Células Procariotas: Concepto, partes y tipos
Las células procariotas son los organismos más antiguos y abundantes en la Tierra y representan una de las dos categorías principales de células, siendo la otra las células eucariotas.
En este artículo, exploraremos en profundidad las células procariotas, abordando su definición, características, estructura, reproducción, tipos y tamaños.
Tabla de contenidos
¿Qué es una célula procariota?
Las células procariotas son entidades biológicas microscópicas que se caracterizan por la ausencia de un núcleo delimitado y organos internos rodeados de membranas. Este tipo de célula tiene el ADN libremente en el citoplasma, en una región conocida como nucleoide.
Estas células representan una de las formas de vida más antiguas y están clasificadas en dos grandes grupos: las bacterias y las arqueas.
Características Principales de las células procariotas
- Ausencia de Núcleo Definido: En las células procariotas, el ADN no está separado del resto de la célula por una membrana nuclear. En cambio, se encuentra en una región abierta del citoplasma denominada nucleoide.
- Simplicidad Estructural: Aunque son estructuralmente más simples que las células eucariotas, las células procariotas son increíblemente diversas en sus funciones y capacidades metabólicas.
- Tamaño: Generalmente son más pequeñas que las células eucariotas, con un tamaño que varía entre 0.1 y 5.0 micras.
- Pared Celular: La mayoría de las células procariotas poseen una pared celular, que les proporciona forma y protección. La composición de esta pared varía entre bacterias y arqueas.
- Reproducción: Se reproducen principalmente a través de un proceso llamado fisión binaria, que es una forma de reproducción asexual.
- Metabolismo Diverso: Pueden sobrevivir en una amplia gama de ambientes, gracias a su capacidad para utilizar una variedad de fuentes de energía y carbono.
Partes de las Células Procariotas
Las células procariotas, a pesar de su simplicidad estructural, constan de varias partes esenciales que les permiten realizar funciones vitales. Cada componente tiene un papel específico en el mantenimiento de la vida celular. A continuación, se describen las partes principales de una célula procariota:
- Membrana Plasmática: Es la barrera que separa el interior de la célula de su entorno externo. Regula el intercambio de sustancias entre la célula y su entorno, permitiendo la entrada de nutrientes y la salida de desechos.
- Pared Celular: Ubicada fuera de la membrana plasmática, proporciona rigidez y protección estructural. En las bacterias, está compuesta principalmente de peptidoglicano, mientras que en las arqueas, la composición varía.
- Capsula: Algunas células procariotas tienen una cápsula externa hecha de polisacáridos. Esta capa adicional ofrece protección contra la desecación y ayuda en la adhesión a superficies y en la evasión del sistema inmunitario de los hospedadores.
- Nucleoide: Es la región del citoplasma donde se encuentra el ADN. A diferencia de las células eucariotas, las procariotas no tienen un núcleo delimitado por una membrana.
- Ribosomas: Son responsables de la síntesis de proteínas. Los ribosomas de las células procariotas son más pequeños que los de las células eucariotas.
- Citoplasma: Es el medio acuoso dentro de la célula donde se encuentran suspendidos el nucleoide y los ribosomas. Contiene también enzimas y otros compuestos necesarios para las reacciones metabólicas celulares.
- Flagelos: Algunas células procariotas poseen estos apéndices largos y delgados que les permiten moverse. Los flagelos funcionan como motores rotatorios impulsando la célula a través de su entorno.
- Pili y Fimbrias: Son extensiones cortas y parecidas a pelos que pueden ser utilizadas para la adhesión a otras células o superficies, así como en la transferencia de material genético (en el caso de los pili sexuales).
- Cuerpos de Inclusión: Son reservorios de nutrientes o compuestos químicos que la célula puede utilizar cuando las condiciones ambientales son desfavorables.
- Plásmidos: Algunas células procariotas contienen estos pequeños fragmentos de ADN circular que pueden ser intercambiados entre células durante procesos como la conjugación bacteriana.
Reproducción de la Célula Procariota
A diferencia de las células eucariotas, las procariotas se reproducen principalmente a través de métodos asexuales. A continuación, se detallan los mecanismos más comunes de reproducción:
- Fisión Binaria: Es el método más común de reproducción en las células procariotas. En este proceso, la célula duplica su material genético y luego se divide en dos células hijas idénticas. La fisión binaria es un proceso rápido y eficiente, lo que permite a las poblaciones de células procariotas crecer rápidamente bajo condiciones favorables.
- Conjugación Bacteriana: Aunque no es un método de reproducción en sí mismo, la conjugación es un proceso de transferencia de material genético que aumenta la diversidad genética. Durante la conjugación, dos células procariotas se conectan mediante una estructura llamada pili sexual, y una célula transfiere parte de su material genético a la otra. Este intercambio de material genético puede conferir nuevas características, como resistencia a antibióticos.
- Transformación: Este proceso implica la captación de ADN del ambiente por una célula procariota. El ADN capturado puede integrarse en el genoma de la célula receptora, proporcionando potencialmente nuevas capacidades.
- Transducción: Es un método de transferencia de material genético mediado por virus (bacteriófagos). El virus infecta una célula procariota, incorporando accidentalmente parte de su ADN en el genoma del virus. Este ADN puede ser transferido a otra célula cuando el virus infecta a la siguiente célula.
Tipos de Células Procariotas
Como bien comentamos anteriormente, hay dos tipos de células procariotas: las bacterias y las arqueas. Aunque comparten varias características estructurales y funcionales, también presentan diferencias significativas que justifican su clasificación en grupos distintos. A continuación, se describen estos dos tipos de células procariotas:
Bacterias
- Características Generales: Las bacterias son increíblemente diversas en términos de morfología, metabolismo y hábitats. Pueden encontrarse en casi todos los entornos de la Tierra, desde el suelo y el agua hasta ambientes extremos.
- Pared Celular: La mayoría de las bacterias tienen una pared celular compuesta de peptidoglicano, una sustancia que les proporciona rigidez y forma.
- Importancia: Las bacterias juegan roles esenciales en procesos como la descomposición de materia orgánica, la fijación de nitrógeno y la fermentación. Algunas bacterias son patógenas, pero muchas otras son beneficiosas y esenciales para la salud humana y los ecosistemas.
Arqueas
- Características Generales: Las arqueas a menudo habitan en ambientes extremos, como fuentes termales, salinas o ambientes anaeróbicos, aunque también se encuentran en hábitats más moderados.
- Pared Celular y Membrana: A diferencia de las bacterias, las arqueas no tienen peptidoglicano en sus paredes celulares. Además, la composición de sus membranas celulares es única, con lípidos distintos a los de las bacterias y eucariotas.
- Importancia Ecológica: Las arqueas son cruciales en varios ciclos biogeoquímicos, incluyendo el ciclo del metano y el ciclo del nitrógeno. Algunas arqueas son metanógenas, produciendo metano en ambientes anaeróbicos.
Tamaños de las Células Procariotas
Las células procariotas típicamente varían en tamaño desde aproximadamente 0.1 micrómetros (μm) hasta alrededor de 5.0 μm en diámetro. Sin embargo, existen excepciones notables que pueden ser mucho más grandes.
Aunque la mayoría de las células procariotas son microscópicas, su tamaño puede variar significativamente dependiendo de la especie y el entorno. Algunas bacterias, como ciertas especies de ‘Thiomargarita namibiensis’, son visibles a simple vista.
Repasando las Células Procariotas
- Simplicidad Estructural: No tienen núcleo ni organelos internos rodeados de membranas.
- Reproducción Asexual: Principalmente a través de fisión binaria.
- Diversidad Metabólica: Capaces de vivir en una amplia gama de ambientes.
- Tamaño Pequeño: Generalmente microscópicas, con tamaños de 0.1 a 5.0 micrómetros.
- Pared Celular: Presentan una pared celular, que varía en composición entre bacterias y arqueas.
