Diferencias Fundamentales entre Células Eucariotas y Procariotas

Las células, unidades básicas de la vida, se clasifican principalmente en dos tipos: procariotas y eucariotas. Aunque ambas comparten la característica de ser la unidad estructural y funcional de los seres vivos, presentan diferencias significativas en su complejidad y organización interna.

Tamaño

Célula Procariota: Generalmente más pequeña (típicamente 0.1-5 µm).

Célula Eucariota: Significativamente más grande (típicamente 10-100 µm), debido a su mayor complejidad y compartimentación.

Núcleo

Célula Procariota: Carece de un núcleo definido; su material genético se encuentra disperso en una región del citoplasma llamada nucleoide, sin envoltura nuclear.

Célula Eucariota: Posee un núcleo verdadero y bien definido, rodeado por una doble membrana nuclear que separa el material genético del citoplasma.

ADN

Célula Procariota: Su material genético principal es una única molécula de ADN circular, ubicada en el nucleoide. No realiza mitosis para su división.

Célula Eucariota: Su material genético está compuesto por múltiples moléculas de ADN lineal, organizadas en cromosomas dentro del núcleo. Se divide mediante mitosis (o meiosis en células sexuales).

Citoesqueleto y Orgánulos

Célula Procariota: Carecen de un citoesqueleto complejo y de la mayoría de los orgánulos membranosos (como mitocondrias, retículo endoplasmático, aparato de Golgi). Pueden presentar estructuras similares a microtúbulos.

Célula Eucariota: Posee un citoesqueleto bien desarrollado y una gran variedad de orgánulos membranosos, lo que le confiere una estructura altamente compartimentada.

Ribosomas

Célula Procariota: Presenta ribosomas más pequeños (70S).

Célula Eucariota: Posee ribosomas más grandes (80S).

Pared Celular

Célula Procariota: Generalmente posee una pared celular rígida (compuesta principalmente de peptidoglicano) que, en algunos casos, puede estar envuelta por una cápsula.

Célula Eucariota: Solo las células vegetales, algunos protoctistas y algunos hongos tienen pared celular. Su composición química es diferente y más variada (celulosa en plantas, quitina en hongos).

El Modelo del Mosaico Fluido de la Membrana Plasmática

La membrana plasmática, también conocida como membrana celular, es una cubierta esencial que envuelve y delimita a la célula, separándola del medio externo. Funciona como una barrera selectiva entre el interior de la célula y su entorno, regulando el paso de sustancias. Su composición química principal incluye lípidos (principalmente fosfolípidos), proteínas e hidratos de carbono.

Principios Clave del Modelo del Mosaico Fluido:

• La membrana celular es asimétrica, con diferencias en la distribución de sus componentes entre las dos caras (externa e interna).
• La bicapa lipídica se comporta como un fluido, permitiendo que lípidos y proteínas se muevan lateralmente (difusión lateral), roten sobre su eje mayor (rotación) e incluso que los fosfolípidos pasen de una monocapa a otra (movimiento «flip-flop»).
• Los lípidos, hidratos de carbono y proteínas integrales están distribuidos de forma heterogénea, como un mosaico, no de manera uniforme.
• Los glucolípidos y glucoproteínas están expuestos en la superficie extracelular, formando una capa conocida como glucocálix, crucial para el reconocimiento celular.

Asimetría de la Estructura de la Membrana:

Existen diferencias notables entre las dos caras de la membrana:

• La cara extracelular está cubierta por los azúcares del glucocálix.
• La cara intracelular presenta una red de proteínas fibrosas (parte del citoesqueleto) que, unidas a proteínas periféricas de la membrana, refuerzan su estructura, confieren forma a la célula y le otorgan propiedades mecánicas.

Factores que Afectan la Fluidez de la Membrana:

La fluidez de la membrana es una propiedad vital que se ve influenciada por los siguientes factores:

• Longitud de las cadenas hidrocarbonadas: Cuanto menor es la longitud de las cadenas hidrocarbonadas de los fosfolípidos, más débiles son las interacciones entre ellas, lo que resulta en una mayor fluidez.
• Presencia de insaturaciones: Cuanto mayor es el grado de insaturación (presencia de dobles enlaces) en las cadenas de ácidos grasos de los fosfolípidos, mayor es la fluidez. Las insaturaciones crean «codos» que impiden un empaquetamiento compacto de las moléculas.
• Proporción de colesterol: El colesterol actúa como un regulador de la fluidez. A temperaturas fisiológicas, un mayor contenido de colesterol tiende a disminuir la fluidez y la permeabilidad de la membrana, ya que restringe el movimiento de los fosfolípidos.
• Temperatura: Cuanto más baja es la temperatura, menos fluida es la membrana debido a la disminución del movimiento molecular. La presencia de colesterol ayuda a amortiguar este efecto, manteniendo la fluidez en un rango óptimo.

Funciones de la Membrana Plasmática:

• Regulación selectiva del paso de moléculas (permeabilidad selectiva).
• Reconocimiento y adhesión celular, fundamentales para la formación de tejidos y la comunicación intercelular.
• Recepción de señales extracelulares y transmisión de información al medio intracelular, permitiendo a la célula responder a su entorno.

La matriz mitocondrial es el sitio donde se realizan procesos como la formación de acetil-CoA (a partir del piruvato, producto de la glucólisis) y el ciclo de Krebs (o ciclo del ácido cítrico). Estos procesos son fundamentales para la respiración celular, que culmina en la cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa, localizadas en la membrana interna mitocondrial, donde se produce la mayor parte del ATP celular.

Aparato de Golgi: Procesamiento y Distribución Celular

El aparato de Golgi es un orgánulo membranoso presente en células eucariotas, implicado en la modificación, clasificación y empaquetamiento de proteínas y lípidos para su secreción o transporte a otros orgánulos.

Endocitosis:

La endocitosis es el proceso mediante el cual la célula internaliza macromoléculas, partículas o incluso otras células, formando invaginaciones en la membrana plasmática que luego se estrangulan para dar origen a una nueva vesícula intracelular. Existen varios tipos de endocitosis, entre ellos:

• Fagocitosis: Es un tipo de endocitosis en el que la célula ingiere partículas grandes, como microorganismos (bacterias) o restos celulares. Las células especializadas en este proceso, como los macrófagos, se denominan fagocitos y desempeñan un papel crucial en la defensa inmunitaria.

Exocitosis:

Por otro lado, la exocitosis es el proceso mediante el cual una célula expulsa material (como proteínas, hormonas, neurotransmisores o productos de desecho) al exterior. Este proceso implica la fusión de vesículas intracelulares, que contienen el material a liberar, con la membrana plasmática, liberando su contenido al espacio extracelular.