Orgánulos, ordenando la célula
Una de las características principales que diferencian a los procariotas de los eucariotas es la compartimentación de la célula. Esta separación del espacio interior supone una especialización muy importante, puesto que permite tener reunidos los componentes esenciales para cada proceso celular y además mantenerlos separados de otros compuestos que podrían ser perjudiciales para dicho proceso.
La compartimentación se realizó principalmente por involuciones de la membrana plasmática. Según las teorías más aceptadas actualmente la membrana citoplasmática creció en superficie y formó plegamientos en el interior de la célula que acabaron especializándose hasta el punto de que actualmente las proteínas que se unen a la membrana citoplasmática y las que van a otras membranas dentro de la célula tienen señales diferentes para su transporte.
Hay orgánulos que están presentes tanto en procariotas como en eucariotas, como cilios y flagelos. No obstante, aunque tengan el mismo nombre está comprobado que tienen un origen evolutivo distinto, es decir, que no son iguales. Las proteínas que los conforman y su funcionamiento son diferentes.
Ahora hablaremos de algunos de ellos que están más extendidos o que están más estudiados.
Clasificados según el número de membranas que tienen se dividen en:
Orgánulos sin membrana: estos agregados proteicos han desarrollado con el tiempo una entidad propia en la célula, más allá de un simple agregado proteico.
Centriolos: son los organizadores del huso cromosómico durante la división celular y del esqueleto citoplasmático. Son dos estructuras cilíndricas formadas por tubulina que están perpendiculares una respecto a la otra. Durante las primeras fases de la división celular cada uno de los cilindros migra aun polo celular y se replica.
Orgánulos de membrana simple, tienen solo una membrana, similar a la que envuelve a la célula. Su función principal es sintetizar, almacenar o transportar diversas enzimas. Esta compartimentación puede ser bien porque por su actividad no pueden estar sueltos en el citoplasma celular o bien para mantenerlos juntos y de esta manera que aumente su efectividad.
Retículo endoplasmático (RE): comprende una serie de tubos y sacos comunicados entre sí en los cuales se compartimentan diferentes componentes de la síntesis y metabolismo de proteínas y lípidos. La teoría de la invaginación de la membrana para formar el núcleo explica que el RE es la parte de la membrana que conecta, de forma casi continuada, la membrana exterior y la nuclear.
Aparato de Golgi: a continuación del RE en el camino de las proteínas hacia su destino, bien sea una membrana o bien un compartimento celular, tienen que pasar por el aparato de Golgi, que es un conjunto de cisternas de membranas aplanadas, en ellas las proteínas acaban de conformar y de adquirir sus señales de destino para entrar en vesículas.
Vesícula: que almacenan o transportan productos, desde el RE hacia su destino, sustancias captadas del exterior que viajan en vesículas hacia los lisosomas y residuos celulares que son expulsados al exterior.
Lisosoma: almacena enzimas digestión de grandes moléculas que degradarían la célula si no estuviesen en un compartimento aparte.
Vacuola: almacenan compuestos que regulen la homeostasia de la célula, como agua o glicerol y otras sustancias de rechazo que la célula no puede degradar.
Vista esquemática de una célula eucariota en la que se ven los principales orgánulos.
Orgánulos de doble membrana: sin lugar a duda estos orgánulos son los reyes de la organización celular. Puesto que su complejidad y su importancia en el funcionamiento celular de los eucariotas es inigualable.
Núcleo: en él se almacena el ADN y todas las proteínas necesarias para la expresión de proteínas y para la replicación celular. Sin esta separación del material genético del citoplasma no hubiera sido posible alcanzar la complejidad de la organización eucariota.
Cloroplasto: son los responsables de la fotosíntesis en los eucariotas. La teoría endosimbionte de Lynn Margulis explica que una célula eucariota ingirió (rodeó con una vesícula) una cianobacteria sin llegar a degradarla, sino que en su lugar se estableció una ayuda mutua en la que el cloroplasto da energía a la célula a cambio de alimento. Sin embargo, parece ser que esta ingesta puede haberse dado más de una vez, puesto que existen cloroplastos que además del ADN propio, un resto del ADN de la cianobacteria presentan entre la membrana bacteriana y la eucariota otras membranas con restos de ADN entre ellos, de posibles comensales intermedios.
Mitocondria: el origen de las mitocondrias es similar al de los cloroplastos. Temporalmente anterior, puesto que están presentes en todos los eucariotas, se debe a la simbiosis del predecesor eucariota con una alfa proteobacteria. Su función principal es la de aportar energía mediante la oxidación de compuestos, para ello necesita el oxigeno que respiramos. Tiene también su propio ADN que conserva todavía características del bacteriano, sin embargo, la estrecha unión entre simbiontes ha dado lugar en ambos orgánulos a intercambios horizontales de material genético.