Células eucariotas y sus organelos
En Galápagos, una iguana marina nada entre las olas frías y luego se calienta al sol sobre la roca negra. Cada movimiento gasta energía y cada bocado de alga se transforma en el cuerpo de la iguana. ¿Dónde ocurre todo eso? Dentro de sus células, que funcionan como pequeñas fábricas con «departamentos» especializados llamados organelos. En esta página los conocerás, verás cómo trabajan juntos y descubrirás de dónde salieron algunos de ellos.
La célula eucariota y sus compartimentos
Las células de animales, plantas, hongos y protistas son eucariotas: su material genético está dentro de un núcleo y tienen organelos rodeados de membrana. Las bacterias, en cambio, son procariotas: no tienen núcleo ni organelos con membrana.
¿Para qué sirven los compartimentos? Para que reacciones químicas distintas no se estorben. En el lisosoma hay enzimas que digieren; si estuvieran sueltas, destruirían la propia célula.
Estos son los organelos que debes dominar:
| Organelo | Función principal |
|---|---|
| Núcleo | Guarda el ADN y controla la actividad celular |
| Ribosomas | Sintetizan proteínas |
| Retículo endoplasmático rugoso (RER) | Sintetiza y procesa proteínas |
| Retículo endoplasmático liso (REL) | Sintetiza lípidos y desintoxica |
| Aparato de Golgi | Modifica, empaqueta y distribuye sustancias |
| Mitocondria | Produce ATP por respiración celular |
| Lisosoma | Digiere macromoléculas y organelos viejos |
| Cloroplasto | Realiza la fotosíntesis (solo en plantas y algas) |
| Vacuola | Almacena agua y sustancias |
| Pared celular | Da forma y protege (solo en plantas, hongos y algas) |
Relaciona cada organelo con su función principal: a) Mitocondria b) Ribosoma c) Aparato de Golgi d) Núcleo Funciones: almacena el material genético; sintetiza proteínas;…
Relaciona cada organelo con su función principal:
- a) Mitocondria
- b) Ribosoma
- c) Aparato de Golgi
- d) Núcleo
Funciones: almacena el material genético; sintetiza proteínas; modifica, empaqueta y distribuye sustancias; produce ATP mediante la respiración celular.
Célula animal y célula vegetal
Ambas son eucariotas y comparten núcleo, mitocondrias, ribosomas, retículos y Golgi. Pero la planta añade tres estructuras:
-
Pared celular de celulosa: rígida, sostiene y protege la célula.
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Cloroplastos: contienen clorofila y hacen la fotosíntesis.
-
Vacuola central grande: almacena agua y sales y mantiene la célula turgente.
La célula animal no tiene ninguna de las tres. Sus vacuolas son pequeñas y no tiene pared, solo membrana plasmática.
Nombra tres estructuras que están presentes en la célula vegetal y ausentes en la célula animal. Para cada una, escribe en una frase cuál es su función.
Nombra tres estructuras que están presentes en la célula vegetal y ausentes en la célula animal. Para cada una, escribe en una frase cuál es su función.
Retículo endoplasmático y la vía de las proteínas
El retículo endoplasmático es una red de sacos y tubos unida a la envoltura del núcleo. Tiene dos zonas:
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RER (rugoso): tiene ribosomas pegados a su superficie, que le dan el aspecto «rugoso». Allí se fabrican y se pliegan proteínas destinadas a salir de la célula, a la membrana o a los lisosomas.
-
REL (liso): no tiene ribosomas. Sintetiza lípidos (como los de la membrana) y desintoxica sustancias; abunda en las células del hígado.
Una célula del páncreas fabrica enzimas digestivas y las expulsa. El camino es siempre el mismo:
Explica la diferencia entre el retículo endoplasmático rugoso y el retículo endoplasmático liso. En tu respuesta indica qué estructura le da el aspecto «rugoso» y qué…
Explica la diferencia entre el retículo endoplasmático rugoso y el retículo endoplasmático liso. En tu respuesta indica qué estructura le da el aspecto «rugoso» y qué tipo de sustancias se sintetizan en cada uno.
Una célula del páncreas produce y secreta grandes cantidades de enzimas digestivas. Describe el recorrido que sigue una proteína desde su síntesis hasta su salida de la…
Una célula del páncreas produce y secreta grandes cantidades de enzimas digestivas. Describe el recorrido que sigue una proteína desde su síntesis hasta su salida de la célula, nombrando los organelos que participan y la función de cada uno en ese proceso.
Mitocondrias y cloroplastos: energía
Son los organelos que transforman la energía.
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Cloroplasto (anabolismo): en la fotosíntesis, usa luz para construir glucosa a partir de $\text{CO}_2$ y agua, y libera oxígeno. Construir moléculas grandes a partir de pequeñas es un proceso anabólico.
-
Mitocondria (catabolismo): en la respiración celular, degrada glucosa con oxígeno y libera $\text{CO}_2$, agua y energía almacenada como ATP. Romper moléculas grandes es un proceso catabólico.
| Cloroplasto | Mitocondria | |
|---|---|---|
| Tipo de proceso | Anabólico | Catabólico |
| Entra | $\text{CO}_2$, $\text{H}_2\text{O}$, luz | Glucosa, $\text{O}_2$ |
| Sale | Glucosa, $\text{O}_2$ | $\text{CO}_2$, $\text{H}_2\text{O}$, ATP |
Lo que sale de uno es casi lo que entra al otro. Por eso una célula de la hoja necesita ambos: el cloroplasto fabrica la glucosa, y la mitocondria la «quema» para obtener ATP, que es la energía que la célula usa de verdad (de noche, sin luz, solo trabajan las mitocondrias).
Los cloroplastos y las mitocondrias participan en procesos de transformación de energía. Explica cuál de los dos realiza un proceso anabólico y cuál uno catabólico, e…
Los cloroplastos y las mitocondrias participan en procesos de transformación de energía. Explica cuál de los dos realiza un proceso anabólico y cuál uno catabólico, e indica qué sustancias entran y cuáles salen en cada proceso. Justifica por qué una célula de la hoja de una planta necesita ambos organelos.
Una tabla muestra el contenido de organelos en dos tipos de células: | Organelo | Célula muscular de un mamífero | Célula de la epidermis de una hoja | |---|---|---| |…
Una tabla muestra el contenido de organelos en dos tipos de células:
| Organelo | Célula muscular de un mamífero | Célula de la epidermis de una hoja |
|---|---|---|
| Mitocondrias | Muy abundantes | Pocas |
| Cloroplastos | Ausentes | Escasos |
| Vacuola | Pequeña | Grande |
Interpreta la tabla: relaciona cada diferencia con la función que cumple cada tipo de célula.
Lisosomas y vacuolas: digestión y reserva
Los lisosomas son vesículas del Golgi llenas de enzimas digestivas. Degradan:
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macromoléculas que entran a la célula (proteínas, polisacáridos, lípidos);
-
bacterias capturadas (en los glóbulos blancos);
-
organelos viejos o dañados, que se reciclan.
Es un proceso catabólico: rompen moléculas grandes en piezas pequeñas que la célula reutiliza.
Las vacuolas almacenan agua, sales, pigmentos o desechos. En las plantas, la vacuola central llena de agua empuja contra la pared y mantiene firme la hoja; cuando falta agua, la planta se marchita.
Un laboratorio estudia una célula que presenta daños en los lisosomas. Predice y argumenta qué consecuencias tendría esto para la célula, considerando la degradación de…
Un laboratorio estudia una célula que presenta daños en los lisosomas. Predice y argumenta qué consecuencias tendría esto para la célula, considerando la degradación de macromoléculas y de organelos viejos. Relaciona tu respuesta con el concepto de proceso catabólico y explica qué organelos podrían verse afectados indirectamente.
Origen de mitocondrias y cloroplastos: endosimbiosis
Las mitocondrias y los cloroplastos son raros: parecen bacterias dentro de la célula. La teoría endosimbiótica propone que hace más de mil millones de años una célula grande engulló bacterias, pero no las digirió: se quedaron a vivir dentro. Una bacteria que respiraba oxígeno se volvió mitocondria; una bacteria fotosintética, cloroplasto. Ambas partes salieron ganando.
Pruebas a favor:
| Característica | Cómo apoya la teoría | Parecido con bacterias |
|---|---|---|
| ADN propio, circular | Se parece al cromosoma bacteriano, no al nuclear | Las bacterias tienen ADN circular |
| Ribosomas propios, pequeños | Fabrican parte de sus proteínas con ribosomas tipo bacteriano | Los ribosomas bacterianos son del mismo tamaño |
| Se dividen solos (fisión binaria) | Se multiplican sin depender de la mitosis | Las bacterias se dividen así |
| Doble membrana | La interna sería la de la bacteria; la externa, de la vesícula que la envolvió | Las bacterias tienen su propia membrana |
| Tamaño similar | Miden de 1 a 5 micras | Igual que una bacteria típica |
Vuelve al principio: la iguana marina obtiene energía gracias a las mitocondrias de sus células, que descienden de antiguas bacterias; y las algas que come hicieron la fotosíntesis con cloroplastos de origen igualmente bacteriano.
La teoría endosimbiótica propone que las mitocondrias y los cloroplastos se originaron a partir de procariotas que fueron incorporados por una célula mayor. Menciona al…
La teoría endosimbiótica propone que las mitocondrias y los cloroplastos se originaron a partir de procariotas que fueron incorporados por una célula mayor. Menciona al menos tres características de estos organelos que apoyan esta teoría y argumenta cómo cada una respalda la idea. Compara además cómo se relacionan estas características con las de las bacterias actuales.