estrutura y funcion de las celulas eucariontes y procariontes

ESTRUCTURAS:

La célula procariótica. Una célula procariótica típica de una Eubacteria o una Arqueobacteria posee generalmente las siguientes partes: pared celular, membrana citoplasmática, ribosomas, inclusiones, y el genóforo (también conocido como nucleoide). Cómo son estas estructuras y cuáles son sus funciones será desarrollado en los párrafos siguientes.
La membrana citoplasmática es la barrera esencial de permeabilidad que separa el interior del exterior de la célula. La pared celular es una estructura rígida situada por fuera de la membrana plasmática, que confiere la forma a la célula y la protege de un entorno osmótico hostil. Los ribosomas son pequeñas partículas compuestas de ácido ribonucleico (RNA) y proteínas. Una sola célula procariótica puede tener hasta 10.000 ribosomas. Los ribosomas constituyen una parte fundamental de la maquinaria implicada en la síntesis proteica. En ocasiones los procariotas también presentan inclusiones que son acúmulos de materiales de reserva como carbono, nitrógeno, azufre o fósforo. Estos acúmulos se forman cuando estos compuestos se encuentran en exceso en el medio ambiente, con el fin de poder ser utilizados en situaciones de carencia.
La zona nuclear de los procariotas difiere significativamente de la de los eucariotas, dado que los procariotas no poseen un verdadero núcleo. En los procariotas la función del núcleo la realiza una única molécula de ácido desoxirribonucleico (DNA). El DNA se encuentra en forma más o menos libre en el interior de la célula procariótica, si bien en microscopía electrónica se detecta en una forma agregada a la que se denomina nucleoide. En algunas ocasiones, y sólo por homología con los eucariotas, al DNA de los procariotas se le denomina cromosoma.
Muchas de las bacterias, pero no todas, son capaces de desplazarse. Cuando se produce, el movimiento de los procariotas se debe generalmente a unas estructuras denominadas flagelos. Cada flagelo está formado por una única proteína tubular enrollada. En medio líquido, la rotación de los flagelos provoca la propulsión de la célula. Los flagelos bacterianos son observables en microscopio óptica mediante el empleo de tinciones, y son claramente visibles en microscopía electrónica.
Morfología de los procariotas. A la forma de una célula se le denomina morfología celular. A las diferentes formas bacterianas se les ha dado diferentes nombres, y en la imagen de la izquierda se muestran algunas representaciones esquemáticas de estas morfologías junto con microfotografías de contraste de fases. A las bacterias de forma esférica u ovoide se les denomina cocos. A las de forma cilíndrica se les denomina bacilos. Algunos bacilos curvados que presentan formas espirales se denominan espirilos.
En muchos procariotas las células se mantienen juntas después de la división celular, formando grupos, y este tipo de agrupaciones son en muchos casos característicos de los diferentes tipos de microorganismos. Por ejemplo, algunos cocos y bacilos pueden formar largas cadenas. Algunos cocos se disponen en finas capas de células, mientras que otros forman estructuras tridimensionales de forma cúbica, o agrupaciones más irregulares con una morfología similar. Distintos grupos de bacterias pueden ser inmediatamente reconocidas gracias a sus formas peculiares. Algunos ejemplos incluyen a las espiroquetas, que son bacterias con forma de sacacorchos, bacterias con apéndices, que poseen protuberancias celulares en forma de largos tubos o tallos, y las bacterias filamentosas, que producen largas y delgadas células o cadenas de células. Debe quedar claro que las morfologías que aparecen en la imagen son morfologías representativas; variaciones de estos tipos básicos de morfología se han descrito en microorganismos recientemente descubiertos.
La célula eucariótica. Las células eucarióticas son más grandes y de estructura más compleja que las procarióticas, y una diferencia fundamental es que las células eucarióticas poseen un verdadero núcleo. La imagen corresponde a una microfotografía electrónica de una sección fina de una célula de levadura, un microorganismo eucariota típico. El diámetro de la célula es de alrededor 8 μm. El núcleo es una estructura envuelta por una membrana en la que se localiza el DNA. En el núcleo el DNA se organiza en cromosomas, unas estructuras que se mantienen prácticamente invisibles salvo en el momento de la división. Antes de que ocurra la división celular, los cromosomas se duplican y posteriormente se condensan y compactan, para luego dividirse a la par que el núcleo. Al proceso de división nuclear en eucariotas se le denomina mitosis, y es un proceso complejo y finamente regulado. De la división de una célula parental se producen dos células idénticas, cada una de ellas recibe un núcleo con igual dotación cromosómica.
Las células eucarióticas poseen igualmente otra serie de estructuras internas denominadas orgánulos internos, en las cuales tienen lugar muchas de las funciones celulares. Los orgánulos internos no existen en células procarióticas, aunque los procesos fisiológicos que se llevan a cabo en estos orgánulos, como la respiración y la fotosíntesis, también pueden darse en las células procarióticas. Un tipo de orgánulos interno presente en la mayoría de las células eucarióticas son las mitocondrias. Las mitocondrias son los orgánulos en los que se realizan las funciones de generación de energía. La energía que se genera en las mitocondrias es posteriormente utilizada por toda la célula.
Las algas son microorganismos eucarióticos capaces de realizar la fotosíntesis. En estos microorganismos, al igual que en las plantas verdes, se encuentra otro tipo de orgánulo: el cloroplasto. Los cloroplastos son verdes, acumulan la clorofila y son los responsables de la captación de la energía de la luz necesaria para llevar a cabo la fotosíntesis.
El tamaño de las células microbianas y la importancia de ser pequeño. Los procariotas comprenden tamaños que van desde 0.1-0.2 μm de ancho a más de 50 μm de diámetro. Algunos procariotas excepcionalmente grandes, como el microorganismo Epulopiscium fishelsoni, simbionte del pez cirujano (un pez que vive en los arrecifes de coral, perteneciente a la familia de los Acanthuridae, y de nombre específico Paracanthus hepatus). Estos microorganismos pueden alcanzar 50 μm de diámetro y llegar a medir 0.5 milímetros de largo. Sin embargo, las dimensiones de un procariota medio de forma bacilar, como Escherichia coli, por ejemplo, son de 1 x 3 μm. Una célula eucariótica típica puede variar de 2 μm a 200 μm de diámetro. Por lo tanto, la mayoría de los procariotas son comparativamente mucho más pequeños que los eucariotas, y el pequeño tamaño de los procariotas determina varias de sus propiedades biológicas. Por ejemplo, el ritmo con el que los nutrientes y las sustancias de desecho pasan respectivamente al interior y al exterior de la células es, en general, inversamente proporcional al tamaño celular. Este flujo puede afectar profundamente los ritmos metabólicos y de crecimiento. Este hecho se debe a que las velocidades de transporte son parcialmente dependientes de la superficie de membrana disponible. Y en relación al tamaño celular, las células pequeñas tienen mayor superficie relativa disponible que las células grandes. Este hecho se hace más patente en el caso de los cuerpos esféricos, en los cuales el volumen es una función del cubo del radio (V = 4/3 πr3), mientras que la superficie es función del cuadrado del radio (S = 4πr2). La relación superficie/volumen de una esfera puede por tanto ser expresada como 3/r. Las células con menor radio poseen una relación superficie/volumen más ventajosa, y de ahí que puedan llevar a cabo los intercambios con el medio en condiciones más ventajosas. Esta ventaja de las células pequeñas permite que en general los procariotas alcancen mayores tamaños de población que los eucariotas en la mayoría de los hábitats microbianos, debido a las mayores tasas de crecimiento en comparación con los eucariotas. Estas tasas de crecimiento y los tamaños de población alcanzados permiten a los procariotas causar cambios importantes en los parámetros fisicoquímicos de un ecosistema en tiempos relativamente cortos.
Vamos ahora a estudiar con más detenimiento varias de las estructuras celulares. El objetivo es describir los sillares que componen estas estructuras y analizar su organización en relación a la función celular que desempeñan. Iniciamos este análisis con la membrana plasmática, una estructura que es crítica para que la célula pueda realizar sus funciones vitales.

FUNCION


Hoy día la célula se define como "la unidad viva más pequeña capaz de crecimiento autónomo y reproducción, así como de utilizar sustancias alimenticias químicamente diferentes de sí misma".
La teoría de que Ia célula es la unidad fundamental de toda materia viva es una de las ideas unificadoras más importantes de la biología. Una célula sola es una entidad, aislada de otras células por una pared, o membrana, que contiene en su interior diversas estructuras subcelulares, algunas de las cuales se encuentran en todas las células y otras aparecen sólo en ciertas células. Todas las células presentan ciertas características químicas en común, tales como tener proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y polisacáridos. Debido a que esos componentes químicos son comunes a todo el mundo vivo se piensa que todas las células descienden de algún antepasado común, de una célula prìmordial. Las células microbianas muestran una variación de tamaño limitada, aunque grande. Algunas células microbianas son mucho mayores que muchas células humanas. El protozoo unicelular Paramecium tiene 4800 veces el peso de un glóbulo rojo humano.
Si bien cada tipo de célula tiene una estructura y tamaño definidos, las céluIas no deben considerarse cuerpos inalterables: una célula es una unidad dinámica que constantemente sufre cambios y sustituye sus partes. Incluso si no está creciendo, toma continuamente materiales de su medio y los transforma en sustancia propia. A1 mismo tiempo, arroja constantementc a su medio materiales celulares y productos de desecho. Una célula es, por tanto, un sistema abierto siempre cambiante que pérmanece siempre el mismo.
Todas las células vivas son fundamentalmente semejantes. Están constituidas por el protoplasma (del griego 'protos' -primario- y 'plasma' -formación-) que es un complejo orgánico compuesto básicamente de proteínas, grasas y ácidos nucleicos; todas están rodeadas por membranas limitantes o paredes celulares y todas poseen un núcleo o sustancia nuclear equivalente.
Todos los sistemas biológicos tienen una serie de caracteres comunes: capacidad de reproducción; capacidad de absorber sustancias nutritivas y metabolizarlas para obtener energía y desarrollarse; capacidad de expulsar los productos de desecho; capacidad de respuesta a los estímulos del medio externo; capacidad de mutación.
La célula es pues la unidad básica de la vida.