Célula procariota: características, partes y funciones

Una célula procariota es aquella unidad funcional más básica de los seres vivos unicelulares, como lo son las arqueas y las bacterias.

La célula procariota se distingue de otros tipos de célula porque carece de un núcleo que agrupe todo el material genético que le corresponde. De hecho, la palabra “procariota” quiere decir antes del núcleo. Por otro lado, es peculiar porque tiene una pared celular, algo que las demás células no tienen.

También se diferencia de otras células porque no tiene organelos internos delimitados por membranas. Más adelante abordaremos en detalle su estructura.

Formas de las células procariotas

Los organismos unicelulares pueden encontrarse solitarios o formar colonias. Así mismo pueden tener una gran variedad de formas. Por ejemplo, en bacterias puede haber:

• Bacilos: son formas alargadas. Pueden alinearse en fila recibiendo el nombre de estreptobacilo, o uno contra otro, llamados empalizada. Si están solitarios simplemente se les llaman bacilos.
• Cocos: tienen forma esférica. Al formarse en una cadena se llaman estreptococo, diplococo si están en par, tétrada en cuatro, o estafilococo si son múltiples cocos agrupados. Si está individual se le denomina coco.
• Cocobacilos: son aquellos que tienen forma entre bacilo y coco.
• Formas especiales: algunas bacterias no caben dentro de estas formas. Por ejemplo, las espiroquetas son aquellas que están enrolladas, filamentos si son similares a hilos alargados, o vibrios cuando tienen forma de coma ondulada, por mencionar algunos.

En las arqueas encontramos formas más variadas que en las bacterias. Además de poder ser espirilos, espiroquetas, cocos o bacilos, pueden ser:

• Lobuladas.
• De plato.
• Irregulares.

Por último, las células procariotas son microscópicas ya que miden de 0.1 a 10 micrómetros.

La célula procariota tiene múltiples funciones que cumplir para mantenerse a sí misma viva. Estas funciones son cumplidas gracias a sus partes, que si bien son células internamente sencillas, tienen mecanismos complejos.

Veamos cuál es la estructura de la célula procariota para conocer más sobre ellas.

• Pared celular: la célula se delimita de su entorno y tiene sostén con esta pared celular, hecha de peptidoglicano, polisacáridos o glucoproteínas, dependiendo si es una arquea o bacteria.
• Membrana plasmática: bajo la pared celular está la membrana plasmática hecha de fosfolípidos.
• Mesosomas: esta membrana plasmática puede tener pliegues para aumentar la superficie y por lo tanto la eficiencia. Tales llevan el nombre de mesosoma.
• Glucocálix: como protección adicional, algunas células procariotas pueden tener una cápsula impermeable que las protege contra condiciones extremas del entorno, como por ejemplo la desecación. También sirve para adherirse fácilmente a hospedadores. No siempre está presente. Cuando está muy adherida a la pared celular se le llama cápsula, y cuando está difusa se llama capa de limo.
• Nucleoide: El material genético en forma de ADN se encuentra libre dentro del citoplasma agolpado en uno de los polos que recibe el nombre de nucleoide.
• Plásmido: son pequeños fragmentos circulares o cromosomas de ADN adicionales, usados para la reproducción sexual de tipo conjugación bacteriana, que más adelante revisaremos.
• Citoplasma: es el medio en el que se disponen todos los elementos que contiene la célula. Este es fluido y carece de citoesqueleto.
• Ribosomas: están formados por ARN y por proteínas. Te contamos más sobre los Ribosomas: función y estructura en el siguiente artículo de EcologíaVerde.
• Cuerpos de inclusión: sirven para almacenar nutrientes a modo de reserva.
• Tilacoides: no están presentes en todas las células procariotas, solamente en las cianobacterias fotosintéticas. Estos tilacoides tienen pigmentos con los que captan y transforman la energía solar para producir energía metabólica.
• Organelos adaptativos o apéndices: son organelos accesorios que sirven a las células para tener ventajas en su entorno. Tales pueden ser pili sexual para transferir información genética de una célula a otra, flagelos para desplazarse, o fimbrias que son como pelillos útiles para adherirse a superficies de hospedadores.

Ahora que ya conoces todos los organelos y partes que componen a la célula procariota, podemos abordar cuáles son sus funciones. La función principal de toda célula es mantenerse a sí misma viva, lo que significa que pueda reproducirse, alimentarse, crecer y responder a su entorno.

Veamos a detalle cómo y cuáles son estas funciones de la célula procariota:

• Transcripción y traducción: el ARN mensajero será transcrito y después será traducido por los ribosomas para sintetizar las proteínas. Estos son procesos que son necesarios para que la información genética codificada sea expresada.
• Intercambiar sustancias con el medio: esto ocurre gracias a la membrana plasmática, para poder mantenerse comunicada con su entorno.
• Obtención de energía: las células procariotas llevan procesos de respiración mediante reacciones bioquímicas para obtener la energía necesaria para completar todos los procesos internos.
• Alimentación: esta ocurre por procesos metabólicos para la obtención de nutrientes. El metabolismo de los procariontes es muy variado, como resultado de la gran variedad de hábitats que pueden tener. Podemos encontrarnos con organismos autótrofos, que usan el dióxido de carbono atmosférico para producir su energía. En este caso ellos producen su propio carbono. Por otro lado, podemos encontrarnos con organismos heterótrofos, que necesitan obtener el carbono del exterior.

A su vez, estos últimos organismos se dividen en:

• Organótrofos: usan compuestos orgánicos, como el carbono, para obtener su energía.
• Fotótrofos: usan la energía solar para producir su energía.
• Fotosintéticos: a diferencia de los fotótrofos, estos organismos producen oxígeno como subproducto de su utilización de luz solar para producir energía.
• Litótrofos: usan materia inorgánica, como amoníaco, nitritos o azufre, para producir su energía. Te contamos Qué es la materia orgánica e inorgánica y ejemplos en este post.
• Miótrofos: son aquellos que pueden combinar un metabolismo fotótrofo con algún otro tipo de metabolismo, adaptándose así a la energía que esté disponible.

La reproducción de la célula procariota puede darse de distintas formas. Entre ellas, nos encontramos con las siguientes:

Fisión binaria

La célula procariota, tanto arquea como bacteria, se divide principalmente por fisión binaria, que es un tipo de reproducción asexual. Aquí ocurre una división de una célula inicial igual para formar dos nuevas células con información igual a la inicial, que a su vez se dividirán de nuevo, y así sucesivamente.

No dudes en echarle un vistazo al siguiente post sobre la Reproducción asexual: qué es, tipos y ejemplos a continuación.

Gemación

Puede suceder también la gemación, otro tipo de reproducción asexual en el que se forman yemas que terminarán por separarse, formando una nueva célula hija. Si quieres saber más sobre la Gemación: qué es y ejemplos te dejamos este artículo de EcologíaVerde para que puedas descubrirlo.

Conjugación bacteriana

Mencionamos anteriormente el pili sexual y es que esta es una estructura presente en algunas bacterias que sirve para intercambiar información genética. A esto se le llama conjugación bacteriana y es una forma de reproducción sexual muy útil para intercambiar información genética y poder responder mejor al entorno.

Sucede cuando una bacteria donante se conecta con una bacteria receptora mediante el pili y una parte del plásmido, que es el ADN independiente al ADN cromosomal, es transferido.

Las células procariotas funcionan para que ciertos organismos cumplan sus funciones, ¿pero cuáles son estos grupos? Ahora revisaremos cuál es la clasificación de las células procariotas.

El Reino Monera agrupa a los organismos con célula procariota, que son bacterias y arqueas. Otras clasificaciones pueden usar el Superreino Prokaryota para referirse también a las bacterias y arqueas procariotas.

Estas son las características que definen a ambos grupos de tipos de células procariotas:

Bacterias

Además de las características ya mencionadas de una célula procariota, como su unicelularidad y la presencia de una pared celular de peptidoglicano, las bacterias pueden ser patógenas, pero también pueden formar parte de la biota propia de organismos sanos, donde ayudan a completar ciertos procesos fisiológicos. Su metabolismo puede ser de diferentes tipos.

Quizás te interese echarle un vistazo a este post sobre las Bacterias halófilas: ejemplos y características.

Dominio Archaea

Las arqueas son células muy primitivas que están adaptadas a la supervivencia en las condiciones extremas que existían en tiempos primigenios. En aquel entonces todavía no había una atmósfera con oxígeno, y ellas estaban adaptadas a esto.

También había temperaturas altísimas, como por ejemplo en las antes abundantes chimeneas hidrotermales que conectan con el centro de la tierra. Pueden habitar en otros lugares no tan extremos, como océanos o en el suelo.

Su metabolismo es quimioautótrofo y esta es una de las importantes diferencias con las bacterias, que si bien son muy similares, las arqueas son más cercanas a los eucariontes por sus rutas metabólicas. Además de que las secuencias de ADN y ARN son más parecidas a los eucariontes que a los procariontes.

Otra diferencia importante con las bacterias es que su pared celular está hecha de polisacáridos, glucoproteínas o pseudopeptidoglicano.

Algunos ejemplos de células procariotas son:

• Escherichia coli: es la bacteria más popular y forma parte importante de la biota intestinal para la fabricación de vitaminas K y B, así como para la correcta digestión. Sin embargo algunas cepas pueden ser patogénicas, causantes de diarrea.
• Halobacterium salinarum: es una arquea que crece en ambientes marinos o lagos hipersalinos. Cuando hay abundancia de ellas, el agua puede tornarse de color morado o rojo.

Las células procariotas son sumamente importantes porque a partir de ellas se originó la vida y la gran variedad de organismos que hoy en día conocemos.

Estas células fueron las primeras en existir y, a partir de ellas, se formaron dos grupos, las ya revisadas arqueas y bacterias. Con el paso del tiempo, se desarrollaron de estos grupos las células eucariotas, como por ejemplo lo es la célula animal.

Por otro lado, las células procariotas han servido para el desarrollo humano. Las bacterias han sido usadas desde tiempos antiguos para la producción de productos alimenticios como el yogurt, vino y quesos. En tiempos recientes, han podido ser introducidas en la tecnología. Por ejemplo, al soportar las arqueas temperaturas muy extremas, pueden introducirse en procesos industriales gracias a sus enzimas termoestables.

Han podido ser utilizadas para la extracción de petróleo, para tratamiento de aguas residuales, producción de solventes, e incluso en la medicina para el desarrollo de antibióticos, entre muchas aplicaciones más.

Para acabar, descubre las diferencias entre las células eucariotas y procariotas en el siguiente vídeo.

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