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EUCARIOTAS E N B I O L O G Í A Y T A X O N O M Í A, E U K A R Y O T A , E U K A R Y A O E U C A R I A ( P A L A B R A S C O N E T I M O L O G Í A D E L G R I E G O: Ε Υ̓� ͂ EU — ‘ B U E N O ’ , ‘ B I E N ’ — Y Κ Ά Ρ Υ̓ Ο Ν K A R Y O N — ‘ N U E Z ’ , ‘ C A R O Z O ’, ‘ N Ú C L E O ’ — ) E S E D O M I N I O ( I M P E R I O ) Q U E I N C L U Y E L OS O R G A N I S M O S F O R M A D O S P O C É L U L A S C O N Ú C L E O V E R D A D E R O . L A C A S T E L L A N I Z A C I Ó N A D E C U A D A D E L T É R M I NO E S E U C A R I O T A O E U C A R I O N T 2. E S T O S O R G A N I S M OS C O N S T A N D E U N A O M Á C É L U L A S E U C A R I O T A S , A B A R C A N DO D E S D E O R G A N I S M O S U N I C E L U L A R E S H A S T A V E R D A D E R OS P L U R I C E L U L A R E S E N L O S C U A L E S L A S D I F E R E N T E S C É L U L AS S E E S P E C I A L I Z A N P A R A D I F E R E N T E S T A R E A S Y Q U E , EN G E N E R A L , N O P U E D E N S O B R E V I V I R D E F O R M A A I S L A D
P E RT E N E C E N A L D O M I N I O O I M P E R I O E U C A R I O TA L O S R E I N O S D E L O S A N I M A L E S , P L A N TA S Y H O N G O S , A S Í C O M O V A R I O S G R U P O S I N C L U I D O S E N E L P A R A F I L É T I C O R E I N O P R O T I S TA . T O D O S E L L O S P R E S E N TA N S E M E J A N Z A S A N I V E L M O L E C U L A R ( E S T R U C T U R A D E L O S L Í P I D O S , P R O T E Í N A S Y G E N O M A ) , C O M P A RT E N U N O R I G E N C O M Ú N , Y P R I N C I P A L M E N T E , C O M P A RT E N E L P L A N C O R P O R A L D E L O S E U C A R I O TA S , M U Y D I F E R E N T E D E L D E P R O C A R I O TA S .
Pertenecen al dominio o imperio eucariota los reinos de los animales, plantas y hongos, así como varios grupos incluidos en el parafilético reino Protista. Todos ellos presentan semejanzas a nivel molecular (estructura de los lípidos, proteínas y genoma), comparten un origen común, y principalmente, comparten el plan corporal de los eucariotas, muy diferente del de procariotas.Todos los eucariotas comparten el plan corporal básico del eucariota ancestral, por tanto, al definirse el reino Protista por las propiedades retenidas del primer eucariota y no poseer las innovaciones que dieron lugar a los reinos Animalia, Fungi y Plantae, es un grupo parafilético (es decir, el que dio origen) a los demás.El plan corporal de todos los eucariotas incluye un ciclo de vida en el que, en lugar de reproducirse por fisión binaria como en los procariotas, se alterna una generación haplonte y otra diplonte, que se consigue mediante la alternancia de meiosis (que da individuos haplontes) y fecundación (que da individuos diplontes). Esto se llama "sexo" o reproducción sexual, si bien muchos eucariotas desarrollaron mecanismos de reproducción asexual en alguna de sus generaciones y, aparentemente, la reproducción sexual podría haberse perdido en algunos grupos. Cualquiera de las dos generaciones (la haplonte o la diplonte) puede evolucionar hacia la multicelularidad pues los mecanismos requeridos para que ello ocurra no son difíciles de lograr evolutivamente y, de hecho, han ocurrido muchas veces. Notablemente, la generación diplonte se volvió multicelular en Animalia y las dos se volvieron multicelulares en Plantae
La mitocondria, derivada de la fagocitosis y posterior simbiogénesis de una alfa-proteobacteria, fue fundamental para que el eucariota ancestral aprovechara al máximo la energía tomada a través de la alimentación heterótrofa al degradar la materia orgánica con ayuda del oxígeno tomado del medio y convertirla en dióxido de carbono y agua, que también se liberan al medio. Por ello, la mitocondria es la responsable de que los eucariotas "respiren" en un proceso que en organismos multicelulares se llama respiración celular. Como no es sorprendente en la evolución de un caracter tan antiguo, en varios grupos la mitocondria ha perdido esa capacidad ancestral y a cambio se ha modificado para cumplir otras funciones, pero en los grupos más conocidos de eucariotas (animales, hongos y plantas) la mitocondria se ha retenido con esa función ancestral. Notablemente fue retenida en plantas, que también respiran.
A diferencia de la células procariotas, las eucariotas poseen un sistema endomembranoso compuesto del retículo endoplasmático, aparato de Golgi y lisosomas, gemación y fusión de vesículas, incluida la exocitosis y endocitosis, tienen, citoesqueleto, centriolos, flagelo eucariota característico y sus motores moleculares asociados, núcleo celular, complejo de poros nucleares, transporte trans-membranal de ARN y proteínas a través de la membrana nuclear. Los cromosomas son lineales y tienen varios replicones, centrómeros y telómeros. Hay un característico ciclo celular con segregación mitótica y reproducción sexual por meiosis. Presencia de peroxisomas, mitocondrias, intrones, espliceosomiales y nuevos patrones de procesamiento del ARN utilizando espliceosomas..
Origen
El origen de la célula eucariota es el proceso biológico más revolucionario desde el origen de la vida desde varios puntos de vista, como es el caso de la morfología, desarrollo evolutivo, estructura genética, relaciones simbióticas y ecología.
El ser vivo, posea la complejidad estructural que posea, necesita energía para vivir y desarrollar todas y cada una de sus funciones vitales. Esta energía, imprescindible para las múltiples actividades de los diversos organismos, procede de la energía almacenada en los enlaces químicos de las biomoléculas que los seres vivos poseen (glúcidos, lípidos, proteínas, etc.).
Fisiologia
De esta manera estas biomoléculas energéticas, que sirven de combustible a la célula, son utilizadas en los diversos compartimentos celulares y de ellas es extraída la energía necesaria para todos los procesos vitales celulares. El aporte de energía debe ser continuo para mantener el orden biológico.
Si los seres vivos sólo tomaran energía de sus propias estructuras se irían poco a poco consumiendo a sí mismos lo cual no mantendría el orden biológico. Por esta razón, frente a las vías de destrucción molecular (catabolismo energético) deben existir otras vías de construcción molecular (anabolismo energético). Estas vías son construidas unas veces a partir de moléculas capturadas y consumidas de otros seres vivos y otras (en algas y vegetales) son construidas por procesos complejos como la fotosíntesis.
Transporte de sustancias a través de las membranas celulares El transporte celular es un mecanismo mediante el cual entran sustancias que la célula necesita y salen de ella las sustancias de desecho y también productos útiles. Existen dos tipos de transporte: pasivo y activoEl transporte pasivo es el que se lleva a cabo sin gasto de energía por parte de la célula, como la difusión simple (únicamente de gases), la difusión facilitada y la ósmosis; todos ellos a favor de un gradiente de concentración.El transporte activo es el que necesita energía celular para llevarse a cabo, pues es en contra de un gradiente de concentración. Transporte PASIVOLa difusión es el paso de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a otra de menor concentración, es decir, a favor de un gradiente de concentración. Un gradiente es la medida de la diferencia de concentraciones de una sustancia dada en dos regiones diferentes. En la difusión las moléculas se seguirán moviendo hasta que se alcance un equilibrio dinámico.En la difusión facilitada el transporte de iones y moléculas se lleva a cabo por proteínas de membranas transportadoras. Puede ocurrir a favor de un gradiente de concentración que no requiere de gasto o con gasto de energía. La ósmosis es el paso del agua a través de una membrana semipermeable de una región de mayor concentración de agua (solución hipotónica) a otra de menor concentración de agua (solución hipertónica); es decir, es la difusión del agua. En las células vivas el agua entra y sale por ósmosis. Una célula mantiene su forma cuando la concentración interior es igual a la concentración exterior de la célula (isotónica)
Transporte ActivoRequiere un aporte de energía por parte de la célula, ya que se hace en contra del gradiente (concentración o “cuesta arriba”), la intervención de proteínas de membrana que pueden tener actividad ATPasa. Se necesitan proteínas portadoras y consumo de energía para transportar moléculas contra su gradiente de concentración. Las proteínas que participan en el transporte activo a menudo se llaman bombas, porque así como una bomba de agua utiliza energía para mover agua contra la fuerza de gravedad, las proteínas utilizan energía para mover una sustancia contra su gradiente de concentración.
DIFUSION FACILITADA Por difusión mediada o facilitada atraviesan la membrana sustancias que requieren la mediación de proteínas de membrana que las reconocen específicamente y permiten su paso sin que lleguen a tomar contacto directo con los lípidos hidrofóbicos. Se puede transportar un soluto específico desde el interior de la célula al exterior o viceversa, pero el movimiento neto es siempre desde una región de mayor concentración de soluto a una de menor concentración. Las proteínas de canal y las proteínas transportadoras facilitan la difusión por diferentes mecanismos.
v Las proteínas implicadas en la difusión mediada son largas cadenas polipeptídica y pueden ser de dos clases, proteínas transportadoras y proteínas de canal. v La difusión mediada por permeasas implica la unión específica de la sustancia a la proteína en una cara de la membrana. v La difusión mediada por proteínas de canal éstas no se unen a la sustancia. Permiten principalmente el paso de iones a mucha mayor velocidad que las permeasas.La apertura y cierre de estos canales puede estar regulada de varias formas: v Regulación por unión con ligandos, sustancias como mensajeros químicos extracelulares (hormonas y neurotransmisores), o intracelulares (iones, nucleótidos). v Regulación por cambios de voltaje, es decir, al modificarse la diferencia de potencial que normalmente existe en la membrana, que recibe el nombre de potencial de membrana. Un cambio de polaridad en un punto de la membrana modifica la estructura del canal y se abre.v Regulación mecánica, como consecuencia de una estimulación mecánica directa sobre la membrana.
PINOCITOSIS La pinocitosis (del griego: pinein = beber) es un tipo de endocitosis que consiste en la captación de material del espacio extracelular por invaginación de la membrana citoplasmática. Con desprendimiento hacia el interior celular de una vesícula que contiene líquido con posibles moléculas disueltas o partículas sólidas en suspensión.La pinocitosis es una modalidad de endocitosis; puede describirse como la endocitosis de porciones de líquido. Se puede observar en células especializadas en la función nutritiva, por ejemplo las de la mucosa intestinal. En esta la membrana se repliega creando una "vesícula pinocítica" y es de esta manera como las grasas, que son insolubles, pasan de la luz del intestino al torrente sanguíneo.Un tipo de célula en la cual se la ha observado frecuentemente es el óvulo humano. Cuando el óvulo madura en el ovario de la mujer, se rodea de "células nodrizas". Aparentemente, estas células ceden alimentos disueltos al óvulo, que los incorpora por pinocitosis.En la pinocitosis, la membrana celular se invagina formando una vesicula alrededor del líquido del medio externo que será incorporado a la célula
La fagocitosis (del griego phagein, "comer" y kytos, 'célula'), es un tipo de endocitosis por el cual algunas células (fagocitos y protistas) rodean con su membrana citoplasmática partículas sólidas y las introducen al interior celular. Esto se produce gracias a la emisión de pseudópodos alrededor de la partícula o microorganismo hasta englobarla completamente y formar alrededor de él una vesícula, llamada fagosoma, la cual fusionan posteriormente con lisosomas para degradar el antígeno fagocitado.Es uno de los medios de transporte grueso que utilizan para su defensa algunas células de los organismos pluricelulares. En organismos multicelulares, este proceso lo llevan a cabo células especializadas, casi siempre con el fin de defender al conjunto del organismo frente a potenciales invasores perjudiciales.En muchos organismos superiores, la fagocitosis es tanto un medio de defensa ante microorganismos invasores como de eliminación (e incluso reciclaje) de tejidos muertos. Puede tratarse de un antígeno, célula apoptótica, restos celulares, microorganismos y sustancias de un tamaño generalmente mayor a 0,5 nm
