3.- NIVEL FISIOLOGICO

Transporte celular activo y pasivo

El transporte celular activo y pasivo es la transferencia de solutos desde un lado de la membrana celular al otro. El transporte es pasivo cuando no se requiere de fuente de energía metabólica como ATP, mientras que el transporte es activo cuando utiliza ATP como fuente de energía.

Las membranas celulares están compuestas principalmente por una bicapa lipídica que dificulta el paso de cierto tipo de sustancias. Esta función de barrera permite que la célula mantenga las concentraciones de solutos en el citosol diferente del entorno extracelular o de los compartimentos intracelulares.

¿Qué es transporte celular pasivo?

El transporte pasivo es el proceso que permite el paso de moléculas e iones a través de la membrana celular sin una fuente de energía.

El gradiente de concentración o diferencia de concentración de una especie entre los dos lados de la membrana es el impulso que determina el movimiento y la dirección del transporte pasivo.

Cuando el soluto presenta una carga (positiva o negativa), la diferencia de potencial entre los dos lados de la membrana (potencial de membrana) también puede impulsar el transporte. En este caso, el gradiente de concentración y el gradiente eléctrico combinados forman la fuerza conductora gradiente electroquímico.

¿Qué es transporte celular activo?

El transporte activo es el proceso por el que la célula transporta material en contra de su gradiente de concentración, utilizando como fuente energética ATP. El ATP o adenosintrifosfato es la molécula orgánica que las células usan para realizar los procesos metabólicos.

• Se realiza a través de proteínas integrales de membrana.
• Es específico del soluto.
• Experimenta saturación, esto es, cuando todos los sitios de unión del soluto están ocupados, por más que se adicione más sustrato, el flujo se mantiene constante.

Metabolismo celular

La alimentación de cada una de las células depende de la nutrición del animal a la que éstas pertenecen. Los alimentos necesarios para la nutrición del animal se degradan en el aparato digestivo y se distribuyen por todas las células del organismo en forma de moléculas utilizables. Por ello, la alimentación celular puede tener lugar mediante distintos procesos: la fagocitosis, la pinocitosis y la absorción; este último es el principal mecanismo mediante el cual la célula ingiere las sustancias necesarias para su supervivencia. Estas sustancias pueden ser atomos, iones o moléculas, tales como agua, oxígeno, azúcares, sales, proteínas, etc., que, una vez han entrado en la célula, experimentan transformaciones inducidas por una serie de reacciones químicas.

Metabolismo celular: anabolismo y catabolismo

El conjunto de estas operaciones se denomina metabolismo celular, y comprende tanto procesos constructivos, como el ensamblaje de nuevas moléculas biológicas (anabolismo), como procesos destructores, como la degradación de los materiales en bruto o de los productos que pueden reciclarse (catabolismo). Las reacciones químicas que forman parte del metabolismo tienen casi la misma variedad que las células existentes, mientras que las macromoléculas biológicas que constituyen los "ladrillos de construcción" son siempre las mismas: lípidos, aminoácidos, azúcares y nucleótidos

¿Qué es la respiración celular?

La respiración celular es el proceso mediante el cual las células de un ser vivo producen energía a partir de los nutrientes que se encuentran en los alimentos. Se trata de una reacción química compleja que requiere varias enzimas para su correcto funcionamiento.

Durante la respiración celular, las células utilizan el oxígeno presente en el aire para oxidar los nutrientes y convertirlos en energía. El dióxido de carbono que se produce como resultado del proceso es expulsado.

Este proceso comienza en la membrana celular y se lleva a cabo en las mitocondrias, que son orgánulos celulares responsables de la producción de energía.

Se pueden identificar cuatro etapas principales de este proceso: la glucólisis, la oxidación del piruvato, el ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones, donde se genera la fosforilación oxidativa. Tanto el ciclo de Krebs como la fosforilación requieren de la presencia de oxígeno. Por su parte, la glucólisis puede ocurrir sin este elemento; es decir, en condiciones anaeróbicas, que se caracterizan por la ausencia temporal o total de oxígeno.

Respiración aeróbica

La respiración aeróbica requiere de la presencia de oxígeno para su proceso y comenzó a evolucionar desde que el oxígeno está disponible en la atmosfera del planeta. Con este tipo de respiración los organismos descomponen la glucosa hasta transformarla en dióxido de carbono.

Respiración anaeróbica

La respiración anaeróbica ocurre en ausencia de oxígeno, permitiendo a diferentes organismos sobrevivir en ambientes donde hay una baja cantidad de oxígeno disponible o incluso en la ausencia total de este elemento.

Con este tipo de respiración es posible producir ATP de forma muy rápida, lo que se traduce en una manera sumamente eficiente de conseguir energía. Por otro lado, la desventaja es que la producción de ATP es menor, a comparación de los procesos aeróbicos. 

Reproducción celular

El cuerpo o la estructura de todo ser vivo está formado por una, miles o billones de células que se relacionan con su entorno, obtienen sustancias esenciales y se reproducen.

La reproducción celular tiene la finalidad de incrementar el número de células de un organismo, sea éste unicelular o pluricelular.

Reproducción de la célula eucariota: mitosis y meiosis

Las células eucariotas de animales, plantas, hongos y algunos organismos protistas conforman seres pluricelulares. Su reproducción se lleva a cabo a partir de la división celular, la cual permite la generación de más células. En realidad, las células se originan a partir de una célula madre que se divide en dos o más células, llamadas células hijas. Los seres vivos deben a este proceso su crecimiento y la continuidad de la vida, ya que implica la distribución de material genético idéntico o ADN.

Las células de estos organismos experimentan dos tipos de división: mitosis y meiosis. En la primera se producen células genéticamente idénticas de modo que el núcleo de las células duplica su material para dividirse.

Reproducción de la célula procariota: fisión binaria

Las células procariotas propias de los organismos más simples como las bacterias o arqueobacterias se dividen por medio de fisión binaria o bipartición. A diferencia de las células eucariotas, su reproducción da lugar a nuevos individuos.

Los organismos procariontes generalmente cuentan con un solo cromosoma. En primer lugar, el ADN se replica y se producen dos copias del cromosoma que no se alinean en un plano ecuatorial. Cada copia se mueve a una parte distinta de la membrana celular y la célula comienza a separarse en dos. Los cromosomas originales y replicados se separan y se generan células genéticamente idénticas.