La célula es la unidad estructural, funcional y genética de los seres vivos. Las células procariotas (bacterias y arqueas) no tienen núcleo ni orgánulos membranosos; las eucariotas (protoctistas, hongos, plantas y animales) tienen un núcleo y un sistema de membranas internas que divide el trabajo en compartimentos especializados.
Objetivos
- Comparar célula procariota y eucariota, animal y vegetal
- Describir el modelo de mosaico fluido de la membrana plasmática
- Explicar los tipos de transporte de membrana: pasivo, activo y en masa
- Relacionar cada orgánulo con su estructura y su función
1. Tipos de células
| Característica | Procariota | Eucariota animal | Eucariota vegetal |
|---|---|---|---|
| Núcleo | No (nucleoide) | Sí | Sí |
| Orgánulos membranosos | No | Sí | Sí |
| Ribosomas | 70S | 80S (70S en mitocondrias) | 80S (70S en mitocondrias y cloroplastos) |
| Pared celular | Sí, de peptidoglucano (bacterias) | No | Sí, de celulosa |
| Cloroplastos | No | No | Sí |
| Centrosoma con centriolos | No | Sí | No |
| Vacuolas | No | Pequeñas | Una o pocas, muy grandes |
2. La membrana plasmática
Modelo de mosaico fluido (Singer y Nicolson, 1972): La membrana es una bicapa lipídica (fosfolípidos, colesterol en animales) en la que se insertan proteínas integrales (atraviesan la bicapa) y periféricas (adosadas). Es fluida: los lípidos y muchas proteínas se desplazan lateralmente. Es asimétrica: los glúcidos (glucolípidos y glucoproteínas) solo están en la cara externa, formando el glucocálix.
- Funciones: barrera con permeabilidad selectiva, transporte, recepción de señales (receptores), reconocimiento celular (glucocálix), uniones entre células.
- La fluidez aumenta con la temperatura y con los ácidos grasos insaturados o de cadena corta; el colesterol la estabiliza.
3. Transporte a través de la membrana
| Tipo | Mecanismo | Ejemplos |
|---|---|---|
| Difusión simple | A favor de gradiente, a través de la bicapa, sin gasto de energía | O₂, CO₂, etanol, urea, moléculas pequeñas apolares |
| Difusión facilitada | A favor de gradiente, mediante proteínas canal o transportadoras (permeasas), sin gasto de energía | Iones por canales; glucosa; agua por acuaporinas |
| Transporte activo | En contra de gradiente, con proteínas transportadoras y gasto de ATP | Bomba de Na⁺/K⁺: saca 3 Na⁺ y mete 2 K⁺ por cada ATP |
| Endocitosis | La membrana engloba partículas en vesículas | Fagocitosis (sólidos), pinocitosis (líquidos), mediada por receptor (colesterol) |
| Exocitosis | Vesículas que se fusionan con la membrana y vierten su contenido | Secreción de hormonas y neurotransmisores |
4. Sistema de endomembranas y núcleo
| Estructura | Descripción | Función |
|---|---|---|
| Núcleo | Envoltura doble con poros; cromatina; nucléolo | Contiene el ADN; replicación y transcripción; el nucléolo forma los ribosomas |
| Retículo endoplasmático rugoso | Sacos aplanados con ribosomas adheridos | Síntesis y glucosilación de proteínas de membrana y de secreción |
| Retículo endoplasmático liso | Túbulos sin ribosomas | Síntesis de lípidos, detoxificación, almacén de Ca²⁺ |
| Aparato de Golgi | Dictiosomas: cisternas con cara cis (entrada) y trans (salida) | Modifica, clasifica y empaqueta proteínas y lípidos; secreción; forma lisosomas |
| Lisosomas | Vesículas con hidrolasas ácidas (pH ≈ 5) | Digestión intracelular, autofagia |
| Vacuolas | Vesículas grandes (vegetales) | Almacén, turgencia, crecimiento celular |
Una proteína de secreción sigue esta ruta: ribosoma del RER → RER → vesícula de transición → Golgi (cis → trans) → vesícula de secreción → exocitosis.
5. Orgánulos energéticos y otros componentes
| Estructura | Descripción | Función |
|---|---|---|
| Mitocondrias | Doble membrana; la interna forma crestas; matriz con ADN circular y ribosomas 70S | Respiración celular: ciclo de Krebs (matriz), cadena respiratoria y síntesis de ATP (membrana interna) |
| Cloroplastos | Doble membrana; tilacoides apilados en grana; estroma con ADN y ribosomas 70S | Fotosíntesis: fase luminosa (tilacoides) y ciclo de Calvin (estroma) |
| Peroxisomas | Vesículas con oxidasas y catalasa | Oxidación de ácidos grasos de cadena muy larga, detoxificación; la catalasa descompone el H₂O₂ |
| Ribosomas | Sin membrana; subunidad mayor y menor (80S = 60S + 40S; 70S = 50S + 30S) | Síntesis de proteínas |
| Citoesqueleto | Microfilamentos (actina, ≈ 7 nm), filamentos intermedios (≈ 10 nm), microtúbulos (tubulina, ≈ 25 nm) | Forma, movimiento, transporte interno, huso mitótico |
| Centrosoma, cilios y flagelos | Centriolos (9 tripletes de microtúbulos); cilios y flagelos con axonema 9 + 2 | Organiza los microtúbulos; movimiento celular |
Teoría endosimbiótica (Lynn Margulis): Mitocondrias y cloroplastos proceden de bacterias englobadas por una célula ancestral. Pruebas: doble membrana, ADN circular propio, ribosomas 70S, división por bipartición y tamaño similar al de una bacteria.
Recuerda
- Procariotas: sin núcleo ni orgánulos membranosos, ribosomas 70S; eucariotas: núcleo, endomembranas, ribosomas 80S.
- Mosaico fluido: bicapa lipídica fluida y asimétrica con proteínas; glucocálix en la cara externa.
- Pasivo (a favor de gradiente, sin energía) frente a activo (en contra, con ATP); endocitosis y exocitosis.
- Ruta de secreción: RER → Golgi → vesícula → exocitosis.
- Mitocondrias y cloroplastos: doble membrana, ADN circular y ribosomas 70S (endosimbiosis).
¡Ahora te toca a ti!
Comprueba que lo has entendido con los ejercicios y repasa con el resumen.