Características de las células eucariotas

No necesita mirar más allá del cuerpo humano para comprender la composición de las células eucariotas, ya que todas las personas tienen estas células dentro de ellas. En biología, solo hay dos tipos de células: eucariotas y procariotas. En la clasificación taxonómica de toda la vida, las formas de vida de células eucariotas pertenecen al dominio Eukarya, siendo Bacteria y Archaea los otros dos dominios.

Los organismos vivos que caen bajo estos últimos dominios consisten en organismos unicelulares. El dominio Eukarya en el sistema de clasificación de Linnaean contiene los reinos de protistas, hongos, plantas y animales. Si bien hay algunos protozoos unicelulares en el dominio eukarya, la mayoría de los organismos vivos clasificados en este dominio son entidades multicelulares.

TL; DR (Demasiado largo; No leído)

La sorprendente diferencia entre las células eucariotas y procariotas, cuando se comparan ambos tipos de células, es que las células eucariotas tienen un núcleo distintivo con ADN unido por proteínas y contenido dentro de su propia cámara separada dentro de la célula.

📋 Aquí podrás encontrar✍
  1. Orígenes de las células eucariotas
  2. Último ancestro universal común
  3. Características distintivas de las células eucariotas
  4. La membrana plasmática de las células eucariotas
  5. Citoplasma: sustancia gelatinosa dentro de la célula
  6. El citoesqueleto en la célula eucariota
  7. El Núcleo de la Célula
  8. División celular y replicación
  9. División celular de meiosis de células eucariotas
  10. Los ribosomas de células eucariotas producen proteínas
  11. El sistema de endomembranas
  12. La Fábrica de Energía de las Células Eucariotas
  13. Diferencias entre células eucariotas vegetales y animales
  14. Cloroplastos en células vegetales eucariotas

Orígenes de las células eucariotas

En este momento, los científicos postulan que toda la vida comenzó en la Tierra hace unos 3.500 millones de años, según los registros fósiles de las primeras formas de vida. Parece que las células procariotas evolucionaron primero como células muy pequeñas, de aproximadamente 1 o 2 micrómetros de tamaño (abreviado como µm), en comparación con las células eucariotas, que generalmente miden alrededor de 10 µm o más. Un µm representa la millonésima parte de un metro. Los registros geológicos muestran que las células eucariotas aparecieron por primera vez hace unos 2.100 millones de años.

Último ancestro universal común

Los estudios prolongados de las formas de vida celular llevaron a los científicos a concluir que las células eucariotas que viven hoy comparten un solo ancestro común. Pero en julio de 2016, el "New York Times" informó que un grupo de biólogos evolutivos, dirigido por el Dr. William F. Martin de la Universidad Heinrich Heine en Dusseldorf, Alemania, concluyó que toda la vida en el planeta comparte un solo ancestro común: el último ancestro común universal, apodado LUCA.

No sin controversia, la teoría del Dr. Martin y su grupo indica que el mapa genético que desarrollaron durante la búsqueda de los orígenes de LUCA apunta a una forma de bacteria, que se cree que vivió hace unos 4 mil millones de años, 560 millones de años después de la creación del Tierra. Mientras que Darwin postuló que la vida comenzó en un pequeño estanque cálido, el grupo de Martin descubrió que el mapa genético apuntaba a una forma de vida unicelular que vivía en profundos respiraderos volcánicos en el fondo del océano. Esta forma de vida, creen, dio origen a los dominios Bacteria y Archaea, con el dominio Eukarya emergiendo hace aproximadamente 2 mil millones de años.

Características distintivas de las células eucariotas

Si bien ambos tipos de células comparten algunas características comunes, las células eucariotas son más complejas. Las características distintivas que definen a las células eucariotas incluyen:

  • Todas las células eucariotas tienen un núcleo encerrado por separado dentro del citoplasma de la célula.
  • Las mitocondrias existen de una forma u otra dentro del núcleo de la célula eucariota.
  • Todas las células eucariotas existentes contienen una estructura o elementos citoesqueléticos.
  • Las células eucariotas utilizan flagelos y cilios para moverse; hay algunos eucariotas que no los tienen, aunque sus ancestros sí.
  • Tienen cromosomas dentro del núcleo, que consisten en una sola molécula de ADN lineal en espiral alrededor de proteínas alcalinas llamadas histonas.
  • La reproducción celular en las células eucariotas se produce a través de la mitosis, un proceso mediante el cual los cromosomas se dividen mediante el uso de componentes dentro del citoesqueleto.
  • Todas las células eucariotas tienen paredes celulares.

La membrana plasmática de las células eucariotas

Todas las células tienen una membrana plasmática que separa el interior de la célula de su entorno exterior. La membrana contiene proteínas incrustadas y otros componentes que permiten el paso de iones, oxígeno, agua y moléculas orgánicas para entrar y salir de la célula. Los subproductos de desecho como el dióxido de carbono y el amoníaco, con la ayuda de los "motores" de proteínas, también pasan a través de estas membranas celulares. Estas membranas pueden adoptar formas únicas, como las microvellosidades que se encuentran en las células que recubren el intestino delgado, que aumentan el área de superficie de la célula para absorber los nutrientes de los alimentos dentro del tracto digestivo.

Citoplasma: sustancia gelatinosa dentro de la célula

Una vista del interior de la célula muestra una sustancia gelatinosa semilíquida que se extiende desde la membrana celular hasta el núcleo cerrado. Los orgánulos, varias estructuras especializadas dentro de la célula, flotan en este gel que consta de citosol, en el citoesqueleto y múltiples sustancias químicas. El citoplasma es principalmente de 70 a 80 por ciento de agua, pero en forma de gel. El citoplasma dentro de una célula eucariota también contiene proteínas y azúcares, aminoácidos, ácidos nucleicos y grasos, iones y una plétora de moléculas solubles en agua.

El citoesqueleto en la célula eucariota

Dentro del citoplasma hay un citoesqueleto que consiste en microfilamentos, microtúbulos y fibras intermedias que ayudan a mantener la forma de la célula, sirven de anclaje a los orgánulos y son responsables del movimiento celular. Los elementos que componen los microtúbulos y los microfilamentos se ensamblan según sea necesario para el movimiento celular y se vuelven a ensamblar cuando cambian las necesidades de la célula.

El Núcleo de la Célula

Muchas palabras científicas tienen orígenes en latín o griego, y las células eucariotas no son una excepción. El mismo nombre de la célula, desglosado hasta sus orígenes, significa "pozo o nuez verdadera", representante del núcleo de la célula. Eu en griego significa bien o verdaderomientras que la palabra base kario significa nuez. Las células procarióticas no tienen un núcleo encerrado dentro de la célula, ya que el material genético, aunque en el centro de la célula, existe dentro del citoplasma de la célula.

El núcleo de la célula eucariota almacena cromatina, que consiste en ADN y proteínas, en una sustancia similar a un gel llamada nucleoplasma. La envoltura nuclear que rodea el núcleo consta de dos capas; Membranas permeables internas y externas que permiten el paso de iones, moléculas y material de ARN entre el nucleoplasma dentro del núcleo y el interior de la célula. El núcleo también es responsable de la producción de ribosomas. El núcleo del material de ADN de la célula eucariota, los cromosomas, proporciona una especie de plan para la reproducción celular.

División celular y replicación

A nivel microscópico, las células se dividen y replican, una característica que comparten tanto las células eucariotas como las procariotas para crear nuevas células a partir de las viejas. Pero las células procariotas se dividen mediante fisión binaria, mientras que las células eucariotas se dividen mediante un proceso llamado mitosis. Esto no incluye la reproducción sexual entre especies, que ocurre a través de la meiosis, donde un solo óvulo y esperma se combinan para formar un ser vivo completamente nuevo. Solo las células no reproductivas se dividen por mitosis en el dominio Eukarya.

También conocidas como células somáticas, las células no reproductivas constituyen la mayoría de las células del cuerpo humano, incluidos sus tejidos y órganos como el tracto digestivo, los músculos, la piel, los pulmones y las células ciliadas. Las células reproductivas (espermatozoides y óvulos) dentro de las células eucariotas no son células somáticas. La mitosis involucra múltiples etapas que definen el estado de división de esa célula: profase, prometafase, metafase, anafase, telofase y citocinesis. Antes de la división, la célula descansa en un estado de interfase.

A través de una serie de etapas, el cromosoma se replica a sí mismo y cada hebra se mueve hacia polos opuestos dentro del núcleo para permitir que la envoltura del núcleo converja y rodee cada cromosoma. En las células animales, un surco de división separa las diploides, o células hijas, en dos. En las células vegetales eucariotas, se forma un tipo de placa celular antes de la nueva pared celular que separa las células hijas. Tras la división, cada célula hija es un duplicado genético de la célula original.

División celular de meiosis de células eucariotas

La división celular de la meiosis es el proceso por el cual los organismos vivos dentro del dominio Eukarya crean sus células sexuales como el esperma masculino y los óvulos femeninos. La diferencia entre la mitosis y la meiosis es que el material genético dentro de las células diploides es el mismo, mientras que en la meiosis, cada nueva célula contiene un modelo distintivo y único de información genética.

Una vez que ocurre la meiosis, los espermatozoides y los óvulos están disponibles para crear una forma de vida completamente nueva. Esto permite la diversidad genética entre todas las entidades vivientes que se reproducen sexualmente. Durante la división celular de la meiosis, que ocurre básicamente en dos etapas, la meiosis I y la meiosis II, una pequeña porción de cada cromosoma se rompe y se une a otro cromosoma llamado recombinación genética. Este pequeño paso es responsable de la diversidad genética entre una especie. Antes de la meiosis I, la célula reproductora existe en interfase, en preparación para la división celular.

Los ribosomas de células eucariotas producen proteínas

Cada parte de una célula eucariota tiene un papel importante que desempeñar en el mantenimiento de la vida de la célula. Los ribosomas, por ejemplo, cuando se observan a través de un microscopio electrónico, pueden aparecer de dos maneras: como una colección de uvas o como pequeños puntos que flotan dentro del citoplasma de la célula. También pueden adherirse a la pared interior de la membrana plasmática o a la membrana exterior de la envoltura nuclear como subunidades pequeñas o grandes. La producción de proteínas es un propósito esencial de todas las células, y casi todas las células contienen ribosomas, especialmente en las células que producen muchas proteínas. Las células del páncreas, responsables de generar enzimas que ayudan a la digestión, contienen muchos ribosomas.

El sistema de endomembranas

El sistema de endomembranas está compuesto por la envoltura nuclear, la membrana plasmática, el aparato de Golgi, las vesículas, el retículo endoplásmico y otras estructuras derivadas de estos elementos. Todos juegan un papel en la función de la célula, aunque algunos difieren en su apariencia y propósito. El sistema de endomembranas mueve proteínas y membranas alrededor de la célula. Por ejemplo, algunas de las proteínas construidas en los ribosomas están unidas al retículo endoplásmico rugoso, una construcción que se asemeja a un laberinto que se adhiere al exterior del núcleo. Estas estructuras ayudan a modificar y mover proteínas, entre otros propósitos, a donde se necesitan en la célula.

La Fábrica de Energía de las Células Eucariotas

Todas las células requieren energía para funcionar, y la mitocondria es la planta energética de la célula. Las mitocondrias producen trifosfato de adenosina, abreviado como ATP, que es una molécula, la moneda de energía de toda la vida, que transporta energía dentro de la célula por un corto tiempo. Esta estructura mitocondrial en la célula reside en el citoplasma entre la membrana externa de la célula y las paredes externas del núcleo de la célula. Contienen sus propios ribosomas y ADN con una bicapa de fosfolípidos infundidos con proteínas.

Diferencias entre células eucariotas vegetales y animales

Las plantas y los animales caen bajo el dominio Eukarya debido a las características principales de la célula eucariota, pero existen diferencias entre las células dentro de los reinos vegetal y animal. Mientras que las células eucariotas de plantas y animales tienen microtúbulos, pequeños tubos que ayudan a segregar los cromosomas durante la división celular, las células animales también tienen centrosomas y lisosomas presentes en la célula eucariota, mientras que las plantas no. Las células vegetales, además de tener cloroplastos que ayudan en la fotosíntesis (convertir la energía del sol en alimento), por ejemplo, también tienen una gran vacuola central, un espacio dentro de la célula que contiene principalmente líquido y está encerrado por una membrana.

Cloroplastos en células vegetales eucariotas

Los cloroplastos son las estructuras dentro de las células vegetales eucariotas que contienen clorofila y enzimas que contribuyen al proceso de fotosíntesis en el que las plantas elaboran alimentos a partir del agua y el dióxido de carbono utilizando la energía del sol. Estas pequeñas fábricas son responsables de liberar oxígeno como producto de la fotosíntesis de vuelta a la atmósfera.

Estas grandes estructuras de la célula vegetal contienen ADN y una doble membrana, así como un sistema de membrana interna hecho de tilacoides que parecen sacos aplanados. El estroma es el espacio entre la membrana externa y el tilacoide que contiene el ADN del cloroplasto, la "fábrica" ​​que produce proteínas para el cloroplasto, así como otras enzimas y proteínas.

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