El núcleo
Una de las principales diferencias entre las células procariotas y eucariotas es el núcleo. Como se ha comentado anteriormente, las células procariotas carecen de un núcleo organizado, mientras que las células eucariotas contienen núcleos con membrana (y orgánulos) que albergan el ADN de la célula y dirigen la síntesis de ribosomas y proteínas.
El núcleo almacena cromatina (ADN más proteínas) en una sustancia gelatinosa llamada nucleoplasma. Para entender la cromatina, es útil considerar primero los cromosomas. La cromatina describe el material que compone los cromosomas, que son estructuras dentro del núcleo que están formadas por ADN, el material hereditario. Quizá recuerde que en los procariotas el ADN se organiza en un único cromosoma circular. En los eucariotas, los cromosomas son estructuras lineales. Cada especie eucariota tiene un número específico de cromosomas en los núcleos de las células de su cuerpo. Por ejemplo, en los humanos, el número de cromosomas es de 46, mientras que en las moscas de la fruta es de ocho. Los cromosomas sólo son visibles y distinguibles entre sí cuando la célula se prepara para dividirse. Para organizar la gran cantidad de ADN que hay en el núcleo, se adhieren a los cromosomas unas proteínas llamadas histonas; el ADN se enrolla alrededor de estas histonas para formar una estructura parecida a las cuentas de un cordel. Estos complejos proteínicos-cromosómicos se denominan cromatina.
En el nucleoplasma también se encuentra el nucléolo. El nucléolo es una región condensada de cromatina donde se produce la síntesis de los ribosomas. Los ribosomas, grandes complejos de proteínas y ácido ribonucleico (ARN), son los orgánulos celulares responsables de la síntesis de proteínas. Reciben sus «órdenes» para la síntesis de proteínas desde el núcleo, donde el ADN se transcribe en ARN mensajero (ARNm). Este ARNm viaja hasta los ribosomas, que traducen el código proporcionado por la secuencia de las bases nitrogenadas del ARNm en un orden específico de aminoácidos en una proteína.
Por último, el límite del núcleo se llama envoltura nuclear. Está formada por dos bicapas de fosfolípidos: una membrana externa y una membrana interna. La membrana nuclear es continua con el retículo endoplásmico, mientras que los poros nucleares permiten que las sustancias entren y salgan del núcleo.