Diferencias Fundamentales entre Células Eucariotas y Procariotas
La célula eucariota se caracteriza y se diferencia de la procariota por poseer el material genético en el núcleo, mientras que la procariota lo tiene libre en el citoplasma celular.
Estructuras Distintivas de Eucariotas
Mientras que la célula eucariota vegetal posee una estructura rígida externa llamada pared celular, compuesta por el polímero celulosa, la célula eucariota animal posee orgánulos exclusivos de ella, tales como:
- El centrosoma: Situado junto al núcleo celular y compuesto por dos centriolos, cuya función principal, entre otras, es la formación del huso acromático o huso mitótico durante la mitosis.
- Los lisosomas: Responsables de la digestión celular o degradación de sustancias.
Orgánulos Compartidos y sus Funciones
Ambas células poseen estructuras esenciales para sus procesos vitales:
Retículo Endoplasmático y Aparato de Golgi
Ambas poseen retículos endoplasmáticos que, en función de si se trata del retículo endoplasmático rugoso (RER) o del retículo endoplasmático liso (REL), realizarán la función de biosíntesis de proteínas y lípidos, respectivamente. Dichos retículos están siempre relacionados con el aparato de Golgi, lugar donde madurarán tanto lípidos como proteínas.
Peroxisomas
El peroxisoma también aparece en ambas células y se ocupa de la detoxificación celular gracias a dos enzimas denominadas oxidasa y catalasa.
Mitocondrias y Cloroplastos
Mientras que ambos tipos celulares presentan además mitocondrias, que es el orgánulo donde se realiza la respiración celular (mediante la cual la materia orgánica se oxida a materia inorgánica para sintetizar ATP, la moneda energética celular), tan solo la célula eucariota vegetal posee cloroplastos.
Los cloroplastos, además de dar color verde a las plantas por el pigmento clorofila, son donde se realiza la fotosíntesis. Esta consiste en la síntesis de materia orgánica (glucosa) a partir de materia inorgánica ($ ext{CO}_2$ y $ ext{H}_2 ext{O}$) usando la energía procedente de la luz solar, y consta de dos etapas diferenciadas y compartimentadas:
- Fase luminosa: Ocurre en los tilacoides.
- Fase oscura o ciclo de Calvin: Ocurre en el estroma.
El Núcleo Celular (Eucariotas)
En cuanto al núcleo celular presente en las eucariotas, consta de unas interrupciones de la doble membrana que sirven para comunicar el nucleoplasma con el citoplasma. Asimismo, en el centro del nucleoplasma se encuentra el nucléolo, cuya importante función es la formación o síntesis de ribosomas.
Metabolismo Celular: Catabolismo y Anabolismo
El metabolismo celular es el conjunto de todas las reacciones químicas que ocurren dentro de las células. Es fundamental para obtener la energía necesaria y los materiales requeridos para mantener la vida, el crecimiento y la reparación. Se compone de dos rutas interconectadas: el catabolismo y el anabolismo.
Catabolismo (Vía Destructiva)
El catabolismo es la fase de degradación. Su función es convertir moléculas orgánicas complejas en sencillas (como degradar azúcares a $ ext{CO}_2$). Es un proceso exergónico porque libera energía, que se almacena principalmente en forma de ATP y moléculas reductoras ($ ext{NADH}$). Sus reacciones son de oxidación.
Anabolismo (Vía Constructiva)
El anabolismo es la fase de síntesis. Su función es construir moléculas complejas (como proteínas o ácidos nucleicos) a partir de precursores sencillos. Es un proceso endergónico porque consume energía. Para esto, utiliza el ATP generado por el catabolismo. Sus reacciones son de reducción.
La diferencia esencial es su función con respecto a las moléculas y la energía (ATP):
- Catabolismo: Degrada (complejo a simple) y Produce ATP.
- Anabolismo: Sintetiza (simple a complejo) y Consume ATP.
Estructura y Transporte en la Membrana Plasmática
La membrana plasmática es una envoltura selectivamente permeable cuya función principal es regular el intercambio de sustancias, además de proteger la célula y permitir la comunicación con el exterior. Su estructura se describe con el Modelo del Mosaico Fluido, consistente en una bicapa de fosfolípidos donde las colas hidrófobas quedan orientadas hacia el interior, formando la barrera principal. Incrustadas en esta bicapa se encuentran las proteínas, encargadas del transporte y la recepción de señales; el colesterol, que regula la fluidez; y los carbohidratos (glicocálix), que actúan como identificadores celulares.
Mecanismos de Transporte a Través de la Membrana
El transporte a través de la membrana se divide en dos categorías:
Transporte Pasivo
No requiere gasto de energía (ATP), ya que las sustancias se mueven a favor del gradiente de concentración (de mayor a menor). Esto incluye:
- Difusión Simple: Para moléculas pequeñas como el $ ext{O}_2$.
- Difusión Facilitada: Para moléculas como la glucosa, que usan proteínas transportadoras.
- Ósmosis: Movimiento exclusivo del agua.
Transporte Activo
Sí requiere energía (ATP) porque mueve las sustancias en contra del gradiente (de menor a mayor concentración), utilizando proteínas bomba (ej. Bomba Sodio-Potasio).
Transporte por Vesículas
Finalmente, para mover grandes volúmenes o moléculas, la célula usa el transporte por vesículas:
- Endocitosis: Para introducir material (fagocitosis/pinocitosis).
- Exocitosis: Para expulsar material.