Metabolismo y Organización Celular

El metabolismo es básicamente destruir para construir - tu cuerpo constantemente descompone sustancias para crear otras nuevas que necesita. Todos los seres vivos se organizan en tres grandes grupos: Bacteria, Archaea y Eucarya (donde estamos los humanos).

Tu cuerpo mantiene la homeostasis, que significa regular todo según el ambiente - como cuando sudas para enfriarte. Las células son la materia prima del cuerpo, y las células pluripotentes son súper especiales porque pueden crear cualquier tipo de célula: glóbulos rojos, blancos o plaquetas.

Las células tienden a ser esféricas porque esta forma les permite intercambiar sustancias más rápido. Su forma depende de la presión, adhesión y disposición de sus componentes internos.

Dato clave: Mientras más activo sea el metabolismo de una célula, más rápido será su intercambio con el ambiente.

La Membrana Celular: Tu Frontera Personal

La membrana celular es como el portero de una discoteca - decide qué entra y qué sale. Está hecha principalmente de fosfolípidos y proteínas que regulan el tránsito de sustancias. Imagínala como una bicapa lipídica rodeada de medio acuoso.

El modelo mosaico fluido describe cómo esta membrana tiene fosfolípidos, proteínas y colesterol trabajando juntos. El colesterol la hace más rígida e impermeable, mientras que los glucolípidos y glucoproteínas (cadenas de carbohidratos unidas a lípidos y proteínas) ayudan en la adhesión celular.

Las células eucariotas tienen la misma estructura general, pero diferentes tipos de lípidos según su función. Las proteínas actúan como enzimas que catalizan reacciones, receptores que se unen a moléculas como hormonas, y transportadores que mueven sustancias.

Recuerda: La célula es un sistema abierto que constantemente intercambia materia y energía con su entorno.

Organelos: Las Fábricas Celulares

Dentro de tu célula hay toda una ciudad de organelos trabajando 24/7. El núcleo es como el centro de comando, protegiendo tu ADN y ARN. Tiene una bicapa de membrana y contiene cromosomas (cromatina condensada) con toda tu información genética.

Los ribosomas son las fábricas de proteínas - acoplan aminoácidos para construir proteínas según las instrucciones del ARN. Puedes encontrarlos flotando en el citosol o pegados a membranas.

El sistema de endomembranas incluye vacuolas, vesículas y retículos. El RER $retículo + ribosomas$ y REL (solo retículo) procesan diferentes sustancias. El aparato de Golgi modifica proteínas, mientras que los lisosomas son como el sistema de limpieza - tienen enzimas que degradan desechos en ambiente ácido.

Dato fascinante: Las mitocondrias hacen respiración celular para producir ATP - la energía que necesitas para todo.

Melanosomas y Vitiligo: Cuando las Células Fallan

Los melanosomas son organelos súper importantes que sintetizan y almacenan melanina en las células de la piel llamadas melanocitos. Esta melanina te da color y protección - por eso existen 6 fototipos desde el más claro (pelirrojos) hasta el más resistente (raza negra).

Las eumelaninas son más resistentes que las feomelaninas, por eso algunas personas se broncean mejor que otras. El vitiligo es una enfermedad autoinmune donde tu propio cuerpo ataca los melanocitos, causando zonas claras en la piel.

Esta condición no es contagiosa pero puede relacionarse con otras enfermedades como Addison, problemas de tiroides o diabetes. Los síntomas incluyen zonas claras, textura anormal de la piel y mayor sensibilidad al sol, lo que puede causar problemas psicológicos de autoestima.

El tratamiento incluye inmunosupresores, corticosteroides, láser e injertos de piel. Es importante protegerse del sol y usar medicamentos especiales para la piel.

Importante: El vitiligo no es contagioso ni peligroso, pero requiere cuidados especiales para la piel.

Transporte Celular y Tay-Sachs

La membrana celular tiene cabezas hidrofílicas y colas hidrofóbicas que permiten el transporte. El transporte activo necesita ATP de las mitocondrias, mientras que el pasivo incluye difusión y ósmosis según gradientes de concentración.

La enfermedad de Tay-Sachs es un ejemplo perfecto de qué pasa cuando el transporte celular falla. Es una enfermedad genética autosómica recesiva del cromosoma 15 donde falta la enzima hexosaminidasa A.

Sin esta enzima, los gangliósidos GM2 se acumulan en el tejido nervioso y afectan las neuronas del cerebro. Es más común en poblaciones judías ashkenazis, canadienses-franceses y amish debido a la endogamia.

Los síntomas incluyen sordera, ceguera, bajo tono muscular, retraso del crecimiento y convulsiones. Se clasifica en infantil $muerte a los 4-5 años$, juvenil y adulto. Se diagnóstica con exámenes de enzimas en sangre y evaluación ocular buscando la "mancha rojo cereza".

Realidad dura: No hay forma de prevenir Tay-Sachs, solo asesoría genética para familias en riesgo.

Origen de la Vida y Teoría Celular

¿Cómo empezó todo esto? Las teorías van desde la panspermia (origen extraterrestre) hasta la evolución química propuesta por Oparin y Haldane, que explica cómo se formaron las primeras moléculas orgánicas durante el período prebiológico.

Miller y Urey demostraron que moléculas simples pueden formar compuestos orgánicos, mientras que Fox creó microesferas proteinoides. Los organismos desarrollaron diferentes estrategias energéticas: autótrofos (usan CO₂ y luz solar) y heterótrofos (usan compuestos orgánicos).

La teoría celular establece que todos los organismos vivos están formados por una o más células, las reacciones químicas del organismo ocurren en la célula, las células se originan de otras células, y las células contienen información hereditaria.

Los procariotas son más simples (nucleoide, membrana, pared celular, ribosomas), mientras que los eucariotas tienen núcleo, aparato de Golgi, mitocondrias y retículos. El origen de los organelos se explica por endosimbiosis.

Concepto clave: La vida son sistemas integrados desde el nivel subatómico hasta poblaciones completas.

Componentes de la Membrana Celular

La bicapa lipídica de la membrana tiene componentes súper específicos. Los fosfoglicéridos incluyen glicerol + 2 ácidos grasos + fosfato + aminoalcohol, como la fosfatidilcolina, fosfatidilinositol, fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina.

Los esfingolípidos tienen esfingosina + fosfato + fosfatidilcolina, formando esfingomielina y esfingoglicolípidos (ceramida, cerebrósidos, gangliósidos). Los esteroles como el colesterol aportan rigidez a la membrana y forman hormonas esteroides.

Las proteínas transmembrana son integrales, mientras que las periféricas están en la superficie externa e interna, algunas ancladas covalentemente a lípidos. El movimiento de solutos puede ser pasivo (difusión) o activo (bombas que usan ATP).

La pared celular en vegetales, hongos y procariotas es semipermeable y permite diferenciación celular, formación de tejidos, crecimiento y división. Sus funciones incluyen compartimentación, reacciones bioquímicas, permeabilidad selectiva, transporte de solutos, señales, interacción intercelular y transformación de energía.

Punto clave: La membrana no es solo una barrera - es un sistema dinámico que regula toda la actividad celular.

Núcleo y Citoplasma: El Centro de Control

El núcleo ocupa aproximadamente 10% de la célula eucariota y es el portador del ADN y ARN que regula la expresión genética. Incluye toda la actividad celular a través de la cromatina (ADN condensado en cromosomas) y el nucleolo que fabrica subunidades ribosomales.

El citoplasma es una solución acuosa gelatinosa que contiene el citoesqueleto - un armazón proteínico hecho de microtúbulos (tubulina), filamentos de actina, y filamentos intermedios (queratina, laminina). Este sistema fija organelos y permite movimientos.

Los ribosomas están hechos de ARN ribosómico y proteínas en subunidades específicas: procariotas $70S = 50S + 30S$, eucariotas $80S = 60S + 40S$, y mitocondrias $55S = 39S + 28S$. Su función es acoplar aminoácidos en la síntesis de proteínas.

El sistema de endomembranas incluye vacuolas, vesículas, retículo endoplasmático y lisosomas. El RER (con ribosomas) modifica proteínas, mientras que el REL (sin ribosomas) sintetiza carbohidratos, lípidos y hormonas, y almacena iones de calcio.

Recuerda: El aparato de Golgi tiene cara cis (entrada) y trans (salida) para compactar, modificar y distribuir sustancias.

Organelos Especializados y Vitiligo

Los lisosomas contienen enzimas activas en ambiente ácido que degradan macromoléculas, reparan membranas y responden contra patógenos. Las mitocondrias tienen doble membrana, ADN circular y ribosomas propios - hacen respiración celular para producir ATP y agrupan hierro y azufre como cofactores.

Los peroxisomas son como lisosomas especializados con enzimas que transfieren H⁺ + O₂ = H₂O₂. Funcionan en metabolismo lipídico y detoxificación. Los plastidios en plantas incluyen leucoplastos (almidón), cromoplastos (carotenoides) y cloroplastos (clorofila).

Los melanosomas son organelos que contienen melanina - el pigmento que absorbe luz. Las células melanocitos sintetizan melanina, mientras que los melanófagos ingieren melanosomas. Se forman a partir del aparato de Golgi y los queratinocitos absorben melanina de los melanocitos.

El vitiligo es una enfermedad autoinmune hereditaria donde los linfocitos destruyen melanocitos, alterando la producción de melanina. Los síntomas incluyen manchas sin melanina y piel más expuesta a radiación ultravioleta. Es relativamente frecuente y se trata con repigmentación rápida y láser.

Dato importante: Los melanosomas determinan tu color de piel y tu protección natural contra el sol.