Tipos De Celula

TIPOS DE CÉLULA, RUTAS METABÓLICAS Y PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO

INTRODUCCIÓN

La célula es la unidad funcional independiente más pequeña, gracias a su metabolismo las células son capaces de mantener su propia estructura y además tienen la capacidad de reproducirse y de crecer (Thews, 1983) Existen dos tipos de células las cuales muestran algunas características similares, cada una con su respectiva ruta metabólica.

Por otro lado, enfatizando en procesos biotecnológicos se tiene la producción de ácido cítrico por fermentación de Aspergillus Niger. La producción industrial del ácido cítrico nace de la experimentación de los trabajos empíricos de Curie en 1917, para esa época los conocimientos en bioquímica eran muy escasos y es hasta esta época que los avances tecnológicos y científicos han permitido comprender la importancia del ácido cítrico, aun así, el campo de investigación es muy amplio y faltan por detallar muchos aspectos fundamentales. La producción actual de ácido cítrico se realiza en su totalidad por fermentación; se han demostrado que existen diversos tipos de microorganismos capaces de producir ácido cítrico, Curie en sus trabajos demostró que especies de Aspergillus niger acumulaba ácido cítrico, desde entonces se conoce una amplia variedad de A.niger las cuales han dominado la industria ya que es el hongo que posee más información fisiológica, además de utilizar materia prima económica en su producción. El método de producción más usado es el método empírico de mutación seguido de selección.

Como ya se mencionó el ácido cítrico es un intermediario metabólico en el ciclo de Krebs, dicho ciclo funciona en estado estacionario, es decir que los intermediarios utilizados nunca se acumulan, siempre se mantienen a niveles bajos; la regulación de las enzimas presentes en el ciclo permiten el mantenimiento de dicho estado estacionario, por ende la falta de alguna enzima genera un mal funcionamiento del ciclo y la acumulación de alguno de los intermediarios, de esta defectuosa operación del CAT se aprovecha la ciencia para la producción del ácido cítrico por acumulación. Además de esto se requiere transportar el ácido fuera de la célula para luego recuperarlo por fermentación, todo esto bajo precisas condiciones ambientales. Un esquema simplificado del CAT, alimentado de la ruta de la glicolisis, se muestra en la Figura 1. Adicionalmente se puede observar que todas las reacciones, menos la condensación del ácido, son reversibles (Garibay, Ramírez, & Munguía, 2004)

CÉLULAS PROCARIOTAS

Las células procariotas no poseen organelos celulares membranosos, sin embargo contienen mesosomas los cuales son replegamientos derivados de la membrana plasmática cercanos a las zonas de división celular que están relacionadas con la formación del tabique transversal e intercambio de material genético, de esta misma forma las células pueden presentar complejos membranosos, los cuales son utilizados en la fotosíntesis y que además son parte de la membrana citoplasmática y que semejan los paquetes de membranas tilacoides en los cloroplastos.

Se consideran células procariotas a las incluidas en los dominios arqueabacteria y bacteria. Este último contiene a las bacterias verdaderas o eubacterias, microplasmas y cianobacterias. Estas células tienen la capacidad de colonizar infinidad de ambientes ya que pueden utilizar diversos recursos energéticos aún si se encuentran en condiciones extremas como en el caso de las arqueabacterias.

• Dominio Arquea: Halofilicas extremas, se caracterizan por vivir en ambientes de extrema salinidad, presentan formas similares a la de las bacterias verdaderas como los cocos y bacilos, poseen una pared celular compuesta de polisacáridos a base de glucosa, galactosamina, acetato y abundantes residuos de sulfato. Se reproducen por fisión binaria, no forman esporas y su metabolismo corresponde al de bacterias quimiorganotróficas, la mayoría de las especies son aerobios obligados, pero otras pueden realizar procesos fermentativos o de respiración anaerobia (Cogua, Gonzalez, Garcés, & Orozco) ; Metanogenas, se caracterizan por sintetizar metano en condiciones anóxicas a partir de por lo menos diez sustratos; Termoacidofilas, habitan en ambientes terrestres correspondientes a aguas calientes geotérmicas, las cuales se caracterizan por ser ricas en azufre y además por su acidez

• Dominio Bacteria: son muy pequeñas, algunas utilizan para su desplazamiento flagelos o movimientos deslizantes por flexión, otras sencillamente son inmóviles. Las bacterias poseen una notable capacidad reproductora, una rápida tasa de mutación. El dominio bacteria incluye organismos procarioticos como las bacterias verdaderas, las cianobacterias y los micoplasmas, a diferencia del último mencionado todos poseen pared celular de peptidoglicanos y algunos secretan una cápsula gelatinosa. Su reproducción es asexual por gemación, conjugación o bipartición. Las bacterias se pueden clasificar en cocos o micrococos, bacilos, espirilos y espiroquetas. (Cogua, Gonzalez, Garcés, & Orozco)

CELULAS EUCARIOTAS

Se caracterizaron por poseer una estructura central definida llamada núcleo, en el cual el material genético se encuentra rodeado por una envoltura. Presentan un sistema de membranas internas las cuales hacen parte de la estructura de casi todos los organelos celulares. (Cogua, Gonzalez, Garcés, & Orozco)

La forma de las células depende de la función que realice por ejemplo, las células musculares especializadas en la contracción, presentan una forma alargada y las células nerviosas, especializadas en la conducción de estímulos, tienen largas prolongaciones que se ramifican, los glóbulos blancos de la sangre, adoptan una forma esférica debido a la tensión superficial dentro de los vasos sanguíneos, cuando salen de los mismos a ejercer sus funciones de defensa, presentan una forma irregular con pequeñas prolongaciones ó seudópodos que facilitan su movimiento. (La célula eucariota )

Todas las células eucariotas presentan una membrana plasmática que delimita el contenido celular del medio que la rodea, una endomatriz fluida compuesta por una solución de proteínas, electrolitos y carbohidratos, presentan además una matriz citoplasmática de estructuras proteicas filamentosas que constituyen el citoesqueleto. En el citoplasma se produce, almacena y libera energía, además se sintetizan proteínas, lípidos y polisacáridos.

• Células vegetales: presentan nutrición autótrofa fotosintética, presentan cloroplastos, pared celulósica, carecen de centrosoma.

• Células animales: nutrición heterótrofa,presentan centrosoma, no tienen pared celulósica, cloroplastos.

...