La célula de las algas
Las células de las algas son eucariotas y contienen tres tipos de orgánulos con doble membrana: el núcleo, el cloroplasto y la mitocondria. En la mayoría de las células de las algas hay un solo núcleo, aunque algunas células son multinucleadas. Además, algunas algas son sifonáceas, lo que significa que los numerosos núcleos no están separados por las paredes celulares. El núcleo contiene la mayor parte del material genético, o ácido desoxirribonucleico (ADN), de la célula. En la mayoría de las algas, las moléculas de ADN existen como hebras lineales que se condensan en cromosomas evidentes sólo en el momento de la división nuclear (mitosis). Sin embargo, hay dos clases de algas taxonómicamente controvertidas, las Dinophyceae y las Euglenophyceae, en las que el ADN nuclear siempre está condensado en cromosomas. En todas las algas, las dos membranas que rodean el núcleo se denominan envoltura nuclear. La envoltura nuclear suele tener poros nucleares especializados que regulan el movimiento de las moléculas dentro y fuera del núcleo.
Los cloroplastos son los lugares de la fotosíntesis, el complejo conjunto de reacciones bioquímicas que utilizan la energía de la luz para convertir el dióxido de carbono y el agua en azúcares. Cada cloroplasto contiene sacos aplanados y membranosos, llamados tilacoides, que contienen los pigmentos fotosintéticos que recogen la luz, las clorofilas, los carotenoides y las ficobiliproteínas (ver más abajo Fotosíntesis).
Las mitocondrias son los sitios donde se descomponen las moléculas de los alimentos y se libera el dióxido de carbono, el agua y la energía de los enlaces químicos, un proceso llamado respiración celular (ver más abajo Respiración celular). La fotosíntesis y la respiración son procesos aproximadamente opuestos, el primero construye moléculas de azúcar y el segundo las descompone. La membrana interna de la mitocondria está muy plegada, lo que proporciona la superficie necesaria para la respiración. Los pliegues, llamados cristae, tienen tres morfologías: (1) aplanada o en forma de hoja, (2) en forma de dedo o tubular, y (3) en forma de paleta. Las mitocondrias de las plantas terrestres y de los animales, en comparación, suelen tener cristas aplanadas.
Los cloroplastos y las mitocondrias también tienen su propio ADN. Sin embargo, este ADN no es como el ADN nuclear, ya que es circular (o, más correctamente, en bucles interminables) en lugar de lineal y, por lo tanto, se asemeja al ADN de los procariotas. La similitud del ADN cloroplástico y mitocondrial con el ADN procariota ha llevado a muchos científicos a aceptar la hipótesis de la endosimbiosis, que afirma que estos orgánulos se desarrollaron como resultado de una larga y exitosa asociación simbiótica de células procariotas dentro de células huésped eucariotas.
Las células algales también tienen varios orgánulos unidos a una membrana, incluyendo el retículo endoplásmico, el aparato de Golgi, los lisosomas, los peroxisomas, las vacuolas contráctiles o no contráctiles y, en algunos, los orgánulos eyectables. El retículo endoplásmico es un complejo sistema membranoso que forma compartimentos intracelulares, actúa como sistema de transporte dentro de la célula y sirve como lugar para sintetizar grasas, aceites y proteínas. El aparato de Golgi, una serie de sacos membranosos aplanados dispuestos en forma de pila, realiza cuatro funciones distintas: clasifica muchas moléculas sintetizadas en otras partes de la célula; produce hidratos de carbono, como celulosa o azúcares, y a veces une los azúcares a otras moléculas; empaqueta las moléculas en pequeñas vesículas; y marca las vesículas para que se dirijan al destino adecuado. El lisosoma es una vacuola especializada que contiene enzimas digestivas que descomponen orgánulos viejos, células o componentes celulares durante ciertas etapas de desarrollo, y materia particulada que se ingiere en especies que pueden engullir alimentos. Los peroxisomas están especializados en la descomposición metabólica de ciertas moléculas orgánicas y compuestos peligrosos, como el peróxido de hidrógeno, que pueden producirse durante algunas reacciones bioquímicas. Las vacuolas son sacos membranosos que almacenan muchas sustancias diferentes, según el organismo y su estado metabólico. Las vacuolas contráctiles son orgánulos especializados que regulan el contenido de agua de las células y, por tanto, no participan en el almacenamiento de sustancias a largo plazo. Cuando entra demasiada agua en las células, las vacuolas contráctiles sirven para expulsarla. Algunas algas tienen orgánulos eyectables especiales que aparentemente actúan como estructuras protectoras. Las Dinophyceae tienen tricocistos en forma de arpón bajo la superficie celular que pueden explotar desde una célula perturbada o irritada. Los tricocistos pueden servir para fijar las presas a las células de las algas antes de que las consuman. Los ejectosomas son estructuras análogas a los orgánulos eyectables y se encuentran en la clase Cryptophyceae. Varias clases de algas de la división Chromophyta tienen orgánulos mucosos que secretan baba. Gonyostomum semen, un miembro de agua dulce de la clase Raphidophyceae, tiene numerosos mucoquistes, que, cuando tales células se recogen en una red de plancton, descargan y hacen que la red y su contenido sean algo gomoso.
Los orgánulos no unidos a membranas de las algas incluyen los ribosomas, los pirenoides, los microtúbulos y los microfilamentos. Los ribosomas son los lugares de síntesis de las proteínas, donde la información genética en forma de ácido ribonucleico mensajero (ARNm) se traduce en proteínas. Los ribosomas interpretan con precisión el código genético del ADN para que cada proteína se fabrique exactamente según las especificaciones genéticas. El pirenoide, una estructura densa dentro o al lado de los cloroplastos de ciertas algas, está formado en gran parte por la ribulosa bifosfato carboxilasa, una de las enzimas necesarias en la fotosíntesis para la fijación del carbono y, por tanto, la formación de azúcares. El almidón, una forma de almacenamiento de la glucosa, se encuentra a menudo alrededor de los pirenoides. Los microtúbulos, estructuras tubulares formadas por proteínas de tubulina, están presentes en la mayoría de las células. En muchas algas, los microtúbulos aparecen y desaparecen según las necesidades. Los microtúbulos proporcionan una estructura rígida, o citoesqueleto, en la célula que ayuda a determinar y mantener la forma de la célula, especialmente en especies sin paredes celulares. Los microtúbulos también proporcionan una especie de sistema de «raíles» por el que se transportan las vesículas. El aparato del huso, que separa los cromosomas durante la división nuclear, está formado por microtúbulos. Por último, ciertos tipos de microtúbulos también forman la estructura básica, o axonema, de un flagelo, y son un componente principal del sistema de raíces que ancla un flagelo dentro de la célula. Los microfilamentos están formados por la polimerización de proteínas como la actina, que pueden contraerse y relajarse y, por tanto, funcionan como pequeños músculos dentro de las células.
