21.2: Las células y su estructura

Objetivos de aprendizaje

• Describir los dos tipos de células: procariota y eucariota.
• Explicar la función de cada componente celular.

Las células se clasifican en una de dos categorías amplias: procariotas y eucariotas. Solo los organismos predominantemente unicelulares de los dominios Bacterias y Archaea se clasifican como procariotas (pro- = “antes”; -kary- = “núcleo”). Las células de animales, plantas, hongos y protistas son todas eucariotas (eu- = “true”) y están compuestas por células eucariotas.

Componentes de las células procariotas

Todas las células comparten cuatro componentes comunes: 1) una membrana plasmática, una cubierta externa que separa el interior de la célula de su entorno circundante; 2) citoplasma, que consiste en un citosol gelatinoso dentro de la célula en el que se encuentran otros componentes celulares; 3) ADN, el material genético de la célula; y 4) ribosomas, que sintetizan proteínas. Sin embargo, los procariotas difieren de las células eucariotas de varias maneras.

Un procariota es un organismo simple, en su mayoría unicelular (unicelular) que carece de un núcleo, o cualquier otro orgánulo unido a la membrana. En breve llegaremos a ver que esto es significativamente diferente en eucariotas. El ADN procariota se encuentra en una parte central de la célula: el nucleoide (Figura\(\PageIndex{1}\)).

Figura\(\PageIndex{1}\): Esta figura muestra la estructura generalizada de una célula procariota. Todos los procariotas tienen ADN cromosómico localizado en un nucleoide, ribosomas, una membrana celular y una pared celular. Las otras estructuras mostradas están presentes en algunas, pero no en todas, bacterias.

A diferencia de las células procariotas, las células eucariotas tienen: 1) un núcleo unido a la membrana; 2) numerosos orgánulos unidos a la membrana como el retículo endoplásmico, aparato de Golgi, cloroplastos, mitocondrias y otros; y 3) varios cromosomas en forma de varilla. Debido a que el núcleo de una célula eucariota está rodeado por una membrana, a menudo se dice que tiene un “núcleo verdadero”. La palabra “orgánulo” significa “pequeño órgano” y, como ya se mencionó, los orgánulos tienen funciones celulares especializadas, así como los órganos de tu cuerpo tienen funciones especializadas.

En este punto, debe tener claro para usted que las células eucariotas tienen una estructura más compleja que las células procariotas. Los orgánulos permiten que diferentes funciones sean compartimentadas en diferentes áreas de la célula. Antes de pasar a los orgánulos, examinemos primero dos componentes importantes de la célula: la membrana plasmática y el citoplasma.

Figura\(\PageIndex{2}\): Estas cifras muestran los orgánulos principales y otros componentes celulares de una célula eucariota general.

Las mitocondrias (singular = mitocondrias) a menudo se llaman las “centrales eléctricas” o “fábricas de energía” de una célula porque son responsables de producir trifosfato de adenosina (ATP), la principal molécula portadora de energía de la célula. ATP representa la energía almacenada a corto plazo de la célula. La respiración celular es el proceso de producción de ATP utilizando la energía química que se encuentra en la glucosa y otros nutrientes. En las mitocondrias, este proceso utiliza oxígeno y produce dióxido de carbono como producto de desecho. De hecho, el dióxido de carbono que exhalas con cada respiración proviene de las reacciones celulares que producen dióxido de carbono como subproducto.

Las mitocondrias son orgánulos de doble membrana de forma ovalada (Figura\(\PageIndex{3}\)) que tienen sus propios ribosomas y ADN. Cada membrana es una bicapa de fosfolípidos incrustada con proteínas. La capa interna tiene pliegues llamados cristae. El área rodeada por los pliegues se llama matriz mitocondrial. Las cristae y la matriz tienen diferentes roles en la respiración celular.

Figura\(\PageIndex{3}\): Esta micrografía electrónica muestra una mitocondria vista con un microscopio electrónico de transmisión. Este orgánulo tiene una membrana externa y una membrana interna. La membrana interna contiene pliegues, llamados cristae, que aumentan su área superficial. El espacio entre las dos membranas se llama el espacio intermembrana, y el espacio dentro de la membrana interna se llama la matriz mitocondrial. La síntesis de ATP tiene lugar en la membrana interna. (crédito: modificación de obra de Matthew Britton; datos de barra de escala de Matt Russell)