LA CÉLULA

9. FUNCIONES CELULARES

Como seres vivos, las células realizan todas las funciones biológicas: nutrición, relación y reproducción.

9.1. NUTRICIÓN CELULAR

La nutrición celular es el conjunto de procesos por los que la célula obtiene materia y energía, necesarios para su mantenimiento, crecimiento y reproducción. Según cómo obtengan la materia orgánica se diferencian dos tipos de células: Células autótrofas: fabrican materia orgánica (glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos) a partir de materia inorgánica (agua, CO 2 y sales minerales). La energía necesaria para hacerlo puede obtenerse de la luz (células fotosintéticas: plantas, algas y algunas bacterias) o de reacciones químicas (células quimiosintéticas: algunas bacterias). Células heterótrofas: obtienen la materia orgánica degradando materia previamente fabricada por otros organismos. Propia de hongos, animales, protozoos y muchas bacterias. 9.1.1. METABOLISMO CELULAR La transformación de los nutrientes se realiza mediante numerosas reacciones químicas que, en conjunto, reciben el nombre de metabolismo. Las reacciones metabólicas son catalizadas por enzimas. El metabolismo consta de dos conjuntos de reacciones: Catabolismo: reacciones de degradación. Transforma sustancias complejas y ricas en energía en otras más simples. Así, se obtiene energía (en forma de ATP) y materiales de construcción para las estructuras celulares que se usarán en el anabolismo. Anabolismo: reacciones de síntesis. Transforma sustancias sencillas en otras más complejas y ricas en energía. Requiere energía (ATP) y moléculas sencillas que son obtenidas del catabolismo. REACCIONES CATABÓLICAS Las células pueden utilizar muchos tipos de moléculas para obtener energía. En las células eucariotas los procesos catabólicos tienen lugar tanto en el citoplasma como en diferentes orgánulos, principalmente las mitocondrias. Aunque los lípidos, como los ácidos grasos, son muy energéticos, normalmente se utilizan como reserva de energía a largo plazo. Por ello, la principal fuente de energía son los glúcidos, sobre todo la glucosa, que es oxidada hasta H 2 O y CO 2 , obteniendo numerosas moléculas de ATP. Los principales procesos catabólicos son la respiración celular y las fermentaciones. RESPIRACIÓN CELULAR La respiración consiste en la degradación de la materia orgánica oxidándola hasta CO 2 y H 2 O. Aunque existe una respiración anaerobia, la mayoría de las células realizan una respiración aerobia, que utiliza O 2 para la oxidación. La respiración aerobia de la glucosa conlleva numerosas reacciones que tienen lugar tanto en el citoplasma como en las mitocondrias. Los procesos implicados son: Glucólisis: tiene lugar en el citosol. La molécula de glucosa (de 6 carbonos) se convierte en dos moléculas de ácido pirúvico (3C). Se producen 2 moléculas de ATP. Etapa mitocondrial: se produce en el interior de las mitocondrias. El pirúvico es oxidado completamente hasta CO 2 y H 2 O, produciendo gran cantidad de energía en forma de ATP.. FERMENTACIONES Las fermentaciones son procesos catabólicos anaerobios, donde se da una oxidación parcial de la glucosa, por lo que se obtiene menos energía que en la respiración. Suceden en el citosol. Las principales son la fermentación láctica y la alcohólica. REACCIONES ANABÓLICAS Las reacciones anabólicas permiten a los organismos obtener moléculas complejas a partir de otras más sencillas, con gasto energético (ATP). El proceso anabólico más importante es la fotosíntesis, pero cada biomolécula necesita su propia biosíntesis: 9.1.2. FOTOSÍNTESIS En los organismos autótrofos eucariotas (plantas y algas) la fotosíntesis tiene lugar en los cloroplastos. La fotosíntesis es un proceso muy complejo y para su estudio se divide en dos fases: Fase lumínica: dependiente de la luz. Se realiza en los tilacoides y permite la captación de energía lumínica para romper moléculas de agua, liberando O 2 . La energía obtenida se transforma en energía química (ATP y poder reductor). Fase oscura: no precisa de luz, aunque necesita los productos obtenidos en la fase anterior. Tiene lugar en el estroma y consiste en un conjunto de reacciones que transforma moléculas inorgánicas sencillas (CO 2 , H 2 O) en glucosa. La glucosa será luego transformada en otras moléculas orgánicas: almidón, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos,…

9.2. RELACIÓN CELULAR

La relación celular permite a las células recoger información del medio y responder apropiadamente para adaptarse. Es una función realizada principalmente por la membrana celular. Un estímulo es cualquier cambio en el medio que genera una respuesta en las células. Organismos unicelulares: están en constante contacto directo con su medio, por lo que deben realizar cambios continuados. Organismos pluricelulares: la mayoría de las células están en contacto con el medio interno, del que reciben los estímulos. Las respuestas más habituales son el movimiento y la secreción.

9.3. REPRODUCCIÓN CELULAR

Es el proceso que permite a las células dividirse y formar nuevas células. Las células procariotas se reproducen por división simple o bipartición. Las eucariotas mediante mitosis y meiosis.