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 o procariontes forman organismos vivientes unicelulares, pertenecientes al superreino o imperio Prokaryota o a los dominios Archaea y Bacteria, dependiendo de la clasificación biológica que se prefiera.

La principal característica de las células procariotas es que no tienen una membrana que delimite al núcleo celular y, en cambio, presentan su material genético disperso en el citoplasma, apenas reunido en una zona llamada nucleoide.

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, eso no significa que hayan desaparecido de la Tierra. De hecho, las formas de vida más simples son todavía organismos procariotas, como las bacterias y las arqueas.

Esta simpleza que caracteriza a los organismos procariotas ha permitido su gran diversificación, lo que se traduce en metabolismos sumamente diversos (no ocurre lo mismo con las eucariotas) y una enorme diversidad en cuestión de adaptación a diferentes ambientes, tipos de nutrición o incluso estructura celular.

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Mecanismos de nutrición

Las células procariotas pueden ser autótrofas (elaboran su propio alimento) o heterótrofas (se alimentan de materia orgánica producida por otro ser vivo), tanto aerobias (requieren de oxígeno para vivir) como anaerobias (no requieren de oxígeno para vivir), lo cual se traduce en varios mecanismos de nutrición:

• Fotosíntesis. Al igual que las plantas, algunos procariontes pueden utilizar la energía de la luz solar para sintetizar materia orgánica a partir de materia inorgánica, tanto en presencia como en ausencia de oxígeno. Existen dos tipos de fotosíntesis: la fotosíntesis oxigénica (que produce oxígeno) y la fotosíntesis anoxigénica (no produce oxígeno).
• Quimiosíntesis. Semejante a la fotosíntesis, las células emprenden la oxidación de materia inorgánica como mecanismo para obtener su energía y obtener su propia materia orgánica para crecer. La quimiosíntesis se diferencia de la fotosíntesis en que esta última utiliza como fuente de energía la luz solar.
• Nutrición saprófita. Se basa en la descomposición de la materia orgánica dejada por otros seres vivos, ya sea al morir o como restos de su propia alimentación.
• Nutrición simbiótica. Algunos procariontes se asocian con otros seres vivos, obtienen su materia orgánica para existir a partir de ellos y se genera un beneficio mutuo.
• Nutrición parásita. Existen organismos procariotas (parásitos) que se nutren a partir de la materia orgánica de otro mayor (huésped u hospedador), al que perjudican en el proceso (aunque no lleguen a matarlo directamente).

Por último, la reproducción de las células procariotas puede ser de dos tipos: asexual (por el mecanismo de mitosis) o parasexual (intervienen tres procesos relacionados con el intercambio y la incorporación de cambios en el material genético: la conjugación, la transducción y la transformación del ADN).

Tipos de célula procariota

Las células procariotas pueden tener formas muy variadas y a menudo incluso una misma especie puede adoptar formas cambiantes, lo que se denomina pleomorfismo. Sin embargo, se pueden distinguir tres tipos principales de morfología:

• Coco. Es un tipo morfológico típico de las bacterias, que presenta forma más o menos esférica y uniforme. Las bacterias también pueden presentarse en cocos en grupos de a dos (diplococo), cocos en grupos de a cuatro (tetracoco), cocos en cadenas (estreptococo) y cocos en agrupaciones irregulares o en racimo (estafilococo). Por ejemplo: Streptococcus pneumoniae, uno de los agentes causantes de la neumonía bacteriana.
• Bacilo. Con forma de bastón y extremos redondeados, incluye una vasta gama de bacterias y otros organismos saprófitos de vida libre. También se pueden encontrar bacilos en grupos de a dos o formando filamentos. Por ejemplo: Escherichia coli y Clostridium botulinum.
• Espirilo. Con forma helicoidal, suelen ser muy pequeñas y abarcan desde bacterias patógenas hasta autótrofas. Por ejemplo: las especies del género Campylobacter, como Campylobacter jejuni, un patógeno transmitido por los alimentos, que causa la campilobacteriosis.
• Espiroqueta. También tienen formas helicoidales pero muy alargadas y flexibles. Por ejemplo: las especies del género Leptospira que causan la leptospirosis.
• Vibriones. Son bastones con forma de coma. Este grupo incluye a las del tipo vibrio, un género de proteobacterias responsables de la mayoría de las enfermedades infecciosas en el hombre y los animales superiores, sobre todo aquellas típicas del tracto digestivo. El más conocido es Vibrio cholerae, agente causante del cólera.
• Algunas variantes de estas formas son los cocobacilos (óvalos) y las bacterias corineformes, bacilos irregulares con un extremo ensanchado.

Partes y funciones de una célula procariota

La célula procariota tiene las siguientes estructuras:

• Membrana plasmática. Es la frontera que divide el interior y el exterior de la célula y que sirve de filtro para permitir el ingreso y/o la salida de sustancias (como la incorporación de nutrientes o la salida de residuos).
• Pared celular. Consiste en una capa resistente y rígida que se encuentra 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 plantas, algas y hongos, aunque la composición de esta estructura celular es distinta en cada uno de estos grupos de organismos.
• Citoplasma. Es una sustancia coloidal muy fina que compone el “cuerpo” celular y se encuentra en el interior de la célula.
• Nucleoides. No llega a ser un núcleo, es una región muy dispersa que forma parte del citoplasma, donde suele hallarse una sola molécula circular de ADN que puede estar asociada con una pequeña cantidad de ARN y proteínas no histónicas Esta molécula de ADN es indispensable para la reproducción.
• Ribosomas. Son complejos de proteínas y piezas de ARN que permiten la expresión y traducción de la información genética, es decir, sintetizan las proteínas requeridas por la célula en sus diversos procesos biológicos, conforme a lo estipulado en el ADN.
• Compartimientos procariotas. Son exclusivos de las células procariotas. Varían según el tipo de organismo y tienen funciones muy específicas dentro de su metabolismo. Algunos ejemplos son: clorosomas (necesarios para la fotosíntesis), carboxisomas (para fijar el dióxido de carbono (CO₂), ficobilisomas (pigmentos moleculares para recoger la luz solar), magnetosomas (permiten orientación conforme al campo magnético terrestre), etc.

Además, estas células pueden presentar otras estructuras como:

• Flagelo. Es un orgánulo 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 gram-negativas.
• 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, de forma circular, que en ciertas bacterias acompañan al ADN bacteriano y se replican de modo independiente, lo que les confiere características esenciales para una mayor adaptabilidad al medio 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) y en que cuentan con la presencia de 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 gestar seres pluricelulares con organizaciones complejas y superiores.

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Referencias

• «Biología», Curtis H., Barnes S., Schnek A. y Massarini A. (2008) 7ª Edición. Editorial Médica Panamericana.