Organelos Celulares
Célula Eucariota Animal
Núcleo: Almacena el material genético y está delimitado por una doble membrana que lo separa del resto del citoplasma.
Citoplasma: En el citoplasma ocurren todos los procesos químicos que permiten el crecimiento y desarrollo de la célula. En él se ubican otros organelos que cumplen las más diversas funciones.
Mitocondrias: Aportan la energía necesaria para el trabajo celular.
Lisosomas: Son los organelos responsables de la digestión intracelular.
Peroxisoma: Son esenciales en el metabolismo lipídico, en el acortamiento de los ácidos grasos de cadena muy larga, para su completa oxidación en las mitocondrias.
Retículo endoplasmático liso: Es un entramado de túbulos membranosos interconectados entre sí y que se continúan con las cisternas del retículo endoplasmático rugoso.
Retículo endoplasmático rugoso: Se encarga de la síntesis y transporte de proteínas de secreción o de membrana.
Aparato de Golgi: Está presente en todas las células eucariotas, se encarga del almacenamiento y distribución de lisosomas. Otra de las funciones que realiza es la glicosilación de proteínas y lípidos.
Complejos Supramoleculares
Citoesqueleto: Contribuye a otorgarle la forma a la célula.
Centríolos: Participan directamente en el proceso de división celular.
Ribosomas: Participan en la síntesis de proteínas.
Célula Eucariota Vegetal
Núcleo: Almacena el material genético y está delimitado por una doble membrana que lo separa del resto del citoplasma.
Mitocondrias: Aportan la energía necesaria para el trabajo celular.
Lisosomas: Son los organelos responsables de la digestión intracelular.
Peroxisoma: Son pequeñas vesículas delimitadas por una membrana. Están presentes tanto en las células animal como vegetal, son esenciales en el metabolismo lipídico.
Retículo endoplasmático liso: Es un entramado de túbulos membranosos interconectados entre sí y que se continúan con las cisternas del retículo endoplasmático rugoso.
Retículo endoplasmático rugoso: Se encarga de la síntesis y transporte de proteínas de secreción o de membrana.
Aparato de Golgi o Dictiosoma: Está presente en todas las células eucariotas, se encarga del almacenamiento y distribución de lisosomas. Otra de las funciones que realiza es la glicosilación de proteínas y lípidos.
Glioxisoma: Son una variedad de los peroxisomas que sólo se encuentran en las plantas. Contienen enzimas que catalizan la conversión de ácidos grasos en azúcares.
Leucoplasto: Son organelos celulares que abundan en órganos de almacenamiento limitados por membranas.
Plastidios: Son organelos celulares exclusivos de la célula vegetal; su función es la producción y almacenamiento de importantes compuestos químicos usados por la célula.
Cloroplastos: Atrapan la energía electromagnética derivada de la luz solar y la convierten en energía química mediante la fotosíntesis. Después utilizan esa energía para sintetizar azúcares a partir del dióxido de carbono atmosférico.
Vacuola central: Es exclusiva de la célula vegetal, constituye el depósito de agua y de varias sustancias químicas, tanto de desecho como de almacenamiento.
Estructuras Exclusivas de las Células Vegetales
Pared celular: Es la estructura externa de las células vegetales. Se ubica a continuación de la membrana plasmática y determina la forma celular.
Citoesqueleto: Contribuye a otorgarle la forma a la célula.
Cloroplastos:
Vacuola central:
Nota: Cloroplastos y vacuola central se repiten porque son tanto un organelo celular como una estructura.
Teoría Endosimbiótica – Relación Evolutiva entre Célula Procariota y Eucariota
Los científicos cuentan con evidencias que les han permitido postular la denominada teoría endosimbiótica (endo = dentro; simbiosis = vivir juntos). Esta teoría sostiene que las células eucariotas se habrían originado a partir de células procariotas. Se piensa que una célula procariota fue capaz de formar un núcleo verdadero. Posteriormente, esta primitiva célula eucariota incorporó en su citoplasma a otra célula procariota de menor tamaño, lo que explicaría la presencia de organelos membranosos, como mitocondrias y cloroplastos.
Teoría Endosimbiótica y Origen de las Células Eucariotas
Estudios han logrado establecer que la primera forma de vida se habría originado hace unos 3.500 millones de años. Los científicos suponen que este primer ser vivo se parecería a las bacterias que conocemos hoy en día; es decir, el primer ser vivo que habitó nuestro planeta debió ser unicelular y procariota.
¿Cómo se Originaron las Células Eucariotas?
La respuesta está en la teoría endosimbiótica. Las células eucariotas tienen una estructura interna compleja, manifestada por la presencia de un núcleo verdadero y otros organelos membranosos como mitocondrias y cloroplastos.
La teoría endosimbiótica explica el origen de las células eucariotas, particularmente el origen de mitocondrias y cloroplastos. Esta teoría propone que la primera célula eucariota habría incorporado en su citoplasma un organismo procariota de menor tamaño, estableciendo una relación simbiótica favorable para ambos. Los científicos disponen de algunas evidencias que sostienen esta teoría. Por ejemplo, las mitocondrias y los cloroplastos poseen un material genético similar al ADN bacteriano, lo que apoya la idea de que estos organelos habrían sido englobados por ancestros evolutivos hace cientos de millones de años. Evidencias como esta hacen pensar a los científicos que la teoría endosimbiótica podría explicar el origen de las células eucariotas actuales.
Macromoléculas
Las macromoléculas son moléculas similares a cadenas, llamadas polímeros. Un polímero es una molécula larga formada por muchos componentes químicos similares, unidos por enlaces covalentes. Las unidades pequeñas que se repiten en las macromoléculas se llaman monómeros. La gran mayoría de las moléculas que componen las células son compuestos basados en carbono. Las moléculas inorgánicas son más escasas que las orgánicas. Los compuestos orgánicos tienen diversas funciones en las células: actúan como fuente de energía, forman parte de moléculas mayores denominadas macromoléculas, son responsables de llevar señales químicas de una a otra célula o son intermediarios en las vías metabólicas. Algunas de ellas pueden cumplir más de una función al mismo tiempo. Por ejemplo, los azúcares son una fuente de energía para la célula y al mismo tiempo son los monómeros constituyentes de las macromoléculas. Todas las moléculas son sintetizadas y degradadas en los mismos tipos de compuestos. Tanto la síntesis como la degradación ocurren en secuencia de cambios químicos siguiendo reglas definidas. Por eso, todos los compuestos se encuentran químicamente relacionados y pueden clasificarse en 4 familias mayormente de moléculas orgánicas: azúcares, ácidos grasos, aminoácidos y nucleótidos. Cada uno de ellos se asocia formando 4 tipos de macromoléculas: polisacáridos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
Membrana Celular
La membrana celular o membrana plasmática es una bicapa lipídica que delimita toda la célula. Es una estructura formada por dos láminas de fosfolípidos, glucolípidos y proteínas que rodean, limitan la forma y contribuyen a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las células. Regula la entrada y salida de muchas sustancias entre el citoplasma y el exterior.
Funciones de la Membrana Celular
- Delimita y protege a las células.
- Es una barrera selectivamente permeable, ya que impide el libre intercambio de materiales de un lado a otro, pero al mismo tiempo proporciona el medio para comunicar un espacio con otro.
- Tiene receptores químicos que se combinan con moléculas específicas que permiten a la membrana recibir señales y responder de manera específica, por ejemplo: estimulando actividades internas como el inicio de la división celular, la elaboración de más glucógeno, movimiento celular, liberación de calcio de las reservas internas.
- Permite el transporte de solutos de un lado a otro de la célula, ya que regula el intercambio de sustancias entre el interior y exterior de la célula siguiendo un gradiente de concentración.
Transporte Celular a Través de la Membrana Celular
El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana celular, que es una membrana semipermeable. El transporte es muy importante para la célula porque le permite echar de su interior los desechos del metabolismo, también el movimiento de sustancias que sintetiza como hormonas. Además, es la forma en que adquiere nutrientes mediante procesos de incorporación a la célula de nutrientes disueltos en agua. Los tipos de transporte a través de la membrana celular son:
Transporte Pasivo
El transporte pasivo permite el paso molecular a través de la membrana celular a favor del gradiente de concentración o de carga eléctrica, es decir, el transporte de mayor concentración a menor concentración. El transporte de sustancias se realiza mediante la bicapa lipídica o los canales iónicos, e incluso por medio de proteínas integrales.
Hay cuatro mecanismos de transporte pasivo:
- Ósmosis: Transporte de moléculas de agua a través de la membrana celular mediado por proteínas específicas (acuaporinas) y a favor de su gradiente de concentración.
- Difusión simple: Paso de sustancias a través de la membrana celular, como los gases respiratorios, el alcohol y otras moléculas no polares.
- Difusión facilitada: Transporte celular donde es necesaria la presencia de un transportador (proteína integral) para que las sustancias atraviesen la membrana. Sucede porque las moléculas son más grandes o insolubles en lípidos y necesitan ser transportadas con ayuda de proteínas de la membrana.
- Ultrafiltración o Diálisis: En este tipo de transporte pasivo, el agua y algunos solutos pasan a través de una membrana por efecto de una presión hidrostática. La ultrafiltración tiene lugar en el cuerpo humano, específicamente en los riñones, y es debida a la presión arterial generada por el corazón.