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Eucariota:
[también eucarionte] Organismo formado por células con núcleo verdadero, separado del citoplasma por una doble membrana, y en cuyo interior se encuentra el material genético. La presencia de núcleo en las células es la característica que diferencia a los organismos eucariotas de los procariotas o procariontes, organismos unicelulares en los que el material genético no se encuentra confinado en el interior de un núcleo sino flotando libre en el citoplasma. A diferencia de los procariotas, los eucariotas muestran una gran diversidad de formas, desde algunos organismos unicelulares como las amebas, las diatomeas y los dinoflagelados, hasta organismos pluricelulares, como los hongos, las plantas y los animales.
Las células eucariotas son más grandes y complejas que las procariotas y poseen diversos orgánulos rodeados de membranas. Solo las células eucariotas pueden desarrollar un alto grado de especialización y esta especialización es lo que hace posible el desarrollo de los organismos pluricelulares. En estos organismos, las células especializadas en una función se agrupan formando un tejido. A su vez, los tejidos coordinados en una tarea forman los órganos y estos órganos, a su vez, se agrupan formando sistemas de órganos complejos, como los sistemas circulatorio, digestivo y respiratorio, que se encargan de realizar funciones básicas como la circulación, la digestión o la respiración.
TAMAÑO Y ESTRUCTURA:
DIVISIÓN CELULAR:
OBTENCIÓN DE NUTRIENTES:
EVOLUCIÓN:
Núcleo celular:
Protozoos
Protista
ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA:
CLASIFICACIÓN:
La complejidad de las células eucariotas se refleja en su tamaño. En general, su diámetro, que varía entre 0,01 mm y 1 mm, es diez veces mayor que el de una célula procariota. Una célula animal de tamaño medio puede medir unos 0,020 mm, mientras que una célula vegetal típica es algo mayor, y puede alcanzar unos 0,035 mm. La célula eucariota de mayor tamaño es el huevo de avestruz, que mide unos 120 mm. Las más largas son las células nerviosas del cuello de la jirafa que pueden alcanzar unos 3 metros de longitud.
Al igual que las células procariotas, las eucariotas poseen una membrana plasmática, citoplasma y ribosomas. Sin embargo, en el citoplasma de las células eucariotas se localizan diversas estructuras, denominadas orgánulos u organelas, separadas del citoplasma por una membrana, que se encarga de regular lo que entra o sale del orgánulo, asegurando que en su interior se mantengan unas condiciones distintas a las que existen en el citoplasma. Cada uno de estos orgánulos tiene una función determinada.
El núcleo suele ser el orgánulo más conspicuo y grande de la célula y contiene la mayor parte del material genético celular (ácido desoxirribonucleico o ADN). En el núcleo de las células eucariotas el ácido desoxirribonucleico se combina con unas proteínas especializadas (histonas), formando un complejo fibroso llamado cromatina. Antes de la división celular, las fibras largas y delgadas de cromatina se condensan para formar unas estructuras compactas que reciben el nombre de cromosomas. Dependiendo del organismo, el núcleo contiene entre uno y más de 1.000 cromosomas. El núcleo está rodeado por una doble membrana con numerosos poros. Los poros nucleares, rodeados por proteínas específicas, regulan el flujo de sustancias hacia dentro y fuera del núcleo.
Las células eucariotas poseen también un citoesqueleto, una red de filamentos proteicos presentes en el citoplasma que se encarga de mantener la forma y la estructura de las células. El citoesqueleto también es responsable de muchos de los movimientos celulares. En las células hay también muchos otros orgánulos importantes, como los lisosomas, sacos membranosos que almacenan enzimas que degradan moléculas complejas, y las mitocondrias, responsables de la obtención de energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP). El retículo endoplasmático, otro orgánulo, consiste en una red de membranas interconectadas formando tubos y sacos aplanados que funciona como una fábrica celular, donde se sintetizan los lípidos de la membrana. El retículo endoplasmático puede estar cubierto exteriormente por ribosomas y recibe el nombre de retículo endoplasmático rugoso, para diferenciarlo del liso, que no lleva ribosomas. Los ribosomas son estructuras que intervienen en la síntesis de proteínas. Las moléculas grandes sintetizadas en el retículo son enviadas a otro orgánulo, el aparato de Golgi, formado por pilas de sacos membranosos donde las moléculas son almacenadas, empaquetadas y transportadas a sitios apropiados de la célula.
Plantas, algas marinas y algas microscópicas son organismos eucariotas especializados que realizan la fotosíntesis, el proceso que utilizando la luz solar convierte el dióxido de carbono en agua y azúcar. Además de los orgánulos descritos anteriormente, los organismos eucariotas fotosintéticos contienen cloroplastos. Los cloroplastos poseen clorofila, un pigmento verde que interviene en la fotosíntesis. Los eucariotas fotosintéticos también presentan cromoplastos, sacos que contienen pigmentos amarillos, naranjas o rojos, responsables del color de flores y frutos.
El paso de materiales hacia dentro y fuera de las células es regulado por la membrana plasmática. Las células vegetales y de varias especies de algas, están rodeadas también por una pared celular compuesta de celulosa, un hidrato de carbono. Las células de los hongos, en cambio, están rodeadas de una pared celular de quitina, otro hidrato de carbono. Además, por fuera de la membrana plasmática, muchas células eucariotas poseen cilios o flagelos, filamentos delgados que permiten a los organismos acuáticos, por ejemplo, moverse a través del agua. Los cilios y flagelos también pueden mover el líquido que se encuentra rodeando la célula.
Los organismos eucariotas llevan a cabo la división celular para desarrollarse, crecer y reemplazar las células dañadas. La mayoría de las células eucariotas se dividen mediante mitosis, un proceso que produce dos células hijas con la misma información genética que la célula progenitora. Los eucariotas unicelulares, como las amebas y diatomeas, se reproducen generalmente mediante mitosis. En los seres humanos adultos, la mitosis genera aproximadamente tres millones de nuevas células cada segundo, para reemplazar las células dañadas que revisten el tracto digestivo, las células muertas de la piel, los glóbulos rojos inservibles y todas aquellas células que sufren daños.
Muchos organismos eucariotas también llevan a cabo otro tipo de división celular, llamada meiosis, que permite la reproducción sexual o unión de células sexuales masculinas y femeninas. En la meiosis tienen lugar dos divisiones celulares sucesivas que originan cuatro células hijas haploides, con la mitad de cromosomas que la célula original. Cuando dos células con la mitad de cromosomas se unen, se forma una nueva célula o cigoto con una dotación de cromosomas completa.
Para realizar sus funciones vitales los eucariotas necesitan moléculas orgánicas: hidratos de carbono como la glucosa y el almidón; lípidos como las grasas; y ácidos nucleicos como el ADN. La glucosa es el combustible más común de las células y es especialmente importante porque los eucariotas obtienen de esta molécula la energía que necesitan para sintetizar proteínas, lípidos y otras moléculas orgánicas.
Los eucariotas fotosintéticos (algas y plantas) reciben el nombre de autótrofos, porque son capaces de fabricar sus propios compuestos orgánicos a partir de nutrientes inorgánicos. Sin embargo, los organismos heterótrofos necesitan disponer de compuestos orgánicos ya elaborados, que toman de otros seres vivos. Ciertos eucariotas unicelulares y todos los hongos y animales son heterótrofos.
La materia orgánica, independientemente de si la ha sintetizado el propio organismo por fotosíntesis o de si la ha incorporado del medio ya elaborada por otros organismos, se utiliza para producir energía mediante un proceso que recibe el nombre de respiración celular.
Los organismos eucariotas hicieron su aparición más tarde que los procariotas, que se originaron hace unos 3.800 millones de años. Fósiles parecidos a algas encontrados en rocas antiguas parecen indicar que los eucariotas pudieron aparecer hace unos 2.000 millones de años. Otros fósiles atestiguan que los eucariotas estaban bien establecidos hace unos 1.600 millones de años.
Las células eucariotas se formaron a partir de células procariotas primitivas. Evidencias que apoyan esta teoría se encuentran en las arquebacterias, procariotas que poseen características comunes con las bacterias y con los eucariotas. Al igual que las bacterias, las arquebacterias carecen de núcleo y de otros orgánulos presentes en las células eucariotas. Sin embargo, poseen, como los eucariotas, membranas celulares flexibles y proteínas del tipo histona, y comparten con ellos ciertos segmentos de ADN. Estas evidencias, junto con otras derivadas de los estudios moleculares, han llevado a muchos científicos a concluir que las arquebacterias, las bacterias y los organismos eucariotas tuvieron un ancestro procariota común.
El núcleo y el retículo endoplasmático de las células eucariotas probablemente surgieron a partir del plegamiento interno de la membrana, lo que dio lugar a membranas internas, algunas de las cuales rodearon al material genético. La microbióloga estadounidense Lynn Margulis estableció la teoría endosimbiótica según la cual las mitocondrias y los cloroplastos habrían surgido mediante un proceso de endosimbiosis, según el cual, ciertos procariotas primitivos habrían incorporado bacterias en su interior, englobándolas e introduciéndolas en el citoplasma. Estas bacterias resultaban muy útiles a sus hospedadores porque podían generar energía en forma de ATP y se convirtieron en las actuales mitocondrias. Según esta teoría, los cloroplastos habrían tenido un origen similar y surgieron por la incorporación de procariotas capaces de realizar la fotosíntesis, relacionados con las actuales cianobacterias. El hospedador, a cambio, proporcionaba protección a los procariotas engullidos. Un hecho que apoya esta teoría de la endosimbiosis es que estos orgánulos todavía poseen sus propias moléculas de ADN.
(Encarta)
Estructura celular rodeada por una doble membrana que lleva a cabo dos importantes funciones. El núcleo contiene la información genética de la célula y dirige la mayoría de las actividades celulares. La presencia de núcleo es la principal diferencia entre las células eucariotas más complejas, propias de plantas y animales, y las células procariotas más simples, propias de bacterias y cianobacterias.
El núcleo es la estructura más conspicua de la célula. Generalmente, es esférico, aunque puede tener también forma lobulada, arriñonada o aplanada. Ocupa aproximadamente un 10% del volumen total de la célula y está rodeado por dos membranas que constituyen la denominada envoltura nuclear. El espacio entre estas dos membranas se denomina espacio perinuclear. La membrana nuclear externa se continúa con las membranas que constituyen el retículo endoplasmático. La membrana nuclear interna lleva adosada una red de filamentos proteicos, que recibe el nombre de lámina fibrosa. La envoltura nuclear está atravesada por numerosos poros diminutos, que permiten el transporte de determinadas moléculas entre el núcleo y el resto de la célula, impidiendo el paso de otras.
El medio interno del núcleo recibe el nombre de nucleoplasma y está constituido por una disolución coloidal, compuesta por nucleótidos, ARN, sales minerales y proteínas relacionadas con la transcripción y replicación de los ácidos nucleicos. En el nucleoplasma están contenidos el nucléolo y la cromatina.
El nucléolo es una estructura casi esférica que participa en la síntesis del ARN ribosómico (ARNr), necesario para formar las dos subunidades inmaduras integrantes del ribosoma, que migran al citoplasma a través de los poros nucleares, donde se unirán para constituir los ribosomas funcionales, unas estructuras encargadas de la producción de proteínas.
El ácido desoxirribonucleico (ADN), que contiene la información genética, se combina con unas proteínas especializadas, formando un entramado de estructura fibrilar que recibe el nombre de cromatina. Durante el proceso de división celular conocido como mitosis, en el que se divide el núcleo celular, la cromatina se condensa y forma unas estructuras que reciben el nombre de cromosomas. Cada vez que la célula se divide, la información hereditaria contenida en los cromosomas pasa a las dos nuevas células hijas.
El ADN presente en el núcleo contiene las instrucciones para regular la cantidad y tipos de proteínas que fabrica la célula. Estas instrucciones son copiadas (transcripción) en un tipo de ARN conocido como ARN mensajero (ARNm). El ARNm sale del núcleo a través de los poros nucleares. Una vez en el citoplasma, el ARNm se acopla a los ribosomas y codifica la estructura primaria de una proteína específica (traducción).
(Encarta)
Todos los organismos animales unicelulares, algunos de los cuales pueden formar colonias. En la clasificación que se sigue en esta enciclopedia, los protozoos se incluyen en el reino Protistas, junto con otros organismos unicelulares cuyo núcleo celular está rodeado de una membrana. Los protozoos no tienen estructuras internas especializadas a modo de órganos o, si las tienen, están muy poco diferenciadas. Entre los protozoos se suelen admitir varios grupos: los flagelados del grupo de los Zoomastiginos, con muchas especies que viven como parásitos de plantas y de animales; los ameboides del grupo Sarcodinos, que incluyen a los Foraminíferos y Radiolarios, y que son componentes importantes del plancton; los Cilióforos, que son ciliados, con diversos representantes que poseen estructuras especializadas que recuerdan a la boca y al ano de los organismos superiores; los Cnidosporidios, parásitos de invertebrados, de peces y de algunos reptiles y anfibios, y los Esporozoos, con diversas especies parásitas de animales y también de seres humanos. Se conocen más de veinte mil especies de protozoos, que incluyen organismos tan conocidos como los paramecios y las amebas. Muchas especies viven en hábitats acuáticos como océanos, lagos, ríos y charcas. Su tamaño varía desde 2 hasta 70 micrómetros. Los protozoos se alimentan de bacterias, productos de desecho de otros organismos, algas y otros protozoos. Muchas especies son capaces de moverse utilizando diversos mecanismos: flagelos, estructuras propulsoras con forma de látigo; cilios de aspecto piloso, o por medio de un movimiento ameboide, un tipo de locomoción que implica la formación de pseudópodos (extensiones a modo de pie).
(Encarta)
Cualquier miembro del reino Protoctistas, que agrupa organismos eucariotas muy sencillos que no son ni plantas, ni animales, ni hongos. La mayoría de los protistas son organismos unicelulares (formados por una sola célula) y solo pueden ser vistos con ayuda de un microscopio, aunque otros, como las algas marinas, no solo están formados por más de una célula sino que pueden alcanzar grandes tamaños. Hay una gran diversidad de protistas que se pueden encontrar en diferentes ambientes: agua dulce, océanos, suelo e, incluso, el tracto intestinal de los animales.
Los protistas no son un grupo monofilético. Incluyen organismos muy diversos, como las algas, las amebas y los mohos mucilaginosos. Hay protistas sésiles y móviles. Muchas especies son capaces, como las plantas, de realizar la fotosíntesis. Otras, en cambio, son heterótrofas. Sin embargo, a diferencia de las plantas y los animales, las células de los protistas pluricelulares no se asocian formando tejidos.
Todos los protistas son eucariotas. Es decir, sus células contienen un núcleo, un orgánulo rodeado por una membrana que encierra el material genético (los organismos que no tienen núcleo, como las bacterias y cianobacterias, son procariotas). Aunque la mayoría de los protistas tienen un solo núcleo, algunos contienen varios núcleos y otros, como los ciliados, tienen dos núcleos de diferente tamaño. Al igual que ocurre en el resto de los eucariotas, el ácido desoxirribonucleico (ADN) de los protistas está organizado en unas moléculas largas, llamadas cromosomas, que se encuentran en el interior del núcleo. Cuando la célula se divide, estos cromosomas se duplican y se separan en un proceso que recibe el nombre de mitosis. En algunos protistas, la membrana nuclear permanece intacta durante la mitosis, mientras que en plantas, animales y hongos la membrana nuclear desaparece durante ese proceso.
Algunos protistas están rodeados solo por una membrana plasmática, pero muchas especies presentan también paredes celulares alrededor de la membrana.
Los protistas presentan una gran diversidad de formas y tamaños. Muchos son diminutos. El alga verde Nanochlorum tiene solo unos 0,01 mm de longitud. Las laminarias gigantes, en cambio, son algas que pueden alcanzar más de 65 m de longitud.
La mayoría de los protistas contienen numerosas mitocondrias, orgánulos con doble membrana que rompen las complejas moléculas orgánicas liberando energía que utiliza el resto de la célula. La fisiología de estos organismos es bastante similar a la fisiología celular de plantas, animales y hongos. Las mitocondrias requieren oxígeno. Los protistas que viven en medios pobres en oxígeno, por ejemplo los que viven en el tracto digestivo de algunos animales, no suelen tener mitocondrias y producen energía por otros procesos.
Algunos protistas son capaces de realizar la fotosíntesis y presentan, además de núcleo y mitocondrias, unos orgánulos rodeados de doble membrana que reciben el nombre de plastos. Estos orgánulos son capaces de atrapar la energía solar y convertirla en energía química, que la célula puede utilizar. Los plastos también pueden capturar el dióxido de carbono de la atmósfera y transformarlo en compuestos de carbono que la célula necesita para crecer. Los pigmentos, incluida la clorofila, que se encuentran en el interior de los plastos, capturan la luz solar y proporcionan a los protistas fotosintéticos su característico color.
Aunque algunos protistas son completamente inmóviles, la mayoría tienen diversos medios de locomoción. Los protistas denominados flagelados poseen unas prolongaciones en forma de látigo, denominadas flagelos, que les sirven para desplazarse. Otros protistas, llamados ciliados, utilizan unas prolongaciones similares a pelos, muy numerosas y algo más pequeñas, que reciben el nombre de cilios; los cilios se baten de forma coordinada para mover las células. Otros protistas se pueden mover utilizando seudópodos, extensiones hacia fuera de su citoplasma que les sirven también para engullir a sus presas.
La gran mayoría de protistas se reproducen asexualmente mediante división binaria o por gemación. Algunos se reproducen asexualmente por división múltiple. En algunos casos puede haber recombinación genética. Sin embargo, también se ha puesto de manifiesto que algunos protistas se reproducen sexualmente. Algunas especies forman unas estructuras llamadas esporas que son resistentes a las sustancias tóxicas y a la desecación.
Las primeras descripciones detalladas de protistas fueron realizadas en 1676 por el inventor del microscopio, el naturalista holandés Antoni van Leeuwenhoek, que observó organismos microscópicos a los que denominó animáculos. Tradicionalmente, todos los organismos que se movían eran considerados animales, mientras que los organismos fotosintéticos eran considerados plantas. El término ‘protista’ fue propuesto por primera vez por el biólogo alemán Ernst Heinrich Haeckel, al describir algunos organismos microscópicos que no eran claramente ni plantas ni animales. Haeckel reconoció que algunos organismos fotosintéticos eran capaces de desplazarse. Durante los siguientes 100 años, los científicos reconocían, aunque de manera informal, tres reinos de seres vivos: Animales, Plantas y Protistas. El reino Protista incluía todos los microorganismos. Ya en la década de 1930 se propuso formalmente que todos los organismos unicelulares, incluidas las bacterias, se situaran en un reino propio, el reino Protistas.
Posteriormente, se argumentó que la distinción entre procariotas (organismos sin núcleo) y eucariotas (organismos con núcleo) era tan importante que los procariotas merecían disponer de un cuarto reino propio.
El biólogo estadounidense Robert H. Whittaker propuso un quinto reino, el reino Hongos, basado en el método exclusivo de los hongos de alimentarse, y estableció un sistema de clasificación en cinco reinos: Vegetal, Animal, Hongos, Protistas y Móneras. Posteriormente, Lynn Margulis y Marlene Schwartz modificaron los criterios de clasificación y los nombres de algunos reinos. Los reinos que propusieron son: Móneras, Protoctistas, Hongos, Plantas y Animales.
En el reino Protoctistas se han incluido, generalmente, dos grandes grupos: protozoos (protistas que habían sido clasificados como animales) y algas (protistas fotosintéticos). Sin embargo, estos dos grupos no tienen categoría taxonómica y muchos científicos no consideran apropiada esta agrupación que coloca juntos a protistas filogenéticamente distantes entre sí.
Los protistas no son un grupo monofilético y su clasificación no resulta fácil dada la diversidad de organismos que engloba, aunque está basada fundamentalmente en la estructura y organización de la célula, la presencia de orgánulos y los modelos de reproducción o ciclo de vida. El reino Protoctistas se divide en varios grupos, muchos de los cuales parecen ser monofiléticos, aunque la clasificación y filogenia de este reino sigue siendo un tema en continuo debate científico.
Algunos grupos de protistas que merecen ser destacados son: Euglenozoa, formado por organismos unicelulares con flagelos que agrupa Euglenoides y Quinetoplástidos; Alveolata, que incluye organismos que se caracterizan por poseer unas cavidades debajo de la membrana plasmática que reciben el nombre de alvéolos e incluye los dinoflagelados (Pyrrophyta); los apicomplejos (Apicomplexa) y los ciliados (Ciliophora); Stramenopila o Heterokontophyta, que incluye algas pardas, algas pardodoradas, diatomeas y oomicetes; algas rojas (Rhodophyta); algas verdes (Chlorophyta) y Choanoflagellida, que se cree agrupa los parientes más cercanos de los animales. En cuanto a las amebas, se solían clasificar en un grupo único, sin embargo, se ha puesto de manifiesto que existen varios grupos no relacionados de protistas que se desplazan por seudópodos, entre los que se encuentran las verdaderas amebas (a veces incluidas en el filo Rhizopodos); los actinópodos, de seudópodos delgados y rígidos que engloban los radiolarios, actinópodos exclusivamente marinos de gran belleza, y los foraminíferos, que secretan valvas de carbonato cálcico y tienen seudópodos largos que salen a través de poros que poseen en las valvas. Los mohos mucilaginosos o mohos del limo fueron agrupados en un solo filo por su parecido externo. Sin embargo, son muy distintos entre sí. Hay dos grupos principales, los mixomicetes –o mohos mucilaginosos plasmodiales o acelulares- y los mohos mucilaginosos celulares, en los cuales las células ameboides agrupadas retienen su identidad individual.
(Encarta)
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