Existen dos grandes grupos de células:
- Procariotas, cuya característica más importante es la carencia de un núcleo definido.
- Eucariotas, que tienen un núcleo definido y son las que se encuentran en animales y vegetales.
Todas las células con núcleo se componen de núcleo, membrana plasmática y citoplasma. El núcleo guarda la información hereditaria, que transmite las características del organismo de generación en generación. Además, coordina las funciones que la célula lleva a cabo. La membrana plasmática rodea a la célula y la separa del medio. Permite la entrada de alimentos y la salida de desechos. Dentro de la membrana plasmática se encuentra el citoplasma, que contiene pequeñas estructuras denominadas orgánulos. En cada uno de ellos tiene lugar las diferentes funciones que la célula realiza.
Las características de la estructura de la célula son:
- Individualidad: Todas las células están rodeadas por una envoltura que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene el potencial de membrana. Esta envoltura puede ser una bicapa lipídica desnuda, en células animales; una pared de polisacárido, en hongos y vegetales; una membrana externa y otros elementos que definen una pared compleja, en bacterias Gram negativas; una pared de peptidoglicano, en bacterias Gram positivas; o una pared de variada composición, en arqueas.
- Contienen un medio interno acuoso, el citosol, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que están inmersos los orgánulos celulares.
- Poseen material genético en forma de ADN, que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular, y de ARN, para que el ADN se manifieste.
- Tienen enzimas y otras proteínas, que sustentan un metabolismo activo.
El interior de cualquier célula animal o vegetal tiene muchas estructuras llamadas orgánulos.
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| Célula animal |
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| célula vegetal |
Tanto las células vegetales como las animales tienen muchos orgánulos en común. En algunos casos, como en las células vegetales, estas tienen más tipos de orgánulos comparadas con las células animales. Todos los orgánulos de una célula realizan funciones diferentes. Éstos son algunos de los nombres y descripciones de los orgánulos se encuentran comúnmente en las células:
Membrana Celular: Es el limite externo de la célula, está formada por fosfolípidos y su función es delimitar la célula y controlar lo que entra y sale de ella.
Membrana plasmática es la membrana que rodea la célula eucariota se compone de dos capas de lípidos llamada "bicapa lipídica". Los lípidos que están presentes en la membrana plasmática se llaman "fosfolípidos".
Estas capas de lípidos están formadas por una serie de ácidos grasos en la que se embeben moléculas de colesterol y proteínas. El ácido graso que forma esta membrana tiene dos partes diferentes, una pequeña cabeza que es la parte hidrófila y otra parte, la doble cola del ácido graso, que es repelente al agua o hidrófoba.
La membrana plasmática está organizada de tal forma que las colas de los ácidos grasos se ven unas a otras en el interior y la cara se dirige hacia el exterior de la membrana. Es decir, las dos capas de fosfolípidos se sitúan con las cabezas hacia fuera y las colas, enfrentadas, hacia dentro. De esta forma, los grupos hidrófilos se dirigen hacia la fase acuosa, los de la capa exterior de la membrana hacia el líquido extracelular y los de la capa interior hacia el citoplasma.
Canales ó poros: Son canales en la membrana plasmática de la célula. Cada canal se compone de ciertas proteínas cuya función es controlar el movimiento de nutrientes y agua en la célula.
Núcleo. El núcleo es el centro de control de la célula. Está rodeado por una membrana, es esférico y mide unas 5 µm de diámetro. Es el mayor orgánulo de la célula y contiene el ADN (ácido desoxirribonucleico) de la célula. Las moléculas de ADN contienen toda la información para que las células vivan y puedan realizar sus funciones y reproducirse. El ADN y las proteínas están organizadas en cromosomas que suelen aparecer dispuestos en pares idénticos. Los cromosomas están muy retorcidos y enmarañados y es difícil identificarlos por separado.
Nucleolo: Estructura situada dentro del núcleo celular que interviene en la formación de los ribosomas (orgánulos celulares encargados de la síntesis de proteínas). Aquí es donde los ribosomas y otros materiales entran y salen del núcleo a la célula. El núcleo celular puede contener uno o varios nucleolos, que aparecen como zonas densas de fibras y gránulos de forma irregular. No están separados del resto del núcleo por estructuras de membrana. Los círculos en la superficie del núcleo son los poros nucleares.
Nucleoplasma: El núcleo de las células eucariotas es una estructura discreta que contiene los cromosomas, recipientes de la dotación genética de la célula. Está separado del resto de la célula por una membrana nuclear de doble capa y contiene un material llamado nucleoplasma. La membrana nuclear está perforada por poros que permiten el intercambio de material celular entre nucleoplasma y citoplasma.
Cromatina: complejo macromolecular formado por la asociación de ácido desoxirribonucleico o ADN y proteínas básicas, las histonas, que se encuentra en el núcleo de las células eucarióticas.
Retículo endoplásmatico (RE): Es una red de membranas en el citoplasma de la célula que fabrican y transportan materiales dentro de las células con núcleo (células eucarióticas). El RE está formado por túbulos ramificados limitados por membrana y sacos aplanados que se extienden por todo el citoplasma (contenido celular externo al núcleo) y se conectan con la doble membrana que envuelve al núcleo. Hay dos tipos de RE: liso y rugoso.
Cuando el RE tiene ribosomas adheridos se llama RE rugoso y RE liso cuando no tienen ribosomas en el RE.
El retículo endoplásmatico rugoso es donde más se produce la síntesis de proteínas en la célula. La función del retículo endoplásmico liso es sintetizar los lípidos en la célula. El RE liso también ayuda en la desintoxicación de sustancias dañinas en la célula.
Ribosomas: Son orgánulos visibles al microscopio electrónico como partículas esféricas. Son complejos supramoleculares encargados de ayudar en la síntesis de las proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero. Se forman en el núcleo y desempeñan su función de síntesis de proteínas en el citoplasma. Están formados por ARN ribosómico y por diversos tipos de proteínas. En las células, estos orgánulos aparecen en diferentes estados de disociación. Cuando están completos, pueden estar aislados o formando grupos llamados polisomas. También pueden aparecer asociados al retículo endoplasmático rugoso o a la envoltura nuclear.
Los ribosomas están compuestos de dos partes, llamados subunidades. Una unidad es más grande que la otra por lo que se llaman subunidades grandes y pequeñas.
Algunos ribosomas se encuentran en el citoplasma, pero la mayoría están unidos al retículo endoplásmatico. Mientras están unidas al RE, los ribosomas producen proteínas que la célula necesita y también otras proteínas que serán exportadas fuera de la celular hacia otras partes del cuerpo para desempeñar sus respectivas funciones.
Los ribosomas utilizan las instrucciones genéticas contenidas en el ácido ribonucleico (ARN) para enlazar secuencias específicas de aminoácidos y formar así proteínas. Los ribosomas se encuentran en todas las células y también dentro de dos estructuras celulares llamadas mitocondrias y cloroplastos. Casi todos flotan libremente en el citoplasma (el contenido celular situado fuera del núcleo), pero muchos están enlazados a redes de túbulos envueltos en membranas que ocupan toda la masa celular y constituyen el llamado retículo endoplasmático.
Aparato de Golgi: Es un orgánulo vesicular interconectado que forma cisternas, tubos aplanados y sáculos comunicados entre sí. Este orgánulo de la célula es el responsable de la correcta clasificación y envío de las proteínas producidas en el RE.
Al igual que los paquetes de correo que debe tener una dirección correcta de envío, las proteínas producidas en el RE, deben ser correctamente enviadas a su respectiva dirección.
En la célula, el transporte y la clasificación se realizada por el aparato de Golgi. Es un paso muy importante durante la síntesis de proteínas. Si el aparato de Golgi comete un error en el envío de las proteínas a la dirección correcta, determinadas funciones en la célula puede parar.
El Aparato de Golgi nterviene en funciones relacionadas con la síntesis proteica, glicosilación de proteínas, metabolismo de lípidos y algunos esteroides, detoxificación, así como el tráfico de vesículas.
Este orgánulo lleva el nombre de un cirujano Italiano llamado Camillo Golgi. Fue el primero en describir este orgánulo en la célula. También es el único orgánulo que se escribe con mayúscula.
Mitocondrias: diminuta estructura celular alargadas de doble membrana que se encuentran en el hialoplasma (citoplasma transparente) de la célula y contienen enzimas que ayudan a transformar material nutritivo en el compuesto rico en energía trifosfato de adenosina (ATP), que actúa como combustible celular. Aquí es de donde sale la energía para la célula. Por esta función que desempeñan, llamada respiración, se dice que las mitocondrias son el motor de la célula. .
Cada tipo de célula tiene una cantidad diferente de mitocondrias. Hay más mitocondrias en las células que tienen que realizar mucho trabajo, por ejemplo las células musculares de la pierna, las células musculares del corazón, etc. Otras células necesitan menos energía para hacer su trabajo por lo cual tienen menos mitocondrias. Las mitocondrias suelen concentrarse cerca de las estructuras celulares que necesitan gran aportación de energía, como el flagelo que dota de movilidad a los espermatozoides de los vertebrados y a las plantas y animales unicelulares.
Cloroplastos: diminutas estructuras verdes y esféricas que son esenciales para el proceso de la fotosíntesis. En este orgánulo la energía de la luz del sol se convierte en energía química. En este proceso, la energía solar que se recibe se combina con agua y dióxido de carbono en presencia de una molécula de clorofila, para producir oxígeno e hidratos de carbono.
Los cloroplastos se encuentran sólo en las células vegetales, no las células animales. La energía química que se produce en los cloroplastos finalmente se utiliza para hacer carbohidratos como el almidón, que se almacenan en la planta.
Los cloroplastos contienen pigmentos diminutos llamados clorofilas, que son responsables de atrapar la energía de la luz del sol.
Sin el proceso de la fotosíntesis, la atmósfera no contendría el oxígeno suficiente para mantener la vida animal.
Vesículas: Este orgánulo ayuda a almacenar y transportar los productos producidos por la célula.
Las vesículas son los vehículos de transporte y de entrega de materiales a partes de la célula o pueden transportar materiales fuera de la célula en un proceso llamado exocitosis.
Vacuolas: Las células vegetales tienen lo que parece un espacio vacío muy grande en el centro. Este espacio se llama la vacuola.
La vacuola contiene grandes cantidades de agua y otros materiales importantes, tales como azúcares, iones y pigmentos.
En las células vegetales, las vacuolas ocupan la mitad del volumen celular y en ocasiones pueden llegar hasta casi la totalidad. También, aumentan el tamaño de la célula por acumulación de agua.
Las vacuolas vegetales, numerosas y pequeñas en células meristemáticas y escasas y grandes en células diferenciadas, son orgánulos exclusivos de las células vegetales. Inmersas en el citosol, están delimitadas por el tonoplasto, una membrana lipídica. Sus funciones son: facilitar el intercambio con el medio externo, mantener la turgencia celular, la digestión celular y la acumulación de sustancias de reserva y subproductos del metabolismo.
Citoplasma: Un término para todo el contenido de una célula aparte del núcleo, engloba numerosas estructuras especializadas y orgánulos. A pesar de que la ilustración no parece, el citoplasma contiene principalmente agua.
Algunos datos curiosos sobre el agua y el cuerpo humano:
- Un cuerpo humando de un adulto contiene entre 50 y 65 por ciento de agua.
- El cuerpo de un niño tiene un poco más de 75 por ciento agua en un.
- El cerebro humano es aproximadamente 75 por ciento de agua.
Pared celular y plasmodesmos: Además de las membranas celulares, las plantas tienen paredes celulares. Las paredes celulares proporcionan protección y apoyo para las plantas.
A diferencia de las membranas celulares materiales no pueden pasar a través de las paredes celulares. Esto sería un problema para las células vegetales por si no fuera por las aberturas especiales llamadas plasmodesmos.
Estas aperturas se utilizan para la comunicación y el transporte de materiales entre las células vegetales, porque las membranas celulares son capaces de tocar y por lo tanto poder intercambiar materiales necesarios.
Peroxisomas: Estos orgánulos tienen como función juntar y descomponer las sustancias químicas que son tóxicas para la célula.
Centriolos: Estos orgánulos son una pareja de estructuras que forman parte del citoesqueleto de células animales y entran en acción cuando las células se dividen, ayudando a la organización de los cromosomas.
Son dos estructuras de forma cilíndrica que se encuentran en el centro de un orgánulo de las células eucariotas denominado centrosoma o centro organizador de microtúbulos que permiten la polimerización de microtúbulos de dímeros de tubulina que forman parte del citoesqueleto. Están rodeados de un material proteico denso llamado material pericentriolar.
Al par de centriolos se conoce con el nombre de diplosoma; éstos se disponen perpendicularmente entre sí.
Al par de centriolos se conoce con el nombre de diplosoma; éstos se disponen perpendicularmente entre sí.
Sus funciones son participar en la mitosis y en la citocinesis, así como intervenir en la nucleación de microtúbulos.
Lisosomas: Sacos delimitados por una membrana que se encuentran en las células con núcleo (eucariotas) y contienen enzimas hidrolíticas digestivas que degradan moléculas complejas ayudando a romper las moléculas grandes en trozos más pequeños que la célula puede utilizar. Los lisosomas abundan en las células encargadas de combatir las enfermedades, como los leucocitos, que destruyen invasores nocivos y restos celulares.
Los lisosomas tienen una forma muy variable y no se ha demostrado su existencia en células vegetales.
Una característica común a todos los lisosomas es que poseen hidrolasas ácidas: proteasas, nucleasas, glucosidasas, lisozimas, arilsulfatasas, lipasas, fosfolipasas y fosfatasas.
Los lisosomas proceden de la fusión de vesículas procedentes del aparato de Golgi, que, a su vez, se fusionan en un tipo de orgánulo denominado endosoma temprano, el cual, al acidificarse y ganar en enzimas hidrolíticas, pasa a convertirse en el lisosoma funcional. Sus funciones abarcan desde la degradación de macromoléculas endógenas o procedentes de la fagocitosis a la intervención en procesos de apoptosis.
Citoesqueleto: Formado por filamentos y túbulos que ayudan a dar forma y soportar la célula. También ayuda a mover las cosas dentro de la célula. Con fines de ilustrarlo, el citoesqueleto se dibuja en un solo lugar de la celula, cuando en realidad se encuentra en toda la célula entera.
Cilios y flagelos: Se trata de especializaciones de la superficie celular con motilidad; con una estructura basada en agrupaciones de microtúbulos, ambos se diferencian en la mayor longitud y menor número de los flagelos, y en la mayor variabilidad de la estructura molecular de estos últimos.