Características
Las células, como sistemas
termodinámicos complejos, poseen una serie de elementos estructurales y funcionales comunes que posibilitan su
supervivencia;
no obstante, los distintos tipos celulares presentan modificaciones de
estas características comunes que permiten su especialización funcional
y, por ello, la ganancia de
complejidad.
15 De este modo, las células permanecen altamente organizadas a costa de incrementar la
entropía del entorno, uno de los requisitos de la
vida.
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Características estructurales
La existencia de polímeros como la
celulosa en la
pared vegetal permite sustentar la estructura celular empleando un armazón externo.
- Individualidad: Todas las células están rodeadas de una envoltura (que puede ser una bicapa lipídica desnuda, en células animales; una pared de polisacárido, en hongos y vegetales; una membrana externa y otros elementos que definen una pared compleja, en bacterias Gram negativas; una pared de peptidoglicano, en bacterias Gram positivas; o una pared de variada composición, en arqueas)9 que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene el potencial de membrana.
- Contienen un medio interno acuoso, el citosol, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que están inmersos los orgánulos celulares.
- Poseen material genético en forma de ADN, el material hereditario de los genes, que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular, así como ARN, a fin de que el primero se exprese.17
- Tienen enzimas y otras proteínas, que sustentan, junto con otras biomoléculas, un metabolismo activo.
Características funcionales
Estructura tridimensional de una
enzima, un tipo de proteínas implicadas en el metabolismo celular.
Las células vivas son un sistema bioquímico complejo. Las
características que permiten diferenciar las células de los sistemas
químicos no vivos son:
- Nutrición. Las células toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberan energía y eliminan productos de desecho, mediante el metabolismo.
- Crecimiento y multiplicación.
Las células son capaces de dirigir su propia síntesis. A consecuencia
de los procesos nutricionales, una célula crece y se divide, formando
dos células, en una célula idéntica a la célula original, mediante la división celular.
- Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de forma o función en un proceso llamado diferenciación celular.
Cuando una célula se diferencia, se forman algunas sustancias o
estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban
dejan de formarse. La diferenciación es a menudo parte del ciclo celular en que las células forman estructuras especializadas relacionadas con la reproducción, la dispersión o la supervivencia.
- Señalización.
Las células responden a estímulos químicos y físicos tanto del medio
externo como de su interior y, en el caso de células móviles, hacia
determinados estímulos ambientales o en dirección opuesta mediante un
proceso que se denomina quimiotaxis.
Además, frecuentemente las células pueden interaccionar o comunicar con
otras células, generalmente por medio de señales o mensajeros químicos,
como hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento... en seres pluricelulares en complicados procesos de comunicación celular y transducción de señales.
- Evolución. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan.
Esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja
frecuencia en todas las células de modo regular) que pueden influir en
la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo
positivo o negativo. El resultado de la evolución es la selección de
aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.
Las propiedades celulares no tienen por qué ser constantes a lo largo del
desarrollo
de un organismo: evidentemente, el patrón de expresión de los genes
varía en respuesta a estímulos externos, además de factores endógenos.
18 Un aspecto importante a controlar es la
pluripotencialidad, característica de algunas células que les permite dirigir su desarrollo hacia un abanico de posibles tipos celulares. En
metazoos, la
genética subyacente a la determinación del destino de una célula consiste en la expresión de determinados
factores de transcripción específicos del
linaje celular al cual va a pertenecer, así como a
modificaciones epigenéticas. Además, la introducción de otro tipo de factores de transcripción mediante
ingeniería genética en células somáticas basta para inducir la mencionada pluripotencialidad, luego este es uno de sus fundamentos moleculares.
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