Por Kevin Beck • Actualizado el 30 de agosto de 2022
Las células son las unidades fundamentales de la vida y poseen las características esenciales que definen los sistemas vivos:metabolismo, crecimiento y reproducción. Así como los átomos sustentan la química, las células sustentan la biología. El cuerpo humano alberga más de 30 billones de células, cada una de las cuales es un sistema complejo e independiente.
La idea de que la materia está compuesta de unidades discretas se remonta a Demócrito (V-IV a.C.). Sin embargo, no fue hasta el siglo XVII, con la llegada del microscopio, que los científicos pudieron observar estas unidades. Robert Hooke acuñó el término “célula” en 1665 mientras estudiaba el corcho; Dos décadas después, Anton van Leeuwenhoek descubrió las bacterias. En 1855, Rudolph Virchow afirmó correctamente que las células vivas surgen sólo de otras células vivas, un principio que más tarde sustentaría la teoría celular.
Los procariotas (bacterias y arqueas) existen desde hace aproximadamente 3.500 millones de años, lo que constituye aproximadamente las tres cuartas partes de la edad de la Tierra. Generalmente son unicelulares. Los eucariotas, que abarcan animales, plantas y hongos, surgieron a través de un evento endosimbiótico hace casi 3 mil millones de años, cuando una célula primitiva engulló una bacteria aeróbica que evolucionó hasta convertirse en la mitocondria. Esta asociación permitió la evolución de vida multicelular compleja.
Lea más sobre las similitudes y diferencias entre las células procarióticas y eucariotas.
A pesar de la gran diversidad, todas las células comparten componentes centrales:una membrana plasmática, citoplasma, ADN y ribosomas. Los procariotas también poseen una pared celular rígida, al igual que las células vegetales. En los eucariotas, el ADN está encerrado dentro de un núcleo rodeado por una envoltura nuclear.
La membrana plasmática es una bicapa de fosfolípidos compuesta de cabezas hidrófilas y colas hidrófobas. Esta disposición confiere semipermeabilidad, lo que permite que moléculas pequeñas como la glucosa y el CO₂ se difundan libremente, mientras que las moléculas más grandes o cargadas requieren transporte activo a través de bombas impulsadas por ATP.
Lea más sobre la estructura y función de la membrana plasmática.
El núcleo, rodeado por la envoltura nuclear, alberga cromosomas, segmentos de ADN que difieren en número según la especie (los humanos tenemos 23 tipos de cromosomas, 46 en total). Durante la división celular, la replicación del ADN precede a la mitosis, lo que garantiza una herencia genética precisa.
Los ribosomas, ubicados en el citoplasma o unidos al retículo endoplásmico, traducen el ARN mensajero (ARNm) en proteínas. El proceso comienza con la transcripción del ADN a ARNm en el núcleo, seguida de la traducción de la secuencia de aminoácidos en los ribosomas.
Las mitocondrias son esenciales para la respiración eucariota. Después de que la glucólisis genera ATP, el piruvato ingresa a las mitocondrias, donde sufre el ciclo de Krebs en la matriz y la cadena de transporte de electrones en la membrana interna, produciendo la mayor parte del ATP celular.
En las bacterias, la fisión binaria copia el ADN y divide la célula en dos. La división eucariota implica mitosis (profase, metafase, anafase, telofase y, en muchos casos, prometafase) seguida de citocinesis. Los errores en la replicación o reparación del ADN pueden provocar una proliferación celular descontrolada, el sello distintivo del cáncer.
