Las células eucariotas mas conocidas son la célula animal y vegetal. Los individuos conformados por ellas como unidades básicas de estructura-función, son los que dominan ampliamente el planeta. Entre ambas hay grandes diferencias, aunque también algunas semejanzas básicas que las caracterizan. Exploremos los detalles que definen a la célula animal según sus características generales y la relación establecida entre su estructura y la función que lleva a cabo.
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Características generales de la célula animal
Debemos comenzar puntualizando una serie de atributos que contribuyen a establecer los límites de la célula animal, permitiendo puntualizar claras diferencias entre ella y los vegetales. Estos atributos permean desde el nivel unicelular hasta los tejidos y órganos de los animales, definiéndolos.
La célula animal puede definirse por:
- Es heterótrofa: por lo tanto, el sustrato para mantener encendida la cadena oxidativa de enzimas en la membrana y matriz mitocondrial, debe obtenerse por aportes externos a la célula. La célula animal es incapaz de producir de novo las sustancias de nutrición y reserva de la célula.
- En los animales, las moléculas de reserva del excedente celular están constituidas por glucógeno. En este sentido, el metabolismo celular de los animales se asemeja al de los hongos, donde la reserva celular también está conformada por el glucógeno.
- Durante la división celular, formada a su vez por la mitosis (división del núcleo) y la citocinesis (división del citoplasma), se estructura el centriolo hacia los polos de la célula, a manera de ente regidor y organizador del movimiento de los microtúbulos del citoesqueleto para dirigir la separación de los cromosomas. De esta forma, se logra la separación y el traslado eficiente de las cromátidas hermanas hasta cada uno de los polos celulares, permitiendo el aislamiento de ambos núcleos recién formados y pudiendo dar inicio a la división del citoplasma y los organelos (citocinesis).
- No presenta ningún tipo de pared celular que confine a la célula externamente.
- La célula animal suele ser grande, midiendo entre 10 y 100 micras, y en algunos casos, excede esas dimensiones.
Relación entre la estructura y función de la célula animal
Sus características funcionales coinciden casi completamente con las que exhibe la célula eucariota heterótrofa típica. Revisemos algunos detalles sobre cómo es la relación entre la ultraestrustura celular y la función que cada uno de dichos organelos lleva a cabo. Organicemos a los organelos de acuerdo a su estructura y su origen, ordenándolos según su importancia relativa a la célula animal.
La mitocondria
La teoría endosimbiótica se encarga de explicar cómo pudo haber sido el proceso de inclusión de una bacteria de vida libre hacia la matriz del protoeucariota, hasta estabilizarse ambos y generar un nuevo ser vivo, que luego de diversificaría en todos los grupos derivados de eucariotas que hoy conocemos.
Se trata del organelo cuyo origen extracelular está claramente marcado en dos características:
- Doble unidad de membrana.
- Presencia de ADN circular, transcrito en su interior.
La mitocondria refleja al organelo endosimbionte por excelencia, a través de la presencia de las dos capas membranosas que se repliegan entre si de forma tortuosa sobre una matriz central, debida a los numerosos pliegues e invaginaciones que proyectan ambas caras de la membrana sobre el lumen del organelo.
Además, porque también contiene ADN circular completamente funcional, que se expresa en genes de interés para la vida celular, relacionados con el sistema de enzimas de la cadena respiratoria, complementándose con el ADN nuclear de la propia célula para regir todas las funciones de la misma.
El ADN mitocondrial es además una fuente rica de información para los biólogos moleculares, de donde obtienen secuencias de ADN que permiten rastrear trazos y recomponer la historia evolutiva y la distribución filogeográfica de gran cantidad de grupos de animales.
Los sistemas membranosos
En esta categoría están incluidos el retículo endoplasmáticos liso y el rugoso, así como también el Aparato de Golgi, todos complementados entre si para que en los dos primeros se sinteticen los lípidos y las proteínas, respectivamente, mientras que luego el Aparato de Golgi proceda a proveer sáculos y sus respectivas vesículas periféricas para trasladar dichos metabolitos hacia el punto de la célula dónde se requieran; o bien, estos sacos sean arrastrados por la corriente citoplasmática hacia el extremo del Aparato de Golgi que colinda con la membrana celular, de tal manera que su contenido pues ser excretado al exterior de la célula.
El núcleo
Al igual que la mitocondria, el núcleo también dispone de una doble capa de membrana, y también contiene a las moléculas de ADN en su interior, pero entre ambos hay notables diferencias:
- La bicapa del núcleo es absolutamente uniforme y está solo interrumpida por los poros nucleares, que no permiten salir a las moléculas de ADN al citoplasma.
- El ADN -en forma de cromatina laxa- está extendido en hilos de kilómetros de longitud, todo plegado en el espacio de exclusión que define la membrana nuclear, salvo por la zona ocupada por la concentración esférica de enzimas de los nucleolos, asociados a la zona NOR de la cromatina.
Las vesículas catalíticas
En este apartado hay que hacer mención de los peroxisomas y los lisosomas, cuya estructura efímera, contentiva de enzimas catalizadoras de procesos de oxidación y de hidrólisis de los productos no degradado de los que la célula requiere disponer y desplazar de su citoplasma.
Cilios y flagelos
Los centriolos y axonemas son también centros organizadores de la dinámica de los cilios y flagelos propios de algunos animales, presentes de forma permanente o transitoria en alguna de las etapas de su ciclo de vida.
De forma similar a las células procariotas, la célula animal desarrolla también estrategias de motilidad asociadas a flagelos, pero su mecanismo de anclaje y su estructura proteica cambian entre ambos. El avance en la complejidad fisicoquímica y estructural de la célula animal, le confiere la presencia de un cilio mas complejo, formado por moléculas de tubulina y anclado además al centriolo-axonema, otorgándole mayor estabilidad y fuerza motriz.