Célula procariota

Las procariotas son células pequeñas y de estructura muy sencilla. Carecen de envoltura nuclear (carioteca), con lo cual el contenido del núcleo está diseminado en la zona central del citoplasma. Las procariotas constituyen microorganismos unicelulares de vida muy simple. Como ejemplos de este tipo están arqueobacterias, las bacterias y las algas verde azuladas llamadas cianobacterias. Estas últimas son fotosintéticas, ya que transforman la energía lumínica en energía química, almacenada en carbohidratos. Pueden vivir sobre las rocas, los suelos húmedos y las aguas dulces o saladas. Se supone que las cianobacterias fueron las que formaron el oxígeno que se liberó en la primitiva atmósfera terrestre. Las cianobacterias contienen pigmentos de color verde, la clorofila, de color rojo, la ficoeritrina y azul, la ficocianina.
Las bacterias son procariotas que tienen una longitud que oscila entre 1 y 10 micras. Todos sus componentes se encuentran libremente dentro del citoplasma, incluido el ácido desoxirribonucleico (ADN), que se pliega y se enrolla hasta formar el único cromosoma, estructura ubicada en una zona del citoplasma llamada “nucleoide”.
Las procariotas poseen un citoesqueleto que se involucra en la protección, la forma y la división celular. La parte más periférica de esta célula presenta una pared celular compuesta por mureína, sustancia formada por glúcidos y aminoácidos que le da rigidez y forma a la célula. La pared celular está rodeada de poros y protege a las procariotas de agresiones externas. La pared no es selectiva, ya que permite la entrada de agua, oxígeno y sustancias vitales, como así también la salida de sustancias celulares de desecho.
La pared celular es responsable del aspecto que adoptan las bacterias. Las formas redondeadas se denominan cocos, las alargadas en forma de bastón son los bacilos, las que tienen forma de espiral son espiroquetas y las que parecen como una coma son los vibrios. Hay bacterias que poseen una membrana externa lipoproteica que rodea a la pared celular.
Para clasificar los distintos tipos de bacterias se utiliza una técnica llamada tinción de Gram, que consiste en colorearlas para observar cómo reaccionan las paredes celulares al colorante. Aquellas que se tiñen de color azul o violeta se denominan bacterias Gram positivas, ya que sus gruesas paredes de mureína retienen el colorante. Las bacterias que no se tiñen son Gram negativas, y se caracterizan por tener una doble membrana lipídica con una fina pared celular entre ambas.

Existe un grupo de bacterias del género Mycoplasma que poseen una rígida membrana plasmática y carecen de pared celular. Son agentes patógenos de aves y mamíferos responsables de la tuberculosis.
En algunas procariotas, como ciertas bacterias, la pared celular está rodeada por una cápsula de naturaleza gelatinosa que les permite adherirse a diversos tejidos animales, piezas dentales, partes de algunos vegetales como las raíces, a las rocas, etc. La cápsula, asociada con la capacidad de infección de muchas bacterias, actúa como un mecanismo de resistencia al dificultar la fagocitosis de los glóbulos blancos.
Luego de la pared se encuentra la membrana plasmática, estructura lipoproteica con permeabilidad selectiva, puesto que regula qué sustancias entran y salen de la célula, separando activamente el contenido celular de los fluidos que la rodean. Es así que aquellas moléculas como el agua, el oxígeno o el dióxido de carbono, que son de pequeño tamaño molecular, pueden difundir libremente de y hacia la célula, mientras que las macromoléculas como los hidratos de carbono o los aminoácidos lo hacen de manera regulada mediante proteínas especializadas que transportan a dichas sustancias por todo el espesor de la membrana plasmática.
Los mesosomas presentes en las procariotas son invaginaciones de la membrana plasmática hacia el interior del citoplasma que actúan en los procesos metabólicos de la célula, como la síntesis de ATP y de pigmentos fotosintéticos en procariotas autótrofos. Se supone que también intervienen en la separación del nucleoide en el momento de la división celular.
Las células procariotas poseen ARN y ribosomas, que tienen por función la síntesis de proteínas. Los ribosomas, que carecen de membranas, elaboran miles de proteínas mediante instrucciones codificadas del ADN y aportan las enzimas necesarias para las diversas reacciones bioquímicas que desarrolla la célula.
La reproducción es un mecanismo por el cual las células se dividen para multiplicarse. Las procariotas se reproducen en forma asexual por fisión binaria (del latín fissus = partir, y binarius = de dos en dos), donde el único cromosoma (ADN) se duplica cerca de la membrana plasmática adherido a un punto de unión. Luego se separan y se dirigen a distintos lugares de la membrana plasmática. Más tarde se forma un tabique transversal en la parte media de la célula que se invagina y divide el citoplasma hasta formarse dos células hijas, idénticas a la célula de origen. En bacterias que forman cocos múltiples, las células permanecen sin separarse formando largas cadenas o racimos.
Para el desplazamiento, la mayor parte de las procariotas utilizan prolongaciones denominadas flagelos, que se unen a la pared o a la membrana plasmática. Los flagelos están formados por una proteína llamada flagelina. Tienen forma helicoidal y se mueven por rotación a partir de un cuerpo basal adosado a la pared.

Esquema de una célula procariota (bacteria)

Hay procariotas que segregan sustancias protectoras, a manera de coraza, cuando las condiciones ambientales son desfavorables. Aumentos de temperatura, escasa humedad o presencia de oxígeno (en anaerobios) son factores que hacen que ciertas células se protejan mediante una dura y resistente capa a la espera de que las condiciones sean más apropiadas, para así romper la cubierta y poder relacionarse con el medio que las rodea.
La clasificación taxonómica de las células procariotas incluye dos Dominios: Bacteria y Archaea. Las bacterias y las cianobacterias pertenecen al dominio Bacteria, mientras que las arqueobacterias, que son los microorganismos más antiguos del planeta, están incluidas en el dominio Archaea.
Las arqueobacterias tienen un tamaño de 0,5 a 5 micras y se reproducen por fisión binaria. Adoptan formas de cocos, bastones o espirilos, aunque también pueden ser pleomórficas e irregulares. Se diferencian de las bacterias por carecer de mureína en la pared celular y por presentar diferentes tipos de lípidos en la membrana plasmática. Además, residen en hábitats extremos como aguas con alto contenido salino, fuentes termales y áreas de petróleo caliente. Por esa razón a las arqueobacterias se la llama extremófilas.
De acuerdos a sus hábitos de vida se diferencian las arqueobacterias termófilas, metanogénicas y halófilas. Las termófilas requieren de sulfuros y se desarrollan a temperaturas de 80-100º C en medios muy ácidos. Las hay aerobias y anaerobias. Habitan en zonas muy calientes como áreas volcánicas, géiseres y manantiales.
Las metanogénicas utilizan en su metabolismo el hidrógeno y el carbono como fuente de energía. Son microorganismos anaerobios por excelencia. Producen gas metano que al acumularse en el ambiente sirve como fuente natural de gas industrial. Las metanogénicas habitan en el intestino de los animales y en el estómago de los rumiantes.
Las arqueobactrerias halófitas son aerobias y viven en ambientes acuáticos con alto contenido salino, de hasta un 25% de cloruro de sodio.
En síntesis, dentro de los ecosistemas las procariotas establecen relaciones con lo seres vivos, ya sea favorables como en las simbiosis o perjudiciales como en el parasitismo. No obstante, son de suma importancia por su papel en la descomposición de la materia orgánica en inorgánica como así también en los ciclos biogeoquímicos, en especial en el ciclo del carbono y del nitrógeno.