Célula Procariota

Te explicamos qué es una célula procariota, cómo se originó y estructura. Además, cuáles son sus características, reproducción y clasificación.

¿Qué es una célula procariota?

Se llama procariota a un tipo de células que no poseen núcleo celular definido, por lo que su material genético se encuentra libre en el citoplasma celular. En esto se diferencian de las células eucariotas, mucho más voluminosas y más complejas.

Los organismos cuyas células son procariotas se conocen como procariontes y suelen ser organismos primitivos, unicelulares y de menor tamaño. Por el contrario, los organismos (unicelulares o pluricelulares) de células con de núcleo definido, se denominan eucariontes y son las formas de la vida más complejas: animales, plantas, hongos, etc.

La división entre células procariotas y células eucariotas es fundamental en la comprensión evolutiva de la vida. El paso de las primeras a las segundas representa un salto importante en complejidad biológica sin el cual no existiría la vida orgánica como la conocemos.

Ver además: Célula vegetal

Origen de la célula procariota

Los procariontes fueron las primeras formas de vida sobre el planeta Tierra, por lo que es lógico asumir que la célula procariota fue el primer tipo de célula organizada que existió.

La complejidad de la vida es difícil de rastrear hasta sus inicios. Se ignora exactamente cómo se pudo pasar de la materia inanimada a las primeras formas de vida propiamente dicha, capaces de nutrirse, crecer y reproducirse.

Estructura de la célula procariota

Las células procariotas comparten una estructura básica compuesta por:

• Membrana plasmática. Barrera de lípidos permeable y selectiva, que distingue el interior de la célula del afuera.
• Pared celular. Una barrera rígida y externa que le brinda soporte y tenacidad a la célula, aunque le dificulta su crecimiento.
• Citoplasma. El interior húmedo de la célula, que es una suerte de gel interno.
• Nucleoide. Una región del citoplasma en la que suele acumularse el material genético de la célula, y que hace las veces de núcleo, aunque posea una forma muy irregular.
• Ribosomas. Fábricas celulares de proteínas y otras sustancias que la célula sintetiza, expresan y vuelven realidad el contenido de los genes.
• Compartimientos procariotas. Segmentos del citoplasma que parecen encargados de labores únicas en la vida procariótica, como los citosomas, carboxisomas, magnetosomas, etc.

Adicionalmente, determinados procariotas pueden tener:

• Flagelos. Órganos celulares que permiten el movimiento de la célula.
• Periplasma. O espacio periplasmático, un compartimiento que rodea el citoplasma de las células procariotas y que tiene una función clave en el metabolismo energético (ya que los procariotas carecen de mitocondrias en su mayoría).
• Cápsula o Glicocálix. Dependiendo del tipo de procariota, son estructuras externas de la membrana celular que le sirven como depósito de alimentos y defensa contra la fagocitosis. Las cápsulas son rígidas y definidas, mientras que el glicocálix es difuso como una capa mucosa.
• Mesosoma. Invaginaciones de la membrana plasmática hacia el citoplasma muy frecuentes en los procariotas y que han sido reconocidas como malformaciones, a pesar de que inicialmente se creía que tenían algún tipo de funciones.
• Plásmidos. O moléculas de ADN circular y extracromosómico (no codificante) que se replican de manera independiente al ciclo de la célula, y que contienen diversa información genética a conservar, como resistencias a los antibióticos en el caso de ciertas bacterias.

Nutrición de las células procariotas

Las células procariotas presentan una enorme diversidad de métodos de nutrición, dependiendo del tipo de organismo y del hábitat en que evoluciona. Así, es posible hablar de:

• Procariontes autótrofos. Aquellos que generan su propio alimento a partir de elementos y energías inorgánicos, empleando métodos como:
  • Fotosíntesis. El aprovechamiento de la luz solar para sintetizar azúcares aprovechables a partir de agua y CO₂.
  • Quimiosíntesis. La conversión de moléculas de carbono y otros nutrientes inorgánicos en materia orgánica, empleando para ello procesos de oxidación como fuente de energía.
• Procariontes heterótrofos. Aquellos que requieren del aprovechamiento de la materia orgánica de otros seres vivos (o muertos) para sobrevivir. Pueden ser de tipo:
  • Parásito. Cuando se introducen en el organismo de un ser vivo mayor y se nutren de su cuerpo, causándole un daño en el proceso.
  • Saprófito. Cuando aprovechan los desechos orgánicos de otros seres vivientes o la materia orgánica en descomposición que queda luego de sus muertes.
  • Simbiótico. Cuando se benefician de la materia orgánica de otro ser vivo, sin causarle daños sino beneficiándolo y logrando la ganancia mutua.

Reproducción de las células procariotas

Al no tener núcleo celular, las células procariotas se dividen de dos maneras únicamente:

• Asexual. Por fisión binaria o bipartición, una forma rápida y sencilla en que la célula crece hasta dividirse en dos nuevas de idéntico material genético.
• Parasexual. Un método de intercambio de ADN que permite obtener variabilidad genética entre células procariotas, y que se puede dar de tres modos:
  • Conjugación. Cuando una célula procariota dona a otra parte de su material genético y la receptora lo incorpora al propio.
  • Transducción. Cuando un virus u otro mecanismo microscópico lleva fragmentos de ADN de una célula procariota a otra, “contagiándola” con nuevo material genético.
  • Transformación. Cuando las células procariotas incorporan material genético libre (plásmidos) que provienen de otras células degradadas o bien de su propio citoplasma.

Tipos de célula procariota

Las células procariotas son muy diversas, por lo que suelen clasificarse en base a dos criterios diferentes:

• En base a su morfología (forma):
  • Cocos. De forma esférica, irregular.
  • Bacilos. En forma de bastoncillos.
  • Vibrios. Con formas de coma, es decir, curvadas.
  • Espirilos. De forma helicoidal o espiral, como un tornillo.
  • Irregulares. Aquellas que no presentan forma definida, como las arqueas.
• En base a su envoltura celular:
  • Gracilicutes. Que presentan una delgada piel de peptidoglicano.
  • Firmicutes. Que presentan una gruesa pared de peptidoglicano.
  • Mendosicutes. Como las arqueas, cuyas membranas celulares son de distinta composición molecular a las bacterias.
  • Tenericutes. No presentan pared celular, al ser endoparásitas.

Importancia de la célula procariota

Las células procariotas son las primeras en haberse constituido, es decir, fueron las primeras formas de vida. Nos permiten hoy en día imaginar cómo habrá sido la vida en nuestro planeta en sus primeras apariciones, antes de que surgieran formas más complejas de vida.

De hecho, la teoría más aceptada propone que existió un proceso de endosimbiosis seriada, es decir, la convivencia benéfica de algunos procariontes dentro de otros de mayor tamaño. Luego de un lento proceso evolutivo, de esa convivencia surgieron las primeras células eucariotas, dotadas de organelos citoplasmáticos.

Diferencias con células eucariotas

Las diferencias entre células procariotas y eucariotas no son únicamente la ausencia o presencia del núcleo celular en donde se contiene el ADN. Otras notorias diferencias son:

• La forma del ADN. Que en las eucariotas es lineal, mientras que las procariotas circular.
• El número de cromosomas. Que en los eucariotas es múltiple y en los procariotas uno solo.
• El tamaño de la célula. Que en los eucariotas asciende a 10-100 µm, y en las procariotas sólo entre 0,2-2,0 µm.
• El tamaño del genoma. Que en los eucariotas abarca entre 2,2 y 150.000 millones de pares de bases, y en los procariotas apenas entre 0,5 y 10.
• La presencia de orgánulos. Como las mitocondrias, el núcleo, los lisosomas, el aparato de golgi, etc. Presentes en los eucariontes y ausentes en los procariontes.
• La complejidad del citoesqueleto. Que es de apenas proteínas estructurales en las células procariotas y compleja (microtúbulos y microfilamentos) en las eucariotas.

Dominios o superreinos de la vida

En la clasificación de la vida conocida, normalmente se habla de los reinos, como el de las plantas o los animales. Pero existe una categoría aún superior, conocida como dominio, imperio o superreino, y que permite distinguir entre dos formas únicas de vida a partir de sus células: procariotas y eucariotas.

• Prokaryota. De células carentes de núcleo celular, son los organismos unicelulares más elementales: bacterias y arqueas, a veces referidas como moneras.
• Eukarya. De células dotadas de núcleo celular, abarca el resto de la vida conocida: las plantas, los hongos, los animales y los organismos microscópicos, unicelulares o no, dotados de núcleo y organelos celulares.

LUCA

LUCA es el acrónimo con el que se conoce al Último Antepasado Común Universal, por sus siglas en inglés: Last Universal Common Ancestor. Es el ser vivo hipotético del cual descenderíamos todos los que hemos existido alguna vez en la historia biológica.

Se estima que vivió hace 3.500 millones de años, y que es el punto de inicio de la vida como tal. Sin embargo, es imposible descartar que hayan existido otros seres iguales o anteriores en su momento.

Ejemplos de células procariotas

Sirven de ejemplo de células procariotas las de las bacterias (tanto gram-negativas como gram-positivas) o las arqueobacterias o arqueas. Algunas no son patógenas y viven fuera de nuestro cuerpo, a menudo en hábitats inaccesibles para el humano. Otras son las que combatimos a diario, ya que son capaces de causarnos enfermedades.

Referencias:

• “Célula procariota” en Wikipedia.
• “Célula procariota, características, estructura, nutrición y reproducción” en Paradais Sphynx.
• “Procariotas y Eucariotas” en Hipertextos del Área de Biología.
• “Las células eucariotas y procariotas” (video) en Aula365.
• “Célula procariota” (video) en Educatina.
• “Características de las células procariotas” en galeon.com.
• “Prokaryote” en The Encyclopaedia Britannica.