El núcleo contiene información genética; las mitocondrias participan en la obtención de ATP y los cloroplastos realizan la fotosíntesis. Cada estructura contribuye de una manera distinta al funcionamiento de la célula.
Los organelos u orgánulos son estructuras especializadas. En sentido estricto, el término se usa para compartimentos rodeados de membrana; en muchos materiales escolares también incluye estructuras sin membrana, como los ribosomas. Aquí se indica a qué tipo pertenece cada ejemplo y se distinguen las cubiertas celulares y las estructuras bacterianas.
12 ejemplos para relacionar estructura y función
La función se entiende mejor al situarla en una célula concreta. No todas las células poseen cada una de estas estructuras.
EJEMPLO 01
Núcleo
Membranoso · células eucariotas
Función: Contiene la mayor parte del ADN de una célula eucariota. Su envoltura separa este material del citoplasma y sus poros permiten intercambios regulados.
Ejemplo: En una célula de una hoja, el núcleo contiene genes que se transcriben a ARN; los ribosomas utilizarán algunos de esos ARN para fabricar proteínas.
Para distinguir: Una bacteria tiene ADN, pero no un núcleo rodeado por membrana. [1]
EJEMPLO 02
Nucléolo
Sin membrana · dentro del núcleo
Función: En esta región se producen y procesan ARN ribosómicos y se ensamblan subunidades de los ribosomas con proteínas.
Ejemplo: Una célula que fabrica muchas proteínas necesita producir también ribosomas. El nucléolo participa en la preparación de sus subunidades, que después salen al citoplasma.
Para distinguir: No está compuesto solo de ARN ni es un pequeño núcleo independiente. [5]
EJEMPLO 03
Ribosomas
Sin membrana · procariotas y eucariotas
Función: Traducen la información del ARN mensajero para ensamblar cadenas de aminoácidos. Están formados por ARN ribosómico y proteínas.
Ejemplo: Un ribosoma libre puede fabricar una proteína que trabajará en el citosol. Otro, unido al retículo, participa en la síntesis de una proteína de secreción.
Para distinguir: El ribosoma fabrica la cadena; no decide por sí solo el destino final de la proteína. [1]
EJEMPLO 04
Retículo endoplasmático rugoso
Membranoso · eucariotas
Función: Sus ribosomas asociados sintetizan proteínas que entran en la vía de secreción o forman parte de membranas. Dentro del retículo comienza su plegamiento y procesamiento.
Ejemplo: En una célula pancreática que produce enzimas digestivas, muchas de esas proteínas empiezan su recorrido en el retículo rugoso.
Para distinguir: Rugoso describe los ribosomas de su superficie, no un tipo distinto de ribosoma. [12]
EJEMPLO 05
Retículo endoplasmático liso
Membranoso · eucariotas
Función: Participa en la síntesis de lípidos y, según la célula, en el almacenamiento de calcio o el procesamiento de sustancias.
Ejemplo: En una fibra muscular, el retículo sarcoplásmico es una especialización que libera y vuelve a captar calcio durante la contracción y la relajación.
Para distinguir: Liso y rugoso son regiones de un sistema conectado; no realizan exactamente las mismas tareas. [2]
EJEMPLO 06
Aparato de Golgi
Membranoso · eucariotas
Función: Modifica, clasifica y dirige proteínas y lípidos que recibe mediante vesículas.
Ejemplo: Una proteína de secreción pasa por el Golgi y se incorpora a una vesícula que la transportará hacia la membrana plasmática.
Para distinguir: Añadir o modificar azúcares se denomina glucosilación; no debe confundirse con carboxilación. [2]
EJEMPLO 07
Mitocondrias
Doble membrana · muchas células eucariotas
Función: Realizan etapas de la respiración celular que permiten obtener ATP a partir de la energía química de nutrientes.
Ejemplo: Una célula muscular necesita ATP para contraerse. Las mitocondrias contribuyen a suministrarlo mediante respiración aerobia.
Para distinguir: También hay mitocondrias en las plantas. No crean energía ni son el único lugar donde se forma ATP. [13]
EJEMPLO 08
Cloroplastos
Doble membrana y tilacoides · plantas y algas fotosintéticas
Función: Los tilacoides captan energía luminosa; otros procesos del cloroplasto aprovechan esa energía para incorporar carbono del CO₂ a moléculas orgánicas.
Ejemplo: Las células fotosintéticas de una hoja contienen cloroplastos. Las células de una raíz subterránea normalmente no contienen cloroplastos desarrollados.
Para distinguir: Durante la fotosíntesis oxigénica, el oxígeno liberado procede del agua. La célula vegetal también respira. [6]
EJEMPLO 09
Lisosomas
Membranosos · característicos de células animales
Función: Contienen enzimas que degradan materiales en un medio ácido. Participan en digestión intracelular y reciclaje.
Ejemplo: Un macrófago incorpora una partícula en una vesícula; esta puede fusionarse con lisosomas para degradar su contenido.
Para distinguir: La digestión celular es regulada: no se explica simplemente como sacos que se rompen al morir la célula. [2]
EJEMPLO 10
Vacuolas
Membranosas · especialmente grandes en muchas células vegetales
Función: Almacenan sustancias y contribuyen al equilibrio de agua y solutos. Las vacuolas vegetales también pueden cumplir funciones degradativas.
Ejemplo: La vacuola central de una célula vegetal contribuye a la turgencia: el contenido celular ejerce presión contra la pared.
Para distinguir: No es solo un depósito de basura. En otros eucariotas existen vacuolas con funciones diferentes. [14]
EJEMPLO 11
Peroxisomas
Membranosos · células eucariotas
Función: Participan en reacciones de oxidación y en el metabolismo de ciertos lípidos. En su interior se produce y se descompone peróxido de hidrógeno.
Ejemplo: En un peroxisoma, la enzima catalasa ayuda a transformar el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno.
Para distinguir: No son lisosomas: sus reacciones y enzimas principales son distintas. [7]
EJEMPLO 12
Microtúbulos
Sin membrana · componentes del citoesqueleto eucariota
Función: Son estructuras de tubulina que contribuyen a la organización celular, el transporte y la separación de cromosomas.
Ejemplo: En una célula que se divide, los microtúbulos del huso participan en el reparto de cromosomas. En una neurona, sirven de vías para motores que transportan cargas.
Para distinguir: Son parte del citoesqueleto, no un compartimento cerrado. También intervienen en cilios y flagelos eucariotas. [3]
Cómo cooperan: una proteína que sale de la célula
Piensa en una célula que libera una enzima digestiva. Su recorrido muestra que fabricar, modificar y transportar una proteína son tareas diferentes.
1. Retículo rugosoUn ribosoma sintetiza la proteína, que entra en el retículo.
2. Vesícula de transporteLleva la carga desde el retículo hacia el Golgi.
3. Aparato de GolgiProcesa y clasifica la carga.
4. SecreciónUna vesícula se fusiona con la membrana y libera la proteína.
Esquema funcional simplificado de una vía de secreción; las posiciones no representan la distribución física de los orgánulos. [2]
El núcleo aporta la información que se transcribe a ARN mensajero. Las mitocondrias contribuyen al suministro de ATP, pero la proteína de este ejemplo no pasa por ellas. Muchas proteínas que permanecen en el citosol tampoco pasan por el Golgi.
Comparación: célula animal, vegetal y bacteriana
La tabla compara modelos escolares típicos; hay células especializadas con excepciones. Por ejemplo, un glóbulo rojo humano maduro carece de núcleo y de mitocondrias.
Estructura
Animal
Vegetal
Bacteriana
Membrana plasmática
Sí
Sí
Sí
ADN
Sí
Sí
Sí
Núcleo con envoltura
Sí
Sí
No; nucleoide
Ribosomas
Sí
Sí
Sí
Mitocondrias
Sí
Sí
No
Retículo y Golgi
Sí
Sí
No
Cloroplastos
No
En células fotosintéticas
No
Pared celular
No
Sí
En muchas bacterias
Gran vacuola central
No es característica
Frecuente
No es característica
Una bacteria puede respirar sin mitocondrias y una cianobacteria puede hacer fotosíntesis sin cloroplastos. La ausencia de un orgánulo no implica siempre ausencia del proceso. [4][10]
Otras estructuras que conviene distinguir
La pared, el ADN de un plásmido y un orgánulo membranoso no son equivalentes. Estos ejemplos completan el mapa celular.
Membrana plasmática
Delimita la célula y regula intercambios mediante su bicapa lipídica y sus proteínas. Por ejemplo, un canal permite el paso de determinados iones. No es una barrera absoluta al agua ni a toda sustancia hidrosoluble. [1]
Pared celular
Da soporte por fuera de la membrana. Una célula vegetal posee una pared rica en celulosa; muchos hongos presentan quitina y muchas bacterias, peptidoglucano. Son composiciones diferentes. Las células animales carecen de pared. [4]
Glucocáliz
Es una cubierta rica en carbohidratos relacionada con protección, adhesión y reconocimiento. En células animales incluye azúcares unidos a proteínas y lípidos de la superficie. El término también se usa para cubiertas extracelulares bacterianas: no es exclusivo de animales. [8]
Nucleoide
Es la región donde se concentra el cromosoma bacteriano, sin envoltura nuclear. En Escherichia coli, por ejemplo, el cromosoma se organiza en el nucleoide. No debe confundirse con el nucléolo de una célula eucariota. [4]
Plásmidos
Son moléculas de ADN que pueden mantenerse separadas del cromosoma y replicarse de forma independiente. Un plásmido bacteriano puede portar genes de resistencia a un antibiótico. No tiene que integrarse en el cromosoma para expresar sus genes ni contiene siempre veinte genes. No es un orgánulo. [9]
Cápsula bacteriana
Es una cubierta externa organizada que algunas bacterias producen. Puede favorecer adhesión o protección; en ciertas bacterias contribuye a la virulencia. Tener cápsula no convierte por sí solo a toda bacteria en patógena. [8]
Pili y fimbrias
Son apéndices proteicos de algunas bacterias. Muchos permiten adhesión; determinados pili intervienen en la conjugación, que puede transferir ADN entre células. No todos los pili cumplen esa función ni son simples prolongaciones de la pared. [8]
Flagelos: dos mecanismos diferentes
El flagelo de un espermatozoide se mueve por motores asociados a microtúbulos que utilizan ATP. El flagelo de muchas bacterias gira impulsado por un gradiente de iones. Comparten una función de movilidad, pero difieren en estructura y funcionamiento. [3][8]
Membranas fotosintéticas
Los tilacoides contienen componentes de la fotosíntesis. Están dentro de los cloroplastos y también aparecen en muchas cianobacterias, que no tienen cloroplastos. Las láminas o lamelas no son exclusivas de procariotas ni todas las bacterias poseen estas membranas. [10]
¿Los mesosomas son orgánulos?
Los mesosomas descritos clásicamente en bacterias se relacionan con alteraciones producidas al preparar muestras para microscopía electrónica. No deben presentarse como orgánulos respiratorios normales. Esto es distinto de las membranas fotosintéticas que sí poseen determinadas bacterias. [11]
Seis ejercicios para practicar
Una célula secreta una proteína. ¿Qué estructuras intervienen en su recorrido?
Una bacteria fabrica proteínas. ¿Necesita un retículo rugoso?
¿Una célula de una raíz sin cloroplastos puede obtener ATP mediante respiración?
¿Dónde se preparan las subunidades de los ribosomas en una célula eucariota?
¿Qué estructura contribuye a la turgencia de una célula vegetal?
¿Un plásmido es un núcleo pequeño?
Ver respuestas explicadas
Ribosoma asociado al retículo rugoso, retículo, vesículas, Golgi y membrana plasmática. No todas las proteínas siguen esta ruta.
No. Sus ribosomas realizan la traducción sin un retículo endoplasmático.
Sí. Puede realizar respiración con sus mitocondrias; fotosíntesis y respiración son procesos distintos.
El nucléolo participa en su ensamblaje con ARN ribosómico y proteínas.
La vacuola central, junto con el balance de agua y la resistencia de la pared celular.
No. Es ADN que puede mantenerse separado del cromosoma, no un compartimento con envoltura nuclear.
Errores frecuentes
Asignar todos los orgánulos a todas las células. Compara tipo celular y especialización.
Decir que las plantas solo hacen fotosíntesis. Sus células también realizan respiración.
Confundir núcleo, nucléolo y nucleoide. El primero tiene envoltura, el segundo está dentro del núcleo y el tercero organiza ADN procariota sin envoltura nuclear.
Llamar orgánulo a cualquier parte celular. Identifica si se trata de un compartimento, una cubierta, un apéndice o una molécula de ADN.
Atribuir una sola tarea a una estructura. Una vacuola puede almacenar sustancias y contribuir al equilibrio de agua; los microtúbulos participan en transporte y división.