La célula es una auténtica fortaleza que alberga muchas zonas de gran actividad. Cada organismo vivo está formado por células individuales que se replican, producen energía, se comunican entre ellas y fabrican proteínas, que son la fuerza de trabajo de la célula.
La complejidad de funciones de la célula es enorme. Cuando todos o algunos de sus componentes no desarrollan sus funciones y se generan proteínas tóxicas o moléculas dañadas de ADN, la célula se autodestruye.
La célula, pues, realiza el esfuerzo de evitar la producción de copias perniciosas, y así evita que los daños se extiendan por el organismos al que pertenece. Este proceso se conoce con el nombre de muerte celular o apoptosis que limita los daños y protege al organismo, muchas veces sin que seamos en absoluto conscientes de ello. Algunas veces las cosas no salen como deben, y se desarrolla alguna forma de cáncer, en donde la célula cancerígena ha perdido el control de su ciclo de vida y se replica sin freno por mutaciones del ADN que está en el núcleo de la célula.
La complejidad interna celular varía en función del tipo de célula de que se trate. Una célula del hígado tiene que fabricar enzimas capaces de destruir toxinas, como por ejemplo el alcohol. Una célula cerebral debe estar preparada para recibir señales, que además debe transmitir a otras células.
Los servicios de recogida de basura de las células son los lisosomas, cuyas enzimas eliminan las macromoléculas de desecho, y los proteosomas, que eliminan proteínas innecesarias o defectuosas. Un mal funcionamiento de estos orgánulos puede dar lugar a enfermedades, como el Alzheimer. Son como los cubos de basura de nuestros hogares. Cuando la basura se recoge y elimina, todo va bien. Cuando hay un exceso de alimentación, se producen acumulaciones. Algunas veces, ciertas mutaciones de los genes hacen que se fabriquen proteínas tóxicas, que desbordan el mecanismo de limpieza celular y esta acumulación produce enfermedades.
En la formación de las proteínas intervienen muchas partes de la célula, que trabajan de forma coordinada. El núcleo alberga la información genética. Cuando es necesaria una determinada proteína, nuestras células la fabrican. Un ejemplo del proceso de fabricación de proteínas bajo demanda es lo que sucede con una persona que sufre de alcoholismo. Esa persona puede catabolizar (romper) muchas más moléculas de alcohol que un abstemio que ingiere alcohol por primera vez. ¿Por qué? Porque sus células han fabricado muchas copias de la enzima alcohol deshidrogenasa para ayudar a la persona a eliminar el alcohol de su organismo. Por eso, el alcohólico bebe y muchas veces actúa sin problemas, aunque sus células trabajan a destajo para eliminar el alcohol que ingieren. Con el tiempo, las células del hígado mueren y se llenan de grasa debido al exceso de actividad, pero el proceso puede durar años gracias a la fabulosa maquinaria celular de generación de proteínas.
Para fabricar una nueva proteína, la célula debe seleccionar el gen que lleva la información necesaria. Muchas proteínas están implicadas en el proceso de reconocimiento y copia de dicho gen. El ARN mensajero es el encargado de copiar la información genética, el mensaje se lee en otra zona de la célula, el ribosoma, y allí se produce una traducción del mensaje contenido en el ARN mensajero que determina el orden en que se unirán los aminoácidos para fabricar la proteína demandada.
Dado que la forma de la proteína está muy relacionada con su función, la célula debe realizar comprobaciones para asegurarse de que la proteína recién formada se fabricó bien. Si no es así, va al sistema de retirada de residuos y el proceso de fabricación empieza de nuevo.
Algunas proteínas se segregan, otras entran a formar parte de las membranas celulares, y otras se quedan en la zona de la célula en la que se fabricaron (el retículo endoplasmático). Ciertas proteínas ayudan a la entrada y salida de sustancias de la célula (proteínas de transporte), otras permiten que ciertos iones atraviesen las membranas (canales), y otras ayudan a retirar otras proteínas cuando es necesario, dado que pueden resultar toxicas para la célula y producir alguna enfermedad si permanecen en ella.
Por ejemplo, algunas personas sufren fibrosis quística debido a una alteración en el gen que produce la proteína denominada CFTR. Esta es un canal que transporta iones de cloro a través de las membranas, pero ciertas mutaciones del gen provocan que la proteína se elimine poco después de su fabricación. Así, no puede desempeñar su función de canal para los iones cloruro. Por eso, los enfermos de fibrosis quística acumulan secreciones y presentan esterilidad. Cada proteína de la célula debe fabricarse y desarrollar su función para que mantengamos la salud.