Una célula puede obtener energía, fabricar sustancias, responder a señales o dividirse. En los organismos pluricelulares, algunas también se especializan en tareas como defender, contraerse o detectar la luz. Estos ejemplos muestran qué ocurre en cada caso y qué células lo hacen.
Qué funciones realizan las células
La célula es la unidad básica de los seres vivos. Sus procesos permiten mantener su organización, intercambiar materia y energía con el medio y responder a cambios. En un organismo unicelular, una célula constituye el ser vivo; en uno pluricelular, muchas células cooperan.
No todas las células realizan todas las funciones del mismo modo. Una célula de una hoja puede hacer fotosíntesis; una neurona transmite señales; una célula muscular genera fuerza. Muchas células diferenciadas, como las neuronas maduras, no se dividen normalmente. [7]
Ejemplos de nutrición, transporte y síntesis
EJEMPLO 01
Fabricar materia orgánica mediante fotosíntesis
Nutrición · Célula de una hoja
Una célula fotosintética del interior de una hoja utiliza luz, agua y dióxido de carbono para formar compuestos orgánicos. Sus cloroplastos captan la energía luminosa; en la fotosíntesis oxigénica se libera oxígeno.
Para distinguirlo: La luz aporta energía, no la materia de los azúcares. No todas las células de una planta tienen cloroplastos y realizan fotosíntesis. [1]
EJEMPLO 02
Obtener ATP por respiración celular
Metabolismo energético · Célula muscular
Una célula muscular degrada nutrientes y aprovecha parte de su energía química para producir ATP, una molécula que permite transferir energía a muchos procesos celulares. En la respiración aerobia, las mitocondrias participan en etapas fundamentales y el oxígeno actúa como aceptor final de electrones.
Para distinguirlo: Respiración celular no significa mover aire por los pulmones. Las células vegetales también respiran y no todo el ATP se produce en las mitocondrias. [2]
EJEMPLO 03
Mantener diferencias de concentración
Transporte · Célula animal
La bomba de sodio y potasio de la membrana utiliza ATP para transportar tres iones de sodio hacia fuera y dos de potasio hacia dentro por ciclo. Contribuye a mantener los gradientes necesarios para otras funciones celulares.
Para distinguirlo: No todo transporte consume ATP directamente: también hay difusión. La membrana regula intercambios; no es una pared completamente cerrada. [3]
EJEMPLO 04
Producir proteínas y lípidos para las membranas
Síntesis · Célula eucariota
Los ribosomas asociados al retículo endoplasmático fabrican muchas proteínas destinadas a membranas o a secreción. El retículo también participa en la síntesis de lípidos; vesículas y aparato de Golgi intervienen en la distribución de numerosos componentes.
Para distinguirlo: Fabricar y renovar membranas ayuda al mantenimiento y al crecimiento, pero no basta por sí solo para que la célula se divida. [4]
Ejemplos de comunicación celular
EJEMPLO 05
Responder a una hormona
Comunicación · Músculo esquelético
La insulina se une a su receptor y desencadena señales dentro de una célula muscular. Estas favorecen la llegada de transportadores GLUT4 a la membrana, lo que facilita la entrada de glucosa.
Para distinguirlo: La hormona es una señal y GLUT4 es un transportador. La insulina no se transforma en glucosa ni obliga a todas las células del cuerpo a responder del mismo modo. [5]
EJEMPLO 06
Transmitir una señal a otra célula
Comunicación · Neurona
En una sinapsis química, la llegada de una señal eléctrica al terminal de una neurona puede provocar la liberación de neurotransmisores. Estos se unen a receptores de la célula receptora y modifican su actividad.
Para distinguirlo: No todas las sinapsis son químicas ni toda señal activa a la célula receptora: también hay efectos inhibidores. [6]
Ejemplos de división y renovación
EJEMPLO 07
Formar células para renovar un tejido
División · Epidermis
Las células con capacidad proliferativa de la capa basal de la epidermis producen nuevas células. El ADN se duplica antes de la mitosis; después, la división del citoplasma permite formar células hijas que contribuyen a la renovación.
Para distinguirlo: Se renueva parte de un organismo, no se reproduce una persona entera. Las células superficiales de la epidermis no siguen dividiéndose. [14]
EJEMPLO 08
Reproducir un organismo unicelular
División · Bacteria
En la fisión binaria de una bacteria, el ADN se replica y se reparte mientras se forma la separación entre las células hijas. El resultado habitual son dos células que pueden crecer como organismos unicelulares.
Para distinguirlo: La fisión binaria bacteriana no es mitosis: las bacterias carecen de núcleo y no realizan una división nuclear mitótica. [8]
Ejemplos de funciones especializadas
EJEMPLO 09
Englobar microorganismos y restos celulares
Defensa · Macrófago
Un macrófago puede rodear e incorporar un microorganismo o restos celulares mediante fagocitosis. El material incorporado se procesa en compartimentos internos, contribuyendo a la defensa y a la limpieza de los tejidos.
Para distinguirlo: El macrófago sí es una célula. No se llama anticuerpo y su acción no garantiza eliminar cualquier microorganismo. [9]
EJEMPLO 10
Producir anticuerpos
Defensa y secreción · Célula plasmática
Las células plasmáticas producen y secretan anticuerpos. Estas proteínas reconocen determinadas estructuras de los antígenos y pueden contribuir a neutralizarlos o facilitar su eliminación por otros mecanismos de defensa.
Para distinguirlo: Un anticuerpo es una proteína, no una célula. La célula que lo fabrica y el producto que libera son cosas distintas. [10]
EJEMPLO 11
Generar fuerza para el movimiento
Contracción · Fibra muscular esquelética
Dentro de una fibra muscular, la interacción entre actina y miosina permite generar fuerza. El calcio regula la activación y el ATP participa en el ciclo de los puentes entre esas proteínas.
Para distinguirlo: La fibra muscular es una célula especializada. El movimiento del cuerpo requiere además coordinación nerviosa y la acción conjunta de distintas estructuras. [11]
EJEMPLO 12
Detectar la luz
Respuesta a estímulos · Fotorreceptor
Los bastones y conos de la retina transforman la llegada de luz en cambios eléctricos que modifican la señal enviada a otras células retinianas. Los bastones ayudan a ver con poca luz; los conos participan en la visión del color y de detalles con iluminación suficiente.
Para distinguirlo: Un fotorreceptor no interpreta por sí solo una escena. La visión depende de circuitos de la retina y del procesamiento cerebral. [12]
Resumen de funciones y ejemplos
Función
Qué hace la célula
Ejemplo
Nutrición y metabolismo
Incorpora y transforma materia; aprovecha energía para su actividad.
Fotosíntesis en una hoja y respiración en una célula muscular.
Transporte y regulación
Intercambia sustancias y mantiene condiciones internas.
Bomba de sodio y potasio.
Síntesis
Construye moléculas para mantener estructuras o secretarlas.
Proteínas y lípidos de membrana.
Comunicación y respuesta
Detecta señales y cambia su actividad.
Respuesta a insulina, sinapsis y fotorrecepción.
División
Produce células hijas mediante un proceso coordinado.
Renovación de epidermis y fisión bacteriana.
Defensa
Participa en mecanismos de protección del organismo.
Macrófagos y células plasmáticas.
Contracción
Genera fuerza mediante proteínas especializadas.
Fibra muscular esquelética.
Una misma célula puede aparecer en varias categorías: una célula muscular necesita ATP, responde a señales y genera fuerza. La tabla organiza procesos, no reparte una única tarea a cada tipo celular.
Nutrición, relación y reproducción
En la clasificación escolar, las funciones vitales suelen agruparse en tres grandes apartados. Los ejemplos permiten conectar esos nombres con procesos concretos:
Nutrición: incluye obtener materiales, transformarlos y aprovechar energía. La fotosíntesis produce materia orgánica; la respiración permite utilizar parte de la energía química de los nutrientes para formar ATP. La energía se transforma, no aparece de la nada.
Relación: comprende detectar cambios y responder. Una neurona responde a señales de otras células, y un fotorreceptor responde a la luz. No se limita al desplazamiento de un organismo.
Reproducción: en un unicelular, la división puede originar nuevos individuos. En un pluricelular, muchas divisiones sirven para crecer o renovar tejidos; la reproducción del organismo tiene una organización propia.
El metabolismo también genera productos que deben transformarse, reutilizarse o eliminarse según el caso. Por ejemplo, el dióxido de carbono generado durante la oxidación de nutrientes puede salir de la célula. El intercambio con el medio y el procesamiento de residuos forman parte del mantenimiento celular.
La homeostasis celular es el mantenimiento de condiciones internas compatibles con la vida. El transporte de iones del ejemplo 3 contribuye a ella. Ser una célula especializada no elimina sus necesidades de mantenimiento.
División celular, reproducción y evolución son procesos distintos
Dividir una célula no siempre reproduce al organismo. Una bacteria puede originar dos individuos por fisión; una célula de la epidermis contribuye a renovar parte del cuerpo. En la reproducción sexual humana intervienen gametos, cuya formación incluye meiosis y maduración; no todas las células del cuerpo producen gametos.
Antes de una división mitótica, la célula duplica su ADN y coordina su reparto con otros procesos. Crear proteínas o aumentar de tamaño no demuestra que vaya a dividirse. Algunas células permanecen fuera del ciclo de división durante mucho tiempo o de forma estable. [7]
Una mutación no es automáticamente una mejora. Las variantes genéticas pueden ser neutras, perjudiciales o beneficiosas según sus efectos y el ambiente. La evolución implica cambios en poblaciones a lo largo de generaciones; no es una tarea que cada célula realiza para mejorar al organismo. [13]
Tampoco el tamaño de un organismo permite deducir por sí solo cuánto se especializan sus células. Hay que considerar su organización y los tipos celulares presentes.
Seis ejercicios para practicar
Una célula fabrica una proteína que reconoce un antígeno. ¿Cuál es la célula y cuál es su producto?
Una célula de una hoja recibe luz. ¿La luz aporta los átomos de carbono de los azúcares?
¿Bombear sodio hacia fuera con gasto de ATP y dejar pasar una sustancia por difusión son el mismo mecanismo?
Una célula basal de la epidermis se divide. ¿Se ha reproducido el organismo completo?
¿La respiración celular ocurre únicamente en animales con pulmones?
¿Toda mutación producida al copiar el ADN mejora al organismo?
Ver respuestas explicadas
La célula plasmática produce el anticuerpo. El anticuerpo es una proteína; no es una célula defensiva.
No. La luz aporta energía; el carbono procede del dióxido de carbono incorporado en la fotosíntesis.
No. El primer caso es transporte activo; la difusión es un proceso pasivo a favor del gradiente correspondiente.
No. Ha ocurrido división celular que contribuye a renovar un tejido. Contrasta con la fisión de una bacteria, que puede reproducir al organismo unicelular.
No. Es un proceso metabólico; las plantas también realizan respiración celular. Ventilación pulmonar y respiración celular son procesos diferentes.
No. Sus efectos pueden ser neutros, perjudiciales o beneficiosos según el cambio y el ambiente. La evolución no equivale a una mejora automática.
Errores frecuentes
Llamar células a los anticuerpos. Son proteínas; las células plasmáticas los producen.
Confundir respirar con ventilar los pulmones. La respiración celular es un proceso metabólico.
Creer que todas las células se reproducen continuamente. La capacidad de división depende del tipo y del estado celular.
Suponer que todas las células vegetales hacen fotosíntesis. Muchas carecen de cloroplastos.
Equiparar división celular con reproducción del organismo. La renovación de la piel no produce otra persona.
Presentar toda mutación como ventajosa. Sus efectos y su posible transmisión deben analizarse; no existe mejora automática.