División celular en procariotas
¿Qué son los procariotas?
Cuando piensas en el mundo viviente que te rodea, probablemente te vienen a la mente primero las plantas, los animales y otros seres humanos. Pero si miras un poco más de cerca o, más precisamente, miras debajo de la superficie, encontrarás un mundo floreciente lleno de organismos microscópicos. Este mundo microscópico es enorme y diverso, pero nos centraremos en un gran grupo de bacterias llamadas procariotas. Son pequeñas pero muchas: existen más de 10,000 especies únicas de bacterias.
Los procariotas son organismos microscópicos unicelulares sin un compartimento especial para el ADN llamado núcleo, que tienen otras células. La forma en que estas criaturas continúan su existencia es a través del proceso de división celular, o una célula que se divide en células adicionales. Este será el tema de nuestra lección de hoy, y comenzaremos examinando los principales tipos de división celular.
Fisión binaria
La mayoría de los procariotas se dividen mediante un proceso llamado fisión binaria. El prefijo bi significa literalmente dos, por lo que en la fisión binaria, una célula forma dos célula.
El primer paso en la fisión binaria es copiar el ADN de la célula. Este proceso es relativamente fácil, ya que el ADN simplemente flota en el compartimento principal de la célula, o citoplasma. También hay pequeños trozos de ADN, llamados plásmidos, que flotan en el citoplasma. Por lo general, tienen instrucciones para dar a las bacterias una habilidad especial, como la capacidad de crecer con medicamentos que normalmente las matarían, como los antibióticos. Estos también deben duplicarse, y una vez que eso sucede, las copias y los originales se mueven a los extremos opuestos de la célula.
Luego, la célula crece y se alarga, por lo que hay suficiente para dividirse en dos células idénticas. A continuación, el anillo septal (anillo en Z) se ensambla alrededor de la mitad de la célula. Pellizca las células por la mitad, creando dos nuevas células. Puedes ver cómo funciona el proceso en el gráfico a continuación.
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Si alguna vez ha hecho pan, puede usar un trozo delgado de cordel para cortar el pan por la mitad de manera uniforme colocándolo debajo del pan y tirando hacia arriba. Lo mismo sucede con la célula bacteriana que usa el anillo en Z en lugar del hilo.
Tipos raros de división celular en procariotas
Aunque casi todas las bacterias se dividen mediante la fisión binaria, algunas utilizan un enfoque diferente. Aquí, cubriremos tres formas adicionales en que las bacterias se dividen: múltiples divisiones celulares, gemación y descendencia intracelular.
Múltiples divisiones celulares
Stanieria es una cianobacteria, lo que significa que puede producir su propio alimento, como lo hacen las plantas. Esta bacteria comienza con una célula muy básica llamada baeocito. Esta célula replica el ADN una y otra vez, llenando la célula con él. Cuando tiene suficientes copias del ADN, el citoplasma se divide rápidamente, dando a cada fragmento de ADN un hogar lleno de citoplasma. Luego, las nuevas células salen del baeocito formando cientos de nuevos baeocitos.
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Aunque Stanieria es una bacteria, podemos compararla con algunas especies de arañas, que dejan que sus huevos se desarrollen dentro de ellas hasta que literalmente comen para salir de la madre. Las arañas bebé disuelven la cavidad abdominal de la madre para escapar, como cuando los nuevos baeocitos se liberan de la célula original.
En ciernes
Aunque menos emocionante que nuestra analogía con las arañas, la gemación es otra forma en que los procariotas se dividen. Este tipo de división es común en otros tipos de células, pero se comprende menos en el mundo procariota. Durante la gemación en algunas cianobacterias, la célula madre produce una pequeña célula a partir de ella. Con el tiempo, esa pequeña célula crece tanto que se divide, o brota, de la célula madre.
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Puedes pensar en esto como los brotes de un árbol. Los brotes eventualmente se convierten en flores, se caen del árbol y crecen árboles nuevos lejos del árbol padre. Así, nuestro nuevo brote deja la célula original para propagarse a otra parte.
Descendencia intracelular
El epulopiscium es una bacteria que vive en los intestinos del pez cirujano, un pez hermoso y de colores brillantes que vive en los arrecifes de coral tropicales.
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Estas bacterias son únicas porque se producen internamente en la célula madre. De esta manera se pueden formar hasta siete nuevas bacterias, pero la norma es dos crías por célula madre. Las células hijas crecen y se alargan dentro de la madre hasta que absorben todo el citoplasma. A diferencia de la fisión binaria, donde el anillo Z está en el centro de la célula, en las bacterias Epulopiscium, el anillo Z aparece en ambos extremos de la célula para liberar la célula hija. Las dos células se alejan de la madre, destruyéndola, pero dejando nuevas células para continuar con la especie.
Resumen de la lección
En resumen, los procariotas son bacterias y no tienen núcleo. La mayoría de los procariotas se dividen mediante la fisión binaria, en la que una célula se alarga, duplica el ADN y los plásmidos y se separa en dos nuevas células mediante un anillo Z. Sin embargo, algunas bacterias se dividen utilizando múltiples divisiones celulares, donde muchas divisiones de ADN y citoplasma forman nuevas células dentro de la célula original, el baeocito. Otras bacterias pueden brotar de una célula madre o, en el caso de Epulopiscium, las bacterias forman una descendencia intracelular para reproducirse.