LA CÉLULA
PROCARIOTA
Se llama procariota (del griego πρό, pro = antes de y κάρυον, karion = núcleo) a las células sin núcleo celular diferenciado, es decir, cuyo ADN se encuentra disperso en el citoplasma. Las células que sí tienen un núcleo dentro del citoplasma se llaman eucariotas. Las formas de vida más conocidas y complejas, las que forman el imperio o dominio Eukarya, son eucarióticas.
Casi sin excepción los organismos basados en células procariotas son unicelulares, formados por una sola célula. Además, el término procariota hace referencia a los organismos del imperio Prokaryota, cuyo concepto coincide con el reino Monera de las clasificaciones de Copeland o Whittaker que, aunque obsoletas, son aún muy populares. Se reparten entre los dominios Bacteria y Archaea.
Por otra parte, otro autor nos dice que las células procariotas como indica su nombre no presentan en su interior un núcleo celular diferenciado, y por lo tanto su material hereditario (ADN genómico) no se encuentra confinado dentro de un compartimiento a ex profeso limitado por membranas, sino que se halla libremente contenido en el citoplasma celular. Procarionte es a veces utilizado como sinónimo de procariota.
La organización celular procariota es la que caracteriza a los organismos que componen los dominios de Woose: Eubacteria y Archea (las llamadas antiguas arqueobacterias).
En la antigua clasificación de los cinco reinos, (Copeland o Whittaker)
estos dos dominios constituían el reino Monera. Casi sin excepción los
organismos basados en células procariotas son unicelulares, formados por una
sola célula.
Evolución
No está aceptado que las células procariotas del dominio Archaea fueron las primeras células vivas, aunque se conocen fósiles de hace 3500 millones de años. Después de su aparición, han sufrido una gran diversificación. Su metabolismo es lo que más diverge, y causa que algunas procariotas sean muy diferentes a otras.
Se cree que todos los organismos que existen actualmente derivan de una forma unicelular procariótica. A lo largo de un lento proceso evolutivo, hace unos 1500 millones de años, las procariotas derivaron en células más complejas, las eucariotas, probablemente por la combinación en una sola célula de dos o más procarióticas,
No está aceptado que las células procariotas del dominio Archaea fueron las primeras células vivas, aunque se conocen fósiles de hace 3500 millones de años. Después de su aparición, han sufrido una gran diversificación. Su metabolismo es lo que más diverge, y causa que algunas procariotas sean muy diferentes a otras.
Se cree que todos los organismos que existen actualmente derivan de una forma unicelular procariótica. A lo largo de un lento proceso evolutivo, hace unos 1500 millones de años, las procariotas derivaron en células más complejas, las eucariotas, probablemente por la combinación en una sola célula de dos o más procarióticas,
Entre las características estructurales y de funcionamiento que diferencia a las células procariotas de las eucariotas se pueden señalar:
.- Tienen diversidad de formas celulares. Tipo vibrion, coco, bacilo, en espiral. El tamaño típico de una bacteria es de unas 2 micras.
.- En bacterias el material genético, el ADN genómico, es generalmente una molécula de ADN circular, que se encuentra empaquetado en interior de la célula en una estructura compacta y característica cuando se observa al microscopio electrónico denominada nucleoide. A diferencia del núcleo de la célula eucariota, el nucleoide bacteriano no está rodeado de una membrana nuclear o envuelta nuclear.
Diversidad bioquímica y metabólica
El metabolismo de los procariotas es enormemente variado, a diferencia de los eucariotas, y muchos resisten condiciones ambientales sorprendentes por lo extremas en parámetros como la temperatura o la acidez.
Cuando se considera la diversidad de los metabolismos, se observa que en toda su extensión es propia de los procariontes, y que la diversidad metabólica de los eucariontes es sólo un subconjunto de la anterior. Si en eucariontes encontramos diferencias metabólicas importantes, como la que distingue a los fotoautótrofos de los heterótrofos, o la que hay entre anaerobios y aerobios, es solamente porque portan distintos orgánulos de origen endosimbiosis, como plastos, mitocondrias o hidrogenosomas, procedentes de distintos procariontes.
Son células sin núcleo. La zona de la célula donde está el ADN no está limitada por membrana alguna. Actualmente están divididas en dos grupos:
• Eubacterias, que poseen paredes celulares formadas por peptidoglicano o por mureína. Incluye a la mayoría de las bacterias y también a las cianobacterias.
• Arqueobacterias, que utilizan otras sustancias para constituir sus paredes celulares. Son todas aquellas características que habitan en condiciones extremas como manantiales sulfurosos calientes o aguas de salinidad muy elevada.
.- Las células procariotas carecen de orgánulos membranosos en el citoplasma celular (sistema de endomembranas, (SE), por lo que el citoplasma forma pues el único compartimiento celular. Esto permite que la transcripción y la traducción del mensaje genético ocurran simultáneamente la célula procariota.
.- El citoplasma procariote no contiene orgánulos reconocibles, salvo en algunas bacterias granos de reserva, de composición variada y agregados moleculares, visibles sólo con las mayores ampliaciones del microscopio electrónico, como ribosomas.
.- Según la composición de la pared celular, en las eubacterias se pueden distinguir dos tipos de bacterias GRAM- y GRAM +. Ambas tienen un sáculo de peptidoglicano, que las proporciona consistencia y da forma a la célula, pero las bacterias GRAM- tienen además una membrana exterior (con una composición química distinta que la membrana la interior con lipopolisacáridos y lipoproteínas que constituyen el lipopolisacarido, LPS) separada de la interior por un espacio periplasmático o periplasma.
.- Los ribosomas procariotas son 70S, compuesto de una subunidad mayor 50S y una subunidad menor 30S. Los ribosomas de las células eucariotas son más grandes 80S, la subunidad mayor 60S y la menor 40S.
.- Las células procariotas pueden presentar varios apéndices para el movimiento: flagelos y de adhesión celular: pilis, fimbrias, no presentes en las células eucariotas y cuya organización estructural es diferente de los apéndices del movimiento de las células eucariotas: cilios y flagelos. Así, mientras que los flagelos bacterianos son construidos con una única proteína, la Flagelina; los apéndices de de motilidad de los eucariotas tienen el característico juego de "9+2" de microtubulos, constituidos de Tubulinas (alfa y beta). Por otra parte, mientras que el movimiento de un flagelo requiere de un motor flagelar (un pequeño-nanométrico- motor rotatorio eléctrico situado en la base del flagelo bacteriano), el movimiento de los cilios y flagelos eucarióticos depende de la acción de proteínas con función motora como Dineínas que median el movimiento de esos apéndides al provocar el desliamiento de unos filamentos (compuestos de microtúbulos) sobre otros.
.- Las células procariotes se alimentan universalmente por absorción de los nutrientes sin tener en general la capacidad de ingerir o internalizar partículas u otras células por endocitosis, proceso este característico de las células eucariotas.
.- Los procariotas muestran un metabolismo enormemente variado, a diferencia de los eucariotas, y son encontrados en condiciones ambientales extremas de temperatura, salinidad, acidez o alcalinidad (principalmente microbios que pertenecen al dominio Archaea).
LAS CÉLULAS EUCARIOTAS
Las células eucariotas son por lo general más grandes que las células procariotas. Tan pequeñas como un levadura (10 micras) o tan grandes como algunas neuronas (metros). La diversidad de formas es también muy grande. A diferencia de las células procariotas, el material genético en las células eucariotas está confinado en un núcleo, rodeado de una envoltura nuclear de dos membranas, por lo que los procesos de transcripción y traducción de la información genética portada por el ADN genómico ocurren separadamente, el primero en el núcleo y el segundo en el citoplasma.
Las células eucariotas tienen además un sistema de membranas interno que incrementa notablemente la superficie de membranas del interior del citoplasma, produciendo un incremento en la compartimentalización del mismo, esencial para obtener un aumento notable en los procesos biológicos (e.g. reacciones metabólicas) que pueden tener lugar tanto en las membranas como en la luz de esos compartimentos.
En tal sentido, se denomina eucariotas a todas las células que tienen su material hereditario fundamental (su información genética) encerrado dentro de una doble membrana, la envoltura nuclear, que delimita un núcleo celular. Igualmente estas células vienen a ser microscópicas pero de tamaño grande y variado comparado con las otras células.
La alternativa a la organización eucariótica de la célula la ofrece la llamada célula procariota. En estas células el material hereditario se encuentra dentro de diferentes compartimientos llamados organelos, en el seno del citoplasma. Las células eucariotas no cuentan con un compartimiento alrededor de la membrana plasmática (periplasma), como el que tienen las células procariotas. A los organismos formados por células eucariotas se les denomina eucariontes.
Organización
A diferencia de las células procariotas, las células eucariotas presentan un citoplasma muy compartimentado, con orgánulos (membranosos) separados o interconectados, limitados por membranas biológicas que son de la misma naturaleza esencial que la membrana plasmática. El núcleo es solamente el más notable y característico de los compartimentos en que se divide el protoplasma, es decir, la parte activa de la célula. En el protoplasma distinguimos tres componentes principales, a saber, la membrana plasmática, el núcleo y el citoplasma, constituido por todo lo demás. Las células eucariotas están dotadas en su citoplasma de un citoesqueleto complejo, muy estructurado y dinámico, formado por microtúbulos y diversos filamentos proteicos. Además puede haber pared celular, que es lo típico de plantas, hongos y protistas pluricelulares, o algún otro tipo de recubrimiento externo al protoplasma.
Fisiología
Las células eucariotas contienen en principio mitocondrias, orgánulos que habrían adquirido por endosimbiosis de ciertas bacterias primitivas, lo que les dota de la capacidad de desarrollar un metabolismo aerobio. Sin embargo en algunos eucariotas del reino protistas las mitocondrias han desaparecido secundariamente en el curso de la evolución, en general derivando a otros orgánulos, como los hidrogenosomas.
Algunos eucariontes realizan la fotosíntesis, gracias a la presencia en
su citoplasma de orgánulos llamados plastos, los cuales derivan por endosimbiosis de bacterias del grupo denominado
cianobacterias (algas azules).
Aunque demuestran una diversidad increíble en su forma, comparten las características fundamentales de su organización celular, arriba resumidas, y una gran homogeneidad en lo relativo a su bioquímica (composición), y metabolismo, que contrasta con la inmensa heterogeneidad que en este terreno presentan los procariontes (bacteria, en sentido amplio).
No presentan un núcleo definido.
El material genético lo constituye una gran molécula de ADN.
Presenta membrana celular redondeada por una pared celular externa.
Presenta ribosomas.
Comprende las bacterias y las algas verde azules.
Pueden existir sin oxigeno.
Se producen por bipartición.
En su mayoría son heterótrofos.
Presentan un núcleo definido.
El material genético esta constituido por el ADN asociado con proteínas
en estructuras más complejas llamadas cromosomas.
Pueden presentar pared celular como en los vegetales y carecer de ella
como en los animales.
Son aeróbicos.
Son aeróbicos.
Se reproducen por mitosis y meiosis.
Son autótrofos y heterótrofos.
