Célula procariota: Qué es, tipos, funciones y estructura - Biología - Célula procariota: Qué es, tipos, funciones y estructura

¿Qué es una célula procariota? tipos, funciones, estructura y diferencias con la célula eucariota

 

Las células procariotas son células simples sin núcleo que constituyen a las bacterias y archaeas. Estas células carecen de organelos membranosos internos y tienen su material genético en el citoplasma. Las células procariotas son las formas de vida más antiguas de la Tierra y han existido durante aproximadamente 3.500 millones de años. Tienen una diversidad inmensa y desempeñan un papel fundamental en los ciclos biogeoquímicos y en la salud humana.

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Contenido
  1. Célula Procariota
  2. ¿Qué es la célula procariota?
  3. Tipos de células procariotas y sus funciones
  4. Características de la célula procariota
  5. Importancia ecológica y biotecnológica de las células procariotas
  6. Diferencias entre célula procariota y eucariota

Célula Procariota

  1. Sin núcleo definido.
  2. Organelos ausentes o simples.
  3. Membrana plasmática.
  4. Pared celular.
  5. Flagelos y fimbrias.
  6. Tamaño reducido.
  7. Reproducción por fisión binaria.
  8. Cromosoma circular.

¿Qué es la célula procariota?

Las células procariotas son organismos unicelulares que carecen de núcleo y otros orgánulos membranosos. El término "procariota" significa "antes del núcleo", indicando que evolucionaron antes que las células eucariotas, las cuales sí tienen núcleo. Las células procariotas son generalmente microscópicas, midiendo entre 0.5 y 5 μm de longitud. Son las formas de vida más pequeñas y abundantes del planeta, se estima que hay 5 x 1030 células procariotas en total.

Existen dos grandes grupos principales de procariotas:

  • Bacterias: incluyen microorganismos como las cianobacterias, espiroquetas, bacilos y cocos. Realizan una amplia variedad de procesos bioquímicos como la fotosíntesis, la descomposición de materia orgánica, la fijación de nitrógeno y la fermentación.

  • Arqueas: se encuentran principalmente en ambientes extremos como manantiales termales, lagos salados y ambientes anaeróbicos. Realizan procesos como la metanogénesis (generación de metano) y la quimiosíntesis.

Tipos de células procariotas y sus funciones

Las células procariotas exhiben una asombrosa diversidad metabólica, bioquímica y fisiológica. A continuación se describen algunos de los tipos principales y sus respectivas funciones:

Cianobacterias: Realizan oxigenic photosynthesis, produciendo la mayor parte del oxígeno atmosférico. Fijan dióxido de carbono. Algunas forman relaciones simbióticas con hongos y plantas.

Nitrificantes: Convierten el nitrógeno atmosférico (N2) en amoníaco (NH3) mediante nitrogen fixation. Este amoníaco luego es utilizado por otros organismos para sintetizar proteínas y ADN.

Desnitrificantes: Convierten los nitratos (NO3-) de nuevo a N2 gaseoso mediante desnitrificación. Este proceso regula los niveles globales de nitrógeno.

Sulfato-reductores: Utilizan sulfatos (SO42-) como aceptores de electrones en lugar de oxígeno durante la respiración anaeróbica. Produce sulfuro de hidrógeno (H2S).

Fermentadores: Realizan fermentación para obtener energía en ausencia de oxígeno, produciendo compuestos como ácido láctico, etanol y butanol. Son esenciales en procesos industriales como la elaboración de queso, yogurt, cerveza y vino.

Metanógenos: Generan metano (CH4) mediante el proceso de metanogénesis. Son cruciales en los ciclos biogeoquímicos globales y como fuente de biocombustible.

Halofilos extremófilos: Habitan en ambientes hipersalinos como el Mar Muerto y lagos salados. Poseen adaptaciones para sobrevivir en altas concentraciones de sal.

Acidófilos: Crecen en condiciones de extrema acidez (pH 1-5) como en la mina de Río Tinto. Poseen mecanismos para resistir la acidez.

Características de la célula procariota

Las células procariotas son un tipo de célula que se caracteriza por su estructura celular simple y la ausencia de un núcleo definido y organelos membranosos. Estas células constituyen uno de los dos principales dominios de la vida, Bacteria y Archaea. A continuación, se describen algunas de las características principales de la célula procariota:

Núcleo indefinido: La característica más distintiva de las células procariotas es la ausencia de un núcleo definido. A diferencia de las células eucariotas, donde el material genético está contenido en un núcleo delimitado por una membrana nuclear, en las células procariotas, el ADN se encuentra en el citoplasma en una región llamada nucleoide.

Organelos ausentes o simples: Las células procariotas carecen de organelos membranosos como el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi, las mitocondrias y los cloroplastos. Aunque pueden tener estructuras internas especializadas, estas no están rodeadas por membranas.

Membrana plasmática: Al igual que las células eucariotas, las procariotas tienen una membrana plasmática que rodea la célula y regula el paso de sustancias dentro y fuera de ella. También puede contener invaginaciones llamadas mesosomas, que están involucradas en procesos como la síntesis de ATP y la replicación del ADN.

Pared celular: La mayoría de las células procariotas tienen una pared celular que proporciona resistencia estructural y protección. La composición de la pared celular puede variar, siendo peptidoglicano el componente principal en bacterias, mientras que en arqueas, la composición puede ser diferente.

Cromosoma circular: El material genético en las células procariotas generalmente está presente en forma de un solo cromosoma circular de ADN. Además, pueden contener plásmidos, pequeñas piezas de ADN extracromosomal, que pueden conferir características específicas como resistencia a antibióticos.

Tamaño reducido: Las células procariotas son generalmente más pequeñas que las células eucariotas, con dimensiones típicas en el rango de 1 a 5 micrómetros. Su tamaño compacto les confiere ventajas en términos de velocidad de reproducción y adaptación a entornos diversos.

Reproducción por fisión binaria: La principal forma de reproducción en las células procariotas es la fisión binaria, un proceso donde una célula madre se divide en dos células hijas genéticamente idénticas. Este proceso es rápido y eficiente, permitiendo una rápida proliferación.

Adaptabilidad: Las células procariotas son conocidas por su capacidad de adaptarse rápidamente a cambios en el entorno. Pueden responder a estímulos externos mediante la regulación génica y cambios en su metabolismo.

En conjunto, estas características confieren a las células procariotas una estructura celular eficiente y adaptativa que les permite prosperar en diversos ambientes. Su papel en la naturaleza es fundamental para ciclos biogeoquímicos, la descomposición de materia orgánica y su presencia en una amplia variedad de hábitats, desde ambientes extremos hasta el cuerpo humano.

Importancia ecológica y biotecnológica de las células procariotas

Además de sus roles individuales, las células procariotas en conjunto sostienen gran parte de la productividad biológica global y el funcionamiento de los ecosistemas. Algunas de sus contribuciones ecológicas clave son:

  • Reciclaje de nutrientes
  • Fijación de nitrógeno y carbono
  • Descomposición de materia orgánica
  • Simbiosis con eucariotas como las micorrizas en plantas
  • Producción de oxígeno mediante fotosíntesis

Las células procariotas también tienen numerosas aplicaciones biotecnológicas de gran valor económico:

  • Producción de antibióticos
  • Biorremediación de sitios contaminados
  • Tratamiento de aguas residuales
  • Fermentación en la industria alimentaria y de biocombustibles
  • Ingeniería genética y producción de proteínas recombinantes

Diferencias entre célula procariota y eucariota

Las células procariotas y eucariotas presentan diferencias fundamentales en su estructura y organización. Las células procariotas carecen de núcleo definido, organelos membranosos y poseen un cromosoma circular en el citoplasma, mientras que las células eucariotas tienen un núcleo definido, organelos membranosos y múltiples cromosomas lineales.

Las procariotas, en su mayoría bacterias, son más pequeñas y se reproducen principalmente por fisión binaria, mientras que las eucariotas, que forman organismos multicelulares, pueden reproducirse mediante mitosis o meiosis. Estas diferencias reflejan adaptaciones evolutivas a diversos entornos biológicos y necesidades celulares.

Preguntas Frecuentes

Qué es una célula procariota

Una célula procariota es un tipo de célula que carece de núcleo definido y organelos membranosos. Su material genético, generalmente un solo cromosoma circular, se encuentra disperso en el citoplasma.

Qué es la célula procariota y cuál es su función

La célula procariota es un tipo de célula simple sin núcleo definido ni organelos membranosos. Su función principal es llevar a cabo procesos metabólicos esenciales para la supervivencia, como la reproducción y la síntesis de proteínas.

Cuál es la diferencia entre las células eucariotas y procariotas

La principal diferencia radica en la presencia o ausencia de núcleo definido y organelos membranosos. Las células eucariotas tienen núcleo y organelos membranosos, mientras que las procariotas carecen de núcleo definido y tienen un diseño más simple.

Qué seres vivos están formados por células procariotas

Las células procariotas se encuentran en organismos de los dominios Bacteria y Archaea. Ejemplos incluyen bacterias y arqueas. Muchas bacterias son células procariotas.

Qué tipo de célula es el ser humano

Las células del cuerpo humano son eucariotas. Tanto las células animales como las vegetales en el cuerpo humano tienen un núcleo definido y organelos membranosos.

Qué tipo de célula tiene el ser humano, eucariota o procariota

Las células del ser humano son eucariotas. Tienen un núcleo definido que contiene el material genético y organelos membranosos como el retículo endoplasmático y las mitocondrias.

Referencias

  • Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2002). Molecular Biology of the Cell (4th ed.). Garland Science.
  • Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S. L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2000). Molecular Cell Biology (4th ed.). W. H. Freeman.
  • Berg, J. M., Tymoczko, J. L., & Gatto, G. J. (2002). Stryer Biochemistry (5th ed.). W. H. Freeman.