En la foto: el mundo de lo pequeño fue descubierto e interpretado por uno de los pioneros de la curiosidad: Anthony Leeuwenhoek, personaje que nació en el año de 1632 en Holanda. En la caja Petri Podemos notar el crecimiento de un hongo de características microscópicas.
Las células eucariontes son, en palabras sencillas, entidades con un alto grado de complejidad estructural y funcionalidad muy alto, tanto así que permiten construir estructuras altamente especializadas tales como los tejidos, órganos y sistemas que, permiten la autonomía perfecta del organismo resultante. En la siguiente tabla se mencionan algunas características distintivas respecto de los procariontes.
Estructura de una célula eucarionte
Dentro de las células eucariontes, las moléculas están distribuidas dentro de organelos y en el citoplasma. Dentro de los eucariontes existen notorias diferencias entre las células de los vegetales con respecto a los animales, los hongos y organismos fotosintéticos (Figuras 1 y 2).
Los componentes que integran a una célula típica eucarionte se describen a continuación.
Protoplasto
Es casi toda la célula vegetal a excepción de la pared celular.
Núcleo
Es donde se encuentra el ADN (ácido desoxirribonucleico) y se organiza en estructuras complejas llamados cromosomas (Croma: color y Soma: cuerpo), los cuales a su vez contienen genes que darán origen a varias proteínas con funciones determinadas. El ADN está asociado con proteínas específicas tales como las histonas y forman dos tipos de cromatina (heterocromatina: inactiva y eucromatina: activa). Dentro del núcleo también están presentes los nucléolos responsables de sintetizar subunidades que más tarde se unen al citoplasma para dar lugar a los ribosomas; los nucléolos se presentan en forma circular y asociados a los cromosomas.
El núcleo presenta una envoltura nuclear (conformado por dos membranas) en la que se encuentran distribuidos los poros encargados de regular la entrada y salida de sustancias del el. Dentro del núcleo se llevan a cabo procesos de diferentes síntesis de ARN: ribosomal, de transferencia, mensajero y los ARN pequeños nucleares.
Ribosomas
Con un diámetro de aproximadamente 15 µm, los ribosomas se encuentran libres en el citoplasma o asociados al RER (retículo endoplasmico rugoso), son orgánulos que dirigen la síntesis de proteínas a través del ARN mensajero (ARNm), los cuales, siguen dos rutas posibles: pasan a formar parte del citoplasma o bien siguen una ruta secretora.
Retículo endoplasmico (RE)
La palabra retículo hace alusión a una pequeña red y endoplasmático a su ubicación en el citoplasma. El RE se forma a partir de la envoltura nuclear externa y se vuelve a su vez en una extensión de la misma. En el RE se lleva a cabo la síntesis de proteínas, lípidos y otras moléculas, las cuales, se exportan ya sea fuera de la célula o en la misma para la fabricación de la membrana celular.
Se presentan dos tipos de RE, el REL (reticulo endoplasmico liso) y el RER (reticulo endoplasmico rugoso). El REL se responsabiliza de fabricar lípidos, modificar la estructura de algunos carbohidratos, en el almacenamiento de calcio y en la destoxificación de drogas. El RER contiene ribosomas que sintetizan proteínas, además de efectuar el plegamiento de las mismas en la estructura cuaternaria y en donde se da la glucosilación (adición de un carbohidrato a una proteína o lípido). Las proteínas mal plegadas en este lugar son destruidas por proteosomas.
Aparato de Golgi
Está formado por varios sacos independientes de cisternas (cuerpos de Golgi). El aparato de Golgi tiene una cara cercana al RE llamada sis, la cual, recibe las vesículas de transporte que contienen en su interior las sustancias producidas en el RE. Por el otro lado se encuentra la cara trans, de donde salen tres tipos de vesículas: lisosomas, vesículas de secreción y vesículas de membrana. La función del aparato de Golgi consiste en recibir los productos elaborados del RE, para continuar los procesos de glicosilación y terminarlos, dando así, una gran gama de oligosacáridos.
Cloroplastos (presentes principalmente en plantas)
Contienen pigmentos verdes de clorofila y es el encargado de llevar a cabo la fotosíntesis. Los cloroplastos se localizan en las zonas verdes de un vegetal (generalmente en las hojas). Con un diámetro de 5µm, estos se encargan de atrapar la energía solar y transportarla a los sacos internos (tilacoides) donde se encuentran los fotosistemas. El conjunto de tilacoides conforman la grana, los tilacoides están rodeados por un fluido llamado estroma que es en donde se da la producción y almacenamiento de azucares.
Los cloroplastos son considerados como plastidios (orgánulo vegetal donde se almacenan los nutrientes y pigmentos o bien se elaboran). Además de los cloroplastos se pueden encontrar los leucoplastos y los cromoplastos, los primeros carecen de pigmentos mientras que los otros contienen pigmentos amarillos, naranjas o rojos.
Mitocondrias
Son las encargadas de convertir la energía química almacenada para la realización de diversas actividades celulares.
Dentro de la mitocondria se llevan a cabo algunos procesos destacados como el ciclo del ácido cítrico, el transporte de electrones y la fosforilación oxidativa (constituyentes de la respiración celular), estos eventos se dieron a conocer gracias a los investigadores Albert Lehninger, Eugene Kennedy y Hans Krebs. Además es el centro metabólico en donde se rompen los azucares para almacenar su energía química en forma de ATP (adenosin trifosfato).
La mitocondria posee dos membranas y un pequeño cromosoma circular (esto da a entender su origen endosimbiotico). Poseen sus propios ribosomas (las cuales producen proteínas). La mitocondria tiene un envoltorio llamado cresta y una matriz, las cuales, contienen la maquinaria metabólica encargada de procesar la energía de los azúcares y convertirla en ATP.
Hablemos de las estructuras encargadas de almacenar y procesar sustancias
Microcuerpos o Peroxisomas
Son pequeños orgánulos de aproximadamente 1 µm de diámetro que contienen enzimas similares a los lisosomas y que derivan del RE. Los microcuerpos o también llamados peroxisomas generan peróxido de hidrógeno (potencialmente tóxico para otras partes de la célula).
Además de los peroxisomas, están los glioxisomas, orgánulos pequeños que contienen enzimas para convertir las grasas almacenadas en azúcares.
Los peroxisomas se encuentran de forma abundante en las células del hígado y riñones de los mamíferos, así como en las algas; en las células fotosintetizadoras de las plantas están presentes como reservas de nutrientes en las semillas, ya que en la germinación, las mismas grasas son convertidas en azúcares.
Vacuolas
Generalmente en las células vegetales se pueden encontrar vacuolas que abarcan el 90% del volumen, el nombre se da por el termino vacuola del latín vacuus (vacío). La vacuola está llena de agua y de productos de desecho. Algunas de sus funciones que desempeña son: extracción de sales del citoplasma, control de los niveles de agua en la célula, ayuda en la desintoxicación de sustancias nocivas para la célula y ayuda a mantener la forma de la misma.
Vesículas
Se tratan de pequeños sacos que se encuentran rodeados por una membrana, mismos que transportan sustancias desde un organelo a otro. Su origen se da por una gemación que surge en un organelo en cuestión y se fusiona con la membrana de otro permitiendo así la transferencia de sustancias.
Lisosomas
Con un diámetro de entre 0.1 a 0.8 µm, se tratan de pequeños organelos delimitados por una membrana que contienen varias enzimas hidrolíticas, sintetizadas por los ribosomas del Retículo Endoplásmico (RE) y empacadas por el aparato de Golgi. Las enzimas que contienen sirven para llevar a cabo el proceso de digestión intracelular, lo que permite que ciertas moléculas sean catalizadas en productos más sencillos.
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