Células procariotas: Estructura, características y ejemplos

¿Qué es una célula procariota?

Todas las formas de vida generalmente pueden encajar en tres categorías: eukarya, prokarya y archaea. El dominio eukarya contiene organismos que están formados por células eucariotas. Ambos dominios archaea y prokarya categorizan organismos que son procariotas. Las células procariotas y las células eucariotas se pueden diferenciar en función de si la célula en cuestión contiene o no un núcleo. ¿Las células procariotas tienen núcleo? Las células procariotas son organismos unicelulares que no contienen orgánulos unidos a la membrana ni núcleo. Los procariotas son las formas de vida más antiguas conocidas en la tierra, incluidas las bacterias y las arqueobacterias.

Diferencias entre procariotas y eucariotas

La principal diferencia entre eucariotas y procariotas es que las células de los eucariotas contienen un núcleo que contiene una estructura de ADN diferente en comparación con las procariotas. Además, los procariotas son siempre organismos unicelulares, mientras que los eucariotas incluyen organismos formados por múltiples células eucariotas. Los humanos, los gatos y los perros son ejemplos de eucariotas. Las células procariotas también tienen muchas otras diferencias estructurales en comparación con los organismos multicelulares. La falta de un núcleo y una membrana nuclear significa que las células procarióticas tienen material genético que flota libremente dentro de una región del citoplasma llamada nucleoide. Además, el ADN de un procariota está empaquetado en una estructura cromosómica única. El cromosoma de una célula procariota también carece de proteínas histonas que se encuentran en los cromosomas eucariotas. En los cromosomas eucarióticos, la estructura de doble hélice del ADN se envuelve alrededor de múltiples proteínas histonas que se empaquetan en los cromosomas.

Los cromosomas eucariotas tienen su ADN envuelto alrededor de estructuras esféricas llamadas histonas. Los procariotas no tienen esto.

Las células procariotas también carecen de otros orgánulos unidos a la membrana que se encuentran en las células eucariotas, como plantas, animales y hongos. Por ejemplo, los procariotas no poseen cloroplastos (que se encuentran en las células vegetales), mitocondrias, cuerpos de Golgi o lisosomas. Estas diferencias en la estructura significan que una célula procariota funciona de manera diferente a una célula eucariota. Por ejemplo, una célula procariota se reproduce por fisión binaria, mientras que una célula eucariota debe pasar por mitosis para replicar su núcleo antes de dividir su citoplasma en dos células separadas. Los eucariotas multicelulares se reproducen sexualmente y deben crear gametos o células sexuales en el proceso de meiosis.

Estructura de una célula procariótica

Las células procarióticas tienen su material genético presente en un solo cromosoma dentro de una región central del citoplasma de la célula llamada nucleoide. El citoplasma de una célula está formado por una masa semilíquida llamada citosol que rodea estructuras intercelulares llamadas orgánulos. A diferencia de algunos de los orgánulos de una célula eucariota, ninguna de las estructuras que flotan en el citoplasma de una célula procariota tiene membranas. Un ejemplo de esto son los pequeños ribosomas involucrados en la síntesis de proteínas que flotan dentro del citoplasma de un procariota. Sin embargo, la estructura de las células procarióticas incluye una membrana celular o membrana plasmática que rodea el citoplasma. Alrededor de la membrana celular en todos los procariotas hay una pared celular rígida. Esto es similar a las células vegetales (eucariotas). Sin embargo, algunos procariotas bacterianos también tienen un material circundante llamado cápsula que ayuda al organismo a retener la humedad y lo protege de los cambios ambientales, como ser sumergido o consumido. Las células bacterianas también tienen pili, que son estructuras similares a cabellos que ayudan a agruparse con otras células bacterianas. Una estructura similar a una cola larga llamada flagelos bacterianos ayuda a las células procarióticas a moverse.

Estructura y componentes de una célula procariota.

Componentes de células procarióticas

Las células procariotas se componen de las siguientes estructuras con las siguientes funciones, enumeradas desde el exterior hacia el interior:

• Una cápsula es una estructura hecha de material secretado fuera de la pared celular de muchas células bacterianas. La secreción puede formar una cápsula o una capa de limo. Si se endurece en una cápsula, se adhiere a la pared celular de la bacteria, mientras que si permanece como una capa de limo, se puede lavar. Una cápsula puede proteger a la bacteria de ser engullida o digerida.
• Algunas bacterias también poseen el flagelo bacteriano o una estructura similar a una cola para la motilidad. Además, los pili son extensiones que se extienden desde la superficie de las bacterias que ayudan a adherirse a otras células bacterianas en colonias. Los pili se extienden desde el citoplasma.
• Las paredes celulares son estructuras rígidas que rodean a todas las células procarióticas como la capa más externa (además de las posibles capas de la cápsula). La pared celular le da a la célula procariota su forma.
• La membrana celular está rodeada por la pared celular de un procariota. Al igual que en los eucariotas, la membrana celular regula las moléculas que entran y salen del citoplasma de la célula procariota.
• El citoplasma está rodeado por la membrana celular de un procariota. El citoplasma está formado por sales, enzimas, agua y citosol.
• Los ribosomas flotan en el citoplasma de un procariota. Al igual que en otras células, los ribosomas participan en la producción de proteínas.
• La región nucleoide se encuentra en el centro del citoplasma y procariotas donde el cromosoma único y el material genético flotan sin una membrana nuclear o núcleo.
• El ADN está contenido dentro del único cromosoma de una célula procariótica. Sin embargo, el ADN no está envuelto alrededor de las histonas. El ADN codifica o dirige a la célula procariota sobre qué proteínas sintetizar (p. ej., enzimas). Los plásmidos son moléculas de ADN circulares adicionales contenidas en el citoplasma de los procariotas.

Características de las células procariotas

Las células procarióticas se caracterizan generalmente por el hecho de que son siempre organismos unicelulares, y que carecen de núcleo y membrana nuclear. Sin embargo, la siguiente información también describe organismos procarióticos:

• Los procariotas pueden ser tan pequeños como un cuarto de micrón, en el caso de algunas enfermedades bacterianas de transmisión sexual, y tan grandes como 750 micrómetros, en el caso de algunas bacterias que habitan en el océano. Una micra o micrómetro es igual a 1 µm= 0,000 001 m = 1 × 10^-6 m metros, o la milésima parte de un milímetro. Sin embargo, la mayoría de los procariotas tienen entre 1 y 10 micras.

• Los procariotas se reproducen en un proceso llamado fisión binaria. La fisión binaria es un proceso de reproducción asexual en el que el organismo celular duplica su única molécula de ADN antes de que (la célula madre) se divida en dos células hijas, cada una de las cuales contiene una sola copia del cromosoma padre.

Dado que la fisión binaria no implica la replicación de múltiples cromosomas como en la meiosis, no se producen los fenómenos llamados entrecruzamiento y distribución independiente en los que cromosomas separados intercambian material genético. Posteriormente, la división de células procarióticas conduce a células hijas idénticas, mientras que la producción de gametos en la meiosis conduce a dos cuatro células hijas genéticamente únicas. Ahora, debido a que no existe una variedad meiótica entre los descendientes de las bacterias, esto permite que los antibióticos funcionen. Si una de las células bacterianas es vulnerable al antibiótico, todas sus células descendientes y progenitoras tienen una alta probabilidad de ser también vulnerables.

Ejemplos de células procarióticas

Los siguientes son ejemplos de organismos que son células procariotas:

• E. coli o Escherichia coli es un grupo grande y diverso de bacterias que se sabe que crecen en los alimentos y en los intestinos de animales y humanos. Se sabe que algunas cepas de E. coli causan neumonía, infecciones del tracto urinario, diarrea o intoxicación alimentaria y otras enfermedades.
• Mycoplasma genitalium es una forma de bacteria patógena transmitida sexualmente que causa inflamación en la uretritis de hombres y mujeres. Es una de las formas más pequeñas de bacterias y puede ser tan pequeño como 0,2 micrones.
• Thiomargarita namibiensis son bacterias que existen como células procariotas esféricas que se encuentran en los sedimentos oceánicos de la plataforma continental del sur de África. Es una de las formas más grandes de bacterias que pueden tener un tamaño de hasta 750 micrones.
• Methanobrevibacter smithii es un tipo de arqueobacteria que vive en el intestino humano. Es una forma de bacteria que forma parte del bioma microintestinal humano natural. Es responsable de descomponer los azúcares complejos de las plantas.

Resumen de la lección

Las células procariotas son organismos unicelulares que no contienen núcleos u otros orgánulos unidos a la membrana que se encuentran en las células eucariotas. Ambos dominios de la vida conocidos como prokarya y archaea contienen organismos que son células procarióticas. Algunos ejemplos de células procarióticas incluyen E. coli, Thiomargarita namibiensis y las arqueobacterias del intestino humano, llamadas Methanobrevibacter smithii. A diferencia de los eucariotas, las células procariotas realizan una fisión binaria para reproducirse. Este proceso de división celular no implica el proceso de mitosis porque las células procariotas no contienen un núcleo y solo tienen un único cromosoma de ADN. Como resultado, las células hijas son idénticas. Las células procarióticas poseen una membrana celular que está rodeada por una pared celular. Algunos procariotas también secretan una sustancia que recubre su pared celular que puede formar una capa protectora llamada cápsula. Las bacterias también pueden tener pili o estructuras similares a pelos en su pared celular. Una gran estructura similar a una cola llamada flagelo.ayuda a algunas bacterias a ser móviles en lugar de estacionarias. Los procariotas tienen un citoplasma como los eucariotas, pero no contienen organelos unidos a la membrana. Contiene un solo cromosoma que flota libremente en una región llamada nucleoide y algunos ribosomas que flotan libremente.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador