Célula Procariota

Dominios y Organización Celular

La clasificación tradicional de los cinco reinos biológicos requiere una revisión, ya que muchos de ellos incluyen organismos sin características comunes, condición indispensable para la validez de un taxón. Por ello, se propuso una agrupación basada en la organización celular, estableciendo los dominios: Eukarya, Archaea y Eubacteria. Los dos últimos corresponden a la organización celular procariota, mientras que el primero corresponde a la eucariota.

Características de los organismos procariotas:

• Siempre son unicelulares.
• No presentan orgánulos internos, aunque pueden tener estructuras similares.
• Su citoplasma no está compartimentado, por lo que no existe una división de funciones.
• No presentan envoltura nuclear; el material genético (siempre ADN) se encuentra libre en el citoplasma.
• Generalmente poseen pared celular, aunque con diferente estructura (excepto en Micoplasmas).

Aunque siempre son unicelulares, pueden agruparse formando colonias. Sin embargo, cada bacteria es autónoma y no depende de las demás para su supervivencia.

Clasificación de las Células Procariotas

La clasificación puede realizarse según:

• Estructura morfológica:
  • Cocos (diplococos, tétradas, sarcinas, estreptococos, estafilococos)
  • Bacilococos
  • Bacilos (diplobacilos, estreptobacilos, bacilos en empalizada)
  • Espirilos
  • Vibrios
• Estructura celular:
  • Eubacterias (todas con pared, pudiendo ser Gram + o Gram -)
  • Micoplasmas (sin pared, pero evolutivamente relacionadas con las Gram +)
  • Arqueobacterias (con pared)

Estructura General de una Célula Procariota

Las eubacterias presentan pared celular (excepto Micoplasma), membrana celular, citoplasma, ribosomas (70S), inclusiones, plásmidos y mesosomas. Algunas especies o cepas pueden tener estructuras adicionales como fimbrias, pili, flagelo o cápsula.

Pared Bacteriana de Eubacterias

Se clasifican según su respuesta a la tinción de Gram, lo que indica diferencias en su estructura. Pueden ser Gram+ o Gram-.

Funciones Generales de la Pared

• Aporta rigidez y protección contra variaciones osmóticas.
• Colabora en el intercambio de sustancias con el exterior.
• Mantiene la forma celular.
• Presenta carga negativa debido a los ácidos teicoicos (Gram +) y lipopolisacáridos (Gram-).
• Actúa como componente antigénico, desencadenando la respuesta inmunitaria en el organismo parasitado.

Pared Gram+

La pared está formada principalmente por mureína o peptidoglucano, compuesto por la unión de dos polisacáridos: N-acetilglucosamina y N-acetilmurámico, unidos por enlace glucosídico. Al N-acetilmurámico se une un tetrapéptido, y estos se unen entre sí mediante enlace peptídico. Se forman capas sucesivas de N-acetilglucosamina-N-acetilmurámico unidas por enlaces peptídicos entre los tetrapéptidos. En las bacterias Gram+, esta capa de peptidoglucano se sitúa sobre la membrana plasmática. Entre las capas de peptidoglucano se encuentran ácidos teicoicos y ácidos lipoteicoicos, que atraviesan la mureína y se unen a los fosfolípidos de la membrana.

Ejemplos de Bacterias Gram+

Generalmente tienen metabolismo quimioorganotrofo, pudiendo ser aerobias, anaerobias o aerobias facultativas.

• Lactobacillus: anaerobia, produce la fermentación de la leche (generando ácido láctico, formación de yogur). Existen anaerobios que toleran el oxígeno, aunque no lo usen, y anaerobios estrictos que no se desarrollan en ambientes con oxígeno.
• Bacillus: puede ser aerobia o anaerobia. Forma esporas de resistencia en condiciones desfavorables. En Bacillus, la espora es central y no deforma el bacilo. Ejemplo: Bacillus anthracis (ántrax).
• Clostridium: anaerobias, con flagelos en disposición perítrica y endospora terminal que deforma la bacteria. Puede desarrollarse en conservas mal envasadas, liberando toxinas que inhiben la neurotransmisión (toxina tetánica, toxina botulínica). Ejemplos: Clostridium tetani, C. botulinum.
• Actinomicetos o actinobacterias: la mayoría son aerobias y producen sustancias de interés farmacológico, especialmente el género Streptomyces (ejemplos: estreptomicina, cloranfenicol, ácido clavulánico, neomicina, eritromicina, tetraciclinas), con efecto antibacteriano.

Pared Gram –

Sobre la membrana plasmática hay una fina capa de peptidoglucano, separada de la membrana por un espacio periplasmático. Encima del peptidoglucano hay otro espacio periplasmático, y sobre este, una bicapa lipídica externa con proteínas transmembrana (ejemplo: porinas, para el paso de sustancias) y lipopolisacáridos (con efecto antigénico y de endotoxinas) como el lípido A y el polisacárido O.

Ejemplos de Bacterias Gram-

En este grupo se encuentran todos los tipos de metabolismo (fotolitotrofo, fotoorganotrofo, quimiolitotrofo, quimioorganotrofo).

• Fotolitotrofas: realizan fotosíntesis, usando la luz como fuente de energía. El donador de electrones y protones puede ser el H₂O (fotosíntesis oxigénica, libera oxígeno) u otra molécula (fotosíntesis anoxigénica).
  • Fotosíntesis oxigénica: cianobacterias, liberan oxígeno, tienen clorofila a como pigmento respiratorio (igual que las plantas verdes).
  • Fotosíntesis anoxigénica: bacterias verdes o púrpuras del azufre, usan H₂S como donador de electrones y protones.
• Quimiolitotrofas: utilizan carbono inorgánico y obtienen energía de reacciones químicas. Ejemplo: Thiobacillus.
• Quimioorganotrofas: utilizan carbono orgánico y obtienen energía de reacciones químicas. Ejemplos: Azotobacter (fija nitrógeno inorgánico), Pseudomonas (produce compuestos químicos de interés y degrada hidrocarburos), Enterobacterias (forman parte de la microbiota intestinal, como Escherichia coli, Enterobacter, Salmonella typhi, S. enteritidis).

Micoplasmas

Son las bacterias más pequeñas. No tienen pared celular; alrededor de la membrana plasmática tienen una capa de lipoproteínas. Están evolutivamente relacionadas con las Gram+. Causan enfermedades como la neumonía atípica.

Arqueobacterias

Poseen pared bacteriana sin peptidoglucanos. En su membrana plasmática, los ácidos grasos se unen a la glicerina por enlace éter y presentan colesterol. Esto hace que su membrana sea más resistente, permitiéndoles vivir en ambientes extremos (bacterias extremófilas), como halófilas y termófilas.