Célula Procariota

Célula procariota

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Estructura celular de una bacteria, típica célula procariota.

Se llama procariota a las células sin núcleo celular definido, es decir, cuyo material genético se encuentra disperso en el citoplasma, reunido en una zona denominada nucleoide.1 Por el contrario, las células que sí tienen un núcleo diferenciado del citoplasma, se llaman eucariotas, es decir aquellas cuyo ADN se encuentra dentro de un compartimiento separado del resto de la célula.

Además, el término procariota hace referencia a los organismos pertenecientes al imperio Prokaryota, cuyo concepto coincide con el reino Monera de las clasificaciones de Herbert Copeland o Robert Whittaker que, aunque anteriores, continúan siendo aún populares.

Casi sin excepción los organismos basados en células procariotas son unicelulares (organismos consistentes en una sola célula).

Se cree que todos los organismos que existen actualmente derivan de una forma unicelular procariota (LUCA). Existe una teoría, la Endosimbiosis seriada, que considera que a lo largo de un lento proceso evolutivo, hace unos 1500 millones de años, los procariontes derivaron en seres más complejos por asociación simbiótica: los eucariontes.

Estructura celular

La estructura celular procariota básica tiene los siguientes componentes:2

• Pared celular (salvo en microplasmas)

• Membrana plasmática

• Citoplasma

• Nucleoide

• Ribosomas

• Inclusiones citoplasmáticas

Adicionalmente también puede haber:

• Cápsula

• Flagelo(s)

• Pili

• Glicocálix

• Plásmido

Para su comparación con la célula eucariota, véase la Tabla comparativa.

Diversidad bioquímica y metabólica

Desde su aparición, han sufrido gran diversificación. El metabolismo de las procariotas es enormemente variado (a diferencia de las eucariotas), y causa que algunas procariotas sean muy diferentes a otras. Algunas son muy resistentes a condiciones ambientales extremas como temperatura o acidez, se las llama Extremófilos.

La totalidad de la diversidad de los sistemas metabólicos, es abarcada por los procariontes, por lo que la diversidad metabólica de los eucariontes se considera como un subconjunto de las primeras.

Nutrición

La nutrición puede ser autótrofa (quimiosíntesis o fotosíntesis) o heterótrofa (saprófita, parásita o simbiótica). En cuanto al metabolismo los organismos pueden ser: anaerobios estrictos o facultativos, o aerobio.

• La quimiosíntesis es la conversión biológica de moléculas de un carbono y nutrientes en materia orgánica usando la oxidación de moléculas inorgánicas como fuente de energía, sin la luz solar, a diferencia de la fotosíntesis. Una gran parte de los organismos vivientes basa su existencia en la producción quimiosintética en fallas termales, cepas frías u otros hábitats extremos a los cuales la luz solar es incapaz de llegar.

• La fotosíntesis es la base de la vida actual en la Tierra. Consiste en una serie de procesos mediante los cuales las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en materia orgánica que utilizan para su crecimiento y desarrollo.

Los organismos capaces de llevar a cabo este proceso se denominan fotótrofos y si además son capaces de fijar el CO2 atmosférico (lo que ocurre casi siempre) se llaman autótrofos. Salvo en algunas bacterias, en el proceso de fotosíntesis se producen liberación de oxígeno molecular (proveniente de moléculas de agua) hacia la atmósfera (fotosíntesis oxigénica).

Es ampliamente admitido que el contenido actual de oxígeno en la atmósfera se ha generado a partir de la aparición y actividad de dichos organismos fotosintéticos. Esto ha permitido la aparición evolutiva y el desarrollo de organismos aerobios capaces de mantener una alta tasa metabólica (el metabolismo aerobio es muy eficaz desde el punto de vista energético).

La otra modalidad de fotosíntesis, la fotosíntesis anoxigénica, en la cual no se libera oxígeno, es llevada a cabo por un número reducido de bacterias, como las bacterias púrpuras del azufre y las bacterias verdes del azufre; estas bacterias usan como donador de hidrógenos el H2S, con lo que liberan azufre.

• Nutrición saprofita: es a base de restos de animales o vegetales en descomposición.

• Nutrición parásita: obtienen el alimento de un hospedador al que perjudican pero no llegan a matar.

• Nutrición simbiótica: los seres que realizan la simbiosis obtienen la materia orgánica de otro ser vivo, el cual también sale beneficiado.

Reproducción

Se da de dos maneras: reproducción asexual o conjugación

• Reproducción asexual por bipartición o fisión binaria: es la forma más sencilla y rápida en organismos unicelulares, cada célula se parte en dos, previa división del material genético y posterior división de citoplasma (citocinesis).

• Reproducción parasexual, para obtener variabilidad y adaptarse a diferentes ambientes, entre las bacterias puedes ocurrir intercambio de ADN como la conjugación, la transdución y la transformación.

o Conjugación: Proceso que ocurre cuando una bacteria hace contacto con otra usando un hilo llamado PILI. En el momento en el que los citoplasmas están conectados, el individuo donante (considerado como masculino) transfiere parte de su ADN a otro receptor (considerado como femenino) que lo incorpora (a través del PILI) a su dotación genética mediante recombinación y lo transmite a su vez al reproducirse.

o Transducción: En este proceso, un agente transmisor, que generalmente es un virus, lleva fragmentos de ADN de una bacteria parasitada a otra nueva receptora, de tal forma que el ADN de la Bacteria parasitada se integra al ADN de la nueva bacteria.

o Transformación: Una bacteria puede introducir en su interior fragmentos de ADN que están libres en el medio. Estos pueden provenir del rompimiento o degradación de otras bacterias a su alrededor.

Tipos

Según su morfología

De izquierda a derecha: Cocos, espirilos y bacilos.

• Coco es un tipo morfológico de bacteria. Tiene forma más o menos esférica (ninguna de sus dimensiones predomina claramente sobre las otras).

• Los bacilos son bacterias que tienen forma de bastón, cuando se observan al microscopio. Los bacilos se suelen dividir en:

o Bacilos Gram positivos: fijan el violeta de genciana (tinción de Gram) en la pared celular porque carecen de capa de lipopolisacáridos.

o Bacilos

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