La Célula Procariota

El nombre “procariota” viene del griego: (pro = antes de y karion = núcleo).  En su mayoría constituyen el grupo que comúnmente se conoce como “bacterias”.   

El término coincide con el reino Monera de las clasificaciones de Copeland o Whittaker que, aunque obsoletas, son aún muy populares.

Las procariotas son células muy pequeñas y de estructura sencilla. Carecen de estructuras formadas por membranas internas ( organelas ), cuando existen compartimientos internos están formados por invaginaciones de la membrana plasmática ( mesosomas ) que actúan en los procesos metabólicos de la célula, como la síntesis de ATP y de pigmentos fotosintéticos en procariotas autótrofos. Se supone que también intervienen en la separación del nucleoide en el momento de la división celular.  

En los procariotas el material genético está diseminado en el citosol o hialoplasma, en el cual se encuentran varios orgánulos como ribosomas y las fibras proteicas que conforman el citoesqueleto

Como ejemplos de procariotas se pueden encontrar las arqueobacterias ( Archaea ), las bacterias  verdaderas ( Eubacteria )y las algas verde azuladas ( Cianopycophyta ) llamadas cianobacterias. Estas últimas son fotosintéticas, ya que transforman la energía lumínica en energía química, almacenada en carbohidratos. Pueden vivir sobre las rocas, los suelos húmedos y las aguas dulces o saladas. Se supone que las cianobacterias fueron las que formaron el oxígeno que se liberó en la primitiva atmósfera terrestre. Las cianobacterias contienen pigmentos de color verde, la clorofila, de color rojo, la ficoeritrina y azul, la ficocianina.

Nostoc una cianofícea

Las Arquibacterias son organismos que pueden sobrevivir en ambientes que normalmente no  toleran otras formas de vida,  por ejemplo en las extensiones heladas de la Antártida, en las oscuras profundidades  del océano y en las aguas casi hirvientes de las fuentes termales naturales, pueden  sobrevivir sin oxígeno libre, obteniendo su energía por procesos anaerobios y si las  condiciones le son desfavorables, pueden formar esporas de paredes gruesas (formas  resistentes inactivas), pudiendo permanecer latentes durante varios años.

Las Arqueobacterias, son bioquímicamente muy distintos del  resto de las bacterias. La principal diferencia radica en la ausencia de peptidoglucano  en su pared, también se diferencian en la secuencia de nucleótidos de ARN de  transferencia, sus ARN ribosómicos y en enzimas específicas. Las diferencias  bioquímicas y metabólicas entre las arqueobacterias y otras bacterias sugieren que  estos grupos pueden haberse separado entre sí hace mucho tiempo en una fase  relativamente temprana de la historia de la vida. Muchos de los ambientes extremos a  los que están adaptadas las arqueobacterias modernas semejan las condiciones que  eran comunes en la Tierra primitiva, pero que ahora son más bien raras. 

Las arqueobacterias incluyen tres grupos:

1- Halófilas. Las halobacterias sólo pueden vivir en condiciones de salinidad  extrema, como estanques salinos. Algunas pueden realizar fotosíntesis, capturando la  energía solar en un pigmento llamado bacteriorrodopsina.

2- Metanógenas. Son anaerobias, producen gas metano a partir de dióxido de  carbono e hidrógeno. Habitan en aguas de drenajes y pantanos y son comunes en el  tracto digestivo del hombre y de otros animales, son las arqueobacterias más  conocidas.

3- Termoacidófilas. Crecen en condiciones ácidas y de temperaturas elevadas.  Algunas se encuentran en manantiales azufrosos.

Las bacterias verdaderas

Las bacterias se pueden dividir en dos grupos sobre las bases de su tinción de Gram. Las bacterias gram positivas se quedan teñidas con cristal violeta después de lavar y las gram negativas no. Todas las bacterias tienen una membrana celular donde ocurre la fosforilación oxidativa (ya que no tienen mitocondrias).

Al exterior de la membrana celular, está la pared celular, la cual es  rígida y protege a la célula de la lisis celular. En las bacterias gram positivas, la capa de peptidoglicano de su pared celular es una capa mucho más gruesa que en las  bacterias gram negativas.

Organización Celular de los procariotas

El material genético de las células procariotas se encuentra libremente dentro del citoplasma, el cual se enrolla hasta formar el único cromosoma ( sin ser un cromosoma verdadero ), esta estructura se ubica en una zona del citoplasma llamada “nucleoide”.    

Las bacterias pueden contener además del cromosoma, moléculas de DNA doble pequeñas y circulares,  denominadas plásmidos. Esas moléculas son elementos genéticos extracromosómicos, no esenciales para la  supervivencia bacteriana, y poseen mecanismos de replicación independientes del ADN cromosómico. La  ventaja de poseer un plásmido es que puede contener genes de resistencia a los antibióticos, tolerancia a los  metales tóxicos, síntesis de enzimas, etc.

Esta aparente simplicidad estructural no significa que las procariotas sean células inferiores a las células eucariotas: aún siendo evolutivamente mucho más antiguas y simples, han conseguido dominar la Tierra y sobrevivir durante miles de millones de años.

Reproducción

Las procariotas se reproducen en forma asexual por fisión binaria (del latín fissus = partir, y binarius = de dos en dos), donde el único cromosoma (ADN) se duplica  cerca de la membrana plasmática adherido a un punto de unión. Luego se separan y se dirigen a distintos lugares de la membrana plasmática. Más tarde se forma un tabique transversal en la parte media de la célula que se invagina y divide el citoplasma hasta formarse dos células hijas, idénticas a la célula de origen. En bacterias que forman cocos múltiples, las células permanecen sin separarse formando largas cadenas o racimos. 

Una vez que se produce la  replicación del ADN, se forma la pared transversa por  crecimiento de la membrana y de la pared celular. Cuando se  multiplican los procariotas, se producen clones de células  genéticamente idénticas. Sin embargo, suelen ocurrir mutaciones y estas, combinadas  con el rápido tiempo de generación de los procariotas, son responsables de su  extraordinaria adaptabilidad.

Otro mecanismo de reproducción es las Conjugación, la cual es un mecanismo parasexual de intercambio genético de gran número de organismos unicelulares que consiste en la fusión temporal de los gametos, de forma que se pueda transferir material genético del individuo donante (considerado como masculino) al receptor (considerado como femenino) que lo incorpora a su dotación genética mediante recombinación y lo transmite a su vez al reproducirse.

Para leer más

Nociones básicas de Citología: La célula Procariota

LA CÉLULA PROCARIÓTICA: ASPECTOS GENERALES

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