Desde un punto de vista bioquímico, la célula realiza un conjunto de funciones esenciales que garantizan su integridad estructural y el mantenimiento de la homeostasis, es decir, la estabilidad de su ambiente interno frente a cambios externos.

Trabajo bioquímico de la célula para mantener la homeostasis

1. Mantenimiento de la estructura celular y soporte interno

El citoesqueleto, compuesto por fibras de actina, microtúbulos y filamentos intermedios, es fundamental para mantener la forma de la célula, organizar los organelos y permitir el transporte intracelular de moléculas y vesículas. Además, facilita la movilidad celular y la división celular, procesos vitales para la renovación y adaptación celular.(Sadava, David E,2009)

2. Regulación del ambiente interno celular

La célula regula el volumen, la concentración iónica, el pH y el potencial eléctrico a través de mecanismos bioquímicos que incluyen bombas iónicas (como la Na+/K+ ATPasa), canales iónicos y sistemas de transporte selectivo en la membrana plasmática. Esto asegura un equilibrio osmótico y electroquímico que es crucial para la función celular.(Reece, Jane B,2011)

3. Producción y manejo de energía

Las mitocondrias generan ATP mediante el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones, proporcionando la energía necesaria para procesos bioquímicos como la síntesis de macromoléculas, el transporte activo y la señalización celular.

4. Síntesis y plegamiento de proteínas

El retículo endoplásmico sintetiza proteínas que luego son modificadas y transportadas. Para mantener la homeostasis proteica, la célula cuenta con proteínas chaperonas, como las proteínas de shock térmico (HSP), que ayudan a plegar correctamente las proteínas, reparan daños y evitan la acumulación de proteínas tóxicas, especialmente bajo condiciones de estrés celular.(Baynes, John,2019)

5. Control del ciclo celular y reparación del ADN

La célula posee sistemas bioquímicos para detectar daños en el ADN y activar mecanismos de reparación o, en casos extremos, la apoptosis para evitar la proliferación de células dañadas, manteniendo así la integridad genética y funcional8.

Ejemplos específicos de mecanismos para mantener la homeostasis

• Regulación del pH: El organismo mantiene el pH sanguíneo en un rango estrecho (7.0-7.7) mediante sistemas tampón, respiratorios y renales que eliminan excesos de ácidos o bases, asegurando el correcto funcionamiento enzimático y celular.

• Balance hídrico y electrolítico: La célula y el organismo regulan la entrada y salida de agua y iones para mantener la presión osmótica y el volumen celular, mediante procesos de filtración renal, sed y control hormonal.

• Respuesta al estrés celular: Las HSP se sobreexpresan en situaciones de estrés (calor, tóxicos, hipoxia) para proteger y restaurar la función proteica, evitando daños mayores y promoviendo la supervivencia celular.

• Sistema inmunológico: Actúa para mantener la homeostasis combatiendo agentes patógenos que podrían alterar la estabilidad interna del organismo

BIBLIOGRAFÍA 

• Reece, Jane B., et al. Campbell Biology, 10ª edición, Pearson, 2011. Capítulos sobre procesos homeostáticos y termorregulación.

• Sadava, David E., et al. Life: The Science of Biology, 9ª edición, Sinauer Associates, 2009. Sección sobre regulación de glucosa y homeostasis.

• Baynes, John. Bioquímica Médica, 2019. Texto de referencia en bioquímica clínica con énfasis en señalización celular, metabolismo y regulación bioquímica.