LA CELULA

INTRODUCCIÓN

La formación de la Tierra.

Hace aproximadamente 5000 millones de años, según calculaban los cosmólogos, la estrella que es nuestro sol comenzó su existencia. De acuerdo con la teoría actual, el sol se formó como otras estrellas a partir de la acumulación de partículas de polvo y gases de hidrógeno y helio, que formaban remolinos en el espacio entre las estrellas más viejas.

La inmensa nube que se convertiría en el sol, se condensó gradualmente a medida que los átomos de hidrógeno y de helio eran atraídos unos a otros por la fuerza de gravedad y caían en el centro de la nube, cobrando velocidad mientras caían. Cuando la aglomeración se hizo más densa, los átomos se movieron más rápidamente, más átomos chocaban unos con otros y el gas de la nube se tornó más y más caliente. A medida que la temperatura se elevaba, se intensificó la violencia de las colisiones hasta que los átomos de hidrógeno chocaron con tal fuerza, que sus núcleos se fusionaron formando átomos de helio adicionales y liberando energía nuclear. Esta reacción termonuclear aún ocurre en el corazón del sol y es la fuente de energía que se irradia desde su incandescente superficie.

Según la teoría actual, los planetas se formaron a partir de los restos del gas y del polvo que giraban alrededor de la estrella recién formada. Al comienzo, las partículas deben haberse reunido al azar, pero a medida que la masa aumentaba de tamaño otras partículas comenzaron a ser atraídas por la gravedad de las masas más grandes. El torbellino de polvo y las esferas en formación continuaron girando alrededor del sol hasta que, finalmente, cada planeta hubo limpiado por completo su propia órbita, recogiendo la materia suelta, a la manera de una bola de nieve gigantesca.

La órbita más cercana al sol fue recogida por Mercurio, la siguiente por Venus, la tercera por la Tierra, la cuarta por Marte y así sucesivamente hasta Neptuno y Plutón. Se calcula que hace 4600 millones de años la Tierra se consolidó, la corteza externa se formó a medida que se enfriaba la superficie. La atmósfera primitiva no contenía oxígeno y se formó como parte de los gases resultantes del proceso de enfriamiento de la superficie.

El comienzo de la vida

Hace algún tiempo se descubrió un grupo de células fósiles de más de 3000 millones de años, de acuerdo a las condiciones de la Tierra en ese entonces, la luz ultravioleta atravesaba con más facilidad nuestra primitiva atmósfera, la superficie era atacada con frecuencia por rayos. Las moléculas del caldo primitivo fueron agrupándose, algunas eran atraídas por el agua, otras eran repelidas por esta, estas últimas se unieron formando compuestos más grandes, como proteínas y los nucleótidos que son los componentes esenciales del DNA y el RNA. El experimento realizado por Stanley Miller en la década de los 50, demostró que estos compuestos no se formaron espontáneamente, sólo que se formaron.

Las primeras células

Desde una perspectiva bioquímica, tres características distinguen a las células vivas de otros sistemas químicos: 1) la capacidad para duplicarse generación tras generación; 2) la presencia de enzimas, las proteínas complejas que son esenciales para las reacciones químicas de las que depende la vida; y 3) una membrana que separa a la célula del ambiente circundante y le permite mantener una identidad química distinta.

No se sabe cuando aparecieron las primeras células vivas sobre la Tierra, pero podemos establecer una cierta escala temporal. Los fósiles más tempranos encontrados hasta el momento que se asemejan a las bacterias actuales, datan de entre 3400 y 3600 millones de años, alrededor de 1000 millones de años después de la formación de la Tierra. Aunque los fósiles son tan pequeños que su estructura puede observarse sólo con el microscopio electrónico, son lo suficientemente complejos como para dejar en claro que algún pequeño agregado de sustancias químicas habría transpuesto la zona de penumbra que separaba lo vivo de lo no vivo, millones de años atrás.

La energía que produjeron las primeras moléculas orgánicas provino de una variedad de fuentes existentes en la Tierra primitiva y en su atmósfera: calor, radiaciones ultravioletas y perturbaciones eléctricas. Cuando aparecieron las primeras células estas requirieron de un aporte continuo de energía para mantenerse, crecer y reproducirse. Los organismos modernos, y las células que los conforman, pueden satisfacer sus requerimientos de energía de alguna de estas dos formas: Los heterótrofos son organismos que dependen de fuentes externas de moléculas orgánicas para obtener su energía y sus moléculas estructurales. Al contrario, los autótrofos, no requieren de fuentes externas de energía, son capaces de sintetizar sus propias moléculas orgánicas ricas en energía a partir de sustancias inorgánicas simples. La mayoría de autótrofos, incluyendo las plantas son fotosintéticos, lo que significa que la fuente de energía para sus reacciones es el sol. Ciertos grupos de bacterias son quimiosintéticas, las que capturan energía liberada por otras reacciones inorgánicas específicas, para impulsar sus procesos vitales, incluyendo la síntesis de moléculas orgánicas necesarias.

Todas las células comparten dos características esenciales, la presencia de una membrana externa, la membrana celular, esta separa la célula de su ambiente externo. La otra es el material genético, que dirige las actividades de una célula y le permite reproducirse, transmitiendo sus características a la progenie.

La organización del material genético es una de las características que distinguen dos tipos fundamentales de células, las procariótas y las eucariótas. En las células procarióticas el material genético está en forma de una molécula grande llamada cromosoma. En las células eucarióticas, por el contrario, el DNA es lineal y forma un cierto número de cromosomas separados, más aún, esta fuertemente unido a proteínas especiales llamadas histonas, que son parte integral de la estructura del cromosoma. Dentro de la célula eucariótica, los cromosomas están rodeados por una doble membrana la envoltura nuclear, que los separa de los otros contenidos celulares en un núcleo bien definido.

Los multicelulares

Hasta donde nos puede informar el registro fósil, los primeros organismos multicelulares hicieron su aparición hace 750 millones de años. Las células que conforman estos organismos, se encuentran organizadas según su función y especialización, actuando armónicamente.