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Estructura Celular

Las células son las unidades básicas de la vida y de los seres vivos. Forman parte de todos los animales, plantas, hongos y bacterias. Las células de un cuerpo son como los bloques de construcción de una casa: todo ser vivo esta fabricado a base de células. Según la organización estructural de las células, estas pueden dividirse en dos grandes grupos: células procariotas y células eucariotas.

Función celular

A nivel estructural, las células son simplemente sacos membranosos que contienen una solución acuosa con numerosos compuestos químicos. No obstante, su organización y estructura les permite tener las características y funciones que definen la vida.

La estructura de membranas de las células, especialmente la de las células eucariotas, permite dividir la célula en diferentes compartimentos. Este fenómeno se conoce como compartimentación y es el que facilita y hace más eficientes las reacciones químicas necesarias para mantener la actividad celular.

La función celular es muy variada y depende del organismo y sus necesidades. Existen numerososos tipos de células con funciones especializadas. De hecho, los organismos pluricelulares son generalmente un conjunto de células especializadas.

Por ejemplo, en nuestro cuerpo las células musculares se encargan de transformar la energía química en energía mecánica y las células del sistema inmune se encargan de neutralizar y eliminar agentes invasores o otras células defectuosas.

Diferencias en estructuras procariotas y eucariotas

Procariota se traduce, aproximadamente, del griego como "sin núcleo". Por lo tanto, las células procariotas no tienen núcleo. Los organismos procariotas son unicelulares; es decir, están formados por una única célula. Sin embargo, no todos los organismo unicelulares son procariotas.

Existen muchos organismos unicelulares eucariotas, como la levadura, por ejemplo. Eucariota en griego se traduce como "núcleo verdadero". Esto significa que todas las células eucariotas tienen núcleo. Los organimos eucariotas pueden ser unicelulares o multicelulares. Los seres humanos, por ejemplo, estamos compuestos por células eucariotas, al igual que las plantas y los animales.

En cuanto a la estructura celular, las células eucariotas y las células procariotas comparten algunos rasgos, pero se diferencian en otros. La siguiente tabla muestra las similitudes y las diferencias; también nos ofrece una visión general de las estructuras celulares características, que repasaremos en este artículo y que podrás detallar en las figuras 1 y 2.

Células procariotas
Células eucariotas
Tamaño
1-2 μm
Hasta 100 μm
Compartimentación
No
Membranas que separan diferentes orgánulos de la célula.
ADN
Circular, en el citoplasma, sin histonas
Lineal, en el núcleo, repleto de histonas
Membrana celular
Bicapa lipídica
Bicapa lipídica
Pared celular
Núcleo
No
Retículo endoplásmico
No
Aparato de Golgi
No
Lisosomas y peroxisomas
No
Mitocondrias
No
Vacuola
No
Algunos
Ribosomas
Plástidos
No
Plásmidos
No
Flagelos
Algunos
Algunos
Citoesqueleto

Tabla 1. Estructura celular de células procariotas y eucariotas.

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Orgánulos celulares

Los orgánulos son estructuras subcelulares membranosas con funciones especializadas.

Existen muchos tipos de orgánulos diferentes. La presencia de ciertos orgánulos dependerá de si un organismo es procariota o eucariota, del tipo de célula y de su función. A continuación presentamos tres componentes celulares que forman parte tanto de células eucariotas como procariotas: las membranas celulares, el citosol, los ribosomas y los flagelos.

Membranas celulares

Tanto las células eucariotas como las células procariotas contienen membranas celulares que están formadas por una bicapa de fosfolípidos. Como se puede ver en la figura 2, los fosfolípidos (en rojo) están formados por cabezas y colas. Las cabezas son hidrofílicas (les gusta el agua) y están orientadas hacia el medio extracelular, mientras que las colas son hidrofóbicas (no les gusta el agua) y están orientadas hacia el interior de la membrana. La membrana celular separa el contenido celular del medio externo.

Si hay dos bicapas lipídicas en la membrana, la llamamos doble membrana (Figura 3). La mayoría de los orgánulos tienen membranas simples, excepto el núcleo y las mitocondrias, que tienen membranas dobles. Además, las membranas celulares tienen diferentes proteínas y proteínas unidas a glúcidos (glicoproteínas), incrustadas en la bicapa de fosfolípidos. Estas proteínas unidas a la membrana tienen diferentes funciones, como facilitar la señalización celular (comunicación con otras células) o permitir que determinadas sustancias entren o salgan de la célula.

Citosol

El citosol es un líquido gelatinoso que se encuentra dentro de las células, tanto eucariotas como procariotas, y que sostiene la función de todos los orgánulos de la célula. Es importante diferenciar entre el citosol y el citoplasma. El citoplasma es el conjunto de orgánulos y citosol que conforman el interior de la célula. El citosol es el medio dentro de la membrana y está formado por agua y moléculas como iones, proteínas y enzimas.

Flagelos

Los flagelos se encuentran tanto en las células procariotas como en las células eucariota y su función principal es la motilidad.

Los flagelos de las células eucariotas están formados por microtúbulos que tienen tubulina, una proteína estructural. Estos tipos de flagelos utilizan el ATP para generar un movimiento de barrido o de látigo. Pueden confundirse fácilmente con los cilios, ya que se parecen a ellos en su estructura y movimiento. Un ejemplo de flagelo de célula eucariota es el del espermatozoide.

Los flagelos de las células procariotas están unidos a la membrana de la célula y contienen la proteína flagelina. A diferencia del flagelo de la célula eucariota, el movimiento de este tipo de flagelo es más parecido al de una hélice.

Ribosomas

Los ribosomas son pequeños complejos de proteína y ARN. Pueden encontrarse en el citosol de la célula, en las mitocondrias o unidos a la membrana del retículo endoplásmico rugoso. Su función principal es producir proteínas durante la traducción. Los ribosomas de las células procariotas y eucariotas tienen tamaños diferentes: las células procariotas tienen ribosomas más pequeños (70S) que las células eucariotas (80S).

70S y 80S se refieren al coeficiente de sedimentación de los ribosomas.

Estructura de la célula eucariota

La estructura de las células eucariotas es mucho más compleja que la de las procariotas. Estas son algunas de las principales estructuras exclusivas de las células eucariotas.

Núcleo y nucléolo

El núcleo contiene la mayor parte del material genético de la célula, en forma de ADN. También, tiene su propia membrana doble, llamada membrana nuclear. La membrana nuclear está cubierta de ribosomas y tiene poros nucleares en toda su extensión.

La conformación espacial que adopta el ADN en el núcleo de las células se denomina cromatina. Para adoptar esta conformación, el ADN se ayuda de unas proteínas especiales llamadas histonas que empaquetan las largas cadenas de ADN para que encajen dentro del núcleo.

Dentro del núcleo hay otra estructura llamada nucléolo, que sintetiza el ARNr y ensambla las subunidades ribosómicas necesarias para la síntesis de proteínas.

Mitocondrias

Las mitocondrias suelen denominarse las centrales energéticas de la célula, por una buena razón: fabrican ATP, que es esencial para que la célula realice sus funciones.

También, son uno de los pocos orgánulos celulares que tienen su propio material genético: el ADN mitocondrial.

Los cloroplastos de las plantas son otro ejemplo de orgánulo con ADN propio.

Las mitocondrias tienen una doble membrana; como el núcleo, pero sin poros ni ribosomas adheridos. Las mitocondrias producen una molécula llamada ATP. El ATP es esencial para el funcionamiento del organismo, ya que se encarga de almacenar la energía obtenida de los nutrientes y transferirla a donde se necesario.

Todos nuestros movimientos musculares requieren ATP.

Retículo endoplásmico (RE)

Existen dos tipos de retículo endoplásmico: el retículo endoplásmico rugoso (RER) y el retículo endoplásmico liso (REL).

El RER es un sistema de canales que está directamente conectado al núcleo de la célula. Es responsable de la síntesis de todas las proteínas, así como del empaquetamiento de estas proteínas en vesículas que luego son transportadas al aparato de Golgi para su procesamiento. Para sintetizar las proteínas se necesitan ribosomas que se adhieren directamente al RER, lo que le da un aspecto rugoso.

En cambio, el REL sintetiza diferentes grasas y almacena calcio. No tiene ribosomas; por tanto, tiene un aspecto más suave.

El aparato de Golgi

El aparato de Golgi es un sistema de vesículas que se sitúa alrededor del RER, por un lado (también conocido como lado cis), y cerca de la membrana celular, por el otro (lado trans). El aparato de Golgi recibe las vesículas del RE, procesa y empaqueta las proteínas para ser transportadas fuera de la célula para otros usos. Además, sintetiza los lisosomas y sus enzimas. En las plantas, el aparato de Golgi también sintetiza las paredes celulares de celulosa.

Lisosoma

Los lisosomas son orgánulos unidos a una membrana que contienen enzimas digestivas específicas llamadas lisozimas. Los lisosomas descomponen todas las biomoléculas no deseadas, que luego se reciclan en nuevas moléculas. Por ejemplo, una proteína de gran tamaño se descompone en sus aminoácidos, que posteriormente pueden volver a ensamblarse en una nueva proteína.

Citoesqueleto

El citoesqueleto se encuentra en el citoplasma y está unido a la membrana celular. Cumple la función de huesos de las células: le da a la célula forma y evita que se pliegue sobre sí misma. Todas las células tienen un citoesqueleto, que está formado por diferentes filamentos proteicos: grandes microtúbulos, filamentos intermedios y filamentos de actina.

Centrosoma

El centrosoma es un orgánulo celular que se encarga de organizar los microtúbulos. Está formado por una pareja de centríolos, que son cruciales en el momento de la división celular, ya que son responsables de arrastrar los cromosomas y separar cada cromátida.

Estructura de la célula vegetal

Las células vegetales son células eucariotas, al igual que las células animales, también tienen núcleo, mitocondrias, membrana celular, aparato de Golgi, retículo endoplásmico, ribosomas, citosol, lisosomas y citoesqueleto; sin embargo, tienen orgánulos específicos que no se encuentran en las células animales. Los orgánulos exclusivos de las células vegetales son:

  • Vacuolas (central)
  • Cloroplastos
  • Pared celular

Vacuola

Las vacuolas son vesículas grandes y permanentes que se encuentran principalmente en las células vegetales. La vacuola de una planta es un compartimento que está lleno de savia celular isotónica, que almacena el líquido que regula la turgencia de la célula y que contiene enzimas que digieren los cloroplastos en las células del mesófilo.

Las células animales también tienen vacuolas, pero son mucho más pequeñas y tienen una función diferente: ayudan a almacenar el material de desecho de la célula.

Cloroplastos

Los cloroplastos son orgánulos presentes en las células del mesófilo de las hojas. Al igual que las mitocondrias, tienen su propio ADN del cloroplasto. En los cloroplastos es donde se realiza la fotosíntesis dentro de la célula: contienen clorofila, que es un pigmento responsable del color verde que suele asociarse a las hojas.

Pared celular

La pared celular rodea la membrana celular y, en las células vegetales, está hecha de un material muy resistente llamado celulosa. Protege a las células de la plasmólisis por ósmosis en medios hipotónicos, las hace más rígidas y da a las células vegetales una forma distintiva.

Es importante señalar que muchas células procariotas también tienen una pared celular; sin embargo, la pared celular procariota está hecha de una sustancia diferente llamada peptidoglicano (mureína). Las células eucariotas de los hongos también tienen pared celular, pero la suya está hecha de quitina.

Estructura celular procariota

Hasta ahora hemos revisado los orgánulos de las células eucariotas, sin embargo las células procariotas tienen algunas características especiales que las hacen diferentes de los demás tipos de células. ¡Echémosles un vistazo!

Los plásmidos

Los plásmidos son estructuras circulares de ADN que se encuentran habitualmente en las células procariotas. En las bacterias, estas estructuras circulares de ADN están separados del resto del ADN cromosómico. Los plásmidos pueden transferirse a otras bacterias para compartir información genética. Los plásmidos de ADN suelen ser el origen de las ventajas genéticas de las bacterias, como la resistencia a los antibióticos.

Cápsula

La cápsula está formada por polisacáridos (azúcares) y suele encontrarse rodeando a las bacterias. Su capa exterior pegajosa impide que la célula se seque y ayuda a las bacterias, por ejemplo, a mantenerse unidas y adheridas a las superficies.

Estructura celular - Puntos clave

  • Según la organización estructural de las células, estas pueden dividirse en dos grandes grupos: células procariotas y células eucariotas.
  • Existen importantes diferencias estructurales entre las células eucariotas y procariotas. La principal diferencia es que las células eucariotas tienen núcleo, mientras que las células procariotas no tienen núcleo.
  • Existen tres componentes celulares que forman parte tanto de células eucariotas como procariotas: las membranas celulares, el citosol, los ribosomas y los flagelos.
  • Los orgánulos exclusivos de las células eucariotas son: el núcleo, las mitocondrias, el retículo endoplásmico, el aparato de Golgi, los lisosomas, el citoesqueleto y los centrosomas.
  • Las células vegetales son células eucariotas, como las animales, pero poseen orgánulos exclusivos. Los orgánulos exclusivos de las células vegetales son: las vacuolas (centrales), los cloroplastos y la pared celular.

Preguntas frecuentes sobre Estructura Celular

La estructura celular consiste en la organización de la célula, tanto las membranas que delimitan su espacio como todos los orgánulos que tiene cada célula.

Dependiendo de cada tipo de célula, hay partes diferentes, pero las más comunes son: membrana celular, citosol, ribosomas y flagelo.

Existen diferentes tipos de estructura celular, dependiendo del tipo de célula. Por tanto, las estructuras de las células eucariotas y procariotas, y las células eucariotas animales y vegetales, son distintas. 

Conocer la estructura y función de las células nos ayuda a aplicar este conocimiento al funcionamiento de tejidos o enfermedades celulares.

Dividir la célula en diferentes compartimentos y orgánulos celulares para garantizar que las células desempeñen su función de manera óptima. 

Cuestionario final de Estructura Celular

Pregunta

¿Qué diferencia las células eucariotas de las procariotas?

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Answer

Las células procariotas no tienen núcleo, mientras que las eucariotas sí lo tienen.

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Pregunta

¿Qué estructuras de la célula eucariota contienen una doble membrana?

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Answer

El núcleo, las mitocondrias y los cloroplastos

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Pregunta

¿Qué da al retículo endoplásmico rugoso su aspecto rugoso?

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Answer

Los ribosomas unidos a la membrana

Show question

Pregunta

¿Dónde se encuentra el material genético en los procariotas?

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Answer

En el citosol, en forma de ADN circular.

Show question

Pregunta

¿Cuál es la función principal de las mitocondrias?

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Answer

La producción de ATP

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Pregunta

¿Qué orgánulos se encuentran principalmente en las células vegetales y no en las animales?

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Answer

La vacuola y la pared celular

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Pregunta

¿Cómo suelen adquirir las bacterias la resistencia a los antibióticos?

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Answer

Por transmisión de plásmidos

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Pregunta

¿Qué orgánulos tienen su propio ADN?

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Answer

Las mitocondrias y los cloroplastos

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Pregunta

¿Qué orgánulo se encarga de descomponer las moléculas?


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Answer

Los lisosomas 

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Pregunta

¿Cuál es el coeficiente de sedimentación de procariotas y eucariotas?


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Answer

Eucariotas: 80S

Procariotas: 70S

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Pregunta

¿Qué tienen en común las eucariotas y las procariotas, en comparación con los virus?

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Answer

Que son células vivas.

Show question

Pregunta

¿Existen eucariotas unicelulares?

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Answer

Sí, se llaman protistas.

Show question

Pregunta

Además de las bacterias, ¿cuál es el segundo tipo de procariotas?

Mostrar respuesta

Answer

Las arqueas

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Pregunta

¿Qué células pueden ser infectadas por los virus?

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Answer

Eucariotas y procariotas

Show question

Pregunta

¿Qué tamaño tienen los virus?

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Answer

20-400nm

Show question

Pregunta

¿Por qué los virus no están vivos?

Mostrar respuesta

Answer

No pueden reproducirse sin una célula huésped, ya que no tienen ribosomas.

Show question

Pregunta

¿Cómo se multiplican matemáticamente las bacterias?

Mostrar respuesta

Answer

Exponencialmente

Show question

Pregunta

¿Cómo se estudian las bacterias?

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Answer

Se ponen en un medio con nutrientes, para que se multipliquen, y luego se suelen observar al microscopio.

Show question

Pregunta

¿Cuál es la diferencia entre las bacterias grampositivas y las gramnegativas?

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Answer

Las bacterias grampositivas tienen una pared celular más gruesa.

Show question

Pregunta

¿Cuál es el tipo más común de reproducción de las bacterias?

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Answer

La fisión binaria.

Show question

Pregunta

¿En cuántos órdenes de magnitud son más grandes las bacterias que los virus?

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Answer

Las bacterias se miden en micrómetros, mientras que los virus se miden en nanómetros. Estos difieren en un factor de 1000. 1 micrómetro es mil nanómetros.

Show question

Pregunta

¿Qué células se pueden ver con un microscopio de luz?

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Answer

Las células eucariotas y procariotas, pero no los virus.

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Pregunta

¿Qué tipos de material genético pueden tener los virus?

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Answer

ADN o ARN

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Pregunta

¿Qué aparato se necesita para ver los virus?

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Answer

Microscopio electrónico

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Pregunta

¿Qué proporciona a las bacterias ventajas genéticas?

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Answer

Los plásmidos, que se transfieren de una célula a otra, a través de los pili.

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Pregunta

¿Cómo se llama el orgánulo que organiza la forma de la célula y el transporte de sustancias dentro de esta?

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Answer

Citoesqueleto

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Pregunta

¿Cómo se llama el orgánulo celular encargado de procesar las proteínas?

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Answer

Aparato de golgi

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Pregunta

¿Qué función tienen los lisosomas?

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Answer

Digerir macromoléculas, mediante de las lisoenzimas. 

Show question

Pregunta

¿De qué está hecha la pared celular de las procariotas?

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Answer

De mureína

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Pregunta

¿En qué grupos de organismos podemos encontrar células eucariotas?

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Answer

 Animales.

Show question

Pregunta

¿Cuál es el principal orgánulo que diferencia las células procariotas de las eucariotas?

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Answer

El núcleo.

Show question

Pregunta

¿Qué orgánulos y estructuras tienen las células vegetales que no tienen las células animales?


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Answer

Cloroplastos, pared celular y vacuola central.

Show question

Pregunta

¿Qué orgánulos son responsables de la fotosíntesis?


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Answer

Los cloroplastos.

Show question

Pregunta

¿Qué orgánulos pueden producir energía?


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Answer

Los cloroplastos y las mitocondrias.

Show question

Pregunta

¿Cómo se puede diferenciar una célula animal de una vegetal? 


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Answer

Las células animales se caracterizan por tener lisosomas y centríolos. En cambio, las células vegetales tienen vacuolas, cloroplastos y paredes celulares.

Show question

Pregunta

¿Cuáles son las funciones de las vacuolas de las plantas?


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Answer

Regular el pH, almacenar agua y controlar la turgencia.

Show question

Pregunta

¿Qué célula tiende a ser más grande: la animal o la vegetal?


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Answer

Las células vegetales, que pueden tener un tamaño de hasta 100 micrómetros; mientras que las células animales solo pueden tener 30 micrómetros.

Show question

Pregunta

¿De qué está hecha la pared celular de las plantas?


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Answer

La pared celular está hecha de un polisacárido llamado celulosa.

Show question

Pregunta

¿Qué característica comparten las células vegetales y las procariotas?


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Answer

Ambas tienen pared celular.

Show question

Pregunta

La membrana plasmática se encuentra: 


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Answer

Solo en las células animales.

Show question

Pregunta

Menciona, por lo menos, tres tipos de células animales especializadas:


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Answer

  • Células de la piel.
  • Células musculares.
  • Células nerviosas.
  • Células grasas.
  • Células sanguíneas.
  • Células reproductoras.

Show question

Pregunta

¿Cuál de los siguientes componentes NO se encuentra en las células procariotas?


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Answer

Núcleo.

Show question

Pregunta

¿Qué da a la célula vegetal su forma geométrica?


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Answer

La pared celular.

Show question

Pregunta

¿Cuáles son las principales características estructurales del núcleo de las células eucariotas?

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Answer

La envoltura nuclear, los poros nucleares, el nucleoplasma y el nucleolo. El núcleo encierra el material genético (ADN).

Show question

Pregunta

Según la organización estructural de las células, estas pueden dividirse en dos grandes grupos: ----------------- y ----------------------

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Answer

células procariotas y células eucariotas.

Show question

Pregunta

¿Cuál es la diferencia que define a las células eucariotas y procariotas?

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Answer

Las células procariotas no tienen núcleo, mientras que las eucariotas sí lo tienen.

Show question

Pregunta

¿Qué estructuras de la célula eucariota contienen una doble membrana?

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Answer

El núcleo y las mitocondrias

Show question

Pregunta

¿Qué da al retículo endoplásmico rugoso su aspecto rugoso?

Mostrar respuesta

Answer

Los ribosomas unidos a la membrana

Show question

Pregunta

¿Cuál es la función principal de las mitocondrias?

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Answer

Producción de ATP

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Pregunta

¿Qué orgánulos se encuentran principalmente en las células vegetales y no en las animales?

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Answer

La vacuola central, los cloroplastos y la pared celular

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