Célula procariota

Te explicamos qué es una célula procariota, las partes que la componen y sus funciones. También en qué se diferencia de una célula eucariota.

¿Qué es una célula procariota?

Las células procariotas son las células que no tienen núcleo celular. Su material genético (ADN) está suelto en el citoplasma celular, al igual que los ribosomas y todas las enzimas que llevan a cabo las reacciones metabólicas de la célula. Las células procariotas no tienen organelas (compartimentos internos delimitados por membranas), como las células eucariotas.

Los organismos procariotas (pro- significa “antes de” y karyo que se refiere a “núcleo”) son evolutivamente anteriores a los eucariotas, es decir, aquellos que sí poseen un núcleo celular. Si bien las células procariotas surgieron en un pasado muy remoto, actualmente son la forma de vida más abundante del planeta.

La simpleza que caracteriza a los organismos procariotas ha permitido su gran diversificación, lo que se traduce en metabolismos sumamente diversos. Presentan una enorme diversidad en cuestión de adaptación a diferentes ambientes, formas de obtener energía y morfología celular.

• Ver además: Célula animal

Características de la célula procariota

Las células procariotas presentan un aspecto sencillo. Sus principales características son:

• No tienen núcleo. Su material genético está suelto en el citoplasma. Tienen un solo cromosoma en forma de círculo, que no está contenido dentro ninguna envoltura.
• No tienen organelas. No tienen compartimentos dentro del citoplasma, porque carecen de membranas internas. Todas las reacciones químicas del metabolismo procariota ocurren en el citoplasma celular y en la única membrana que poseen, la membrana plasmática.
• Son evolutivamente muy antiguas. Fueron las primeras formas de vida que aparecieron en la Tierra, hace 3500 millones de años.
• Son muy pequeñas. Pueden medir hasta 10 veces menos que las células eucariotas. Su tamaño varía entre los 5 y los 0,5 micrones de longitud (las células eucariotas oscilan entre 10 y 100 micrones).
• Forman organismos unicelulares. Son siempre organismos unicelulares que, a veces, se agrupan para formar colonias. Sin embargo, no forman organizaciones funcionales como sucede en los tejidos de los organismos pluricelulares.
• Se reproducen asexualmente. Se dividen mediante un mecanismo exclusivo de organismos unicelulares, llamado bipartición o fisión binaria.

Metabolismo procariota

Se llama metabolismo a las diferentes maneras que tiene una célula para transformar y utilizar la energía.

Por ejemplo, las células procariotas pueden ser autótrofas (si elaboran su propio alimento) o heterótrofas (si se alimentan de materia orgánica producida por otro ser vivo). También pueden ser aerobias (si requieren de oxígeno para vivir) o anaerobias (si no requieren de oxígeno para vivir).

Entre los organismos procariotas se encuentran los siguientes tipos de metabolismo:

• Fotosíntesis. Es un proceso metabólico basado en la elaboración de materia orgánica utilizando la energía de la luz solar. Es propio de organismos autótrofos (fabrican su propio alimento). Es el caso, por ejemplo, de las cianobacterias o bacterias fotosintéticas. Existen dos tipos de fotosíntesis: la fotosíntesis oxigénica (que produce oxígeno) y la fotosíntesis anoxigénica (no produce oxígeno).
• Simbiosis. Es un tipo de metabolismo en el cual se obtiene materia orgánica a partir de la asociación con otros seres vivos y se genera un beneficio mutuo. Es propio de organismos heterótrofos.
• Parasitismo. Es un tipo de metabolismo en el cual se obtiene materia orgánica a partir de la asociación con otro organismo, llamado hospedador, para quien la relación le resulta perjudicial. Es propio de organismos heterótrofos.
• Quimiosíntesis. Es un proceso metabólico en el que no se utiliza luz. Se elabora materia orgánica utilizando la energía que se libera en las reacciones de óxido reducción de compuestos inorgánicos. Es un tipo de metabolismo autótrofo que solamente se encuentra entre los organismos procariotas.
• Saprofitismo. Es un tipo de metabolismo basado en la descomposición de la materia orgánica que proviene de desechos de otros seres vivos. Es propio de organismos heterótrofos.

Tipos de células procariotas

Las células procariotas integran el reino monera, una clasificación que agrupa un gran número de organismos unicelulares. Incluye las arqueas y las bacterias, dos grupos de procariotas evolutivamente muy distintos.

• Arqueas. Son los procariotas más primitivos. Son capaces de sobrevivir en zonas de temperatura, acidez o salinidad extremas.
• Bacterias. Son procariotas más recientes. Son los seres vivos más abundantes del planeta. Se los encuentra en todo tipo de hábitats, por lo que tienen una gran biodiversidad.

Tipos de bacterias

La clasificación de las bacterias ha sido ampliamente estudiada por la bacteriología, rama de la biología que investiga estos microorganismos. Como se trata de un grupo muy diverso, existen diferentes criterios útiles para clasificar a las bacterias.

Según la composición de la pared celular

La composición de la pared celular de las bacterias es importante porque define su modo de vida, funcionamiento y resistencia a antibióticos. Por eso, las bacterias pueden clasificarse de acuerdo a cómo es su pared celular.

La forma de hacerlo es observar si reaccionan ante una sustancia de color rojo, conocida como tinción de Gram. Si la tinción de Gram cambia de color en contacto con la pared celular bacteriana, se dice que se trata de una bacteria “grampositiva”. Si no cambia, es “gramnegativa”.

• Bacterias grampositivas. Son bacterias con pared celular muy gruesa, hecha de un compuesto llamado peptidoglicano. En contacto con la tinción de Gram (roja), las bacterias reaccionan y se tiñen de color azul o violáceo.
• Bacterias gramnegativas. Son bacterias con pared celular delgada, en la cual el peptidoglicano está intercalado por dos capas de membrana lipídica. En contacto con la tinción de Gram (roja), las bacterias no reaccionan y por lo tanto se observan al microscopio de color rojo. La mayoría de las bacterias son gramnegativas.

Según su aspecto

Cuando se observan bacterias al microscopio, es posible identificar su morfología, es decir, su aspecto. Se distinguen tres formas básicas: esferas, bastones y hélices.

Las bacterias pueden clasificarse según su aspecto en:

• Cocos. Son bacterias con forma esférica. A veces, se presentan en pequeños grupos. Cuando van de a dos, se llaman diplococos. También pueden formar una fila o cadena (estreptococos) o agruparse en forma de racimos (estafilococos). Por ejemplo: Streptococcus pneumoniae, uno de los agentes causantes de la neumonía bacteriana.
• Bacilos. Son bacterias con forma de bastón y extremos redondeados. A veces se encuentran en grupos de a dos o formando filamentos. Por ejemplo: Escherichia coli, una de las bacterias que habita el intestino grueso.
• Espirilos. Son bacterias con forma de hélice, y suelen ser muy pequeñas. Por ejemplo: las especies del género Campylobacter, como Campylobacter jejuni, agente causal de infecciones intestinales.

Además de las tres formas básicas, las bacterias pueden presentar otro tipo de formas, menos definidas. Por ejemplo, los Cocobacilos son bacterias con una forma ovalada, intermedia entre esferas y bastones.

Las espiroquetas y los vibriones son variantes de los espirilos. Los vibriones tienen forma parecida a una coma, mientras que las espiroquetas se caracterizan por ser muy flexibles y móviles.

Partes y funciones de una célula procariota

Las partes de la célula procariota son:

• Membrana plasmática. Es la frontera que divide el interior y el exterior de la célula y selecciona el ingreso y la salida de sustancias (por ejemplo, la incorporación de los nutrientes y la salida de los residuos).
• Citoplasma. Es una sustancia coloidal (de consistencia semi líquida, similar a un gel) que compone el “cuerpo” celular y se encuentra en el interior de la célula. En las células procariotas no tiene organelas (compartimentos interiores separados por membranas).
• Pared celular. Es en una capa resistente y rígida que está por fuera de la membrana celular, lo que le confiere forma definida a la célula y una capa adicional de protección. La presencia de pared celular es un rasgo compartido entre bacterias, plantas, algas y hongos, aunque la composición de esta estructura celular es distinta en cada uno de estos grupos de organismos.
• Nucleoide. Es una región muy dispersa que forma parte del citoplasma y no llega a ser un núcleo, pero es donde suele hallarse una sola molécula circular de ADN.
• Ribosomas. Son complejos de proteínas y piezas de ARN que permiten la expresión y traducción de la información genética. Se encargan de fabricar las proteínas requeridas por la célula en sus diversos procesos biológicos.

Además, algunas especies de células procariotas pueden presentar otras estructuras como:

• Flagelo. Es un filamento en forma de látigo empleado para movilizar la célula, a modo de cola propulsora.
• Membrana externa. Es una barrera celular adicional que caracteriza a las bacterias gramnegativas.
• Cápsula. Es una capa formada por polímeros orgánicos que se deposita por fuera de la pared celular. Tiene una función protectora y también se utiliza como depósito de alimento y lugar de eliminación de desechos.
• Periplasma. Es un espacio que rodea al citoplasma y lo separa de las membranas externas, lo que permite una mayor efectividad en distintos tipos de intercambio energético.
• Plásmidos. Son formas de ADN no cromosómico. En ciertas bacterias acompañan al ADN bacteriano y se replican de modo independiente, lo que les confiere características esenciales para una mayor adaptabilidad al ambiente.

Célula eucariota

Las células eucariotas se distinguen de las procariotas en que poseen un núcleo definido en su citoplasma (donde está contenido la mayor parte del ADN de la célula). Además, cuentan con organelas membranosas (que tienen funciones específicas dentro de la célula, como las mitocondrias y los cloroplastos).

Aunque esta diferencia puede parecer sutil, fundamenta un cambio gigantesco en la reproducción y en otros procesos vitales que condujeron a un mayor nivel de complejidad celular, sin el cual no se habrían podido originar seres pluricelulares con organizaciones complejas y superiores.

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Referencias

• Curtis H., Barnes N., Massarini A., Schnerck A., BIOLOGÍA. Edición 7º. Editorial Médica Panamericana (2008).
• Vargas-Flores, T. & Kuno-Vargas, A. (2014). Morfología bacteriana. Revista  de Actualización Clínica, 49(2), 2594-2598.