Célula eucariota

 

As células eucariotas son normalmente máis grandes que as procariotas. Teñen diversas estruturas internas rodeadas de membrana, chamadas orgánulos, e un citoesqueleto composto de filamentos e túbulos proteicos. O ADN eucariota está asociado a proteínas histonas e distribuído formando cromosomas liñais, que son arrastrados aos polos da célula polo fuso acromático durante a división celular.

As células eucariotas teñen un extenso sistema de membranas interno, que forma diversos orgánulos, e que en conxnto recibe o nome de sistema endomembranoso.^[1] Os compartimentos máis simples son as vesículas ou vacúolos, que se poden formar por evaxinación doutras membranas. Moitas células inxiren alimentos e outros materiais mediante o proceso da endocitose, no que a membrana celular se invaxina para formar unha vesícula ou vacúolo fagocítico.

O núcleo está rodeado de dobre membrana (envoltura nuclear), con poros que permiten o paso de materiais entre o núcleo e o citoplasma. A membrana nuclear esténdese na súa parte citoplasmática formando un amplo sistema membranoso de láminas e tubos chamado retículo endoplasmático, que está implicado na formación de lípidos de membrana e de proteínas, xa que ten unha porción con ribosomas adheridos á súa membrana. Do retículo endoplasmático despréndense vesículas cargadas con proteínas, que xeralmente van parar ao aparato de Golgi, outro gran orgánulo membranoso.

 

Algunhas vesículas están especializadas en determinadas funcións. Por exemplo, os lisosomas conteñen encimas que degradan os contidos dos vacúolos fagocíticos, e os peroxisomas utilízanse para realizar reaccións oxidativas e eliminar o peróxido de hidróxeno, que é tóxico. Moitos protozoos teñen vacúolos contráctiles, que recollen e expulsan o exceso de auga. Nas plantas a maioría do volume celular está ocupado por un gran vacúolo central, no que se almacena auga ou outras substancias.

Non todos os compoñentes celulares están rodeados de membrana. Algúns como os ribosomas carecen de membrana e son pequenos conxuntos de ARNr e proteínas dunhas poucas decenas de nanómetros e subdivididos en subunidade maior e menor. Realizan a síntese de proteínas.

As mitocondrias son orgánulos que se encontran en practicamente todos os eucariotas, xa que neles a célula produce a enerxía que necesita para funcionar, que almacena en forma de ATP, que se orixina mediante o proceso da respiración celular.^[2] Están rodeadas por unha dobre membrana (cada unha das cales é unha bicapa lipídica con proteínas), e a súa membrana interna está invaxinada formando cristas. As mitocondrias conteñen o seu propio ADN. Crese que as mitocondrias se orixinaron por un proceso de endosimbiose entre dúas células, unha pequena, probablemente unha proteobacteria que podía facer a respiración celular aerobia, que se convertería nas mitocondrias, e outra máis grande. Uns poucos protozoos parece que perderon secundariamente as súas mitocondrias e teñen no seu lugar hidroxenosomas e mitosomas, que seguramente derivan das mitocondrias.

As plantas e algas teñen plastidios, dos cales carecen os animais. O tipo máis importante de plastidio é o cloroplasto. Os cloroplastos teñen o seu propio ADN e crese que tamén se orixinaron por endosimbiose, cando unha célula procariótica con capacidade fotosintética pasou a vivir dentro doutra célula máis grande heterótrofa. Os cloroplastos conteñen clorofila e producen azucres por medio da fotosíntese. Algúns tipos de plastidios están especializados en almacenar substancias como amidón (amiloplastos) ou pigmentos (cromoplastos). Algúns protistas que conteñen plastidios obtiveron estes de forma secundaria, é dicir, por simbiose con outros microorganismos que xa tiñan plastidios.

 

A célula eucariota ten no citoplasma un conxunto de filamentos proteicos de distintos grosores, que forman o seu citoesqueleto. Estes filamentos poden ser microfilamentos, filamentos intermedios e microtúbulos, de menor a maior grosor. Danlle forma á célula, interveñen no movemento, na división celular, na contractilidade e son os compoñentes dos cilios, flaxelos e centríolos. Son esenciais para as respostas migratorias como a quimiotaxe e quimiocinese.

Moitos eucariotas teñen proxeccións citoplasmáticas longas e finas, móbiles, chamadas flaxelos e cilios (chamados en conxunto undulipodios),^[3] que interveñen no movemento, alimentación e sensibilidade. Son distintos dos flaxelos bacterianos. Están formados por un conxunto de microtúbulos que nacen dun corpo basal ou cinetosoma, similar a un centríolo.

Os centríolos son estruturas cilíndricas formadas por microtúbulos que están ausentes nas plantas superiores. Son o centro de ensamblaxe de microtúbulos na célula animal e dos cilios e flaxelos, e nas células que os teñen interveñen na formación do fuso mitótico.

Algúns protistas teñen outros orgánulos especializados sostidos por microtúbulos. Entre eles están os protozoos radiolarios e heliozoos, que producen axopodios, que usan para a flotación ou captura de presas, e as haptófitas, que teñen un orgánulo peculiar de tipo flaxelo chamado haptonema.

As células das plantas e as dos fungos están rodeadas por unha parede celular, que está ausente na célula animal. A das plantas está feita de fibras de celulosa e unha matriz doutros polisacáridos. A dos fungos é de quitina. A parede dálle á célula soporte, protección contra os fenómenos osmóticos e outras condicións externas, e un mecanismo de filtración.

As principais diferenzas entre as células eucariotas e procariotas son:

• As eucariotas son de maior tamaño (en xeral decenas de microns) que as procariotas (de 1 a 5 microns).
• As eucariotas teñen o seu material xenético rodeado por unha envoltura membranosa, que constitúe un núcleo. As procariotas, aínda que teñen o seu ADN no centro da célula (zona chamada nucleoide) non está rodeado de membrana e non teñen núcleo.
• As eucariotas son células moito máis complexas, con moitas partes internas e orgánulos membranosos. As procariotas son células internamente sinxelas, case sen orgánulos (os principais son os ribosomoas), e, aínda que algunhas poden ter membranas internas (nas bacterias fotosintéticas, por exemplo) ou repregamentos da membrana, nunca teñen orgánulos membranosos comparables cos das células eucariotas.
• As células procariotas teñen unha parede celular formada por peptidoglicano (mureína). As células eucariotas nunca teñen parede de peptidoglicano; algunhas carecen de parede (célula animal), e outras teñen parede de celulosa (plantas) ou quitina (fungos).
• O ADN eucariota é unha molécula liñal, con extremos, que se asocia con proteínas histonas formando cromosomas, normalmente varios. As células procarióticas teñen xeralmente ADN circular e non está asociado a histonas, e normalmente é unha soa molécula de ADN grande (poden ter tamén pequenos plásmidos).
• Os ribosomas eucariotas son máis grandes, de 80S. Os procarióticos son pequenos, de 70S. Non obstante, dentro das mitocondrias e cloroplastos hai ribosomas pequenos de tipo bacteriano, o que é unha proba da súa orixe bacteriana endosimbiótica.
• Os flaxelos eucariotas están formados por unha estrutura 9+2 de microtúbulos bastante complexa, e feitos de tubulina, e o seu movemento é ondulante. Os procarióticos son moito máis finos, formados por un só túbulo non feito de tubulina e teñen unha estrutura basal complexa que orixina o seu movemento por rotación.
• As células eucariotas divídense por mitose ou meiose xeralmente. As procariotas teñen unha forma de división moito máis sinxela chamada bipartición.

Non todas as células eucariotas son iguais. Podemos distinguir dous grandes tipos: célula animal e vexetal, pero as células de fungos, protozoos e algas teñen tamén as súas peculiaridades.

 

 

 

A características distintivas da célula animal son:

• É normalmente máis pequena que a célula vexetal e de formas máis arredondadas.
• Presenta como orgánulo característico un par de centríolos, que están ausentes na célula vexetal.
• É común que teñan cilios e flaxelos, que normalmente non existen nas células vexetais (agás en gametos de musgos e fentos).
• Carece de parede celular, polo que a superficie da célula é máis flexible, pode deformarse nalgúns casos formando pseudópodos (por exemplo,en glóbulos brancos do sangue) ou ter expansións permanentes como microvilosidades, ou canais entrantes, e unións celulares variadas entre células veciñas.
• Os filamentos intermedios son característicos das células de certos grupos animais, e están ausentes nas plantas.
• Divídese por estrangulamento.

A célula vexetal pode distinguirse polo seguinte:

• Normalmente é máis grande que a animal e de forma máis prismática.
• Presentan unha parede celular de celulosa que rodea a membrana plasmática. A presenza desta parede ríxida fai que non poida formar as expansións ou deformacións da membrana especializadas que ten a célula animal, nin poida fagocitar. A parede está perforada por plasmodesmos, que conectan unha célula coa veciña.
• Teñen cloroplastos (ou plastidios doutros tipos) cos que fan a fotosíntese.
• Teñen un gran vacúolo central de gran tamaño onde almacenan auga e substancias, que ocupa a maior parte do volume celular e a el se debe o maior tamaño da célula vexetal con respecto á animal. Ao contrario, os vacúolos da célula animal sempre son pequenos, xeralmente vacúolos fagocíticos.
• Os lisosomas vexetais son algo diferentes aos animais, xa que son similares a vacúolos grandes.
• A división celular non é por estrangulamento (a parede celular fai que non sexan flexibles) senón pola formación dunha parede divisoria entre as dúas células fillas.

As células dos fungos parécense máis á célula animal, pero tamén teñen algunhas particularidades:

• Teñen parede celular formada principalmente por quitina.
• Adoita haber comunicacións amplas entre as células veciñas dunha hifa nos fungos superiores, os cales teñen poros nos septos de división entre as células.
• Normalmente non teñen flaxelos, que só se atopan en fungos primitivos como os Chritrydiomycota.

As células de protozoos son máis similares á célula animal e poden considerarse as células máis complexas, con especializacións características en determinados grupos. Nos ciliados hai dous núcleos de distinto tamaño, chamados macronúcleo (vexetativo) e micronúcleo (reprodutor). Poden ter vacúolos pulsátiles contráctiles con aspecto estrelado, que expulsan periodicamene o exceso de auga. Algúns teñen rexos axostilos formados por microtúbulos. Poden formar pseudópodos de distintos tipos, como nas amebas lobosas ou os foraminíferos reticulosos.

As algas teñen células similares ás das plantas, con parede celular e cloroplastos. Algunhas algas unicelulares teñen pirenoides e grandes cloroplastos. Entre os protistas os plastidios poden derivar de endosimbioses primarias, secundarias ou mesmo terciarias. Algúns protistas teñen estruturas únicas como o haptonema das haptófitas, ou o exectosoma das criptomónadas.

• Célula procariótica