Componentes Fundamentales de la Célula

Núcleo: Orgánulo más prominente, almacén de información de la célula, rodeado por dos membranas concéntricas que forman la envoltura nuclear. Contiene moléculas de DNA (polímeros extremadamente largos que codifican la especificación genética del organismo). En procariotas, el DNA se encuentra suelto en el citoplasma.

Mitocondrias: Generan energía a partir de alimentos, proporcionándola a la célula. Presentes en casi todas las células eucariotas, rodeadas por dos membranas separadas. Disponen de su propio DNA y se reproducen por bipartición. Obtienen energía oxidando moléculas de alimento (como azúcares), produciendo ATP. Consumen oxígeno y liberan dióxido de carbono (respiración celular).

Membranas Internas: Rodean a los orgánulos de la célula.

Retículo Endoplasmático: Laberinto irregular de espacios rodeados de membrana. En él se fabrican componentes de membranas celulares y materiales exportados por la célula.

Complejo de Golgi: Constituido por sacos aplanados (cisternas). Reciben y modifican químicamente las moléculas sintetizadas en el Retículo Endoplasmático y las dirigen hacia el exterior celular o hacia otras localizaciones.

Lisosomas: Pequeños orgánulos donde se produce la digestión intracelular (liberación de nutrientes de alimentos) y la lisis de moléculas para reciclaje o excreción.

Peroxisomas: Vesículas pequeñas donde se genera y degrada un reactivo químico (peróxido de hidrógeno).

Citoplasma: Gel acuoso compuesto por moléculas pequeñas y grandes. Es el medio donde se encuentran los orgánulos y donde se producen muchas reacciones químicas.

Citoesqueleto: Compuesto por filamentos proteicos que dan sostén y forma a la célula.

Bacterias: Células con una estructura más sencilla. A veces tienen pared celular, debajo de la cual una membrana plasmática encierra el citoplasma, incluyendo el DNA. Son de tamaño pequeño, se reproducen rápido (se dividen en dos) y son muy diversas. No tienen núcleo ni orgánulos membranosos.

Enlaces Químicos en la Célula

Enlace Iónico: Cuando un átomo cede electrones a otro.

Enlace Covalente: Cuando dos átomos comparten un par de electrones.

Enlace Covalente Polar: Los electrones compartidos se distribuyen de forma desigual.

  • El número de electrones que un átomo ha de ganar o perder (compartiéndolos o transfiriéndolos) para tener un orbital externo completo se conoce como su valencia.
  • Generalmente, un solo enlace covalente entre dos átomos permite la rotación relativa de una parte de la molécula respecto a la otra, alrededor del eje del enlace. Un enlace doble impide dicha rotación, al producirse una disposición más rígida y menos flexible de los átomos.
  • Las sustancias que cuando se disuelven en agua liberan protones formando H₃O⁺ se denominan ácidos.
  • Las sustancias que reducen el número de iones de hidrógeno de la solución se llaman bases. Las bases en una solución acuosa se disocian formando OH⁻.
  • Las Sustancias Hidrofílicas están formadas por iones o por moléculas polares que atraen a las moléculas de agua por el efecto de sus cargas eléctricas.
  • Las Sustancias Hidrofóbicas contienen una mayoría de enlaces no polares, por lo que generalmente no son solubles en agua.

Estructuras Principales del Encéfalo

Encéfalo: Supervisa las operaciones corporales diarias e interpreta grandes cantidades de información. El encéfalo adulto pesa aproximadamente 1,4 kg, lo que representa el 2% del total del cuerpo. Contiene alrededor de 100 mil millones de neuronas. Es responsable de los pensamientos, sentimientos, recuerdos, talentos y emociones. Hace funcionar el cuerpo y mantiene la homeostasis.

Cerebro: Es la parte más grande del encéfalo. Tiene una capa exterior plegada (la corteza cerebral). Sus dos hemisferios están conectados por el cuerpo calloso (una banda de axones en la ranura central). La corteza cerebral contiene entre el 10 y el 20% de las neuronas. El lóbulo parietal interpreta el tacto. El hemisferio izquierdo se relaciona con el habla y el lenguaje. El hemisferio derecho se encarga del procesamiento de información espacial y el razonamiento.

Diencéfalo: Situado entre el cerebro y el tallo cerebral. Contiene centros de relevo para la información que entra y sale. El Tálamo es un centro de retransmisión que dirige las señales sensoriales entrantes a otras regiones. El Hipotálamo mantiene la homeostasis y controla la producción hormonal.

Tallo Cerebral: Incluye el Mesencéfalo (transmite información visual y auditiva), el Puente (transmite información entre los hemisferios cerebrales y el cerebelo) y el Bulbo Raquídeo (centro retransmisor que controla la frecuencia cardíaca y respiratoria).

Cerebelo: Situado detrás de los hemisferios cerebrales, coordina la acción muscular. Tiene una superficie plegada. Recibe impulsos sensoriales de músculos, tendones, articulaciones, ojos y oídos. Controla la postura corporal mediante contracción parcial y coordina movimientos rápidos en curso.

Médula Espinal: Columna de tejido nervioso que comienza en el bulbo raquídeo. Lleva impulsos nerviosos. Tiene una vaina exterior de materia blanca y un núcleo central de materia gris con dendritas, axones amielínicos y cuerpos neuronales.

Sistema Límbico: Formado por el tálamo, hipotálamo, amígdala, cuerpo calloso, septum y mesencéfalo. Es responsable de las respuestas fisiológicas ante estímulos emocionales. Está relacionado con la memoria, atención, sexualidad, emociones, personalidad y conducta. Es una de las partes más antiguas del cerebro en términos filogenéticos y evolutivos.

Áreas Funcionales de la Corteza Cerebral

Área Motora

Situada delante del surco central, ocupa la mitad superior del lóbulo frontal.

  • Corteza Motora Primaria: Controla músculos específicos encargados de movimientos finos (dedos, labios, lengua) y, en menor grado, movimientos de pies y dedos.
  • Corteza Premotora: Situada delante de la corteza motora primaria, coordina movimientos de músculos individuales o combinados. Aquí se almacena el conocimiento para controlar movimientos.
  • Área de Broca: Delante de la corteza motora primaria, en el borde lateral de la corteza premotora. Controla los movimientos coordinados de la laringe y la boca necesarios para producir el habla. Generalmente se desarrolla en uno de los hemisferios (el dominante).

Área Sensitiva

Procesa información sobre tacto, presión, temperatura y dolor. Se localiza en el lóbulo parietal.

  • Área Sensitiva Primaria: Recibe señales directamente desde los receptores sensitivos del cuerpo a través de centros de relevo inferiores del cerebro y las transmite a otras regiones de la corteza. Puede distinguir los tipos específicos de sensación en regiones determinadas del cuerpo.
  • Área Sensitiva Secundaria: Las señales dirigidas a esta área son parcialmente procesadas en estructuras cerebrales profundas o en una región del área primaria. Sirve principalmente para interpretar las señales sensitivas (ej. reconocer un objeto al tacto), no para distinguirlas.

Área Visual

Localizada en el lóbulo occipital.

  • Área Visual Primaria: Detecta puntos específicos de luz y oscuridad, así como orientaciones de líneas y límites. La estimulación eléctrica de esta área puede causar la percepción de destellos de luz, líneas brillantes, colores u otras imágenes simples.
  • Áreas Visuales Secundarias: Interpretan la información visual, por ejemplo, el significado del lenguaje escrito.

Área Auditiva

El área para la audición se localiza en la mitad superior de los dos tercios anteriores del lóbulo temporal. En el Área Auditiva Primaria se detectan los tonos específicos, la sonoridad y otras cualidades del sonido. La estimulación eléctrica de esta área puede hacer que la persona escuche un sonido simple (débil, intenso, un chirrido), pero nunca palabras u otro sonido inteligible.

Las Áreas Auditivas Secundarias son donde se interpreta el significado de las palabras habladas. Porciones de estas áreas también son importantes para el reconocimiento de la música.

Área de Wernicke (Comprensión del Lenguaje)

El área de Wernicke se localiza en la parte posterior de la zona superior del lóbulo temporal, en el punto donde se conectan los lóbulos parietal, occipital y temporal. Aquí confluyen las señales sensitivas de estos tres lóbulos. Esta área es crucial para la interpretación final del significado de casi todos los tipos de información sensitiva, como el significado de oraciones e ideas, ya sean oídas, leídas, percibidas o generadas internamente. La destrucción de esta área puede causar una pérdida severa de la capacidad de pensamiento. Generalmente, esta área está bien desarrollada en uno solo de los hemisferios, usualmente el izquierdo (el dominante en aproximadamente el 95% de las personas diestras). El desarrollo unilateral del área de Wernicke ayuda a evitar la confusión en los procesos de pensamiento entre las dos mitades del cerebro.

Tras un daño severo en el área de Wernicke, una persona podría escuchar perfectamente y reconocer palabras, pero sería incapaz de organizarlas en un pensamiento coherente. De manera similar, podría leer palabras en una página impresa, pero sin comprender su significado.

Área de la Memoria Reciente (Lóbulo Temporal)

La mitad inferior del lóbulo temporal parece ser importante principalmente para el almacenamiento a corto plazo de recuerdos, que persisten entre pocos minutos y varias semanas.

Área Prefrontal

Ocupa la mitad anterior del lóbulo frontal. Su función es menos definida que la de otras partes del cerebro. Históricamente, ha sido extirpada (mediante lobotomía) en algunos pacientes psicóticos para tratar estados depresivos. Aunque estas personas pueden funcionar, a menudo pierden la capacidad de concentración prolongada, la planificación futura y la reflexión profunda. Por ello, se considera que esta área es importante para la elaboración del pensamiento complejo.