Las células son los componentes básicos de la vida: todos los organismos vivos están formados por ellas. Los libros de texto suelen mostrar un único ejemplo «típico» de célula vegetal o animal, pero en realidad las formas de las células pueden variar mucho. Las células animales, en particular, tienen todo tipo de formas y tamaños. Las formas de las células vegetales tienden a ser bastante similares entre sí debido a la rigidez de su pared celular
Podemos aprender mucho sobre lo que hace una célula observando su forma y tamaño, y los microscopios son la herramienta ideal para ello.
Formada para la tarea
Las células tienen formas diferentes porque hacen cosas diferentes. Cada tipo de célula tiene su propio papel para ayudar a nuestro cuerpo a funcionar correctamente, y sus formas les ayudan a llevar a cabo estas funciones con eficacia. Los siguientes tipos de células tienen formas inusuales que son importantes para su función.
Las neuronas son células del cerebro y del sistema nervioso. Su trabajo consiste en llevar mensajes eléctricos desde el cerebro al resto del cuerpo y viceversa (casi como un cable eléctrico), por lo que son células muy largas y delgadas. También necesitan conectarse con otras neuronas para formar redes de comunicación, por lo que tienen muchas ramas largas. Puedes aprender más sobre las neuronas en otra parte de nuestra web.
Las células fotorreceptoras (bastones y conos) son células del ojo que detectan la luz. En realidad son una forma muy especializada de neuronas. Los fotorreceptores necesitan recoger la luz de la manera más eficiente posible, por lo que tienen una protuberancia especializada de la célula (llamada segmento externo) que está llena de las moléculas que absorben la luz. Los bastones, que son especialmente buenos para detectar la luz, tienen una protuberancia mayor. Ahora se sabe que el segmento externo es un tipo de cilio primario muy modificado, un orgánulo descubierto recientemente. Puede leer más sobre el cilio primario en otra parte de este contexto.
Las células inmunitarias son células que responden cuando el cuerpo está infectado (por una bacteria, por ejemplo). Para hacer su trabajo, tienen que ser capaces de cambiar de forma. Por ejemplo, los linfocitos pueden necesitar desplazarse a través del tejido corporal para llegar al lugar de la infección, por lo que cambian su forma para pasar entre las células tisulares muy compactas. Algunas células inmunitarias (como los neutrófilos) engullen bacterias y virus, por lo que necesitan cambiar su forma para «tragarlos». Puede obtener más información sobre los distintos tipos de células inmunitarias en el contexto Lucha contra la infección.
Microscopios sobre células
Casi toda nuestra comprensión de la forma de las células proviene de años de experimentos acumulados con microscopios. No hay ninguna otra herramienta que nos permita observar la forma de las células directamente. Gracias a la microscopía de luz, los científicos han podido observar las células vivas para ver cómo cambia su forma a lo largo del tiempo. También han podido ver los procesos celulares que implican cambios de forma, como la mitosis
Debido al diseño de los microscopios electrónicos, las células vivas no pueden sobrevivir en las duras condiciones del interior del microscopio y, por tanto, no se pueden ver directamente. Sin embargo, los microscopios electrónicos pueden dar información de alta resolución sobre la forma de las células individuales que han sido preparadas para su visualización, incluyendo pequeñas áreas de la célula que tienen formas específicas, como el cilio primario y las microvellosidades.
Células en 3D
Las células son objetos tridimensionales con formas complejas, pero las imágenes generadas por la mayoría de los microscopios son bidimensionales. Esto ha dificultado la comprensión de la forma general de las células y de cómo interactúan entre sí. Ahora, sin embargo, varias técnicas microscópicas permiten hacer modelos tridimensionales de células o partes de células. Esto se consigue recogiendo digitalmente múltiples imágenes bidimensionales y combinándolas después con programas informáticos.
La doctora Rebecca Campbell y el profesor asociado Tony Poole son dos científicos de la Universidad de Otago que utilizan imágenes de microscopio para hacer modelos tridimensionales de las células que estudian. Rebecca utiliza múltiples imágenes del microscopio confocal de barrido láser para construir vistas en 3D de neuronas enteras, y Tony ha estado construyendo un modelo en 3D del cilio primario. Puede obtener más información sobre el trabajo de Rebecca y Tony en otra parte de este contexto.
Naturaleza de la ciencia
Los experimentos científicos a menudo revelan información inesperada que puede conducir a nuevas hipótesis y teorías. Los científicos de la década de 1600 se sorprendieron al ver diminutos «bloques de construcción» cuando observaron tejidos con microscopios ópticos. Sus observaciones condujeron finalmente al desarrollo de la teoría celular: la idea de que la célula es la unidad básica de la vida.
Enlaces útiles
Mira este breve vídeo para ver cómo una célula inmunitaria (un neutrófilo) cambia de forma mientras sigue a una bacteria a través de la sangre y finalmente la engulle.
Este fabuloso folleto Inside the Cell (Dentro de la célula) ha sido elaborado por el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales (EE.UU.) y contiene hermosas imágenes de células, descripciones y detalles sobre cómo se estudian las células. Es muy detallado, pero merece la pena echarle un vistazo