La Célula Eucariota

La Célula Eucariota es aquella que en su composición tiene la principal característica de poseer un núcleo delimitado por una membrana denominada membrana nuclear; es decir que está organizado o diferenciado del resto de las estructuras (llamadas orgánulos,  organelos u organelas). En el núcleo se encuentra el ADN, material hereditario, ubicado en los cromosomas. Además su citoplasma también está estructurado en compartimientos.

La mayoría de los organelos está rodeado de su propia membrana que le provee sostén, manteniendo el interior de la estructura; los ribosomas, el centrosoma,  y el citoesqueleto no poseen membrana.

Desde que los científicos Stanier y Van Niel propusieron la utilización de los términos procariota y eucariota para diferenciar a las células con núcleo rodeado de membrana nuclear, de aquellas que no poseen esta estructura, el conocimiento que tenemos de los diferentes tipos de células presentes en los organismos vivos ha aumentado enormemente.

La célula eucariota

 

Estructuras de La Célula Eucariota y sus funciones

Estructuras básicas

La Membrana plasmática

Es una membrana que rodea todo el citoplasma de la célula, y tiene funciones de permeabilidad selectiva, regulando las sustancias que entran y que salen de la célula , y contribuyendo así a mantener el equilibrio entre el medio intracelular y extracelular, a través de sus capas dobles de proteínas, glucolípidos y fosfolípidos; además de proveer protección mecánica a la célula.

El Citoesqueleto

El citoesqueleto constituye un conjunto de proteínas filamentosas distribuidas en el interior del citoplasma. Entre sus funciones podemos mencionar las siguientes: Mantener la organización de la célula y sus organelas; permitir movimientos y cambios de forma de las células; y dirigir el tránsito intracelular.

3 componentes del citoesqueleto

Los Microtúbulos

Son tubos huecos y largos, formados por tubulinas (dímeros de proteínas globulares). Son importantes en el transporte de vesículas y organelas en el citoplasma; participan de la división celular en los movimientos de los cromosomas; son componentes de los cilios y flagelos; son estructuras responsables de la locomoción.

Los Filamentos intermedios

Son organelos constituidos por proteínas fibrosas y resistentes. Están presentes en los puntos de unión intercelular. Son abundantes en células epiteliales, nerviosas y musculares, ya que este tipo de célula están células sometidas a tensiones mecánicas.

Los Microfilamentos

Los microfilamentos son los organelos responsables de la contracción de los músculos, y distintas formas de locomoción y movimiento y la división celular, como las microvellosidades y pseudópodos. Están compuestos por un ensamblaje de la proteína globular Actina G. y la estructura helicoidal Actina F.

Citoplasma

El citoplasma es todo el material celular que se encuentra dentro de la membrana plasmática y fuera del núcleo. Está envuelto por la membrana celular, también conocida como membrana plasmática; su consistencia es fluida; contiene moléculas orgánicas, agua y sales.

Todas las reacciones bioquímicas en que se basa la vida, tienen lugar en el citoplasma, mediante de cada una de las estructuras que se encuentran en su interior. La función del citoplasma es de reserva de energía y la elaboración de compuestos que constituyen los demás elementos de la célula. En el citoplasma se llevan a cabo las reacciones bioquímicas de catabolismo y anabolismo.

Los organelos del citoplasma

Son estructuras estables contenidas en el citoplasma que cumplen funciones específicas. La importancia de los organelos en el citoplasma consiste  en que esta  división permite que diferentes tipos de reacciones bioquímicas tengan lugar en diferentes orgánulos. Aunque cada orgánulo realiza una función específica en la célula, todos los orgánulos de la célula trabajan juntos de forma integrada para satisfacer las necesidades generales de la célula.

Por ejemplo, las reacciones bioquímicas en las mitocondrias de una célula transfieren energía de ácidos grasos y moléculas de piruvato a una molécula rica en energía llamada adenosina trifosfato ( ATP ). Posteriormente, el resto de los orgánulos de la célula utilizan este ATP como fuente de la energía que necesitan para funcionar.

Los organelos del citoplasma son los siguientes:

El Núcleo

El núcleo es un  organelo de suma importancia; es en el núcleo que se encuentra el ADN, material hereditario. De todos los organelos eucarióticos, el núcleo es quizás el más crítico El núcleo es particularmente importante entre los orgánulos eucariotas porque es la ubicación del ADN de una célula.. De hecho, la presencia de un núcleo es considerada una de las características definitorias de una célula eucariota. Esta estructura es tan importante porque es el sitio donde se aloja el ADN de la célula y comienza el proceso de interpretación.

Recuerda que el ADN contiene la información requerida para construir proteínas celulares. En las células eucariotas, la membrana que rodea el núcleo, comúnmente llamada envoltura nuclear, divide este ADN de la maquinaria de síntesis de proteínas de la célula, que se encuentra en el citoplasma. Esta separación del ADN de la maquinaria de síntesis de proteínas proporciona a las células eucariotas un control regulador más complejo sobre la producción de proteínas y sus intermedios de ARN.

La vital importancia del núcleo es que en él se llevan a cabo todos los procesos tanto intracelulares como fuera de la célula, es decir, en el organismo eucarionte en sí.

Los Ribosomas

Son partículas constituidas por ARN ribosomal (ARNr) y proteínas. Pueden encontrarse en forma libre o unidos a membranas, formando parte de otro organelo, como el retículo endoplasmático rugoso. Su función es la de síntesis de proteína.

Las Mitocondrias

En su constitución, estos organelos, están compuestos por dos membranas: Una membrana lisa externa y otra interna plegada fuertemente, en forma de cresta. Entre sus funciones está el completar la degradación de las moléculas orgánicas y liberar la energía contenida en sus enlaces, por el proceso de respiración celular que consume oxígeno; proceso mediante el cual convierten la energía de una forma a otra: nutrientes de los alimentos para el ATP.

Mitocondrias

Los Plástidos

Se encuentran solo en las células de plantas y algas, poseen dos membranas como las mitocondrias. Se los clasifica de acuerdo a su contenido y función. Ellos son:

Los Leucoplastos

Contiene proteína, almidón, o aceites y están presentes en estructuras de reserva como los tubérculos.

Los Cromoplastos

Contienen pigmentos; los carotenoides, presentes en frutos y flores.

Los Cloroplastos

En ellos se encuentra la clorofila, por lo que es en éstos que se lleva  cabo el proceso de fotosíntesis.

Los cloroplastos

El Retículo endoplasmático rugoso (RER)

Es un conjunto de sacos aplanados que se conectan entre sí mediante túbulos. El aspecto rugoso del RER se debe a la unión de ribosomas. El RER tiene la función de accionar la síntesis y el plegamiento adecuado de las proteínas.

El Retículo endoplasmático liso o granular (REL)

Carece de ribosomas y su aspecto es más tubular. El REL se encarga de la síntesis de lípidos como fosfolípidos y triglicéridos, síntesis de esteroides, detoxificación de drogas, y almacenamiento de calcio.

El Aparato de Golgi

El aparato de Golgi se encarga de la  modificación de sustancias sintetizadas en el RER mediante agregaciones de restos de carbohidratos para conseguir la estructura definitiva. Entre sus funciones está la clasificación y distribución de proteínas al retículo endoplasmático, los lisosomas, las vesículas de secreción, y la membrana plasmática.

Los Lisosomas

Los lisosomas son orgánulos heterogéneos rodeados por membranas. Contienen  enzimas proteolíticas e hidrolíticas, pueden hidrolizar proteínas, grasas, polisacáridos y ácidos nucleicos, tiene un pH ácido de entre 4,8 a 5, ya que las enzimas proteolíticas funcionan mejor en un Ph ácido. Tienen funciones de eliminación de desechos de la célula, renovación de células y material extracelular, degradación de material intracelular que llegue a ellos, y digestión.

Las Vacuolas o vesículas

Las vacuolas son sacos rodeados de membranas, con numerosas funciones, como por ejemplo almacenar, transportar o digerir residuos y productos celulares. Son fundamentales en la organización del metabolismo. Estos organelos contienen agua y solutos, y pueden almacenar compuestos nocivos para los depredadores, como un tipo de mecanismo de defensa.

Peroxisomas

Son orgánulos citoplasmáticos en forma de vesículas que contienen enzimas catalasas y oxidasas. Cumplen funciones en el metabolismo lipídico, en especial en ácidos grasos de cadena muy larga para su oxidación completa en las mitocondrias, entre otras. Entre sus funciones también está la detoxificación celular.

El Centrosoma

El centrosoma es un organelo que no está rodeado por una membrana. Constituido por dos centriolos en pares, rodeados por un conjunto de agregados proteicos, denominado material pericentriolar. Su principal función es abordar los microtúbulos y la nucleación. Determina la motilidad, polaridad, y la forma celular; mientras que en la mitosis forma el huso mitótico, necesario para la segregación de los cromosomas entre las dos células hijas.

Estructuras adicionales

Flajelos y cilios

Son dos tipos de apéndices de la célula: tienen mucha semejanza, pero el flajelo generalmente tiene otros elementos añadidos, es más largo y más grueso. Ambos tienen forma cilíndrica, sus diámetros son uniformes en toda su longitud, y una terminación semiesférica. El flajelo tiene un núcleo, el axonema, el cual está rodeado por la membrana plasmática para que el citoplasma pueda accesar al interior del flajelo. Tienen funciones de motilidad y transducción de señales.

Célula eucariota animal y célula eucariota vegetal

Diferencias entre célula eucariota y célula procariota

  • Las células eucariotas tienen un núcleo rodeado de una membrana nuclear, las procariotas no.
  • La mayoría de las bacterias y archaeas tienen un cromosoma circular, y las proteínas asociadas a estos cromosomas son diferentes de las de los cromosomas eucariotas.
  • Las células eucariotas tienen organelos tales como las mitocondrias, donde se llevan a cabo procesos que en las células microbianas se realizan en el citoplasma o en la membrana celular. Sin embargo, existen muchos procesos celulares bacterianos que se llevan a cabo en estructuras de membrana complejas, tales como la oxidación de compuestos de nitrógeno, o la fotosíntesis.
  • El ADN de las células procariotas se distribuye libremente alrededor del citoplasma, junto con la maquinaria de síntesis de proteínas

Diferencias entre célula eucariota y célula procariota

Diferencias entre células eucariotas, bacterias y arqueas

En general hay mucha mayor diversidad metabólica en los procariotas que en los eucariotas, ya que los primeros pueden obtener energía de un gran número de compuestos químicos, tanto orgánicos como inorgánicos. Por otra parte, la diversidad morfológica es mucho mayor entre los eucariotas.

Con respecto de las reacciones metabólicas de síntesis y degradación de macromoléculas y otros procesos celulares, hay muchas en las cuales hay grandes similitudes entre los sistemas encontrados en bacterias y arqueas, pero hay otras en las cuales las similitudes entre arqueas y eucariotas son mayores que entre arqueas y bacterias. También hay reacciones y caminos metabólicos que sólo se han descrito en uno de los dominios, y no en los otros.

La información genética (secuencia de ADN) de los organismos determina todas sus características. Cuanto más cercanos filogenéticamente están los organismos, más similares son sus genomas. Las clasificaciones modernas tienen en cuenta las relaciones filogenéticas (relaciones de parentesco) entre los organismos. Comparando los genomas de diferentes organismos podemos determinar cuán cercanos o lejanos están evolutivamente.

Y en la caso de los genomas

En el caso de los genomas, también se observan grandes diferencias entre las arqueas y las bacterias; tan grandes como las que existen entre estos grupos y los eucariotas. Por ejemplo, los ribosomas de las arqueas. Si bien son pequeños como los de las bacterias, son más similares estructuralmente a los de los eucariotas que a los de las bacterias; y lo mismo ocurre con otras estructuras y mecanismos asociados a la síntesis de proteínas.

Si se tienen en cuenta estos y otros criterios bioquímicos y moleculares, las diferencias entre bacterias y arqueas son tan profundas como las diferencias entre cada uno de estos dominios y los eucariotas. Sin embargo consideramos, principalmente por criterios morfológicos, que es correcto agrupar a los dominios Bacteria y Archaea en un grupo único: los procariotas.

Nos despedimos con un breve mensaje y al final un video de La Célula Vegetal

En conclusión, sabemos que hay eucariotas típicos y procariotas típicos, ya que nadie puede dudar que una vaca es un eucariota y Escherichia coli es un procariota; pero cada día hay más organismos que desafían nuestro afán de poner todo en esta tierra en compartimentos definidos y estancos. A medida que conocemos más acerca de los seres vivos que comparten este planeta, se nos complica más colocarles las etiquetas que nos permitan ubicarlos en el lugar que les corresponde en nuestro catálogo de la vida.

La Célula Eucariota
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