Las células procariotas o procariontes forman organismos vivientes unicelulares, pertenecientes al imperio Prokaryota o a los dominios Archaea y Bacteria, dependiendo de la clasificación biológica que se prefiera. La principal característica de las células procariotas es que no tienen núcleo celular y, en cambio, presentan su material genético disperso en el citoplasma, apenas reunido en una zona llamada nucleoide.
Los organismos procariotas son evolutivamente anteriores a los eucariotas. De hecho, las células procariotas han sido las primeras en dar indicios de vida sobre la tierra en pequeños organismos, tales como bacterias, arqueas y nanobios. Si bien las células procariotas surgieron en un pasado muy remoto, eso no significa que hayan desaparecido de la Tierra. Las formas de vida más simples son todavía organismos procariotas, como las bacterias y las arqueas.
Y ha sido, además, esta simpleza que caracteriza a los organismos procariotas la que ha permitido su gran diversificación, lo que se traduce en metabolismos sumamente diversos y una enorme diversidad en cuestión de adaptación a diferentes ambientes, tipos de nutrición o incluso estructura celular.
Una célula procariota o procarionte es, por tanto, un organismo unicelular sin núcleo, cuyo material genético se encuentra en el citoplasma, es decir, aquella célula cuyo material genético se encuentra disperso en el citoplasma y no posee núcleo. Un tipo de célula que conforma a organismos unicelulares tales como las bacterias. Entre las principales características que presentan las células procariotas podemos destacar las siguientes:
- Su alimentación puede ser autótrofa (elaboran su propio alimento) o heterótrofa (se alimentan de lo ajeno).
- Conforman a organismos pertenecientes al reino monera.
- Su reproducción puede ser asexual (por fisión binaria) o parasexual (por intercambio de material genético entre células procariotas).
- Pueden presentarse en diversas formas:
• Cocos: célula con forma esférica.
• Bacilo: célula con forma de bastón o alargada.
• Espirilo: célula con una forma zigzag.
• Vibrios: célula con forma de curva.
• Irregulares: célula sin una forma definida.
Asimismo, las células procariotas pueden ser autótrofas (elaboran su propio alimento) o heterótrofas (se alimentan de materia orgánica fabricada por otro ser vivo); y aerobias (requieren de oxígeno para vivir) o anaerobias (no requieren de oxígeno para vivir).
Y, en cuanto a la reproducción de las células procariotas, esta puede ser de dos tipos: asexual (por el mecanismo de mitosis) o parasexual (en el cual intervienen tres procesos relacionados con el intercambio y la incorporación de cambios en el material genético).
¿Cuáles son las partes fundamentales de una célula procariota?
La célula procariota posee las siguientes estructuras:
- Membrana plasmática. Es la frontera que divide el interior y el exterior de la célula y que sirve de filtro para permitir el ingreso y/o la salida de sustancias.
- Pared celular. Consiste en una capa resistente y rígida que se encuentra por fuera de la membrana celular, lo que le confiere forma definida a la célula y una capa adicional de protección.
- Citoplasma. Es una sustancia coloidal muy fina que compone “el cuerpo celular” y se encuentra en el interior de la célula.
- Nucleoide. Sin llegar a ser un núcleo sino más bien una región muy dispersa, es la parte del citoplasma donde suele hallarse el material genético (o ADN) dentro de la célula procariota.
- Ribosomas. Son complejos de proteínas y piezas de ARN que permiten la expresión y traducción de la información genética, es decir, sintetizan las proteínas requeridas por la célula en sus diversos procesos biológicos, conforme a lo estipulado en el ADN.
- Compartimientos procariotas. Son exclusivos de las células procariotas. Varían según el tipo de organismo y tienen funciones muy específicas dentro de su metabolismo.
Adicionalmente, estas células pueden presentar otras estructuras como:
- Flagelo. Es un orgánulo en forma de látigo empleado para movilizar la célula.
- Membrana externa. Es una barrera celular adicional que caracteriza a las bacterias gram-negativas.
- Cápsula. Es una capa formada por polímeros orgánicos que se deposita por fuera de la pared celular. Tiene una función protectora y también se utiliza como depósito de alimento y lugar de eliminación de desechos.
- Periplasma. Es un espacio que rodea al citoplasma y lo separa de las membranas externas. Esto permite una mayor efectividad en distintos tipos de intercambio energético.
- Plásmidos. Son formas de ADN no cromosómico, de forma circular, que en ciertas bacterias acompañan al ADN bacteriano y se replican de modo independiente, confiriéndole características esenciales para una mayor adaptabilidad al medio ambiente.
Las células eucariotas, al igual que las procariotas, llevan a cabo tres funciones esenciales: la nutrición, la relación con el medio y la reproducción.
Aquí hay una descripción de algunas de las funciones clave de la oxidación celular en procariotas:
- Obtención de energía: uno de los roles más críticos de la oxidación celular en los procariotas es la producción de energía en forma de ATP (adenosín trifosfato). Durante la oxidación de moléculas orgánicas, como los azúcares y los ácidos grasos, los procariotas liberan electrones que son transportados a través de una cadena transportadora de electrones. Este proceso conduce a la generación de un gradiente de protones a través de la membrana celular, que luego se utiliza para sintetizar ATP a través de la fosforilación oxidativa.
- Respiración aeróbica y anaeróbica: los procariotas pueden realizar tanto la respiración aeróbica (en presencia de oxígeno) como la respiración anaeróbica (en ausencia de oxígeno). En la respiración aeróbica, los electrones se transfieren a través de la cadena transportadora de electrones y se combinan con oxígeno para formar agua. Este proceso es altamente eficiente en la generación de ATP. Por otro lado, en la respiración anaeróbica, los electrones se transfieren a aceptores de electrones distintos del oxígeno, como nitratos o sulfatos, generando también ATP pero en menor cantidad.
- Fermentación: en ausencia de oxígeno, los procariotas pueden recurrir a la fermentación para obtener energía. Durante la fermentación, las moléculas orgánicas se descomponen en productos más simples sin utilizar una cadena transportadora de electrones. Aunque la fermentación no produce tanta ATP como la respiración aeróbica o anaeróbica, es un mecanismo importante para mantener la producción de energía cuando el oxígeno es limitado.
- Desintoxicación de radicales libres: la oxidación celular también puede producir radicales libres, que son especies reactivas de oxígeno que pueden ser perjudiciales para las células al causar daño oxidativo a las biomoléculas. Los procariotas han desarrollado sistemas enzimáticos de defensa antioxidante, como superóxido dismutasa y catalasa, para neutralizar estos radicales libres y protegerse del daño celular.
- Síntesis de biomoléculas: además de la generación de energía, la oxidación celular en procariotas también proporciona los precursores necesarios para la síntesis de biomoléculas esenciales, como aminoácidos, ácidos nucleicos y lípidos. Los intermediarios metabólicos generados durante la oxidación de nutrientes pueden ser desviados hacia vías biosintéticas para la producción de estos componentes celulares fundamentales.
