Mediante la función de nutrición, la célula obtiene la materia y la energía necesarias para fabricar su propia materia celular y para realizar sus actividades vitales. Existen dos tipos de nutrición celular: la nutrición autótotrofa y la nutrición heterótrofa.
La nutrición autótrofa
Las células que tienen nutrición autótrofa fabrican materia orgánica propia a partir de materia inorgánica sencilla. Para realizar esta transformación, las células de nutrición autótrofa obtienen energía de la luz procedente del Sol.
La nutrición autótrofa comprende tres fases: el paso de membrana, el metabolismo y la excreción.
Paso de membrana. Es el proceso en el cual las moléculas inorgánicas sencillas, agua, sales y dióxido de carbono, atraviesan la membrana celular por absorción directa, sin gasto de energía por parte de la célula.
Metabolismo. Es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en el citoplasma celular, y cuyos resultados son la obtención de energía bioquímica utilizable por la célula y la fabricación de materia celular propia.
El metabolismo presenta tres fases:
La fotosíntesis, que es el proceso en el que se elabora materia orgánica, como los azúcares, a partir de materia inorgánica, como el agua, dióxido de carbono y sales minerales. Para realizar esta reacción química se requiere la energía bioquímica que la clorofila produce a partir de la energía sola.
La fotosíntesis tiene lugar en los cloroplastos de las células vegetales, y su reacción general es: luz solar
CO2 + H2O + sales minerales ----------> materia orgánica + O2La fotosíntesis presenta una fase luminosa, en la que la energía procedente del Sol es transformada en energía bioquímica, y una fase oscura, en la que, utilizando esta energía bioquímica, se obtienen azúcares.
Además de las células vegetales, ciertas bacterias y algas son capaces de realizar la fotosíntesis.
El anabolismo o fase de construcción, en la que, utilizando la energía bioquímica procedente de la fotosíntesis y del catabolismo, se sintetizan grandes moléculas ricas en energía.
El catabolismo o fase de destrucción, en la que, mediante la respiración celular que tiene lugar en las mitocondrias, la materia orgánica es oxidada, obteniéndose energía bioquímica.
Excreción. Es la eliminación, a través de la membrana celular, de los productos de desecho procedentes del metabolismo.
La nutrición heterótrofa
La nutrición heterótrofa se realiza cuando la célula va consumiendo materia orgánica ya formada. En este tipo de nutrición no hay, pues, transformación de materia inorgánica en materia orgánica. Sin embargo, la nutrición heterótrofa permite la transformación de los alimentos en materia celular propia.
Poseen este tipo de nutrición algunas bacterias, los protozoos, los hongos y los animales.
El proceso de nutrición heterótrofa de una célula se puede dividir en siete etapas:
Captura. La célula atrae las partículas alimenticias creando torbellinos mediante sus cilios o flagelos, o emitiendo seudópodos, que engloban el alimento.
Ingestión. La célula introduce el alimento en una vacuola alimenticia o fagosoma. Algunas células ciliadas, como los paramecios, tienen una especie de boca, llamada citostoma, por la que fagocitan el alimento.
Digestión. Los lisosomas viertes sus enzimas digestivas en el fagosoma, que así se transformará en vacuola digestiva. Las enzimas descomponen los alimentos en las pequeñas moléculas que las forman.
Paso de membrana. Las pequeñas moléculas liberadas en la digestión atraviesan la membrana de la vacuola y se difunden por el citoplasma.
Defecación o egestión. La célula expulsa al exterior las moléculas que no le son útiles.
Metabolismo. Es el conjunto de reacciones que tienen lugar en el citoplasma. Su fin es obtener energía para la célula y construir materia orgánica celular propia. El metabolismo se divide en dos fases:
Anabolismo o fase de construcción en la que, utilizando la energía bioquímica procedente del catabolismo y las pequeñas moléculas procedentes de la digestión, se sintetizan grandes moléculas orgánicas.
Catabolismo o fase de destrucción, en la que la materia orgánica, mediante la respiración celular, es oxidada en el interior de las mitocondrias, obteniéndose energía bioquímica.
Excreción. La excreción es la expulsión al exterior, a través de la membrana celular, de los productos de desecho del catabolismo. Estos productos son normalmente el dióxido de carbono (CO2), el agua (H2O) y el amoniaco (NH3).
La relación celular
La función de relación celular se basa en la sensibilidad, o capacidad de recibir estímulos del exterior, y en la emisión de respuestas ante esos estímulos.
Los estímulos son las variaciones del medio ambiente capaces de provocar en la célula algún tipo de respuesta. Hay muchos tipos de estímulos, entre otros los estímulos térmicos, los químicos, los eléctricos, los gravitatorios, etc.
Las respuestas de la célula a los estímulos
Las respuestas son las reacciones de la célula ante los estímulos que se producen sobre ella.
Las respuestas celulares pueden ser respuestas dinmámicas, cuando en la célula se produce movimiento, o respuestas estáticas, en caso de que la célula permanezca inmóvil.
Las respuestas dinámicas se denominan taxias o tactismos, y pueden ser debidas a un estímulo térmico, el termotactismo o termotaxia; químico, quimiotactismo o quimiotaxia; eléctrico, galvanotactismo o galvanotaxia; luminoso, fototactismo o fototaxia; mecánico, tigmotactismo o tigmotaxia; de gravedad; geotactismo o geotaxia; y, finalmente, de presión osmótica, osmotactismo u osmotaxia. Las respuestas dinámicas implican movimiento celular, que puede ser de acercamiento al estímulo o respuesta positiva; o de alejamiento del estímulo o respuesta negativa.
Las distintas células tienen diversos mecanismos para moverse, como, por ejemplo, los cilios, los flagelos, la contracción, la emisión de seudópodos, etc.
Cilios. Son conjuntos de hilos cortos, muy numerosos, que vibran sincronizadamente y así permiten el movimiento de las células ciliadas.
Flagelos. Son hilos muy largos, poco numerosos, uno o dos generalmente en cada célula, cuyo movimiento ondulatorio y giratorio permite el avance de las células flageladas.
Seudópodos o falsos pies. Son prolongaciones citoplasmáticas que permiten el movimiento de las células. Este movimiento por seudópodos se llama también movimiento ameboide. La palabra ameboide proviene de una célula o protozoo con seudópodos denominada ameba.
Las respuestas estáticas son todas aquellas respuestas en las que no se produce movimiento alguno.
Un ejemplo de respuesta estática es la secreción de diversas sustancias, con las que se forman capas protectores cuando el estímulo afecta negativamente a la célula. Así ocurre en el caso del enquistamiento. Cuando las condiciones externas varían negativamente, como aumento excesivo del calor, sequedad, falta de alimento, etc., ciertas células segregan sustancias que forman una cubierta dura y resistente que las aísla por completo del medio externo. Dentro del quiste, la célula mantiene una vida latente a la espera de que las condiciones se tornen favorables. Llegado este momento, la célula rompe la cubierta y sale al exterior.
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