Dos tipos de células: procariontes y eucariontes

Toda la evidencia disponible indica que hay una continuidad ininterrumpida entre las primeras células primitivas que aparecieron sobre la Tierra y las células modernas y los organismos que ellas componen.

Existen dos tipos fundamentalmente distintos de células: las procariontes y las eucariontes. Entre los procariontes, a su vez, las características bioquímicas permiten reconocer dos grandes grupos: Bacteria y Archaea. Así, actualmente se reconocen tres grandes dominios que agrupan a los seres vivos: Bacteria, Archaea y Eukarya; los primeros agrupan procariontes unicelulares y coloniales y el último a todos los organismos formados por células eucariontes.

En las células procariontes, el material genético es una molécula grande y circular de DNA a la que están débilmente asociadas diversas proteínas. Está ubicado en una región definida llamada nucleoide y carece de una membrana que lo rodee.

En las células eucariontes, por el contrario, el DNA es lineal y está fuertemente unido a proteínas. Está rodeado por una doble membrana, la envoltura nuclear, que lo separa de los otros contenidos celulares en un núcleo bien definido.

El citoplasma contiene una enorme variedad de moléculas y complejos moleculares especializados en distintas funciones celulares. En las células eucariontes, varias funciones se llevan a cabo en diversas estructuras rodeadas por membranas -las organelas– que constituyen distintos compartimientos dentro del citoplasma.

Si comparamos las células eucariontes con las procariontes, las eucariontes son evidentemente más complejas. Sin embargo, las numerosas semejanzas en su composición y funcionamiento no dejan dudas acerca de su parentesco.

El origen de los primeros eucariontes en un mundo de procariontes fue una de las transiciones evolutivas principales, sólo precedida en orden de importancia por el origen de la vida.

Cómo ocurrió esta transición es objeto de ardientes discusiones. Una hipótesis que actualmente cuenta con un amplio grado de aceptación es que las células eucariontes, de mayor tamaño y más complejas, se originaron cuando ciertos procariotas se alojaron en el interior de otras células y dieron lugar en algunos casos a asociaciones estables.

El origen de algunas organelas clave

La investigadora estadounidense Lynn Margulis propuso la teoría endosimbiótica para explicar el origen de algunas organelas eucariontes, especialmente las mitocondrias y los cloroplastos. Esta interpretación no es extensiva al origen de la membrana nuclear, la cual se habría establecido a partir de una invaginación de la membrana celular.

Varias lineas de evidencia sustentan la teoría endosimbiótica. Por un lado, es sugestivo que las mitocondrias contengan DNA propio y diferente del DNA nuclear, una única molécula continua o circular, semejante al DNA de las bacterias. Asimismo, muchas de las enzimas presentes en las membranas celulares de las bacterias también se encuentran en las membranas mitocondriales. Además, las mitocondrias sólo son producidas por otras mitocondrias, que se dividen dentro de la célula hospedadora.

De forma análoga, se cree que los cloroplastos se incorporaron cuando ciertos procariontes fotosintéticos fueron ingeridos por células eucariontes no fotosintéticas de mayor tamaño, que ya poseían núcleo y mitocondrias.

Se piensa que estas simbiosis habrían ocurrido en forma independiente en varios linajes y dando origen a los distintos grupos de eucariontes fotosintéticos modernos.

La mayor complejidad de la célula eucarionte la dotó de un número de ventajas que finalmente posibilitaron la evolución de organismos pluricelulares o multicelulares.