La célula es el componente fundamental de todos los organismos vivos. Si bien las células difieren dramáticamente en tamaño, forma y especialización, comparten algunos componentes esenciales:una membrana externa que encierra la célula y el citoplasma que llena el interior.
Las células procarióticas, como las bacterias, carecen de núcleo y orgánulos rodeados de membranas, por lo que su citoplasma constituye casi todo el interior visible. Las células eucariotas (que se encuentran en plantas, animales y hongos) contienen un núcleo y numerosos orgánulos; sin embargo, todo lo que está fuera del núcleo y estos orgánulos todavía se considera citoplasma.
El citoplasma se refiere al espacio lleno de líquido dentro de una célula que alberga todas las estructuras celulares excepto el núcleo y la membrana circundante. Proporciona un medio para reacciones bioquímicas, transporte de moléculas y organización de orgánulos.
El término citosol describe la sustancia gelatinosa que constituye la mayor parte del citoplasma. El citosol es esencialmente citoplasma menos los orgánulos; es el entorno en el que flotan los orgánulos y en el que operan las moléculas y enzimas disueltas.
El agua constituye la mayor parte del citoplasma, pero también contiene sales, proteínas y numerosas enzimas que catalizan reacciones celulares. Si bien el citoplasma en sí no tiene una única función primordial, sirve como un andamio físico que sustenta el movimiento y el procesamiento de moléculas esenciales para la vida.
En las células procarióticas, el citoplasma contiene libremente material genético y componentes metabólicos. En los eucariotas, el citoplasma rodea el núcleo (cuyo diámetro suele ser del 10 al 30 % del tamaño total de la célula) y proporciona el entorno para que funcionen los orgánulos.
A menudo llamadas centrales eléctricas de las células, las mitocondrias realizan la respiración aeróbica. Su doble membrana y sus pliegues internos (crestas) aumentan la superficie para reacciones como el ciclo del ácido tricarboxílico (ciclo de Krebs). Si bien todos los eucariotas poseen mitocondrias, su función es especialmente crítica en animales que dependen únicamente de la energía metabólica.
El RE forma una red que se extiende desde la envoltura nuclear hasta el citoplasma. El RE rugoso está repleto de ribosomas y sintetiza proteínas, mientras que el RE liso funciona en la síntesis de lípidos y la desintoxicación.
Representado como una pila de cisternas aplanadas, el Golgi modifica, clasifica y empaqueta proteínas y lípidos para transportarlos a sus destinos dentro o fuera de la célula.
Estos orgánulos de almacenamiento acumulan enzimas, nutrientes y productos de desecho. En las células vegetales, una gran vacuola central mantiene la presión de turgencia y almacena compuestos como almidón y pigmentos.
Los lisosomas contienen enzimas hidrolíticas que degradan macromoléculas y desechos celulares. Al secuestrar estas enzimas en vesículas unidas a membranas, la célula se protege de la autodigestión.
Los cloroplastos, exclusivos de las células de plantas y algas, contienen clorofila, lo que permite la fotosíntesis, convirtiendo la energía luminosa en energía química y produciendo glucosa para el organismo.
El citosol es una matriz gelatinosa que sostiene los orgánulos y las sustancias disueltas. Alberga el citoesqueleto (una red de microtúbulos y microfilamentos) que mantiene la forma celular, facilita el transporte intracelular y favorece la división celular.
Los microtúbulos, compuestos por subunidades de tubulina, se ensamblan en centriolos dentro de los centrosomas. Los microfilamentos, hechos de actina, proporcionan fuerza contráctil y son esenciales para la motilidad y la contracción muscular.
En las células vegetales, los plasmodesmos (pequeños canales que conectan células adyacentes) permiten la comunicación citoplásmica directa, lo que permite el transporte de moléculas y metabolitos de señalización.
Más allá de los orgánulos, el citosol contiene una amplia gama de enzimas, iones (calcio, potasio, sodio) y metabolitos como carbohidratos y nucleótidos. Estas moléculas participan en vías metabólicas, transducción de señales y homeostasis celular.
Como la difusión es el principal modo de movimiento en el citosol, la distribución de las moléculas sigue gradientes de concentración. Los cambios rápidos en la demanda metabólica a menudo requieren mecanismos de transporte activo para superar las limitaciones de la difusión simple.
