente proporcional a la longitud de onda de la radiación que un microscopio utiliza para (ME) obtener la imagen, y los haces de electrones tienen longitudes de onda mucho más cortas que la luz visible. Resolución de 0,002 nm Parámetros importantes en la microscopia Magnificación o aumento Resolución Es la relación de la imagen de un objeto con su Medida de la definición de la imagen; es la mínima distancia entre dos puntos de tamaño real. manera que puedan distinguirse como dos objetos separados  METODOS DE INVESTIGACION TÉCNICAS TÉCNICAS a) Campo brillante (espécimen no coloreado) * Imagen directa, sin tinción. a) Microscopio Electrónico de Barrido (MEB) * Poco contraste en células no pigmentadas - Imágenes detalladas de la superficie de una muestra. - Proceso: Un haz de electrones barre la superficie b) Campo brillante (espécimen coloreado). recubierta de oro, generando electrones secundarios - La tinción refuerza el contraste mayormente se exije que las que son detectados y transformados en una imagen. células sean fijadas (preservadas). - Características: Gran profundidad de campo, Microscopia electrónica imágenes tridimensionales. No requiere secciones Microscopia Optica c) Contraste de fases. Aumenta el contraste en las células no ultradelgadas. coloreadas amplificando las variaciones en la densidad dentro - Uso: Estudio de la topografía superficial de del espécimen especímenes. d) Contraste de interferencia diferencial (Nomarski). b) Microscopio Electrónico de Transmisión (MET) * Exagera las diferencias de densidad. - Imágenes de la estructura interna de una muestra. * Imagen casi tridimensional. - Proceso: Un haz de electrones atraviesa una sección * Útil para observar detalles finos. ultradelgada de la muestra teñida con metales pesados. Los electrones transmitidos forman la e) Fluorescencia imagen. * Visualiza moléculas específicas marcadas con fluorocromos. - Características: Alta resolución, permite visualizar * Utiliza luz UV y emite luz visible. estructuras internas. Requiere secciones ultra finas * Ideal para localizar estructuras en células. Uso en biología: Estudio de la ultraestructura celular. f) Confocal. * Crea imágenes nítidas de muestras fluorescentes. DESVENTAJA * Utiliza láseres y óptica especial. Mata la celula * Permite obtener "secciones ópticas" de especímenes Introducen artefactos gruesos.  BIOLOGIA INTEGRA CITOLOGIA Ciencia estudia la estructura celular MODERNA Correlación entre estructura y Estudio de las moléculas y los procesos químicos BIOQUIMICA función celular (metabolismo) de las células. Aislamiento de orgánulos mediante fraccionamiento Metodo bioquimico celular Objetivo: aislar y separar los principales orgánulos de las células Instrumento utilizado para fraccionar las células es la centrifuga. Separa los componentes celulares por tamaño y densidad. Ultracentrífugas (+ Potentes alcanzan130 000 revoluciones por minuto (rpm) y ejercen fuerzas sobre las partículas de un millón de veces la fuerza de la gravedad ) Permite asignar funciones a los diferentes orgánulos de la célula METODO DE INVESTIGACION RESULTADOS APLICACIÓN TÉCNICA Inicialmente los investigadores utilizaron un Las células se homogenizan en microscopio para identificar los orgánulos en Se utiliza para aislar una batidora" para romperlas. cada precipitado y establecer parámetros de (fraccionar) diferentes La mezcla resultante referencia. componentes celulares, en (homogeneizado celular) se Siguientes experimentos, utilizaron métodos función del tamaño y la centrifuga a varias velocidades bioquímicos para determinar las funciones densidad y duraciones para fraccionar los metabólicas asociadas con cada tipo de componentes celulares y orgánulo. Actualmente utilizan el formar una serie de fraccionamiento celular para aislar precipitados. determinados orgánulos con el objeto de estudiar mayores detalles de su funcionamiento. PARTE 2 Las células eucariontes tienen membranas internas que compartimentan sus funciones DIFERENCIAS C. PROCARIONTES Micoplasmas: Diámetros de 0,1 a 1 µm. De estructura -Lo constituyen Bacterias y Archaea ( Estructura simple ) pequeña con suficiente DNA Sin nucleo definido: DNA está concentrado en una región denominada nucleoide, pero como para programar el ninguna membrana separa esta región del resto de la célula. metabolismo, y con suficientes Sin organelos membranosos: Carecen de organelos como el retículo endoplasmático, el enzimas y otros componentes aparato de Golgi, las mitocondrias o los cloroplastos, que están rodeados por membranas celulares que le permiten Mayoría de las bacterias tienen un diámetro entre 1 y 10 µm, una dimensión alrededor mantenerse y reproducirse. de diez veces mayor que la de los micoplasmas C. EUCATIONTES Constituido por protistas, hongos, animales y plantas (Estructura mas compleja) Nucleo definido: Los cromosomas se localizan dentro de un orgánulo delimitado por una membrana denominada núcleo Son generalmente más grandes suelen tener entre 10 y 100 µm de diámetro. Dentro del citoplasma, suspendidos en el citosol, hay una variedad de orgánulos delimitados por membranas, de forma y función especializada. Todas estan rodeadas por una membrana plasmática, que contiene una sustancia semiliquida, el SIMILITUDES citosol, en la cual se encuentran los orgánulos. Contienen cromosomas, en los que se encuentran los genes en forma de DNA. Tienen ribosomas, diminutos orgánulos que fabrican proteínas de acuerdo con las instrucciones de los genes. Citoplasma La región que se encuentra entre el núcleo y la membrana plasmática. Tambiénse utiliza para definir el interior de una célula procarionte.  Relación superficie-volumen para comprender los límites al tamaño celular y las adaptaciones A medida que una célula aumenta de tamaño, su volumen crece a un ritmo mayor que el área de su superficie. Esto implica que una célula más grande tiene una menor relación superficie-volumen en comparación con una célula más pequeña. El tamaño de una célula está limitado por sus necesidades metabólicas. Una célula demasiado grande puede tener dificultades para obtener los nutrientes y eliminar los desechos necesarios para su supervivencia. Microvellosidades: Proyecciones de la membrana plasmática aumentan el área superficial de la célula, lo que permite un mayor intercambio de sustancias. En si es una respuesta adaptativa Membrana plasmática: Barrera selectiva que controla el paso de sustancias hacia dentro y hacia fuera de la célula. Su área superficial es crucial para el intercambio de sustancias.  ESTRUCTURA GENERAL DE UNA CELULA EUCARIONTE Las membranas internas en las células eucariotas dividen a la célula en compartimentos llamados orgánulos, cada uno con una función específica Compartimentación celular: Las membranas Las enzimas incluidas en las membranas de internas crean diferentes compartimentos dentro Ejemplo los orgánulos denominados mitocondrias de la célula (orgánulos membranosos), lo que tienen funciones en la respiración celular. permite que ocurran múltiples procesos metabólicos simultáneamente sin interferir entre sí (facilitan las funciones metabólicas específica) C. EUCARIONTES Función de las membranas: Además de dividir la Incluyen célula, las membranas participan directamente en el metabolismo celular, ya que muchas enzimas importantes se encuentran incrustadas en ellas. C. ANIMALES C. VEGETALES O r ga n i z a c i ó n c e l u l a r : L a s m e m b ra n a s s o n fundamentales para la organización y funcionamiento de la célula. Composición de las membranas: Las membranas biológicas están compuestas principalmente por una doble capa de fosfolípidos y proteínas. C. ANIMALES La mayoría de las actividades metabólicas de la célula se producen en el citoplasma, la región entre el núcleo y la membrana plasmática. El citoplasma contiene muchos orgánulos suspendidos en un medio semiliquido, el citosol. Un laberinto de membranas denominado reticulo endoplasmático (RE) ocupa gran parte del citoplasma. En células animales, pero no en las vegetales: Lisosomas Centriolos Flageles (en algunos gametos de las plantas C. VEGETALES Tiene orgánulos delimitados por membranas que se denominan plástidos. El más importante es el cloroplasto, que lleva a cabo la fotosíntesis. Muchas células vegetales tienen una gran vacuola central; algunas pueden tener una o más vacuolas. Por fuera de la membrana plasmática de la célula hay una gruesa pared celular, perforada por canales que se denominan plasmodesmas. En cilulas vegetales, pero no en las animales: Cloroplastos Vacuole central y tonoplasto Pared-celular Plasmodesmas  PARTE 3 Las instrucciones genéticas de la célula eucarionte se albergan en el núcleo y son llevadas a cabo por los ribosomas Orgánulos que Núcleo (LA GENOTECA CELULAR) alberga la mayor parte del DNA participan en el Contiene la mayoría de los genes (algunos genes se localizan en las control genético mitocondrias y cloroplastos). Facilmente observable: Diámetro promedio 5 µm. La envoltura nuclear: - Estructura: Doble membrana con poros. Ribosomas (Fabricas de - Función: Separa el material genético del citoplasma y regula el transporte de proteinas): Utilizan la información moléculas entre el núcleo y el citoplasma. del DNA para fabricar proteínas. - Componentes: Estructura: Partículas compuestas por RNA Membranas: Doble capa lipídica con proteínas asociadas. ribosómico (rRNA) y proteínas. Poros nucleares: Estructuras proteicas complejas que permiten el paso Función: Síntesis de proteínas a partir de la selectivo de moléculas. información contenida en el mRNA. Lámina nuclear: Red de filamentos proteicos que da forma al núcleo y Ubicación: sostiene la envoltura nuclear. Ribosomas libres: Suspendidos en el citoplasma. Matriz nuclear: Armazón de fibras que organiza el material genético. Ribosomas unidos: Adheridos al retículo - Contenido Nuclear: endoplasmático o a la envoltura nuclear. Cromatina: Complejo de ADN y proteínas que forma los cromosomas. Destino de las proteínas sintetizadas: Cromosomas: Estructuras que transportan la información genética. En Ribosomas libres: Producen proteínas para el citosol. humanos 46 (Exacepto celulas sexuales 23) Ribosomas unidos: Producen proteínas para ser Condensación de la cromatina: Durante la división celular, la cromatina se insertadas en membranas, empaquetadas en condensa para formar cromosomas visibles orgánulos (como los lisosomas) o secretadas fuera de El Nucleolo la célula. Estructura: Región densa del núcleo, compuesta de gránulos y fibras. Intercambiabilidad: Los ribosomas libres y unidos son Función principal: Síntesis de rRNA y ensamblaje de subunidades ribosomales. estructuralmente idénticos y pueden cambiar de A veces, existen dos o más nucléolos; depende de la especie y del estadio del función. ciclo reproductivo de la célula  El sistema de endomembranas regula el tráfico de PARTE 4 proteínas y desempeña funciones metabólicas dentro de la célula Red interconectada de FUNCIONES Sistema de sintetizar de proteínas y lípidos: El RE es el principal sitio de membranas internas en las endomembranas células eucariotas síntesis de proteínas y lípidos. Síntesis Modificación de moléculas: El aparato de Golgi modifica COMPONENTES las moléculas, como la adición de carbohidratos a las proteínas. Envoltura nuclear (VER DIAP 14) Empacar y transportar proteínas y lípidos. El metabolismo y la R e t í c u l o e n d o p l a s m á t i c o ( R E ) ( L A FA B R I C A eliminación de sustancias tóxicas BIOSINTETICA) - Rugoso: Contiene ribosomas y sintetiza proteínas de Red de membranas (endoplasmático significa "dentro del citoplasma" y membrana y proteínas de secreción. Tiene ribosomas reticulo proviene de la palabra latina reticulum, que significa "pequeña que recubren la superficie externa de la membrana red"). - Liso: Sintetiza lípidos, metaboliza carbohidratos y Formado por una red de túbulos membranosos y sacos denominados detoxifica sustancias. Carece de ribosomas en su cisternas (del latin cisterna, reservorio de líquido). La membrana del RE superficie exterior separa el compartimento interno, denominado luz o espacio cisternal, Aparato de Golgi: Modifica, empaqueta y distribuye del citosol. proteínas y lípidos a diferentes destinos dentro y fuera de la célula. Vesículas de transporte: Pequeñas vesículas que Esteroides producidos: hormonas sexuales de los vertebrados y varias transportan moléculas entre los diferentes hormonas esteroideas secretadas por las glándulas suprarrenales. componentes del sistema. L i s o s o m a s : O rgá n u l o s q u e co nt i e n e n e n z i m a s digestivas para degradar macromoléculas. La proliferación del RE liso en respuesta a un fármaco puede también Varios tipos de vacuolas y la membrana plasmática aumentar la tolerancia a otros medicamentos. El abuso de barbitúricos, (que no es en realidad una endomembrana por su por ejemplo, puede dismi- nuir la eficacia de ciertos antibióticos y otros localización física, pero se relaciona con el retículo endo medicamentos útiles. plasmático y otras membranas internas)  El aparato de Golgi es un orgánulo celular crucial LISOSOMAS: COMPARTIMIENTOS DIGESTIVOS para la modificación, clasificación y Los lisosomas son orgánulos celulares esenciales en las células empaquetamiento de proteínas y lípidos. Está animales, responsables de la digestión intracelular. Contienen formado por pilas de sacos aplanados llamados enzimas hidrolíticas que funcionan mejor en el medio ácido de su cisternas, que no están conectadas físicamente entre interior. Si un lisosoma se rompe, las enzimas liberadas son menos sí. Tiene una polaridad estructural: la cara cis recibe activas en el citosol neutro, pero una liberación excesiva puede vesículas del retículo endoplásmico (RE) y la cara llevar a la autodigestión de la célula. trans despacha vesículas hacia otros destinos. Las enzimas y la membrana lisosómica se producen en el retículo El modelo de maduración sugiere que las cisternas se endoplásmico rugoso y se procesan en el aparato de Golgi. La desplazan de la cara cis a la trans, modificando su estructura de las proteínas en la membrana lisosómica y las contenido en el camino. Durante este proceso, se enzimas evita la autodestrucción. modifican las porciones de carbohidratos de las Los lisosomas llevan a cabo la digestión mediante dos procesos glucoproteínas, añadiendo y eliminando azúcares principales: la fagocitosis, donde células como los macrófagos para generar una variedad de hidratos de carbono. engullen partículas alimentarias que luego se digieren al fusionarse Además de empaquetar productos, el aparato con los lisosomas; y la autofagia, donde organelos dañados son de Golgi sintetiza macromoléculas como rodeados por una membrana y degradados por los lisosomas, polisacáridos, que son esenciales para las paredes permitiendo que los monómeros resultantes sean reutilizados por celulares en plantas. Los productos que serán la célula. Durante la autofagia, los lisosomas digieren orgánulos secretados son transportados en vesículas que se dañados, como mitocondrias y peroxisomas, fusionándose con fusionan con la membrana plasmática. vesículas que los contienen. Esto permite mantener la salud celular Recientemente, se ha reevaluado la estructura al eliminar componentes defectuosos. del aparato de Golgi, considerándolo más dinámico que una simple estructura estática. Las etiquetas moleculares, como grupos fosfato, ayudan a dirigir los productos a sus destinos específicos dentro de la célula, actuando como códigos postales. ▎ Lisosomas y Enfermedades de Almacenamiento Los lisosomas son orgánulos esenciales en la degradación de ▎ SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS macromoléculas dentro de las células. Sin embargo, en las El sistema de endomembranas incluye el retículo endoplásmico enfermedades hereditarias de almacenamiento lisosómico, como (RE), el aparato de Golgi y otros orgánulos, facilitando el transporte la enfermedad de Tay-Sachs, falta una enzima hidrolítica y modificación de lípidos y proteínas a través de la célula. A específica. Esto provoca que los lisosomas se llenen de sustratos medida que las membranas se desplazan entre estos orgánulos, su no digeridos, interfiriendo con las funciones celulares normales. composición y función cambian, reflejando la dinámica compleja En el caso de Tay-Sachs, la acumulación de lípidos en las neuronas del funcionamiento celular. altera su funcionamiento y puede tener consecuencias graves Este sistema es vital para la organización compartimental de la para la salud. célula, asegurando que los procesos metabólicos se realicen VASCUOLAS: COMPARTIMIENTO DE eficientemente. MANTENIMIENTO ▎ Vacuolas: Funciones en Células Vegetales y Fúngicas | MITOCONDRIAS Y CLOROPASTROS: Estructura y Función Las vacuolas son compartimentos versátiles en células de plantas Las mitocondrias son orgánulos fundamentales en las células y hongos, con funciones diversas que incluyen: eucariotas, responsables de la producción de energía a través de la 1. Almacenamiento: Pueden contener compuestos orgánicos respiración celular. Su número varía según el tipo celular y su como proteínas y iones inorgánicos (potasio, cloruro). actividad metabólica; por ejemplo, células altamente activas 2. Mantenimiento del equilibrio osmótico: Las vacuolas pueden contener cientos o miles de mitocondrias. Cada contráctiles en organismos de agua dulce regulan la mitocondria tiene una doble membrana: la externa es lisa, concentración de sales y agua. mientras que la interna forma pliegues llamados crestas, donde se 3. Eliminación de desechos: Actúan como sitios de llevan a cabo las reacciones bioquímicas para generar ATP. almacenamiento para productos metabólicos que podrían ser Por otro lado, los cloroplastos son orgánulos presentes en células dañinos para la célula. vegetales y algas, responsables de la fotosíntesis. Tienen una 4. Protección: Algunas vacuolas almacenan compuestos tóxicos o estructura compleja con una doble membrana que encierra un de sabor desagradable para disuadir a los depredadores. espacio intermembrana estrecho. Dentro de ellos, existen sacos La vacuola central, delimitada por el tonoplasto, es el aplanados llamados tilacoides, que pueden agruparse en componente más grande en células vegetales y juega un papel estructuras llamadas grana. El líquido que rodea los tilacoides se crucial en el crecimiento celular al permitir la absorción de agua, llama estroma, donde se encuentran el ADN del cloroplasto, lo que aumenta el tamaño celular sin necesidad de sintetizar más ribosomas y enzimas necesarias para las reacciones fotosintéticas. citoplasma. Ambos orgánulos son dinámicos: cambian de forma, Evidencias indirectas sugieren que el citoesqueleto crecen y pueden dividirse para reproducirse. Se mueven transmite fuerzas mecánicas desde el exterior hacia el dentro de la célula gracias al citoesqueleto, una red de interior de la célula, regulando así su función. fibras que organiza la estructura y las actividades celulares. Investigaciones con micromanipulación han mostrado que al ▎ PEROXISOMAS: Funciones Metabólicas empujar proteínas de la membrana plasmática, se produce Los peroxisomas son compartimentos especializados un reordenamiento instantáneo de nucleolos y otras delimitados por una única membrana que contienen estructuras nucleares, lo que indica que las señales enzimas para oxidar compuestos orgánicos. Estas mecánicas pueden influir en la actividad celular. reacciones producen peróxido de hidrógeno (H₂O₂) como ▎ Componentes del Citoesqueleto subproducto, que es tóxico, pero se descompone en agua El citoesqueleto está compuesto por tres tipos principales de y oxígeno gracias a la enzima catalasa presente en los fibras: microtúbulos, filamentos intermedios y peroxisomas. microfilamentos (filamentos de actina). A continuación, se Entre sus funciones se incluye la degradación de ácidos describe cada uno de estos componentes. grasos en moléculas más pequeñas que pueden ser ▎ Microtúbulos utilizadas por las mitocondrias como combustibles. Estructura: Son cilindros huecos con un diámetro de También desempeñan un papel crucial en la aproximadamente 25 nm y longitudes que varían entre 200 desintoxicación de compuestos nocivos, como el alcohol nm y 25 µm. Están formados por tubulina, que es un dímero en el hígado. compuesto por dos subunidades: alfa-tubulina y beta- tubulina. ▎ CITOESQUELETOS: Estructura y Organización Función: Proporcionan soporte estructural a la célula y Celular sirven como vías para el transporte de orgánulos mediante El citoesqueleto es una red dinámica de filamentos que proteínas motoras. También son esenciales durante la proporciona soporte estructural a la célula, organiza sus división celular, ya que ayudan en la separación de los componentes internos y facilita el movimiento de cromosomas. orgánulos. A través de esta red, los orgánulos como mitocondrias y cloroplastos pueden desplazarse y posicionarse adecuadamente dentro de la célula, lo que es esencial para el funcionamiento celular eficiente. ▎ Centrosomas y Centriolos Centrosoma: Actúa como un centro organizador de microtúbulos, ubicado cerca del núcleo. Es fundamental para la organización del citoesqueleto. Centriolos: En células animales, los centriolos son pares de estructuras cilíndricas formadas por nueve tripletes de microtúbulos. Se duplican antes de la división celular y ayudan en la formación y organización de los microtúbulos. ▎ Cilios y Flagelos Estructura: Ambos están compuestos por microtúbulos dispuestos en una estructura específica que les permite moverse. Los cilios tienen un diámetro de aproximadamente 0.25 µm y miden entre 2 y 20 µm, mientras que los flagelos son más largos (10 a 200 µm) pero tienen el mismo diámetro. Función: Los cilios suelen estar en gran número en la superficie celular y ayudan a mover fluidos sobre la superficie del tejido. Los flagelos, en cambio, permiten el movimiento de organismos unicelulares o células como los espermatozoides. ▎ FILAMENTOS INTERMEDIOS Estructura: Son fibras con un diámetro intermedio (10 nm) que proporcionan resistencia mecánica a la célula. Función: Ayudan a mantener la forma celular y anclan estructuras celulares en su lugar. ▎ MICROFILAMENTOS(Filamentos de Actina) Estructura: Son las estructuras más delgadas del citoesqueleto, con un diámetro de aproximadamente 7 nm. Función: Participan en el movimiento celular y en la contracción muscular, además de contribuir a la forma celular. la dinamina y los microfilamentos, dos componentes esenciales del citoesqueleto celular. Es fascinante cómo estos elementos trabajan juntos para permitir el movimiento y la estructura de las células. La dineína es crucial para el movimiento de los cilios y flagelos, actuando como una especie de "motor" molecular que requiere ATP para funcionar. Por otro lado, los microfilamentos de actina son fundamentales para la motilidad celular y la estructura de las células, formando redes que ayudan a mantener su forma y permiten contracciones musculares.  Los axones de las células nerviosas están reforzados por filamentos intermedios, que les proporcionan estabilidad y soporte estructural. Estos filamentos intermedios actúan como un armazón en el citoesqueleto, manteniendo la forma de la célula y asegurando que los organelos estén en su lugar, lo que es esencial para la transmisión eficiente de los impulsos nerviosos. La pared celular es una estructura vital en las células vegetales que las diferencia de las células animales. Proporciona protección, mantiene la forma de la célula y regula la absorción de agua. A nivel general, las paredes celulares robustas sostienen a la planta contra la gravedad. La pared celular está compuesta principalmente por celulosa, que forma microfibrillas embebidas en una matriz de otros polisacáridos y proteínas, similar a un hormigón reforzado. Inicialmente, una célula joven tiene una pared delgada llamada pared celular primaria, y entre las paredes de células adyacentes se encuentra la lámina media, rica en pectinas que actúan como adhesivos A medida que la célula madura, puede fortalecer su pared mediante la secreción de sustancias endurecedoras o añadiendo una pared celular secundaria, que es más resistente y proporciona mayor soporte. Las paredes celulares también tienen canales llamados plasmodesmos que permiten la comunicación entre células. La matriz extracelular (MEC) de las células animales es una estructura compleja que proporciona soporte y regulación a las células, a pesar de que estas no tienen paredes celulares como las vegetales. La MEC está compuesta principalmente por glucoproteínas, siendo el colágeno la más abundante, que forma fibras robustas y representa una gran parte de las proteínas del cuerpo humano. Además del colágeno, la MEC incluye proteoglucanos, que son moléculas con un núcleo proteico y múltiples cadenas de carbohidratos, pudiendo contener hasta un 95% de hidratos de carbono. Estos proteoglucanos pueden formar grandes complejos al unirse a largas moléculas de polisacáridos. Las células se adhieren a la MEC mediante glucoproteínas como la fibronectina, que interactúan con integrinas, proteínas receptoras en la superficie celular. Las integrinas conectan la MEC con el citoesqueleto, permitiendo la transmisión de señales entre el entorno extracelular e intracelular. Esto es fundamental para mantener la integridad celular y facilitar respuestas a cambios en el entorno. La célula es una unidad viva que integra diversas funciones a través de la colaboración de sus organelos. Cada organelo tiene un papel específico, pero no actúan de forma aislada. Por ejemplo, el macrófago, una célula grande del sistema inmunológico, captura bacterias utilizando seudópodos, mientras que los filamentos de actina del citoesqueleto facilitan su movimiento. Una vez engullidas, las bacterias son destruidas por los lisosomas, que son producidos por el sistema de endomembranas. La síntesis de proteínas necesarias para estos procesos se realiza en los ribosomas, siguiendo instrucciones del ADN en el núcleo. Además, las mitocondrias proporcionan la energía necesaria en forma de ATP. En conjunto, estos procesos demuestran que la célula es más que solo la suma de sus partes; es un sistema complejo y dinámico que permite la vida.