Las células eucariotas
En las células eucariotas, las membranas internas dividen al citoplasma en compartimentos, que corresponden a estructuras que los biólogos denominan organelos.
Es así que muchas de las actividades bioquímicas que las células realizan (metabolismo celular), ocurren en dichos organelos.
Estos espacios intramembranosos son importantes sitios donde se mantienen las condiciones químicas específicas ideales para el buen funcionamiento celular, que incluso, varían de organelo en organelo.
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Otro efecto de las membranas internas es que aumentan el área total membranosa de una célula eucariótica.
Una célula eucariótica típica, con un diámetro diez veces mayor que una célula procariótica, tiene un volumen citoplasmático mil veces mayor, pero el área de la membrana plasmática es solo cien veces mayor que la de la célula procariótica.
Además, la célula posee otras estructuras no membranosas, que también cumplen importantes y variadas funciones.
Si se excluyen los compartimientos rodeados por membranas del citoplasma, lo que queda se denomina citosol.
En general, el citosol en las células eucarióticas ocupa el espacio mayor y en las bacterias es lo único que se observa porque éstas no poseen un sistema de endomembranas.
El citosol es un coloide que se comporta como un gel acuoso por la gran cantidad de moléculas grandes y pequeñas que se encuentran en él, principalmente proteínas.
Debido a la composición del citosol, en él tienen lugar la mayoría de las reacciones químicas del metabolismo. También, se encuentran en el citosol los ribosomas, las inclusiones y los filamentos proteicos que forman el citoesqueleto.
La pared celular se encuentra formando parte del límite celular en organismos como las Bacterias, así como también en algunos protista, hongos y plantas.
Su composición varía en las diferentes especies, en los distintos tejidos de una misma especie y entre las células de un organismo.
Así, por ejemplo, la pared celular en las bacterias está compuesta de peptidoglucano, en los protistas de celulosa reforzadas por sales de carbonato de calcio y sílice;
En las células de los hongos las paredes celulares están constituidas por quitina; y, finalmente, en las células vegetales se encuentra una pared primaria constituida principalmente por celulosa, hemicelulosa y pectinas
En algunos tejidos, se le adiciona una pared secundaria también formada por celulosa, hemicelulosa y pectinas, conteniendo además lignina y suberina.
Estos tejidos son, por lo general, denominados tejidos muertos. Su alta porosidad permite el paso de agua y solutos disueltos.
Membrana plasmática las células eucariotas
La membrana plasmática rodea a la célula, definiendo su extensión y mantiene las diferencias esenciales entre el contenido de la misma y su entorno.
Aunque realicen diferentes funciones, todas la membranas biológicas tienen una estructura básica común: una finísima capa de moléculas lipídicas y proteicas, que se mantienen unidas fundamentalmente por interacciones no covalentes.
Citoplasma de las células eucariotas
El citoplasma corresponde al contenido celular que se ubica, entre la membrana plasmática y el núcleo. La apariencia del citoplasma es granulosa debido a la abundancia de los ribosomas y de los orgánulos.
En el citoplasma se encuentra el citosol o hialoplasma; que se trata de una solución principalmente constituida por agua y enzimas y en ella se realizan numerosas reacciones metabólicas de la célula.
Estructuras Membranosas: Organelos de las células eucariotas
Los diversos organelos que se pueden encontrar al interior de una célula eucariota, se clasifican o dividen según la cantidad de membranas que los cubren.
Dado esto, se tienen 2 grupos de organelos: los organelos de doble membrana y los organelos de simple membrana.
Organelos de doble membrana
Núcleo
Es considerado el organelo o compartimiento más importante para la célula eucariontes debido a que es el lugar físico donde se encuentra el material genético o DNA, macromolécula responsable tanto del control metabólico de la célula así como de la continuidad de la vida del organismo.
Mitocondria
Las mitocondrias llevan a cabo la respiración celular, proceso en el cual la energía química que se encuentra contenida en las moléculas que constituyen los alimentos es convertida en ATP, principal fuente de energía para el trabajo celular.
Cabe destacar que las mitocondrias también se caracterizan por presentan su ADN y ribosomas propios.
Cloroplasto
Todas las partes verdes de una planta poseen cloroplastos y pueden llevar a cabo la fotosíntesis.
Son organelos de doble membrana, la interna forma las granas que contienen los tilacoides donde se encuentra la clorofila, pigmento de color verde, y el espacio restante se denomina estroma.
La clorofila absorbe la energía solar que le permite al cloroplasto fabricar las moléculas de alimento.
Cabe destacar que los cloroplastos también se caracterizan por presentan su ADN y ribosomas propios.
Organelos de simple membrana de las células eucariotas
Retículo Endoplasmático Rugoso (RER).
Organelo que presenta una forma de sacos membranosos semejante a un laberinto y que se ubica pegado a la membrana nuclear.
El término rugoso se refiere a la apariencia de este organelo en las microfotografías electrónicas, como resultado de la presencia de ribosomas adosados en su superficie externa.
Este retículo presenta como funciones principal: la fabricación o síntesis de proteínas de exportación.
Retículo Endoplasmático Liso (REL)
Organelo que presenta una forma semejante al RER, es decir, una red de sacos membranosos, que se ubica después del RER, por lo tanto, se encuentra más lejano del núcleo.
No presenta ribosomas adosados a su superficie, razón por la cual, recibe el nombre de retículo endoplasmático liso. Sus principales funciones son: síntesis de lípidos y detoxificación celular (eliminación de toxinas).
Aparato o Complejo de Golgi
Estructura membranosa formada por diversas cisternas (compartimentos membranosos) y se ubica cercano a la membrana celular. En las células vegetales este organelo recibe el nombre de dictiosoma.
Este organelo cumple diversas funciones tales como: Procesamiento y maduración de los productos del RER y REL, formación de vesículas de exportación, precursor del acrosoma, origina los lisosomas primarios y participa en la división celular de las células vegetales.
Lisosomas
Los lisosomas son organelos que contienen, en su interior, enzimas digestivas provenientes del RER, y tienen por función realizar la hidrólisis de macromoléculas orgánicas como proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos y lípidos.
También degrada sustancias extrañas captadas por la célula. Respecto de la membrana de los lisosomas ella está formada por una bicapa de fosfolípidos, se origina en el aparato de Golgi y mide cerca de 1μm de diámetro.
La degradación de los nutrientes y de las sustancias extrañas captadas por la célula, ingresan en un proceso denominado fagocitosis, formándose así un fagosoma.
Éste se fusiona con un lisosoma para así formar finalmente una vacuola digestiva, estructura en la que ocurre la digestión intracelular.
Los lisosomas también tienen por función eliminar organelos envejecidos y, en general, digerir sus propias macromoléculas, proceso denominado autofagia
Peroxisoma
Organelo que contiene enzimas oxidativas que degradan ácidos grasos hasta Acetil Co-A, proceso denominado oxidación, durante el cual se genera una sustancia tóxica para las células; el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada (H2O2).
El propio peroxisoma posee una enzima llamada catalasa que escinde o rompe al peróxido de hidrógeno convirtiéndolo en agua y oxígeno, desintoxicando a la célula.
Estos organelos abundan en las células del hígado donde eliminan sustancias tóxicas como el etanol.
Vacuola
Se las puede considerar como cavidades rodeadas por membranas (tonoplasto) que pueden contener distintas sustancias y, por lo tanto, prestar diferentes funciones a la célula.
Estos organelos son de variados tamaños, por ejemplo, en la célula vegetal ocupan el 90% o más del volumen celular.
Esta gran vacuola resulta de la fusión de membranas provenientes de los retículos o del dictiosoma (complejo de Golgi) y puede contener sales minerales, almidón, proteínas y pigmentos.
Todo este conjunto de sustancias le confiere a esta vacuola un carácter hipertónico, es decir, con una alta capacidad para atraer agua, lo que en la célula vegetal genera la presión de turgencia.
Glioxisoma
Son pequeñas vesículas delimitadas por sólo una membrana, semejantes a los peroxisomas.
Se encuentran sólo en las células de tipo vegetal en donde cumplen la función de convertir los lípidos o grasas en carbohidratos en el momento de la germinación de las semillas.
Estructuras No Membranosas
Ribosoma
Son estructuras del tipo ribonucleoproteínas, es decir, contienen ácido ribonucleico (RNA) en un 70% y el restante 30% corresponde a variadas proteínas de pequeño tamaño. Su rol fundamental es realizar la síntesis de proteínas.
Se observan en todo tipo de células, en los procariontes están libres en el citoplasma en cambio en los eucariontes pueden estar libres en el citosol, donde ocurre síntesis de proteínas de uso interno.
También se encuentran adheridos a la carioteca y en el RER, organelo que sintetiza proteínas de exportación o secreción. También se encuentran en el interior de mitocondrias y cloroplastos.
Citoesqueleto
El citoesqueleto es la base arquitectónica y dinámica de todas las células eucarióticas, por lo tanto, su organización tiene directa influencia en la estructura de los tejidos.
Molecularmente, es una compleja asociación entre polímeros proteicos como los microfilamentos, microtúbulos y los filamentos intermedios con un conjunto variable de otras proteínas asociadas.
Centríolos
Cada centríolo es una estructura cilíndrica compuesta por nueve complejos de tres microtúbulos (tripletes) dispuestos en forma circular. El eje longitudinal de uno de los centríolos está en ángulo recto con el eje longitudinal del otro.
Alrededor de los centríolos se encuentra el material pericentriolar, que contiene cientos de complejos anulares formados por la proteína tubulina.
Estos complejos de tubulina constituyen el centro de organización del crecimiento del huso mitótico estructura fundamental en la división celular y también en la formación de microtúbulos en las células que no están en división activa.
Previo a la división celular los centríolos se replican de manera que las siguientes generaciones celulares tengan la capacidad de dividirse.
Cilios y Flagelos
Los cilios y flagelos son proyecciones celulares especializadas móviles de la superficie celular. Cada cilio contiene un núcleo de 20 microtúbulos rodeado por la membrana plasmática.
Los microtúbulos se disponen así: dos centríolos rodeados por nueve complejos y dos microtúbulos fusionados o dobletes.
Cada cilio permanece unido a un cuerpo basal que se haya por debajo de la superficie de la membrana plasmática. La estructura de un cuerpo basal es similar a la de un centríolo y cumple funciones en el ensamblado tanto de cilios y de flagelos.
Excelente material pedagógico.
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