Estructura y Ciclo Celular Eucariota: Componentes Fundamentales de la Biología Celular

Estructura Fundamental de la Célula Eucariota

El Citoplasma

El citoplasma se sitúa entre la membrana citoplasmática y la membrana nuclear. Contiene el citosol y los orgánulos celulares.

El Citosol

Está formado por agua, moléculas e iones. Su integridad se mantiene por el citoesqueleto, formado por proteínas.

Componentes Principales del Citoplasma

A continuación, se detallan los orgánulos esenciales de la estructura básica de la célula eucariota:

• Mitocondria: Orgánulos complejos con doble membrana (interna y externa). Poseen un espacio interno llamado matriz mitocondrial, compartimentada por pliegues de la membrana interna denominados crestas mitocondriales.
• Retículo Endoplasmático (RE): Red compleja de canales y cisternas asociadas o no a ribosomas. Si no están asociados, es el retículo endoplasmático liso; si están asociados, es el rugoso.
• Ribosomas: Orgánulos sin membrana formados por dos subunidades, compuestos por proteínas y ARNr.
• Centrosoma: Orgánulo sin membrana formado por tres centriolos.
• Aparato de Golgi: Formado por cisternas aplanadas y apiladas. Está polarizado con una cara cis (donde se forman las cisternas) y otra cara trans (donde se originan los lisosomas). Funciones: glicación de proteínas para formar glucoproteínas y glucolípidos, y participa en la síntesis de lípidos.
• Peroxisomas: Orgánulos oxidativos que degradan lípidos complejos y protegen frente a moléculas oxidativas.

El Núcleo Celular

El núcleo es el elemento diferenciador de las células eucariotas. En las células humanas, el núcleo está separado del citoplasma por la membrana nuclear. Su forma, tamaño y localización son variables, pero su composición es constante en todas las células.

Composición Nuclear

En el nucleoplasma se encuentran 46 cadenas de ADN (excepto en las células sexuales, que tienen 23). Estas cadenas están asociadas a proteínas y contienen la cromatina.

Estructuras Nucleares

• Nucleolos: Acúmulos de cromatina y proteínas funcionales; en ellos se sintetiza el ARNr.
• Cromatina: Formada por ADN y proteínas asociadas. Antes de que la célula entre en fase de división, las dobles cadenas de ADN se condensan para formar los 46 cromosomas.
• Cubierta Nuclear: Es doble, protege al núcleo, le da forma y lo mantiene. Posee poros que permiten el paso de proteínas, ribosomas y ARN. Cada cromosoma tiene dos brazos unidos por un centrómero, y en los extremos se encuentran los telómeros, que no contienen información genética.

Ciclo Celular

El Ciclo Celular comprende las etapas que atraviesa una célula desde que nace hasta que se divide o muere.

Fases del Ciclo Celular

1. Fase G1: La célula crece y adquiere orgánulas. En esta fase se decide si la célula se dividirá o no, y también se sintetizan grandes cantidades de ARNm.
2. Fase S: Hay una duplicación de la cromatina y los cromosomas adquieren dos cadenas de ADN cada uno, preparándose para la división celular.
3. Fase G2: Es la fase de mayor crecimiento celular.
4. Fase M (Mitosis): La célula se prepara para la división, generando muchas orgánulas para ambas células hijas.

Moléculas de Superficie y Reconocimiento Celular

1. Antígenos de Diferenciación

Son moléculas de superficie que se han caracterizado utilizando anticuerpos contra ellas. Estos marcadores actúan como antígenos para las células de defensa.

2. Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH)

• Molécula Clase I: Presentes en la superficie de todas las células corporales nucleadas (receptores).
• Moléculas de Membrana (CMH II): Su función es presentar los antígenos.
• Células Presentadoras de Antígenos (CPA): Solo están en algunas células; son capaces de presentar antígenos y forman el sistema mononuclear fagocítico.
• C3: Moléculas no unidas a las células. Aparecen en el plasma como mediadores de la inflamación.

3. Grupos Sanguíneos

Conjunto de moléculas de superficie de las células sanguíneas, siendo los más conocidos los grupos ABO y Rh.

4. Receptores Toll-Like (TLR)

Presentes en células de defensa, reconocen estructuras bacterianas y víricas, así como otras sustancias que activan los mecanismos de defensa.