Función de Nutrición Celular: Definición y Componentes Clave
La función de nutrición celular es un proceso fundamental para la vida, permitiendo a las células obtener energía y nutrientes necesarios para mantener su estructura, realizar sus funciones y asegurar la supervivencia del organismo. Esta función implica una serie de procesos complejos que involucran diferentes estructuras subcelulares y biomoléculas.
Para estudiar la estructura y funcionamiento celular, es necesario recurrir a instrumentos que permiten superar las limitaciones del ojo del observador para discriminar, que dos puntos que se encuentran muy próximo entre sí, se aprecian como entidades separadas (poder de resolución).
LA NUTRICIÓN | Videos Educativos para niños
Estructura y Organización Celular
El contenido interno de la célula está delimitado por la membrana plasmática. El citoplasma está compuesto por una solución acuosa, el citosol, y una variedad de compartimentos limitados por membranas biológicas: los orgánulos. En la organización del citoplasma podemos encontrar 4 niveles de organización subcelular: subunidades monoméricas, macromoléculas, complejos supramoleculares y orgánulos.
Los organismos vivos pueden ser clasificados en base a su estructura celular, en 2 grupos: los organismos eucariontes y los organismos procariontes. Los organismos eucariontes, a diferencia de los organismos procariontes mantienen su ADN en un compartimiento intracelular membranoso conocido como núcleo, presentan un citoplasma organizado en orgánulos.
Se espera que reconozcan las principales estructuras subcelulares y su relación con determinadas funciones y que, de esta forma, comprendan que cada una de esas estructuras se desarrolla de manera diferente en los distintos tipos celulares, además de que algunos tipos celulares no las poseen. También, que aprendan que la diversidad celular no solo se observa entre distintos organismos, sino también en un mismo organismo pluricelular.
Lea también: Hígado y Nutrición: Un Vínculo Crucial
Componentes Moleculares Clave
Para comprender mejor la nutrición celular, es crucial conocer los componentes moleculares que participan en este proceso:
- Aminoácidos: Son las unidades básicas de las proteínas. Cada aminoácido tiene distintas propiedades químicas ya que tienen distintos grupos R. con carga negativa (ácido aspártico, ácido glutámico). Proveen soporte para la célula y los tejidos.
- Nucleótidos: Son las subunidades de ADN o ARN, están compuestos de un anillo nitrogenado unido a un azúcar de 5 carbonos (bases nitrogenadas), este azúcar puede ser ribosa o desoxirribosa. El rol más importante de los nucleótidos es almacenar y recuperar la información genética. Sirven como bloques para la construcción de los ácidos nucleicos.
- Hidratos de carbono: El término hidrato de carbono, comprende tanto los monómeros que se conocen como monosacáridos como los polímeros conocidos como polisacáridos. La glucosa es la fuente primaria de obtención de energía de las células, es el componente principal de polímeros estructurales como la celulosa y almacenamiento de energía como los polímeros de almidón y el glucógeno.
Orgánulos Celulares y su Función en la Nutrición
Varios orgánulos desempeñan roles esenciales en la nutrición celular:
Membrana Plasmática
Las membranas celulares son cruciales para mantener a la célula viva. La membrana plasmática, envuelve a la célula y define sus límites, manteniendo las diferencias entre el medio extracelular y el citoplasma. Es una barrera dinámica que permite el paso de iones inorgánicos y la mayoría de los compuestos polares. Participa en el transporte de sustancias de un lugar de la membrana a otro, ejemplo, acumulando sustancias en lugares específicos de la célula que le puedan servir para su metabolismo.
Núcleo
El núcleo de una célula eucarionte es un orgánulo membranoso que contiene la mayor parte del contenido genético de las células, organizado en múltiples moléculas lineales de ácido desoxirribonucleico (ADN). Posee una envoltura nuclear formada por 2 membranas concéntricas. El nucléolo es un complejo macromolecular subnuclear y como tal no está rodeado de membrana. Es la estructura más visible que se observa en el núcleo de una célula eucarionte por microscopia óptica en interfase. Está formado por proteínas y ARN ribosomal.
Ribosomas
Los ribosomas son complejos macromoleculares y no se definen como orgánulos, porque no poseen membranas en su estructura. Los ribosomas se elaboran en el núcleo, pero cumplen su función en el citosol, en la cual se polimerizan aminoácidos para sintetizar proteínas La secuencia de los aminoácidos es definida por la información de la información genética que se transcribe a partir del ADN y trasmitida al citosol en forma ARN mensajero (ARNm). Los ribosomas están presente en todas las células de los pluricelulares, excepto los espermatozoides.
Lea también: Limitaciones del IMC
Retículo Endoplasmático (RE)
El retículo endoplásmico está presente sólo en las células eucariontes. En las células eucariontes, la membrana nuclear externa de la envoltura, es continua con la membrana del Retículo Endoplasmático (RE) el cual presenta la estructura de sacos aplanados. Cuando el RE tiene unido ribosomas se conoce como RE rugoso (RER). La función del RER está vinculada con la síntesis de proteínas, las cuales puede ser destinadas a secreción en el medio extracelular (producción de mucus), como proteínas estructurales de orgánulos o como proteínas citosólicas (enzimas o componentes del citoesqueleto).
Aparato de Golgi
Una vez sintetizadas las proteínas en el RER, éstas se trasportadas al Aparato de Golgi, el cual está encargado de su procesamiento (modificaciones post-traduccionales), destinación y envío al destino final con modificaciones covalentes, como las glicosilaciones Consiste en una estructura sacular y membranosa formada por cisternas, que se apilan una encima de la otra. El aparato de Golgi al modificar las proteínas provenientes del RER contribuye a la destinación definitiva de las proteínas que contribuyen a generar las modificaciones de estructuras celulares, como son la membrana plasmática, lisosomas y vesículas secretoras, entre otras. Las proteínas y lípidos se mueven a lo largo de las cisternas del Aparato de Golgi (desde el cis hacia el trans). Este movimiento ocurre por transporte vesicular.
Lisosomas
Son estructuras relacionadas con el procesamiento de desechos sólidos y materiales de almacenamiento. Las enzimas lisosomales son capaces de digerir partículas grandes como por ejemplo bacterias y también otras sustancias que entran en la célula, ya sea por fagocitosis, u otros procesos de endocitosis. Eventualmente, los productos de la digestión son tan pequeños, que pueden atravesar la membrana del lisosoma, volviendo al citosol donde son reciclados. Los lisosomas utilizan sus enzimas para reciclar los diferentes orgánulos y orgánelos de la célula, englobándolas, digiriéndolas y liberando sus componentes en el citosol(autofagocitosis).
Peroxisomas
Son orgánulos pequeños globulares rodeados por una membrana, presentes en todas las células eucariontes, morfológicamente son muy parecidos a los lisosomas y difieren de las mitocondrias o cloroplastos en que no poseen ADN o ribosomas y una membrana simple y que se ensamblan en el RE. Son los encargados de las reacciones oxidativas conteniendo enzimas oxidativas como la catalasa y la urato carboxilasa. La mayor función de reacciones oxidativas desarrollada por los peroxisomas, es la ruptura de moléculas de ácidos grasos. En el interior de los peroxisomas existe una enzima, la llamada catalasa, que es capaz de convertir de H2O2 en agua y oxigeno.
Mitocondrias
Las mitocondrias poseen su propio ADN. Ocupan una porción substancial del volumen del citoplasma (alrededor del 20%), tienen un tamaño 0,5-1mm que es similar al de una bacteria. Están rodeados de una doble membrana. En los organismos eucariontes , la mayoría de las enzimas y maquinaria molecular encargada de la formación de ATP se encuentran embebidas en las membranas de las crestas o suspendidas en la matriz. Son los encargados de generar la mayoría del ATP, necesario para las reacciones que necesitan energía.
Lea también: Más sobre fuentes de alimentación
Cloroplastos
Muchos de los organismos autótrofos (vegetales), poseen otro tipo de orgánulo con doble membrana, muy similar a las mitocondrias, son los cloroplastos. Estos son los encargados de realizar fotosíntesis, usando la energía del sol para sintetizar energía química a partir del CO2 atmosférico y agua. En las membranas de los tilacoides se encuentran los pigmentos, enzimas y la maquinaria molecular encargada de convertir la energía luminosa en hidratos de carbono (fotosíntesis).
Volumen Celular y Orgánulos
Como podemos observar en la tabla, el mayor porcentaje en volumen de la célula lo ocupan principalmente el citosol, las mitocondrias, el RER, el núcleo y el RE liso junto con el aparato de Golgi. Estos porcentajes pueden variar dependiendo del tipo celular, ya que cada célula tiene una función distinta en el organismo y sus componentes subcelulares están relacionado con ello.
| Orgánulo | Porcentaje de Volumen Celular |
|---|---|
| Citosol | Aproximadamente 54% |
| Mitocondrias | Aproximadamente 22% |
| RER | Aproximadamente 9% |
| Núcleo | Aproximadamente 6% |
| RE liso y Golgi | Aproximadamente 6% |
Implicaciones para la Salud
Se pretende que las y los estudiantes expliquen el funcionamiento básico de los sistemas digestivo, circulatorio, respiratorio y excretor, de tal manera que redunda en un equilibrio (homeostasis) para el organismo. Esto implica no sólo identificar y ubicar los órganos que componen cada sistema, sino además relacionarlos con su función y conocer algunas características del funcionamiento de las células que los componen. Se espera también que entiendan las características nutricionales de los alimentos que conforman la dieta diaria y cuyo rol en el organismo tiene directa relación con su lugar en la estructura celular. Asimismo, deberán relacionar los aportes energéticos y nutricionales con sus efectos para la salud del organismo. Se pretende motivarlos a adoptar un estilo de vida más saludable al comprender los balances requeridos entre nutrientes, calorías y actividad física. También se busca que adquieran mayor conciencia sobre las consecuencias de la selección de alimentos en la dieta diaria de acuerdo al metabolismo de cada individuo.
tags: #Nutricion
Publicaciones populares:
