Eucariota: organismos con células complejas, evolución y diversidad

Las células eucariotas suelen ser mucho más grandes que las procariotas. Pueden ser hasta 10 veces más grandes. Las células eucariotas tienen muchas membranas y estructuras internas diferentes, llamadas orgánulos. También tienen un citoesqueleto. El citoesqueleto está formado por microtúbulos y microfilamentos. Estas partes son muy importantes en la forma de la célula. El ADN de los eucariotas está colocado en haces llamados cromosomas, que se separan mediante un huso microtubular durante la división celular. La mayoría de los eucariotas tienen algún tipo de reproducción sexual a través de la fecundación, que los procariotas no utilizan.

Los procariotas no tienen sexo, pero pueden pasar el ADN a otras bacterias. Su división celular es asexual. La conjugación bacteriana se produce cuando las bacterias trasladan un elemento genético (a menudo un plásmido o un transposón) de una a otra.

Los eucariotas tienen conjuntos de cromosomas lineales situados en el núcleo y el número de cromosomas suele ser el típico de cada especie.

Membrana interna

En las células eucariotas hay muchas cosas con membranas a su alrededor. Todas ellas juntas se denominan sistema de endomembranas. A veces se forman bolsas sencillas, llamadas vesículas o vacuolas, al desprenderse de otras membranas, igual que los niños hacen burbujas con sus juguetes. Muchas células toman alimentos y otras cosas mediante algo llamado endocitosis. En la endocitosis, la membrana más cercana al exterior se dobla hacia dentro y se pellizca para formar una vesícula. Muchos otros orgánulos que tienen membranas probablemente empezaron como vesículas.

El núcleo está rodeado por dos membranas que tienen agujeros para que las cosas puedan entrar y salir. La envoltura nuclear tiene cosas que salen de ella y que parecen tubos y láminas. Se trata del retículo endoplásmico, que a menudo se abrevia como RE. El retículo endoplásmico se encarga de mover las proteínas y permitir que maduren.

El RE tiene dos partes, el RE rugoso y el RE liso. El RE rugoso tiene ribosomas adheridos. Las proteínas fabricadas por los ribosomas unidos al RE rugoso van al interior del RE rugoso, llamado lumen. Después, suelen pasar a las vesículas, que crecen y se desprenden del RE liso. En la mayoría de los eucariotas, las vesículas con proteínas en su interior se fusionan con pilas de vesículas aplanadas llamadas cuerpos de Golgi, donde las proteínas de su interior vuelven a cambiar.

Las vesículas a veces se modifican para que puedan hacer una cosa muy bien. Esto se llama especialización o diferenciación. Por ejemplo, los lisosomas tienen enzimas en su interior que descomponen los alimentos procedentes de las vacuolas alimentarias, y los peroxisomas tienen enzimas que descomponen el peróxido, un veneno, para que deje de serlo.

Muchos protozoos tienen vacuolas contráctiles, que son vacuolas que pueden fusionarse o desprenderse de la membrana externa. Las vesículas contráctiles se utilizan a menudo para obtener y deshacerse del agua innecesaria. Los extrusomas expulsan cosas que hacen que los depredadores se alejen o atrapen comida. En los organismos multicelulares, las hormonas suelen fabricarse en vesículas. En las plantas complicadas, la mayor parte del interior de una célula vegetal está ocupada por una vacuola central. Esa vacuola central es lo principal que mantiene la presión osmótica para que la célula pueda mantener su forma.

Dado que los orgánulos celulares de los eucariotas tienen orígenes diferentes (polifiléticos), se plantea la cuestión de si el grupo es un clado unificado o no. Lo cierto es que los protistas no lo son. Los orgánulos celulares son unidades especializadas que desempeñan funciones bien definidas, como las mitocondrias y los plastos. Ahora está bastante claro que todos o la mayoría de estos orgánulos tienen su origen en procariotas antaño independientes (bacterias o arqueas), y que la célula eucariota es una "comunidad de microorganismos" que trabajan juntos en "un matrimonio de conveniencia". Los primeros acontecimientos de este tipo tuvieron lugar entre las antiguas bacterias para dar lugar a la clase de doble membrana conocida como bacterias gramnegativas. Dado que las bacterias gramnegativas incluyen a las cianobacterias, éste fue el primero de varios acontecimientos de este tipo en la historia de los eucariotas.

El papel de las arqueas

Investigaciones recientes muestran que "el repertorio conocido de proteínas 'específicas de los eucariotas' en Archaea [indican] que la célula huésped arquea ya contenía muchos componentes clave que rigen la complejidad celular eucariótica".

Taxonomía

Protista es un grupo de diferentes organismos unicelulares. Se han propuesto taxonomías más precisas, pero los científicos siguen discutiendo sobre ellas. Por esta razón, Protista sigue siendo útil para hablar de estos organismos. Un esquema moderno para la clasificación de los Eukarya es el siguiente:

Sin embargo, en 2005 se expresaron dudas sobre si algunos de estos supergrupos eran monofiléticos, en particular los Chromalveolata, y una revisión en 2006 señaló la falta de pruebas para varios de los supuestos seis supergrupos.

Es posible que los Eukarya sólo estén unificados en el sentido de que las células son una comunidad derivada de bacterias y arqueas; las opiniones varían. Al igual que los Protista, los Eukarya pueden ser un conjunto polifilético, aunque útil. Sin embargo, como se ha mencionado anteriormente, todas las ramas de los Eukarya tienen reproducción sexual. Eso, y la organización general del núcleo, son los rasgos definitorios. Estos dos puntos son la principal prueba del origen monofilético.

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