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Orgánulos celulares: definición, tipos y función en eucariotas y procariotas

Orgánulos celulares: descubre definición, tipos y funciones en eucariotas y procariotas, incluyendo microcompartimentos bacterianos y su organización celular.

Autor: Leandro Alegsa Fecha de creación: 20 de diciembre de 2021 Última actualización: 4 de febrero de 2026

en.wikipedia.org · CC BY-SA 4.0

En biología celular, un orgánulo es una parte de la célula que realiza un trabajo específico.

Los orgánulos suelen tener su propia membrana plasmática a su alrededor. La mayoría de los orgánulos de la célula se encuentran en el citoplasma.

El nombre de orgánulo proviene de la idea de que estas estructuras son para las células lo que un órgano es para el cuerpo.

Hay muchos tipos de orgánulos en las células eucariotas. Antes se pensaba que los procariotas no tenían orgánulos, pero ahora se han encontrado algunos ejemplos. No están organizados como los orgánulos de los eucariotas y no están limitados por membranas plasmáticas. Se denominan microcompartimentos bacterianos.

¿Qué son los orgánulos y por qué son importantes?

Un orgánulo es una estructura subcelular especializada que realiza funciones concretas —por ejemplo producir energía, sintetizar proteínas, degradar residuos o almacenar sustancias— y así permite que la célula opere de forma ordenada y eficiente. Algunos orgánulos están rodeados por membranas lipídicas (membrana interna), lo que les permite crear ambientes químicos distintos del citoplasma; otros no tienen membrana y su organización depende de ensamblajes proteicos o del citoesqueleto.

Principales orgánulos en células eucariotas y su función

Núcleo: contiene la información genética en forma de ADN, está rodeado por la envoltura nuclear (doble membrana) y alberga el nucléolo, donde se ensamblan los ribosomas.
Mitocondrias: centrales energéticas de la célula (producción de ATP por fosforilación oxidativa). Tienen doble membrana y su propio ADN mitocondrial; participan también en la señalización celular y apoptosis.
Cloroplastos (en plantas y algas): realizan la fotosíntesis; poseen tilacoides, estroma y su propio ADN. Transforman energía lumínica en energía química.
Retículo endoplásmico (RE): RE rugoso (con ribosomas) para síntesis y plegamiento de proteínas; RE liso para síntesis de lípidos, detoxificación y almacenamiento de calcio.
Complejo de Golgi: modifica, clasifica y empaqueta proteínas y lípidos procedentes del RE para enviarlos a su destino (membrana, lisosomas, secreción).
Lisosomas: vesículas ricas en enzimas hidrolíticas que degradan macromoléculas y orgánulos dañados (autofagia).
Peroxisomas: participan en la oxidación de ácidos grasos y en la detoxificación de peróxido de hidrógeno (H2O2).
Vacuolas: en células vegetales grandes, almacenan agua, iones, nutrientes y desechos; contribuyen a la turgencia celular.
Ribosomas: máquinas de síntesis proteica; existen libres en el citosol o asociados al RE (no están limitados por membrana).
Citoesqueleto: red de filamentos (microtúbulos, filamentos de actina, filamentos intermedios) que mantiene la forma celular, facilita el transporte intracelular y participa en la división celular.
Centrosoma y centriolos: organizan microtúbulos y el huso mitótico durante la división celular (presente en muchas células animales).

Orgánulos y estructuras en procariotas

Las células procariotas (bacterias y arqueas) son más simples en organización, pero presentan estructuras especializadas:

Nucleoide: región donde se encuentra el ADN circular; no está separado por membrana.
Ribosomas 70S: síntesis proteica; más pequeños que los ribosomas eucariotas (80S).
Plásmidos: moléculas de ADN extracromosómico que llevan genes adaptativos (resistencia a antibióticos, metabolismo de compuestos).
Pared celular y membrana plasmática: protegen y mantienen la forma; en algunas bacterias hay membranas internas especializadas.
Flagelos y fimbrias/pili: para motilidad y adherencia.
Microcompartimentos bacterianos: estructuras proteicas que encapsulan enzimas y reacciones metabólicas (p. ej. carboxisomas para fijación de CO2). No están delimitados por membrana lipídica sino por una cubierta proteica.
Magnetosomas: orgánulos membranosos en algunas bacterias magnetotácticas que contienen cristales magnéticos y ayudan a la orientación en campos magnéticos.
Thylakoides en cianobacterias: membranas donde ocurre la fotosíntesis en bacterias fotosintéticas.

Comparación: eucariotas vs procariotas

Compartimentalización: las eucariotas presentan múltiples orgánulos membranosos (más compartimentalización); las procariotas tienen menos compartimentos y muchos procesos ocurren en el citoplasma o en estructuras proteicas especializadas.
Complejidad: eucariotas suelen ser más grandes y con mayor diversidad de orgánulos; procariotas son más pequeñas y eficientes en simplicidad.
Material genético: eucariotas: núcleo con cromatina; procariotas: nucleoide sin envoltura.
Ribosomas: 80S en eucariotas, 70S en procariotas.

Origen evolutivo

La teoría endosimbiótica explica el origen de mitocondrias y cloroplastos: se propone que bacterias ancestrales fueron incorporadas como simbiontes dentro de células eucariotas primitivas y, con el tiempo, establecieron una relación estable que originó orgánulos con ADN propio. Esta hipótesis está respaldada por similitudes en tamaño, doble membrana y genética entre estos orgánulos y ciertas bacterias.

Cómo se estudian los orgánulos

Microscopía electrónica: resolución alta para ver membranas y estructuras internas.
Microscopía de fluorescencia: etiquetado de proteínas/orgánulos con fluoróforos para seguir su dinámica en células vivas.
Biología molecular y bioquímica: fraccionamiento subcelular, análisis proteómico y genómico para identificar componentes y funciones.
Técnicas genéticas: deleciones, mutagénesis y expresión de proteínas marcadas para asignar funciones.

Importancia práctica

Conocer los orgánulos es esencial en medicina (p. ej. enfermedades mitocondriales), biotecnología (ingeniería de microcompartimentos bacterianos para producción industrial) y agricultura (modificar cloroplastos para mejorar la fotosíntesis). Además, el estudio de orgánulos ayuda a entender procesos básicos como el envejecimiento, la apoptosis y la respuesta inmune.

En resumen, los orgánulos son elementos clave que permiten la especialización de funciones dentro de la célula. Aunque las células procariotas y eucariotas difieren en organización, ambas han desarrollado soluciones eficientes para realizar procesos bioquímicos esenciales.

Una célula animal típica. Dentro del citoplasma, los principales orgánulos y estructuras celulares son (1) nucléolo (2) núcleo (3) ribosoma (4) vesícula (5) retículo endoplásmico rugoso (6) aparato de Golgi (7) citoesqueleto (8) retículo endoplásmico liso (9) mitocondria (10) vacuola (11) citosol (12) lisosoma (13) centríolo.

Alcance del término

En la actualidad, el término se utiliza ampliamente para referirse a las estructuras celulares rodeadas por membranas plasmáticas simples o dobles. Sin embargo, todavía coexiste la definición más antigua de "unidad funcional subcelular". Es decir, el término se utiliza a veces para estructuras que no están unidas a una membrana.

La membrana plasmática es una bicapa lipídica con algunas proteínas incrustadas en ella. Impide que los iones y las moléculas del orgánulo se fusionen con el entorno.

Origen de los orgánulos

Se cree que las mitocondrias y los cloroplastos, que tienen doble membrana y su propio ADN, se originaron a partir de organismos procariotas incompletos o invasores, que fueron adoptados como parte de la célula invadida. Esta idea se apoya en la teoría endosimbiótica.

Orgánulos eucariotas

Principales orgánulos

Principales orgánulos eucariotas
Organelos	Función principal	Estructura	Organismos	Notas
cloroplasto (plástido)	fotosíntesis	compartimento de doble membrana	plantas, protistas	tiene algo de ADN; originalmente se obtuvo por endosimbiosis.
retículo endoplásmico	traducción y plegado de nuevas proteínas (retículo endoplásmico rugoso), expresión de lípidos (retículo endoplásmico liso)	compartimento de una sola membrana	todos los eucariotas	El retículo endoplásmico rugoso tiene muchos ribosomas y pliegues que son sacos planos; el retículo endoplásmico liso tiene pliegues que son tubulares
flagelo	locomoción, sensorial		algunos eucariotas
Aparato de Golgi	clasificación y modificación de las proteínas	compartimento de una sola membrana	todos los eucariotas
mitocondria	producción de energía	compartimento de doble membrana	la mayoría de los eucariotas	tiene algo de ADN; originalmente se obtuvo por endosimbiosis
núcleo	Mantenimiento del ADN, transcripción del ARN	compartimento de doble membrana	todos los eucariotas	tiene la mayor parte del genoma
vacuola	almacenamiento, homeostasis	compartimento de una sola membrana	eucariotas

Organelos menores

Organelos y componentes celulares eucariotas menores
Organelo/Macromolécula	Función principal	Estructura	Organismos
acrosoma	ayuda a la fusión de los espermatozoides con el óvulo	compartimento de una sola membrana	muchos animales
autofagosoma	vesícula que recoge el material citoplasmático y los orgánulos para su degradación	compartimento de doble membrana	todas las células eucariotas
centriole	ancla para el citoesqueleto	proteína de los microtúbulos	animales
cilio	movimiento en o del medio externo.	proteína de los microtúbulos	animales, protistas, pocas plantas
cnidocisto	picazón	Tubo hueco enrollado	cnidarios
aparato eyespot	detecta la luz, permitiendo que se produzca la fototaxis		algas verdes y otros organismos fotosintéticos unicelulares como la Euglena
glicosoma	realiza la glucólisis	compartimento de una sola membrana	Algunos protozoos, como los tripanosomas.
glyoxysome	conversión de la grasa en azúcares	compartimento de una sola membrana	plantas
hidrogenosoma	energía y producción de hidrógeno	compartimento de doble membrana	algunos eucariotas unicelulares
lisosoma	Descomposición de grandes moléculas (por ejemplo, proteínas + polisacáridos)	compartimento de una sola membrana	por convención, las células animales; pero (definición más amplia) la mayoría de los eucariotas
melanosoma	almacenamiento de pigmentos	compartimento de una sola membrana	animales
mitosoma	no se sabe	compartimento de doble membrana	algunos eucariotas unicelulares
miofibrilla	contracción muscular	filamentos agrupados	animales
nucléolo	producción de ribosomas	proteína-ADN-ARN	la mayoría de los eucariotas
paréntesis	no se sabe	no se sabe	hongos
peroxisoma	descomposición del peróxido de hidrógeno metabólico	compartimento de una sola membrana	todos los eucariotas
proteasoma	degradación de las proteínas innecesarias o dañadas por proteólisis	complejo proteico muy grande	Todos los eucariotas, todas las arqueas, algunas bacterias
ribosoma	la traducción del ARN en proteínas	ARN-proteína	eucariotas, procariotas
gránulo de estrés	Almacenamiento de ARNm	sin membrana (complejos mRNP)	La mayoría de los eucariotas
vesícula	transporte de material	compartimento de una sola membrana	todos los eucariotas

Organelos procariotas

Los procariotas no son tan complejos como los eucariotas. Se pensaba que no tenían estructuras internas encerradas por membranas lipídicas.

Sin embargo, investigaciones recientes han demostrado que al menos algunos procariotas tienen microcompartimentos como los carboxisomas. Estos compartimentos subcelulares tienen entre 100 y 200 nm de diámetro y están encerrados por una envoltura de proteínas. Aún más sorprendente es la descripción de magnetosomas unidos a una membrana en las bacterias. así como las estructuras similares a núcleos de los Planctomicetos que están rodeados por membranas lipídicas.

Organelos procarióticos y componentes celulares
Organelo/Macromolécula	Función principal	Estructura	Organismos
carboxysome	fijación de carbono	compartimento de proteínas	algunas bacterias
clorosoma	fotosíntesis	Complejo de recolección de luz	bacterias verdes del azufre
flagelo	movimiento en el medio externo	filamento proteico	algunos procariotas y eucariotas
magnetosoma	orientación magnética	cristal inorgánico, membrana lipídica	bacterias magnetotácticas
nucleoide	Mantenimiento del ADN, transcripción a ARN	ADN-proteína	procariotas
plásmido	Intercambio de ADN	ADN circular	algunas bacterias
ribosoma	la traducción del ARN en proteínas	ARN-proteína	eucariotas, procariotas
tilacoide	fotosíntesis	proteínas y pigmentos del fotosistema	principalmente cianobacterias

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es un orgánulo?

R: Un orgánulo es una parte de la célula que realiza un trabajo específico. Suele tener su propia membrana plasmática a su alrededor.

P: ¿Dónde se encuentran la mayoría de los orgánulos de la célula?

R: La mayoría de los orgánulos de la célula se encuentran en el citoplasma.

P: ¿Cuál es el origen del término "orgánulo"?

R: El término "orgánulo" proviene de la idea de que estas estructuras son a las células lo que un órgano es al cuerpo.

P: ¿Existen diferentes tipos de orgánulos en las células eucariotas?

R: Sí, hay muchos tipos de orgánulos en las células eucariotas.

P: ¿Tienen los procariotas su propio tipo de orgánulos?

R: Sí, aunque antes se pensaba que no tenían ninguno, ahora se han encontrado algunos ejemplos. No están organizados como los orgánulos de los eucariotas y no están limitados por membranas plasmáticas; se denominan microcompartimentos bacterianos.