La célula animal es la unidad estructural y funcional de la cual están constituidos todos los representantes del Reino Animalia. Todos los animales están constituidos por numerosas células (metazoos), que en los organismos más primitivos (e.g. parazoos, mesozoos) están poco diferenciadas entre ellas, pero en las formas más avanzadas se especializan y organizan en tejidos y órganos.
Características generales
Según la Teoría Celular, propuesta por primera vez por Schleiden y Schwan en 1838, todos los seres vivos, incluidos los animales, están formados por células. Estas células pueden ser procariotas o eucariotas.
La célula procariota carece de núcleo y otros orgánulos delimitados por membranas, y es característica de las bacterias y arqueas. La célula eucariota, por su parte se caracteriza por presentar núcleo y orgánulos membranosos.
La taxonomía tradicional dividía a los animales en dos grandes grupos, el primero formado por animales compuestos por una sola célula, los protozoos, y el segundo formado por animales multicelulares, los metazoos.
Más recientemente, se ha considerado que todos los animales son metazoarios, mientras que los protozoos, junto con otros organismos unicelulares o multicelulares fotosintéticos simples, forman parte de un grupo polifilético conocido como Protista o como Protoctista.
Parazoos y Metazoos son animales muy basales y sus células no se organizan ni especializan en tejidos. En el resto de los animales (Eumetazoos), las células se organizan y especializan en distintas actividades, formando diferentes tipos de tejidos y adquiriendo modificaciones en mayor o menor grado, producto de las actividades que deben desarrollar.
Por ejemplo, las células del tejido epitelial pueden asemejar adoquines (epitelio escamoso), cubos (epitelio cuboidal), o ser más altas que anchas (epitelio columnar), mientras que las células nerviosas presentan largas proyecciones ramificadas (dendritas y axones). Sin embargo, todas las células animales presentan una serie de estructuras comunes.
Partes de la célula animal y sus funciones
1. Membrana
La membrana plasmática es la parte más externa de la célula animal, es una estructura firme, dinámica, osmóticamente activa y con permeabilidad selectiva, constituida por una doble capa de fosfolípidos que tiene incrustadas algunas moléculas proteicas y de colesterol.
La membrana celular o plasmática de la mayoría de las células animales está rodeada por distintos materiales, tales como colágeno o mucopolisacáridos, producidos y secretados por la misma célula y que forman la matriz extracelular, pero nunca por una pared de polisacáridos, como ocurre en la célula vegetal.
La función de la membrana plasmática es delimitar al material celular, separarlo y protegerlo del medio externo, así como determinar el tipo de moléculas o sustancias que intercambiará con el exterior de la célula y a qué velocidad hacerlo, este intercambio puede ocurrir de forma pasiva (simple difusión) o mediante transporte activo.
La matriz extracelular, por su parte, forma un filtro físico que protege a las células, además de facilitar la inervación celular y el intercambio de nutrientes y materiales de desecho; también participa en la regeneración de los tejidos, la formación de vasos sanguíneos y en la respuesta inmune, entre otras actividades.
2. Citoplasma
Es el material celular contenido entre la membrana plasmática y el núcleo. Consta de una emulsión coloidal denominada citosol, de una serie de orgánulos celulares y de un andamiaje proteico formado por microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios que en conjunto reciben el nombre de citoesqueleto.
El citosol es la porción líquida del citoplasma, constituida principalmente por agua que contiene en dilución gran cantidad de iones, moléculas y macromoléculas. Interviene en el movimiento celular, concentra múltiples procesos celulares, facilita la difusión de sustancias y transporta metabolitos, entre otras funciones.
El citoesqueleto, por su parte, provee soporte estructural a la célula; organiza las estructuras internas; facilita el movimiento interno de orgánulos, como vesículas por ejemplo; interviene en la división celular; coadyuva en el movimiento celular; participa en las uniones de la célula con otras células o con la matriz extracelular e interviene en la recepción de estímulos y la respuesta a los mismos (transducción).
Los orgánulos son estructuras intracelulares delimitadas por membranas, suspendidas en el citoplasma y que poseen funciones bien definidas, entre ellas se encuentran mitocondrias, retículo endoplasmático (liso y rugoso), aparato de Golgi, núcleo, lisosomas y peroxisomas.
3. Mitocondrias
Son orgánulos alargados, de hasta 8 μm de largo por 1 de ancho, encargados de la respiración celular, es decir, la oxidación de distintas moléculas para la obtención de energía en forma de Adenosin trifosfato o ATP.
Actualmente se considera que este orgánulo originalmente fue una célula procarionte que durante el proceso evolutivo se asoció con otra célula procarionte mediante un proceso denominado endosimbiosis.
4. Retículo endoplasmático
Es un orgánulo formado por una red de sacos aplanados, cisternas y microtúbulos, puede contener numerosos ribosomas en su superficie externa (retículo endoplasmático rugoso, RER) o no contenerlos (retículo endoplasmático liso, REL).
El retículo endoplasmático tiene distintas funciones, principalmente la síntesis proteica (RER), aunque también participa en el metabolismo de lípidos, carbohidratos y de algunas sustancias tóxicas (REL). Almacena calcio y participa en el transporte intracelular.
Al contrario de lo que se creía hasta hace muy pocos años, el retículo endoplasmático no es una estructura aislada, sino que su membrana se comunica con la membrana de otros orgánulos, facilitando el transporte e intercambio de algunos elementos, como iones o moléculas lipídicas.
5. Aparato de Golgi
Orgánulo membranoso presente no solo en la célula animal, sino también en la del resto de los eucariotas. Al igual que el retículo endoplasmático tiene forma de cisternas y sáculos aplanados. El número y forma de aparatos de Golgi en cada célula depende de distintas variables entre las que se incluyen el grupo taxonómico al que pertenece el organismo que las contiene, el tipo de célula y del estado y actividad de la misma.
La principal función del aparato o complejo de Golgi, como también se le conoce, es recibir vesículas contentivas de proteínas o lípidos, recién sintetizadas en el retículo endoplasmático y modificar estas moléculas, principalmente mediante su glicolisación (adición de glúcidos), de acuerdo a las necesidades, y “etiquetarlas” para su distribución en todo el organismo.
6. Lisosomas
Son orgánulos exclusivos de la célula animal, tienen forma esférica y están rodeados de una sola membrana.
Estos orgánulos son formados por el aparato de Golgi y contienen en su interior enzimas digestivas (proteolíticas, glucolíticas, lipolíticas y nucleolíticas). Su función es la digestión intracelular de bacterias que hayan penetrado la célula, de moléculas alimenticias y de orgánulos dañados.
7. Peroxisomas
Al igual que los lisosomas, son orgánulos vesiculares de una sola membrana, están presentes no solo en las células animales, sino en la mayoría de las células eucariotas. Fueron bautizados de esa manera por su capacidad de producir peróxido de hidrógeno, el cual es usado en el metabolismo de lípidos y en la formación de plasmalógeno, un fosfolípido presente en las membranas celulares nerviosas y cardiovasculares.
8. Núcleo
Orgánulo presente en todas las células eucariotas, contiene el mayor porcentaje de material genético celular (con excepción del mitocondrial), organizado en cromosomas. Su principal función es proteger el material genético y regular su expresión.
El núcleo está separado del citoplasma por una doble membrana que contiene poros que facilitan el intercambio de moléculas e información para la expresión de los genes.
Además de los cromosomas, el núcleo contiene en su interior al nucléolo y a otras estructuras subnucleares como los Cuerpos de Cajal o las Asociaciones Cariosómicas Polimórficas de la Interfase. La función del primero es la síntesis del ARN ribosomal y el ensamblaje de los ribosomas, mientras que la función de las otras estructuras subnucleares aún no es conocida con certeza.
Referencias bibliográficas
Alberts, B.; D. Bray; K. Hopkin; A. Johnson; J. Lewis; M. Raff; K. Roberts & P. Walter (2010). Essential cell biology. Garlan Science.Álvaro Naranjo; T.; R. Noguera-Salvá & F. Fariñas Guerrero (2009). La matriz extracelular: morfología, función y biotensegridad (parte I). Revista Española de Patología 42(4): 249-261.
Hickman, C.; L. Roberts; A. Larson; H. l’Anson & D. Eisenhour (2006). Principios integrals de zoología. 13ra edición. McGraw-Hill – Interamericana.
Lodish H; A. Berk; P. Matsudaira; C. Kaiser; M. Krieger; M. Scott; L. Zipursky; J. Darnell (2005).Biología celular y molecular. 5.ª ed. Madrid. Editorial Médica Panamericana. 2005.
Loewy, A. & P. Siekevitz (1974). Estructura y función celular. C.E.C.S.A.
Autor
Escrito por Carlos F. Lira Gómez para la Edición #108 de Enciclopedia Asigna, en 01/2022. Carlos es MSc. en Ciencias Marinas, mención Biología Marina del Inst. Oceanográfico de Venezuela, UDO. Profesor de Carcinología y Zoología Gral. en la UDO.