Célula eucariota: definición, estructura y función (con analogía y diagrama)

Como ya has aprendido, células son la unidad básica de la vida.

Y ya sea que espere superar sus pruebas de biología de la escuela secundaria o secundaria o esté buscando un repaso antes de la biología universitaria, el conocimiento de la estructura de las células eucariotas es imprescindible.

Siga leyendo para obtener una descripción general que cubrirá todo lo que necesita saber para (la mayoría) de los cursos de biología de la escuela intermedia y secundaria. Siga los enlaces para obtener guías detalladas de cada orgánulo celular para dominar sus cursos.

¿Qué son exactamente las células eucariotas? Son una de las dos clasificaciones principales de células: eucariotas y procariota. También son los más complejos de los dos. Las células eucariotas incluyen células animales - incluidas las células humanas - células vegetales, células fúngicas y algas.

Las células eucariotas se caracterizan por un núcleo unido a la membrana. Eso es distinto de las células procariotas, que tienen un nucleoide, una región densa con ADN celular, pero en realidad no tienen un compartimento separado unido a la membrana como el núcleo.

Las células eucariotas también tienen orgánulos, que son estructuras unidas a la membrana que se encuentran dentro de la célula. Si observara las células eucariotas con un microscopio, vería estructuras distintas de todas las formas y tamaños. Las células procariotas, por otro lado, se verían más uniformes porque no tienen esas estructuras unidas a la membrana para romper la célula.

Entonces, ¿por qué los orgánulos hacen que las células eucariotas sean especiales?

Pensar en orgánulos como las habitaciones de su hogar: su sala de estar, dormitorios, baños, etc. Todos están separados por paredes (en la celda, estas serían las membranas celulares) y cada tipo de habitación tiene su propio uso distintivo que, en general, hace de su hogar un lugar cómodo para vivir. Los orgánulos funcionan de manera similar; todos tienen funciones distintas que ayudan a las células a funcionar.

Todos esos orgánulos ayudan a las células eucariotas a realizar funciones más complejas. Entonces, los organismos con células eucariotas, como los humanos, son más complejos que los organismos procariotas, como las bacterias.

Charlemos sobre el "cerebro" de la célula: el núcleo, que contiene la mayor parte del material genético de la célula. La mayor parte del ADN de su célula se encuentra en el núcleo, organizado en cromosomas. En humanos, eso significa 23 pares de dos cromosomas, o 26 cromosomas general.

El núcleo es donde su célula toma decisiones sobre qué genes serán más activos (o "expresados") y qué genes serán menos activos (o "suprimidos"). Es el sitio de la transcripción, que es el primer paso hacia la síntesis de proteínas y la expresión de una gene en una proteína.

El núcleo está rodeado por una membrana nuclear bicapa llamada envoltura nuclear. La envoltura contiene varios poros nucleares, que permiten que las sustancias, incluido el material genético y el ARN mensajero o ARNm, para entrar y salir del núcleo.

Y, finalmente, el núcleo alberga el nucleolo, que es la estructura más grande del núcleo. El nucleolo ayuda a las células a producir ribosomas, más en un segundo, y también juega un papel en la respuesta de la célula al estrés.

En biología celular, cada célula eucariota se divide en dos categorías: el núcleo, que acabamos de describir anteriormente, y el citoplasma, que es, bueno, todo lo demás.

La citoplasma en las células eucariotas contiene los otros orgánulos unidos a la membrana que discutiremos a continuación. También contiene una sustancia similar a un gel llamada citosol, una mezcla de agua, sustancias disueltas y proteínas estructurales, que constituye aproximadamente el 70 por ciento del volumen de la célula.

Cada célula eucariota (células animales, células vegetales, lo que sea) está envuelta por una membrana plasmática. La estructura de la membrana plasmática se compone de varios componentes, según el tipo de celda que esté mirando, pero todos comparten un componente principal: una bicapa de fosfolípidos.

Cada molécula de fosfolípidos está formada por un hidrofílico (o amante del agua) cabeza de fosfato, más dos hidrofóbico (o que odian el agua) ácidos grasos. La doble membrana se forma cuando dos capas de fosfolípidos se alinean cola con cola, con los ácidos grasos formando la capa interna de la membrana y los grupos fosfato en el exterior.

Esta disposición crea bordes distintos para la célula, lo que hace que cada célula eucariota sea su propia unidad distinta.

También hay otros componentes de la membrana plasmática. Las proteínas dentro de la membrana plasmática ayudan a transportar materiales dentro y fuera de la célula, y también reciben señales químicas del entorno al que las células pueden reaccionar.

Algunas de las proteínas de la membrana plasmática (un grupo llamado glucoproteínas) también tienen carbohidratos adjuntos. Las glicoproteínas actúan como "identificación" de sus células y desempeñan un papel importante en la inmunidad.

Si una membrana celular no suena todas así de fuerte y seguro, tienes razón, ¡no lo es! Entonces, sus células necesitan un citoesqueleto debajo para ayudar a mantener la forma de la célula. El citoesqueleto está formado por proteínas estructurales que son lo suficientemente fuertes para sostener la célula y que incluso pueden ayudar a que la célula crezca y se mueva.

Hay tres tipos principales de filamentos que forman el citoesqueleto de las células eucariotas:

• Microtúbulos: Estos son los filamentos más grandes del citoesqueleto y están hechos de una proteína llamada tubulina. Son extremadamente fuertes y resistentes a la compresión, por lo que son clave para mantener sus células en la forma adecuada. También juegan un papel en motilidad o movilidad celulary también ayudan a transportar material dentro de la célula.

• Filamentos intermedios: Estos filamentos de tamaño mediano están hechos de queratina (que, para su información, también es la principal proteína que se encuentra en la piel, las uñas y el cabello). Trabajan junto con los microtúbulos para ayudar a mantener la forma de la célula.

• Microfilamentos: La clase más pequeña de filamentos en el citoesqueleto, los microfilamentos están hechos de una proteína llamada actina. La actina es muy dinámica: las fibras de actina pueden acortarse o alargarse fácilmente, según las necesidades de la célula. Los filamentos de actina son especialmente importantes para la citocinesis (cuando una célula se divide en dos al final de la mitosis) y también desempeñan un papel clave en el transporte y la movilidad celular.

El citoesqueleto es la razón por la que las células eucariotas pueden adoptar formas muy complejas (¡Mira esta loca forma de nervio!) sin, bueno, colapsar sobre sí mismos.

Mire una célula animal en el microscopio y encontrará otro orgánulo, el centrosoma, que está estrechamente relacionado con el citoesqueleto.

El centrosoma funciona como el principal centro organizador de microtúbulos (o MTOC) de la célula. El centrosoma juega un papel crucial en la mitosis, tanto que los defectos en el centrosoma están relacionados con enfermedades del crecimiento celular, como el cáncer.

Encontrarás el centrosoma solo en células animales. Las células vegetales y fúngicas utilizan diferentes mecanismos para organizar sus microtúbulos.

Si bien todas las células eucariotas contienen un citoesqueleto, algunos tipos de células, como las células vegetales, tienen una pared celular para una protección aún mayor. A diferencia de la membrana celular, que es relativamente fluida, la pared celular es una estructura rígida que ayuda a mantener la forma de la celda.

La composición exacta de la pared celular depende del tipo de organismo que esté mirando (las algas, los hongos y las células vegetales tienen paredes celulares distintas). Pero generalmente están hechos de polisacáridos, que son carbohidratos complejos, así como proteínas estructurales de apoyo.

La pared celular de la planta es parte de lo que ayuda a las plantas a mantenerse erguidas (al menos, hasta que están tan privadas de agua que comienzan a marchitarse) y a resistir factores ambientales como el viento. También funciona como una membrana semipermeable, permitiendo que ciertas sustancias entren y salgan de la célula.

¿Esos ribosomas producidos en el nucleolo?

Encontrarás un montón de ellos en el retículo endoplásmico, o ER. Específicamente los encontrarás en el retículo endoplasmático rugoso (o RER), que recibe su nombre del aspecto "rugoso" que tiene gracias a todos esos ribosomas.

En general, la sala de emergencias es la planta de fabricación de la célula y es responsable de producir sustancias que sus células necesitan para crecer. En el RER, los ribosomas trabajan arduamente para ayudar a sus células a producir los miles y miles de proteínas diferentes que sus células necesitan para sobrevivir.

También hay una parte de la sala de emergencias. no cubierto de ribosomas, llamado el retículo endoplasmático liso (o SER). El SER ayuda a sus células a producir lípidos, incluidos los lípidos que forman la membrana plasmática y las membranas de los orgánulos. También ayuda a producir ciertas hormonas, como el estrógeno y la testosterona.

Si bien el ER es la planta de fabricación de la celda, el Aparato de Golgi, a veces llamado cuerpo de Golgi, es la planta de empaque de la célula.

El aparato de Golgi toma las proteínas recién producidas en el ER y las "empaqueta" para que puedan funcionar correctamente en la célula. También empaqueta sustancias en pequeñas unidades unidas a la membrana llamadas vesículas, y luego se envían al lugar adecuado en la célula.

El aparato de Golgi está formado por pequeños sacos llamados cisternas (parecen una pila de panqueques bajo un microscopio) que ayudan a procesar los materiales. La cis cara del aparato de Golgi es el lado entrante que acepta nuevos materiales, y el trans La cara es el lado saliente que los libera.

Lisosomas También juegan un papel clave en el procesamiento de proteínas, grasas y otras sustancias. Son pequeños orgánulos unidos a la membrana y son muy ácidos, lo que les ayuda a funcionar como el "estómago" de su célula.

El trabajo de los lisosomas es digerir materiales, descomponiendo proteínas, carbohidratos y lípidos no deseados para que puedan ser eliminados de la célula. Los lisosomas son una parte especialmente importante de sus células inmunes porque pueden digerir patógenos y evitar que le hagan daño en general.

Entonces, ¿de dónde obtiene su celda la energía para toda esa fabricación y envío? La mitocondrias, a veces llamado la central eléctrica o batería de la celda. El singular de las mitocondrias es la mitocondria.

Como probablemente habrá adivinado, las mitocondrias son los principales sitios de producción de energía. Específicamente, son donde las dos últimas fases de respiración celular tienen lugar - y el lugar donde la célula produce la mayor parte de su energía utilizable, en forma de ATP.

Como la mayoría de los orgánulos, están rodeados por una bicapa lipídica. Pero las mitocondrias en realidad tienen dos membranas (una interna y otra externa). La membrana interna está plegada sobre sí misma para obtener más área de superficie, lo que le da a cada mitocondria más espacio para llevar a cabo reacciones químicas y producir más combustible para la célula.

Los diferentes tipos de células tienen diferentes números de mitocondrias. Las células del hígado y los músculos, por ejemplo, son particularmente ricas en ellos.

Si bien las mitocondrias pueden ser la fuente de energía de la célula, la peroxisoma es una parte central del metabolismo celular.

Eso es porque los peroxisomas ayudan a absorber los nutrientes dentro de sus células y vienen repletos de enzimas digestivas para descomponerlos. Los peroxisomas también contienen y neutralizan el peróxido de hidrógeno, que de otro modo podría dañar su ADN o las membranas celulares, para promover la salud a largo plazo de sus células.

No todas las células contienen cloroplastos (no se encuentran en las células vegetales o fúngicas, pero se encuentran en las células vegetales y algunas algas), pero las que sí los utilizan les dan un buen uso. Cloroplastos son el sitio de la fotosíntesis, el conjunto de reacciones químicas que ayudan a algunos organismos a producir energía utilizable a partir de la luz solar y también ayudan a eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera.

Los cloroplastos están llenos de pigmentos verdes llamados clorofila, que capturan ciertas longitudes de onda de luz y desencadenan las reacciones químicas que forman la fotosíntesis. Mire dentro de un cloroplasto y encontrará pilas de material en forma de panqueque llamadas tilacoides, rodeado de espacio abierto (llamado el estroma).

Cada tilacoide tiene su propia membrana, la membrana tilacoide, también.

Mire una célula vegetal bajo el microscopio y es probable que vea una grande burbuja ocupando mucho espacio. Esa es la vacuola central.

En las plantas, la vacuola central se llena de agua y sustancias disueltas, y puede volverse tan grande que ocupa las tres cuartas partes de la célula. Aplica presión de turgencia a la pared celular para ayudar a "inflar" la celda para que la planta pueda mantenerse erguida.

Otros tipos de células eucariotas, como las células animales, tienen vacuolas más pequeñas. Diferentes vacuolas ayudan a almacenar nutrientes y productos de desecho, por lo que se mantienen organizados dentro de la célula.

Necesito un repaso sobre el más grande diferencias entre células vegetales y animales? Te tenemos cubierto:

• La vacuola: Las células vegetales contienen al menos una gran vacuola para mantener la forma de la célula, mientras que las vacuolas animales son más pequeñas.
• El centriolo: Las células animales tienen uno; las células vegetales no lo hacen.
• Cloroplastos: Las células vegetales las tienen; las células animales no lo hacen.
  
• La pared celular: Las células vegetales tienen una pared celular externa; las células animales simplemente tienen la membrana plasmática.