Célula eucariota

Se denomina eucariotas a todas las células que tienen su material hereditario fundamental (su información genética) encerrado dentro de una doble membrana, la envoltura nuclear, que delimita un núcleo celular.

La alternativa a la organización eucariótica de la célula la ofrece la llamada célula procariota. En éstas células el material hereditario se encuentra dentro de diferentes compartimientos llamados organelos, en el seno del citoplasma. Las células eucariotas no cuentan con un compartimiento alrededor de la membrana plasmática (periplasma), como el que tienen las células procariotas.

A los organismos formados por células eucariotas se les denomina eucariontes.

Organización

A diferencia de las células procariotas, las células eucariotas presentan un citoplasma muy compartimentado, con orgánulos separados o interconectados, limitados por membranas biológicas que son de la misma naturaleza esencial que la membrana plasmática. El núcleo es solamente el más notable y característico de los compartimentos en que se divide el protoplasma, es decir, la parte activa de la célula. En el protoplasma distinguimos tres componentes principales, a saber, la membrana plasmática, el nucleo y el citoplasma, constituido por todo lo demás. Las células eucariotas están dotadas en su citoplasma de un citoesqueleto complejo, muy estructurado y dinámico, formado por microtúbulos y diversos filamentos proteicos. Además puede haber pared celular, que es lo típico de plantas, hongos y protistas pluricelulares, o algún otro tipo de recubrimiento externo al protoplasma.

Fisiología

Las células eucariotas contienen en principio mitocondrias, orgánulos que habrían adquirido por endosimbiosis de ciertas bacterias primitivas, lo que les dota de la capacidad de desarrollar un metabolismo aerobio. Sin embargo en algunos eucariotas del reino protistas las mitocondrias han desaparecido secundariamente en el curso de la evolución, en general derivando a otros orgánulos, como los hidrogenosomas.

Algunos eucariontes realizan la fotosíntesis, gracias a la presencia en su citoplasma de orgánulos llamados plastos, los cuales derivan por endosimbiosis de bacterias del grupo denominado cianobacterias (algas azules).

Aunque demuestran una diversidad increíble en su forma, comparten las características fundamentales de su organización celular, arriba resumidas, y una gran homogeneidad en lo relativo a su bioquímica (composición), y metabolismo, que contrasta con la inmensa heterogeneidad que en este terreno presentan los procariontes (bacteria, en sentido amplio).

Origen de los eucariotas

Hay varias propuestas e hipótesis de las que actualmente la más ámpliamente aceptada es la denominada hipótesis de los simbiontes (hipótesis endosimbiótica). Según la misma, los orgánulos provistos de ADN de los eucariotas (mitocondrios y plastos) se habrían originado a partir de procariotas que vivían libremente y que, probablemente por fagocitosis (mecanismo bastante frecuente entre los protozoos para su nutrición), se introdujeron en las células de eucariotas primitivos como simbiontes intracelulares. Las células fagocitadas quedan rodeadas por una doble membrana en el plasma de la célula depredadora. Esta doble membrana corresponde: su parte interna a la membrana plasmática de la célula depredadora para rodear a la célula fagocitada. Tras la fagocitosis, las partículas alimenticias absorbidas suelen ser digeridas por los lisosomas, formándose vacuolas digestivas, pero en algunos casos las células fagocitadas sobreviven en la célula depredadora en forma de simbiontes o parásitos, pudiendo incluso multiplicarse en ella. Así se originará los plastos y mitocondrios limitados por una doble membrana.

Según la hipótesis endosimbiótica (hoy día tan fundamentada en datos que ya se le reconoce el rango de teoría), formulada inicialmente por Andreas Franz Wilhelm Schimper en 1883, las diferentes estructuras y orgánulos de los eucariotas se habrían originado tal como sigue:

1. Los mitocondrios de los eucariotas tienen su origen en eubacterias, antiguamente de vida libre, que respiraban y poseían su propio ADN.
2. Los plastidios de los eucariotas tienen su origen en proclorófitos (cloroxibacterias) o cianófitos (cianobacterias).
3. Las membranas dobles de los mitocondrios y plastidios corresponden, las externas a las membranas fagocíticas de las vacuolas y las internas a las plasmáticas de las células procarióticas fagocitadas.

Los procariotas (protocitos) son los hipotéticos organismos en cuyas células se introdujeron los procariotas que posteriormente dieron origen a los orgánulos celulares provistos de ADN. Por tanto, sus células carecerían de plastos y de mitocondrios aunque presentarían ya las características esenciales de las células eucarióticas. Algunos indicios llevan a suponer que los protocariotas han evolucionado a partir del grupo de arquebacterias.

La hipótesis endosimbiótica no se pronuncia sobre ciertos cambios, que debieron de tener lugar al mismo tiempo que la aparición de los orgánulos celulares mencionados, como son, entre otros, la creación del núcleo, la aparición de cromosomas o la capacidad de realizar la mitosis y meiosis. No obstante, esta hipótesis ha tenido una enorme difusión y ha arrojado cierta luz acerca de la aparición de los actuales organismos, en la que intervendrían no sólo fenómenos de mutación y/o recombinación genética, sino también la formación esporádica de endosimbiosis estables.

Los hechos a favor de la hipótesis o teoría endosimbiótica, se puede desglosar en los siguientes apartados:

• La capacidad de multiplicación independiente de plastidios y mitocondrios.
• La estructura de la membrana externa de una célula eucariótica es distinta de las de los plastidios y mitocondrios.
• Mitoconcrios y plastidios tienen su propio ADN (distinto al del núcleo), el cual, con su forma filamentosa, correspondería a las moléculas circulares de ADN de los procariotas recientes.

Organismos eucariontes

Los organismos eucariontes forman el dominio Eukarya que incluye a los organismos más conocidos, repartidos en cuatro reinos: Animalia (animales), Plantae (plantas), Fungi y Protista Incluyen a la gran mayoría de los organismos extintos morfológicamente reconocibles que estudian los paleontólogos. Los ejemplos de la disparidad eucariótica van desde un dinoflagelado (un protista unicelular fotosintetizador), un árbol como la sequoia, un calamar, o un racimo de setas (órganos reproductivos de hongos), cada uno con células distintas y, en el caso de los pluricelulares, a menudo muy variadas

Diferencias entre células eucariotas

Existen diversos tipos de células eucariotas entre las que destacan las células de animales y plantas. Los hongos y muchos protistas tienen, sin embargo, algunas diferencias substanciales.

Células animales

Estructura de una célula animal típica: 1. Nucleolo, 2. Núcleo, 3. Ribosoma, 4. Vesícula, 5. Retículo endoplasmático rugoso, 6. Aparato de Golgi, 7. Citoesqueleto (microtúbulos), 8. Retículo endoplasmático liso, 9. Mitocondria, 10. Peroxisoma, 11. Citoplasma, 12. Lisosoma. 13. Centriolo.

Las células animales componen los tejidos de los animales y se distinguen de las células vegetales en que carecen de paredes celulares y de cloroplastos y poseen centríolos y vacuolas más pequeñas y, generalmente, más abundantes. Debido a la carencia de pared celular rígida, las células animales pueden adoptar variedad de formas e incluso pueden fagocitar otras estructuras.

Células vegetales

Estructura de una célula vegetal típica: 1. Núcleo, 2. Nucleolo, 3. Membrana nuclear, 4. Retículo endoplasmático rugoso, 5. Leucoplasto, 6. Citoplasma, 7. Aparato de Golgi, 8. Pared celular, 9. Peroxisoma, 10. Membrana plasmática, 11. Mitocondria, 12. Vacuola central, 13. Cloroplasto, 14. Plasmodesmos, 15. Retículo endoplasmático liso, 16. Citoesqueleto, 17. Vesícula, 18. Ribosomas.

Las características distintivas de las células de las plantas son:

• Una vacuola central grande (delimitada por una membrana,elelelelelelelelelelelele

el tonoplasto), que mantiene la forma de la célula y controla el movimiento de moléculas entre citosol y savia.

• Una pared celular compuesta de celulosa y proteínas, y en muchos casos, lignina, que es depositada por el protoplasto en el exterior de la membrana celular. Esto contrasta con las paredes celulares de los hongos, que están hechas de quitina, y la de los procariontes, que están hechas de peptidoglicano.
• Los plasmodesmos, poros de enlace en la pared celular que permiten que las células de la plantas se comuniquen con las células adyacentes. Esto es diferente a la red de hifas usada por los hongos.
• Los plastos, especialmente cloroplastos que contienen clorofila, el pigmento que da a la plantas su color verde y que permite que realicen la fotosíntesis.
• Los grupos de plantas sin flagelos (incluidas coníferas y plantas con flor) también carecen de los centriolos que están presentes en las células animales.

Células de los hongos

Las células de los hongos, en su mayor parte, son similares a las células animales, con las excepciones siguientes:

• Una pared celular hecha de quitina.
• Menor definición entre células. Las células de los hongos superiores tienen separaciones porosas llamados septos que permiten el paso de citoplasma, orgánulos, y a veces, núcleos. Los hongos primitivos no tienen tales divisiones, y cada organismo es esencialmente un supercélula gigante. Estos hongos se conocen como coenocíticos.
• Solamente los hongos más primitivos, Chytridiomycota, tienen flagelos.

Véase también

• Eukarya
• Orgánulo
• Endosimbiosis
• Célula
• Célula procariota
• Célula vegetal

Referencias

• Célula Eucariota: orgánulos, Universidad Nacional del Nordeste