Células procariotas

 Células procariotas
 Descubrimiento del citoesqueleto bacteriano 

Hasta hace relativamente poco tiempo se creía que el citoesqueleto era un componente exclusivo de eucariotas, hace unos 20 años se encontraron un grupo de proteínas homólogas ( semejantes ) a la tubulina, actina y miosina en células procariotas. Las relaciones evolutivas entre ambos dominios son aún están en discusión por lo que no se puede hacer una afirmación concluyente para  afirmar analogías a partir de las secuencias de aminoácidos de los tipos de proteínas, sin embargo la similitud en las estructuras tridimensionales, las funciones son un tipo de prueba de que el citoesqueleto eucariota y procariota son realmente homólogos.

La FtsZ fue la primera proteína del citoesqueleto procariota en ser identificada, en 1991 por Bi y Lutkenhaus. Al igual que la tubulina ( propia de eucariotas ), la proteína FtsZ forma filamentos los cuales no se agrupan en microtúbulos ( como en el caso de la tubulina). Durante la división celular, la FtsZ es la primera proteína que se desplaza al lugar de la división y es esencial para organizar a las proteínas que sintetizan la nueva pared celular en las células que se dividen.

Las células procariotas son aquellas que no tienen un núcleo celular definido. En estas células el material genético se encuentra disperso por el citoplasma y se reune en el nucleoide.

Además, el término procariota hace referencia a los organismos pertenecientes al imperio Prokaryota, cuyo concepto coincide con el reino Monera de las clasificaciones de Herbert Copeland o Robert Withakker que, aunque anteriores, continúan siendo aún populares.

Historia

 Herbert Faulkner Copeland (imagen)(1902-1968) fue un biólogo estadounidense que contribuyó en la teoría de los reinos biológicos, proponiendo en 1938 y más detalladamente en 1956 un nuevo reino: Monera, para agrupar a los recientemente definidos organismos procariotas.

 Robert Whittaker propuso la clasificación taxonómica de seres vivos en cinco reinos: Animalia, Plantae, Fungi, Protista y el actualmente obsoleto reino Monera.



Hay una teoría bastante aceptada, la "Endosimbiosis seriada",  que considera que a lo largo de un lento proceso evolutivo, hace unos 1500 millones de años, los procariontes derivaron en seres más complejos por asociación simbiótica: los eucariontes.

Estructura celular de las células procariotas

Las celulas procariotas siempre constan de:

• Pared celular: La pared celular protege el contenido de la célula, da rigidez a la estructura celular, funciona como mediadora en todas las relaciones de la célula con el entorno y actúa como compartimiento celular.
• Membrana plasmática: La membrana plasmática es una bicapa lipídica que delimita todas las células. Es una estructura laminada formada por fosfolípidos, glicolípidos y proteínas que rodea, limita, da forma y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las células.
• Citoplasma:  Es el medio intracelular que se encuentra entre la membrana plasmática y el núcleo.
• Nucleoide: En las células procariotas, el ADN es una molécula única y de doble filamento que se encuentra ubicada en un sector de la célula. Este sector se llama nucleoide.
• Ribosomas: Los ribosomas son complejos macromoleculares de proteínas y ácido ribonucleico (ARN) que se encuentran en el citoplasma. Son un complejo molecular encargado de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm).

Adicionalmente también podemos encontrar:

• Cápsula: La cápsula bacteriana es la capa con borde definido formada por una serie de polímeros orgánicos que en las bacterias se deposita en el exterior de su pared celular.
• Flagelo: Un flagelo es un apéndice movible con forma de látigo presente en muchos organismos unicelulares y en algunas células de organismos pluricelulares.
• Pili: Los pili son estructuras en forma de pelo, más cortas y finos que los flagelos que se encuentran en la superficie de muchas bacterias.
• Glicocálix: es un término genérico que se refiere al material polimérico extracelular.

Tipos de células procariotas

Podemos clasificar a las células procariotas según su morfología o según la envoltura celular:

Según su morfología

• Coco (izquierda) es un tipo morfológico de bacteria. Tiene forma más o menos esférica (ninguna de sus dimensiones predomina claramente sobre las otras).
• Los bacilos (derecha) son bacterias que tienen forma de bastón, cuando se observan al microscopio. Los bacilos se suelen dividir en:
  • Bacilos Gram positivos: fijan el violeta de genciana (tinción de Gram) en la pared celular porque carecen de capa de lipopolisacáridos.
  • Bacilos Gram negativos: no fijan el violeta de genciana porque poseen la capa de lipopolisacárido.

•  Los espirilos (medio) son bacterias flageladas de forma helicoidal o de espiral. Se desplazan en medios viscosos avanzando en tornillo. Su diámetro es muy pequeño, lo que hace que puedan atravesar las mucosas; por ejemplo Treponema pallidum que produce la sífilis en el hombre. Son más sensibles a las condiciones ambientales que otras bacterias, por ello cuando son patógenas se transmiten por contacto directo (vía sexual) o mediante vectores, normalmente artrópodos hematófagos.

Según la envoltura celular

• Gracilicutes (A), propio de las bacterias gram negativas, las cuales son didérmicas, es decir, de doble membrana y entre estas membranas una delgada pared de peptidoglicano.
• Firmicutes (B), propio de las bacterias gram positivas, con una membrana citoplasmática y una gruesa pared de peptidoglicano.
• Mendosicutes (C), propio de las arqueas, con una pared celular mayormente de glicopéptidos diferentes del de las bacterias. La membrana plasmática es igualmente diferente, ya que los lípidos se únen a los gliceroles con enlaces éter, en lugar de enlaces éster como en las bacterias.
• Tenericutes (D), propio de los micoplasmas, bacterias endoparásitas que carecen de pared celular, al parecer como una adaptación evolutiva al hábitat intracelular. 

 En la imagen anterior podemos ver los diferentes tipos de células procariotas según su envoltura celular. Aquí os dejo una leyenda donde encontrareis que es cada capa que vemos en la imágen:

1- membrana citoplasmática
2- pared celular bacteriana
3- espacio periplasmático
4- membrana externa
5- pared celular arqueana