Estructura y Fisiología celular

Entre las propiedades que comparten las células y que a la vez pueden considerarse como propiedades de los seres vivos, se encuentra su complejidad, el intercambio de materia, la energía con el medio, el mantenimiento de su medio interno, la capacidad de autorregularse, el que tienen ácido desoxirribonucleico (ADN) necesario para la reproducción, el crecimiento y el desarrollo, así como la especialización celular y la capacidad de responder a estímulos.

Las células son entidades complejas y organizadas en términos de orden y regularidad. Esta estructura está basada en moléculas orgánicas e inorgánicas.
La complejidad de la vida va desde las partículas subatómicas y los átomos; la organización de estos átomos en moléculas de pequeño y gran tamaño como agua, proteínas y ácidos nucleicos a su vez se organizan en estructuras subcelulares que constituyen las células.

Las células intercambian materia y energía con el medio, esto se refiere a que las células incorporan nutrientes para transformarlos a partir de una serie de reacciones químicas que realizan el metabolismo y con ello obtienen la energía útil a la célula para realizar todas sus actividades, como el movimiento, la reproducción, el crecimiento, etc. 

Esta energía se encuentra almacenada en una molécula altamente energética denominada ATP (adenosíntrifosfato), la cual pertenece al grupo bioquímico de los nucleótidos.

Todos los seres vivos se alimentan, esto es, toman del medio las sustancias necesarias para obtener energía. Los autótrofos transforman la energía solar en energía química; en cambio, los heterótrofos tienen que transformar los alimentos en otros más sencillos y a partir de éstos sus células se encargan de sintetizar otros compuestos más complejos que utilizan para reparar tejidos y llevar a cabo todas sus actividades. 

Toda esta serie de reacciones que se realizan en el interior de la célula en conjunto se llama metabolismo. Éste consta de dos fases: una fase de degradación de moléculas grandes en moléculas pequeñas llamada catabolismo y una fase de síntesis de moléculas grandes a partir de moléculas pequeñas llamada anabolismo. Un ejemplo es el metabolismo de una proteína. La célula incorpora la proteína, ésta es desintegrada en los aminoácidos que la constituyen y la célula a través de procesos enzimáticos elabora sus propias proteínas a partir de los aminoácidos obtenidos previamente.

Las células mantienen constante su medio interno a través de un proceso de equilibrio fisiológico denominado homeostasis, propiedad importante para el funcionamiento celular, ya que si falla se presentan alteraciones que pueden ser determinantes y causar la muerte celular. La célula, por tanto, posee mecanismos reguladores de todo su funcionamiento, como la reproducción, la síntesis de proteínas, la cantidad de electrólitos, la cantidad de agua, etcétera.

Las células tienen una molécula llamada ADN o ácido desoxirribonucleico que identifica a cada ser vivo. Esta asombrosa molécula contiene las instrucciones para todo el funcionamiento celular. La información para la reproducción, el desarrollo, crecimiento y funcionamiento de la célula se encuentra contenida en la secuencia de los nucleótidos del ADN. Los mecanismos reguladores de la célula son tan importantes que un cambio en la secuencia del ADN debe ser identificado por la célula y corregido, si no se presentará una mutación. Algunas mutaciones son tan severas que causan la muerte del organismo. Sin embargo, las mutaciones no letales y no dañinas producen la variabilidad genética que permite que los seres vivos evolucionen.

Las células responden a los estímulos del medio como el alimento, la luz, las hormonas, los factores de crecimiento, las sustancias químicas, la presión o la cantidad de agua. Todas las células responden de manera específica para cada sustancia o agente externo o interno. Esto permite a las células sobrevivir, moverse, iniciar la división celular, modificar su actividad metabólica, etc. A esta capacidad de respuesta celular se le denomina irritabilidad.