Célula Procarionte

La cantidad de procariontes en un puñado de tierra fértil es mayor que el número de personas que han vivido en la tierra. ¿Qué permitió durante la evolución que estos organismos diminutos dominaran la biosfera? Una razón que aseguró su éxito es la riqueza de adaptaciones que permiten que varios procariontes habiten en ambientes diferentes. Los procariontes prosperan en casi todas partes, incluso en sitios demasiado ácidos, salados, fríos o calientes para la mayoría de los demás organismos. Los biólogos descubrieron que estos organismos tienen una diversidad genética sorprendente.

Los procariontes se clasifican en dos dominios, Bacteria y Archaea, que difieren en muchas características estructurales, fisiológicas y bioquímicas. La mayoría de los procariotas son unicelulares, aunque algunas especies se agrupan de forma transitoria o permanente para formar colonias. Las células procariontes tienen diversas formas y las tres más frecuentes son esferas (cocos), bastones (bacilos) y hélices.

Estructuras de la superficie celular

Una de las características más importantes de casi todas las células procariontes es su pared celular, que mantiene la forma de la célula, proporciona protección física y evita el estallido en un ambiente hipotónico. En un ambiente hipertónico, la mayoría de los procariontes pierden agua y se encogen, lo que los despega de su pared celular (plasmólisis), de la misma manera que se observa en otras células con pared celular. Cuando la pérdida de agua es grave inhibe su reproducción, lo que explica el fundamento del empleo de la sal para conservar algunos alimentos, como, por ejemplo, la carne de cerdo y de pescado.

Las paredes celulares de los procariontes tienen composiciones moleculares y estructuras diferentes de las de los eucariontes. Las paredes celulares de los eucariontes suelen estar compuestas de celulosa o quitina. En cambio, la mayor parte de las paredes celulares de las bacterias contienen peptidoglucano, una red de polímeros de azúcar modificados unidos por polipéptidos cortos a través de enlaces cruzados. Esta envoltura molecular encierra a toda la bacteria y permite la adhesión de otras moléculas que se extienden desde su superficie. Las paredes celulares de las arqueas contienen una variedad de polisacáridos y proteínas pero carecen de peptidoglucanos.

Tinción de Gram

Por medio de una técnica denominada tinción de Gram los científicos pueden clasificar muchas especies bacterianas en dos grupos, en función de las diferencias en la composición de sus paredes celulares. Las bacterias grampositivas tienen paredes más sencillas con una cantidad relativamente grande de peptidoglucano. Las bacterias gramnegativas tienen menos cantidad de peptidoglucano y poseen estructuras más complejas, con una membrana externa que contiene lipopolisacáridos (hidratos de carbono unidos a lípidos).

La tinción de Gram es una herramienta de identificación muy útil en medicina. Entre las bacterias patógenas o productoras de enfermedades, las especies gramnegativas suelen ser más peligrosas que las grampositivas. A menudo, los lipopolisacáridos de las paredes de las bacterias gramnegativas son tóxicos y la membrana externa ayuda a proteger a estas bacterias de las defensas del huésped. Además, las bacterias gramnegativas suelen ser más resistentes a los antibióticos que las grampositivas porque la membrana externa impide la entrada de estos fármacos.

La eficacia de ciertos antibióticos, como por ejemplo la penicilina, se debe a su capacidad de inhibir las uniones cruzadas de los peptidoglucanos, lo que evita la formación de una pared celular funcional, en particular, en las bacterias grampositivas.

Movilidad

Casi la mitad de los procariontes son capaces de realizar movimientos. Entre las diversas estructuras que permiten que los procariotas se muevan, las más comunes son los flagelos, que pueden estar distribuidos por toda la superficie de la célula o concentrados en uno o ambos extremos. Los flagelos de los procariontes difieren tanto en su estructura como en su mecanismo de propulsión de los flagelos de los eucariontes.

Organización interna

Las células de los procariontes son más sencillas que las de los eucariontes, tanto su estructura interna como en la organización de su material genético. Las células procariontes carecen de la compartimentalización compleja, que se observa en las células eucariontes. Sin embargo, algunas de las células procariotas tienen membranas especializadas que realizan funciones metabólicas. Estas membranas suelen consistir en invaginaciones de la membrana plasmática.

El material genético de un procarionte tiene una estructura muy diferente del material genético de un eucarionte. En la mayoría de los procariontes, casi todo el material genético está incluido en un anillo de ADN que tiene una cantidad relativamente escasa de proteínas asociadas. A diferencia de los cromosomas eucariontes, que se encuentran dentro del núcleo, el cromosoma procarionte se localiza en una región del nucleoide.