La estructura de las células procarióticas y eucariotas

Durante la década de 1950, los científicos desarrollaron el concepto de que todos los organismos pueden ser clasificados como procariotas o eucariotas. Las células de todos los procariotas y eucariotas poseen dos características básicas: una membrana plasmática, también llamada membrana celular, y un citoplasma.

Sin embargo, las células de los procariotas son más simples que las de los eucariotas. Por ejemplo, las células procarióticas carecen de núcleo, mientras que las células eucariotas tienen núcleo. Las células procariotas carecen de cuerpos celulares internos (orgánulos), mientras que las células eucariotas los poseen. Ejemplos de procariotas son las bacterias y las archaea. Ejemplos de eucariontes son los protistas, hongos, plantas y animales (todo excepto los procariontes).

celulas procariotas y eucariotas
celulas procariotas y eucariotas

Membrana de plasma

Todas las células procarióticas y eucariotas tienen membranas plasmáticas. La membrana plasmática (también conocida como membrana celular) es la superficie celular más externa, que separa la célula del entorno externo. La membrana plasmática está compuesta principalmente de proteínas y lípidos, especialmente fosfolípidos. Los lípidos se presentan en dos capas (una bicapa). Las proteínas incrustadas en la bicapa parecen flotar dentro del lípido, por lo que la membrana está en constante flujo. Por lo tanto, la membrana se denomina estructura de mosaico fluido. Dentro de la estructura del mosaico de fluidos, las proteínas llevan a cabo la mayoría de las funciones de la membrana.

La sección «Movimiento a través de la membrana de plasma» más adelante en este capítulo describe el proceso por el cual los materiales pasan entre el interior y el exterior de una célula.

Citoplasma y orgánulos

Todas las células procarióticas y eucariotas también tienen citoplasma (o citosol), una sustancia semilíquida que compone el volumen de una célula. Esencialmente, el citoplasma es el material gelatinoso que contiene la membrana plasmática.

Dentro del citoplasma de las células eucariotas hay una serie de cuerpos unidos por membranas llamados organelos («pequeños órganos») que proporcionan una función especializada dentro de la célula.

Un ejemplo de órgano es el aparato de Golgi (también llamado cuerpo de Golgi). El aparato de Golgi es una serie de sacos aplastados, generalmente curvados en los bordes. En el cuerpo de Golgi, las proteínas y lípidos de la célula son procesados y envasados antes de ser enviados a su destino final. Para lograr esta función, el saco más externo del cuerpo de Golgi a menudo se abulta y se rompe para formar vesículas en forma de gotas conocidas como vesículas secretas.

Un organelo llamado lisosoma se deriva del cuerpo de Golgi. Es un saco de enzimas en forma de gota en el citoplasma. Estas enzimas se utilizan para la digestión dentro de la célula. Descomponen las partículas de alimento que se introducen en la célula y hacen que los productos estén disponibles para su uso; también ayudan a descomponer los organelos celulares viejos. Las enzimas también están contenidas en un cuerpo citoplasmático llamado peroxisoma.

Núcleo

Las células procariotas carecen de núcleo; la palabra procariotas significa «núcleo primitivo». Las células eucariotas, por otro lado, tienen un núcleo distinto.

El núcleo de las células eucariotas está compuesto principalmente de proteínas y ácido desoxirribonucleico, o ADN. El ADN se enrolla fuertemente alrededor de proteínas especiales llamadas histonas; la mezcla de proteínas de ADN e histonas se llama cromatina. La cromatina se dobla aún más en hilos distintos llamados cromosomas. Los segmentos funcionales de los cromosomas se denominan genes. Aproximadamente 21,000 genes están localizados en el núcleo de todas las células humanas.

La envoltura nuclear, una membrana externa, rodea el núcleo de una célula eucariotas. La envoltura nuclear es una membrana doble, que consiste en dos capas de lípidos (similares a la membrana plasmática). Los poros en la envoltura nuclear permiten que el entorno nuclear interno se comunique con el entorno nuclear externo.

Dentro del núcleo hay dos o más orgánulos densos llamados nucleolos (la forma singular es nucleolo). En los nucleolos, las partículas submicroscópicas conocidas como ribosomas se ensamblan antes de su paso del núcleo al citoplasma.

Aunque las células procarióticas no tienen núcleo, sí tienen ADN. El ADN existe libremente en el citoplasma como un circuito cerrado. No tiene ninguna proteína que lo apoye y ninguna membrana que lo cubra. Una bacteria típicamente tiene un cromosoma en bucle simple.

Pared celular

Muchos tipos de procariotas y eucariotas contienen una estructura fuera de la membrana celular llamada pared celular. Con pocas excepciones, todos los procariotas tienen paredes celulares gruesas y rígidas que les dan su forma. Entre los eucariontes, algunos protistas, y todos los hongos y plantas, tienen paredes celulares. Sin embargo, las paredes celulares no son idénticas en estos organismos. En los hongos, la pared celular contiene un polisacárido llamado quitina. Las células vegetales, en cambio, no tienen quitina; sus paredes celulares están compuestas exclusivamente de celulosa polisacárida.

Las paredes celulares proporcionan soporte y ayudan a las células a resistir presiones mecánicas, pero no son sólidas, por lo que los materiales pueden pasar a través de ellas con bastante facilidad. Las paredes celulares no son dispositivos selectivos, como lo son las membranas plasmáticas.