Célula Animal vs. Célula Vegetal

4.1. La Célula Animal

La célula animal presenta un núcleo que aísla el material genético del citoplasma; en él están el material hereditario y el nucleolo. Presenta además todos estos orgánulos:

• Membrana plasmática
• Retículo endoplasmático liso y rugoso
• Aparato de Golgi
• Mitocondria
• Ribosomas
• Centrosomas (centriolos)
• Lisosomas
• Microtúbulos

Un orgánulo exclusivo de la célula eucariota animal es el centrosoma, formado por dos centriolos. Participa en el proceso de división celular, permitiendo que se forme el huso acromático, gracias al cual se desplazan los cromosomas a los polos de la célula. También interviene en el movimiento celular.

4.2. La Célula Vegetal

Una célula animal y una vegetal, aunque son eucariotas, presentan diferencias. Si observamos la estructura de las células vegetales, podemos encontrar, además del núcleo, donde aparece el material hereditario y el nucléolo:

• Pared celular de celulosa
• Membrana plasmática
• Retículo endoplasmático liso y rugoso
• Aparato de Golgi
• Mitocondrias
• Ribosomas
• Cloroplastos
• Vacuolas

Son orgánulos exclusivos de las células vegetales:

• La pared celular formada por celulosa, cuya función es proteger a las células vegetales de los cambios de presión osmótica.
• Los plastos que pueden acumular almidón, carotenos, proteínas… o clorofila, y en este caso reciben el nombre de cloroplastos.

La pared celular de células vegetales, además de hacer que la célula sea resistente a los cambios de presión osmótica, es la encargada de dar forma, rigidez a la célula y de impermeabilizarla. Se encuentra formada, entre otros, por la celulosa.

La celulosa es el compuesto orgánico más abundante en la Tierra; pese a ello, no todos los seres vivos pueden usarla como alimento, ya que para degradarla se necesitan enzimas específicas. Herbívoros como la vaca o insectos como termitas tienen en su tracto digestivo los microorganismos que sí pueden degradarla, y por tanto puede usarla de alimento. Los seres humanos no podemos digerirla, por lo que la celulosa pasa por nuestro tracto digestivo como «fibra», sin modificaciones, actuando en la regulación del tránsito intestinal.

Diferencias entre Células Animales y Vegetales

Las células eucariotas pueden presentar diferente estructura según formen parte de plantas o de animales.

Tanto la célula animal como la vegetal son eucariotas, existen entre ellas claras diferencias.

Vamos a comenzar analizando lo que presentan en común:

• Las dos tienen un alto grado de organización, con numerosas estructuras internas delimitadas por membranas.
• Presentan membrana plasmática, que regula los intercambios entre la célula y el exterior.
• Tienen membrana nuclear con poros, que establece una barrera entre el material genético y el citoplasma, y tienen también retículo endoplasmático, aparato de Golgi y ribosomas.
• Presentan mitocondrias que extraen energía de la materia orgánica. tanto, células animales o células vegetales.
• Lisosomas, que intervienen en la digestión intracelular de sustancias y peroxisomas, que realizan la oxidación de sustratos.

Diferencias Específicas

• Material de reserva: en la célula animal son gránulos de glucógeno y en la vegetal de almidón.
• Las vacuolas, que son orgánulos para almacenar sustancias: éstas son pocas y pequeñas en células animales y grandes en células vegetales.
• La posición del núcleo, centrado en células animales y desplazado por las vacuolas en células vegetales.

Esta tabla contiene las principales diferencias entre células animales y vegetales.

La Célula al Desnudo: Membrana Plasmática y Transporte

1.1. Envolviendo a la Célula: La Membrana Plasmática

La membrana plasmática o celular es una estructura laminar muy delgada, de unos 75 Å, que rodea a la célula actuando como barrera selectiva, controla el intercambio de sustancias entre el exterior y el interior, al mismo tiempo que permite la comunicación con el exterior, gracias a que presenta receptores específicos que permiten la transferencia de información.

En una membrana plasmática, el 40% de su composición son lípidos.

Las moléculas que forman la membrana plasmática presentan una disposición que recibe el nombre de mosaico fluido. Este modelo fue propuesto por Singer y Nicholson en 1972, y sirve para explicar que la membrana plasmática está formada por dos capas superpuestas de lípidos, también llamada bicapa lipídica, en la cual se encuentran insertadas proteínas. En el exterior de la membrana, unido a los lípidos y a las proteínas se sitúan glúcidos. Esto le da el aspecto de un «mosaico».

El modelo de mosaico fluido se caracteriza por:

• Los lípidos y proteínas que forman la membrana plasmática forman un mosaico molecular; se colocan unos junto a otros como las piezas de un mosaico.
• Los lípidos y proteínas pueden desplazarse en el plano de la bicapa lipídica: las membranas son fluidas. La fluidez es una de las características más importantes de las membranas biológicas. Depende de varios factores, tales como:
  • La temperatura, ya que al aumentar ésta, se aumenta la fluidez.
  • La naturaleza de los lípidos: la presencia de lípidos insaturados y de cadena corta favorece el aumento de fluidez; la presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad.
• Las membranas son asimétricas en cuanto a la disposición de sus componentes moleculares. La asimetría es debida a la diferencia que existe entre ambas monocapas en relación a la composición y distribución de fosfolípidos, así como de colesterol. Además, la asimetría se debe a que la presencia de oligosacáridos está limitada a la superficie de la cara externa y a que la distribución de las proteínas en una y otra monocapa no es simétrica.

Composición de la Membrana

• Bicapa lipídica: presenta un polo hidrófilo, polar, que puede establecer atracciones con moléculas de agua y un polo hidrófobo, apolar, que no interacciona con el agua. Son anfipáticas. Los más abundantes son fosfolípidos (55% del total de los lípidos), colesterol (25%) y glucolípidos y otros ácidos grasos. Los principales fosfolípidos que encontramos en la membrana son los que aparecen unidos a colina (fosfatidilcolina); serina (fosfatidilserina); etanolamina (fosfatidiletanolamina); e inositol (fosfatidilinositol). El colesterol se sitúa en la parte hidrofóbica de la bicapa. Su presencia contribuye a la estabilidad y fluidez de la membrana ya que se une con las «colas» de la bicapa lipídica y evita que estas se empaqueten y vuelvan mas rígida a la membrana. Las membranas de las células vegetales no contienen colesterol, tampoco las de la mayoría de las células bacterianas.
• Las proteínas constituyen aproximadamente el 50% de las membranas, y se sitúan intercaladas o adosadas a la bicapa de lípidos. Son de diverso tamaño y naturaleza, y son responsables de las funciones específicas de la membrana. Podemos clasificarlas en dos grandes grupos:
  • Proteínas integrales: Están unidas fuertemente a los lípidos y son difíciles de separar de la bicapa. Pueden atravesar la membrana, llamándose proteínas transmembranas, algunas atraviesan la bicapa una sola vez y se las llama proteínas de paso único, y otras pueden atravesarla varias veces: proteínas multipaso, o aparecer por fuera de la membrana, unidas a un lípido.
  • Proteínas periféricas: Aparecen a un lado u otro de la membranas. Se separa de ésta con bastante facilidad.
• Los glúcidos constituyen el glucocálix: Se encuentran en la parte externa asociados a lípidos (glucolípidos) o a proteínas (glucoproteínas). Protegen a la superficie de la célula de daños, presentan función antigénica y permiten el reconocimiento celular y la comunicación entre células.

1.1. Transporte a Través de la Membrana

Las membranas plasmáticas presentan una permeabilidad muy selectiva y es a través de ella donde se realizan intercambios de materia y energía entre la célula y el medio externo.

Los mecanismos que utilizan las células para permitir el paso de sustancias varían en función de que se trate de moléculas pequeñas o de macromoléculas y partículas.

El transporte de moléculas pequeñas puede ser de dos tipos:

• Pasivo o difusión: si las partículas se mueven a favor de su gradiente, es decir, libremente desde la zona en la que están más concentradas a la zona en la que su concentración es menor (puede ser difusión simple a través de la bicapa lipídica, difusión simple a través de canales proteicos y difusión facilitada.
• Activo: si las moléculas atraviesan la membrana contra gradiente de concentración (es decir, de la zona más diluida a la más concentrada), se requieren proteínas transportadoras específicas y un aporte de energía (para realizar el «bombeo»), que se traduce en un consumo de ATP.

El transporte de macromoléculas permite a la célula incorporar o expulsar compuestos de mayor tamaño.

• Endocitosis: incorpora partículas mediante una invaginación de la membrana en la que quedan incluidas.
  • Si el material captado es líquido se llama pinocitosis.
  • Si las partículas captadas son sólidas de mayor tamaño se llaman fagocitosis.
• Exocitosis: Proceso mediante el que se expulsan sustancias contenidas en una vesícula, al unirse ésta a la membrana plasmática y abrirse al exterior.