BIOLOGÍA CELULAR CARACTERISTICAS DE LAS CELULAS PROCARIONTES Y EUCARIONTES INTRODUCCIÓN Es posible identificar dos tipos de células, las cuales se diferencian según su organización y complejidad estructural, éstas son: Célula Procarionte y Célula Eucarionte. La principal diferencia entre ambos tipos celulares es que los procariontes no tienen envoltura nuclear, es decir no poseen núcleo, por lo tanto su material genético se encuentra disperso en el citoplasma, lo cual es llamado nucleoide. En cambio, las células eucariontes, poseen núcleo verdadero donde se encuentra contenido el material genético, el cual está aislado y separado del citoplasma. CÉLULA PROCARIONTE Características: Son muy simples, suelen ser esféricos, bastoniformes o espiralados. En cuanto a su tamaño, son pequeños, de sólo milímetros de longitud. Con frecuencia tienen una pared protectora llamada pared celular alrededor de la membrana plasmática que rodea un compartimiento único que contiene al citoplasma y al material genético. La mayoría de las células procariontes viven como organismos unicelulares, es decir, organismos formados por una sola célula, aunque algunos se unen y forman cadenas, grupos u otras estructuras pluricelulares organizadas. Por su forma y estructura parecen ser células simples y limitadas, pero en términos químicos constituyen la clase de células más diversas e ingeniosas, ya que aprovechan una extensa gama de hábitat, desde charcos de agua hasta el interior de otras células vivas. Además superan ampliamente en cantidad a los demás organismos vivos de la tierra. Algunos procariontes son aerobicos, es decir, utilizan oxígeno para vivir y realizar sus procesos vitales, y otros son anaeróbicos, los cuales viven en ausencia de oxígeno, tanto así que si son expuestas aunque sea levemente a un ambiente con oxígeno, se mueren. Para la obtención de energía algunos realizan fotosíntesis, es decir, a partir de la energía solar generan nutrientes, de los cuales obtienen la energía química (ATP) para realizar sus funciones vitales; en cambio otros producen energía a partir de la reactividad química de sustancias inorgánicas del medio ambiente. Los procariontes desempeñan un papel único y fundamental en la tierra, ya que otros organismos vivos dependen de los compuestos orgánicos que estas células generan a partir de materiales inorgánicos. Clasificación de los procariontes: Los procariontes actualmente se dividen en 2 dominios diferentes: Bacteria y Arquea, los eucariontes pertenecen a otro dominio (Eukarya). Los procariontes viven tanto en el medio ambiente como en otros seres vivos y llegando a ser parte fundamental para su funcionamiento de éstos. Por lo tanto, algunas especie son beneficiosas, otras inocuas, y otros pueden provocar enfermedades pudiendo causar incluso la muerte. Algunas de las diferencias entre Bacteria y Arquea, es que en Bacteria encontramos muchas especies patógenas, no así las arquea. Por otro lado, si bien a ambas las encontramos en diferentes hábitats, a las arqueas las podemos encontrar en medios hostiles para la mayoría de las demás células, por ejemplo, hay especies que viven en condiciones de salinidad extrema (Halófilos), a altas temperaturas (termófilos), en ambientes muy ácidos (Acidófilos), en ambientes ricos en metano (Metanógenos). Muchos de estos ambientes se parecen mucho a las condiciones que probablemente habían en la Tierra hace millones de años atrás, lo cual demuestra que probablemente los primeros habitantes en la tierra, fueron procariontes del dominio Arquea. Desde el punto de vista evolutivo, se considera a las células procariontes antecesoras de las células eucariontes. Los fósiles más antiguos, que datan de 3 mil millones de años son únicamente de células del tipo procarionte, lo cual comprueba que sólo este tipo celular era el que habita la tierra en el inicio. En cambio los registros de la presencia de células del tipo eucarionte aparecen con sólo mil millones de datación. CÉLULA EUCARIONTE: Características: Son células más grandes y más complejas que los procariontes, algunas tienen vida independiente (ej. amebas y levaduras) en cambio otras forman agrupaciones pluricelulares (ej. plantas, animales y hongos). Por definición, todas las células eucariontes tienen núcleo, y la presencia de éste conlleva a la existencia de una variedad de otros organelos, los cuales son estructuras intracelulares que cumplen funciones altamente especializadas. Todavía es un misterio cuándo y cómo las células eucariontes desarrollaron estos sistemas tan especializados, pero obviamente, no adquirieron todos sus componentes al mismo tiempo. De acuerdo con la Teoría de la Endosimbiosis, hubo una célula ancestral, la cual era predadora, y se alimentaba de otras células. Esta célula predadora, requería un gran tamaño, tener una membrana flexible y un citoesqueleto que le permitiera el movimiento y la alimentación de la misma célula. El compartimiento nuclear puede haber evolucionado de modo de mantener al ADN separado de este alboroto físico y químico, y así permitir un control más delicado y complejo de la manera en que la célula lee su información genética, y de esta manera se dio origen a la primera célula eucarionte. Se plantea que lo más probable es que esta célula eucarionte primitiva, ingirió por fagocitosis a bacterias de vida libre consumidoras de oxigeno (actuales mitocondrias). Otro grupo de células eucariontes adquirieron cloroplastos a través de la misma manera, siendo en este caso, fagocitadas bacterias fotosintetizadoras. Finalmente se produce una relación endosimbiótica, donde ambas células se benefician, dando origen a las primeras células animal y vegetal. Clasificación de los Eucariontes: Los Eucariontes pertenecen todos al Dominio Eukarya y encontramos 2 tipos celulares: Animal y Vegetal. Las cuales presentan las mismas estructuras básicas: membrana plasmática, citoplasma y núcleo. En ambas células, la membrana nuclear establece una barrera entre el material genético y el citoplasma. Sin embargo, la célula vegetal además de membrana plasmática posee una pared celular, estructura que le brinda soporte y rigidez a la célula, impidiendo grandes modificaciones estructurales en ellas. Ambas células presentan un alto grado de organización, contando con numerosas estructuras internas muy especializadas, algunas delimitadas por membranas y otras carecen de estas. Las principales diferencias entre la célula animal y vegetal, las encontramos con la presencia o ausencia de ciertos organelos y/o estructuras celulares. SIMILITUDES DIFERENCIAS A continuación se presenta un cuadro con diferencias y similitudes entre ambos tipos celulares: CELULA ANIMAL No tiene pared celular No posee cloroplastos Posee pequeñas vacuolas Posee centriolos Presencia de cilios y flagelos CELULA VEGETAL Pared celular Posee cloroplastos Posee gran vacuola No posee centriolos No hay cilios ni flagelos Núcleo Nucleolo Membrana plasmática que rodea a la célula Citoplasma Citoesqueleto Mitocondrias RER y REL Aparato de Golgi Ribosomas Lisosomas Peroxisomas BIBLIOGRAFÍA: Alberts y col., 2004, Biología Molecular de la célula, 4ª ed., Ed. Omega, Barcelona. Alberts y col., 2011, Introducción a la Biología Celula. Ed. Panamericana, 3ª. Edición, México. De Robertis, Hib y Ponzio, 2008, Biología Celular y Molecular. Ed. El Ateneo, 15va. Ed., Buenos Aires.