CONCEPTO DE PROCARIOTA

En biología y taxonomía, PROCARIOTA (palabra con etimología del griego: πρό-(pro-), "antes de" + καρυόν (carion), "nuez" o "almendra", como referencia a la carencia del núcleo celular)² es el imperio o dominio que incluye los microorganismosconstituidos por células procariotas, es decir, células que presentan un ADN libre en el citoplasma, ya que no hay núcleo celular. Los procariontes u organismos procariotas han recibido diversas denominaciones tales como Bacteria, Monera y Schizophyta, dependiendo de los autores y los sistemas de clasificación. Otros términos usados fueron Mychota, Protophyta y Procaryotae. Está constituido a su vez por dos dominios bien diferenciados: Archaea y Bacteria.

Un poco de Historia

Los primeros microorganismos procariotas fueron observados por Anton van Leeuwenhoek en 1683 usando un microscopio de lente simple diseñado por él mismo y conjuntamente con los protozoos los denominó animálculos.⁵ La invención del microscopio dejó atrás la "fase de la especulación" y se abre paso a la "era de la observación", la cual desembocó a mediados del siglo XIX en el "periodo de oro" de la microbiología.

Los primeros organismos vivos podrían haber sido procariontes relacionados con el origen de la vida (abiogénesis). El último antepasado común universal (LUCA) sería un organismo celular procariota evolucionado a partir de protobiontes (proto-células).¹⁵ La evidencia paleontológica le da a la aparición de los primeros organismos procariotas una antigüedad de unos 3.500 millones de años.

Características generales:

·         Unicelulares.

·         Osmótrofos, alimentándose por absorción.

·         Tienen pared celular (salvo algunas excepciones como los endoparásitos)

·         Poseen generalmente una capa S proteica.

·         Tienen membrana plasmática que rodea el citoplasma.

·         Tienen un único cromosoma circular llamado nucleoide (el ADN es una hebra circular).

·         No presentan propiamente un núcleo celular.

• No hay orgánulos membranosos ni nucléolo.
• Reproducción asexual por fisión binaria (sin las complejas mitosis) y eventualmente con proceso de conjugación procariota.
• El citoesqueleto procariota está formado por proteínas estructurales, mantiene la forma celular e interviene en el proceso de división.
• Ribosoma de 70S de tamaño, con una subunidad mayor de 50S (ARNr 23S, 5S) y una menor de 30S (ARNr 16S).⁹
• Presencia de operones y plásmidos.
• No hay objetos reconocibles salvo los ribosomas con microscopio electrónico.

Los procariontes presentan enormes diferencias con los eucariontes, como la ausencia de orgánulos, la presencia de ribosomas más pequeños o diferencias en la reproducción. Pero la diferencia más importante radica en el origen mismo de los eucariontes (Eucario génesis), el cual tendría una historia evolutiva más tardía y compleja como resultado de la asociación simbiótica entre diferentes organismos procariotas.

Tipos nutricionales

A diferencia de los organismos superiores, las bacterias presentan diferentes tipos de metabolismos. El metabolismo bacteriano se puede clasificar:

 

Autótrofas: Producen materia orgánica a partir de materia inorgánica ingerida y la energía captada del ambiente, por ello también se denominan litótrofas.

-Heterótrofas: Ingieren materia orgánica extrayendo de ella la energía. Estas además pueden ser.

 

Fotolitoautótrofos: O fotosintéticos, fueron probablemente los procariontes primigenios, ya que al igual que las plantassólo requieren de agua, luz y CO2. Entre ellos están las cianobacterias, las bacterias verdes del azufre y las no sulfurosas, las bacterias púrpuras del azufre y parte de las no sulfurosas.

Fotoorganoautótrofos: Requieren luz, CO2 y ácidos orgánicos, como algunas bacterias purpúras no sulfurosas.

·         Fotoorganoheterótrofos: Requieren luz y compuestos orgánicos, como las heliobacterias, algunas bacterias no sulfurosas y arqueas halófilas.

·         Quimiolitoautótrofos: O quimio sintéticos, requieren energía de la oxidación de sustancias inorgánicas, además de CO2, H2 y muchas veces NH4+, como en las bacterias oxidantes de Fe, H, S y N, bacterias nitrificantes (como Nitrosomonas), las arqueas metanógenas (euriotas), arqueas nitrificantes (taumarqueotas), bacterias incoloras del azufre (comoAcidithiobacillus), bacterias acuíficas y arqueas sulfurosas (crenotas).

·         Quimiolitoheterótrofos: Oxidan compuestos inorgánicos, pero no pueden fijar CO2, como algunas bacterias oxidantes de H.

·         Quimioorganoheterótrofos. Se alimentan de compuestos orgánicos (como lo hacen animales y hongos). Son la gran mayoría de bacterias y parcialmente en las arqueas metanógenas y otras arqueas.

Respiración

Según su respiración los procariontes pueden ser:

·         Anaerobios, que utilizan la respiración anaerobia o la fermentación de sustancias orgánicas. Según puedan tolerar o no la presencia de oxígeno se denominan anaerobios Aero tolerantes o anaerobios estrictos, respectivamente.

·         Aerobios, que usan la respiración aeróbica (de O₂).

·         Microaerófilos, que usan muy poco oxígeno.

·         Facultativos (llamados aerobios o anaerobios facultativos), que respiran O₂, pero cuando se encuentran en un medio sin oxígeno usan la fermentación.

Célula procariota

Se llama procariota a las células sin núcleo celular definido, es decir, cuyo material genético se encuentra disperso en el citoplasma, reunido en una zona denominada nucleoide.

              

PARTES DE LA CELULA PROCARIOTA

Cápsula: Capa gelatinosa de naturaleza glucoproteica, rodea por la parte externa a algunas bacterias. Es una protección contra la acción de los anticuerpos y la fagocitosis y evita la pérdida de humedad.

-Pared celular: Es una envoltura rígida y fuerte que da forma a las células bacterianas. Evita los posibles daños que producen cambios de presión osmótica. Existen dos tipos:

Membrana plasmática: Es una envoltura que rodea al citoplasma bacteriano. Su estructura y composición es similar a la membrana de eucariotas. Controla el intercambio de sustancias con el medio y presenta ciertas evaginaciones, llamadas mesosomas (Prolongaciones internas de la membrana plasmática que contienen enzimas respiratorios y colaboran en el proceso de la división celular).

-Citoplasma: Medio celular limitado por las membranas, muy semejante al de la célula eucariota. En él se realizan la mayoría de las reacciones metabólicas de la bacteria.

-Ribosomas: Son orgánulos globulares encargados de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN.

-Cromosoma (nucleoide): es una región irregular que contiene una molécula de ADN circular y doble no asociado a histonas. Contiene la información genética.

                Suele haber un cromosoma accesorio, llamado plásmido o episoma, que contiene la información necesaria para la formación de pilis, la resistencia a antibióticos, la degradación de sustancias naturales,…

-Pilis (Pelos): Filamentos proteínicos derivados de la pared que funcionan como estructuras de fijación. Algunos están huecos y permiten el intercambio de material genético en el mecanismo parasexual.

-Flagelos: Son prolongaciones cuya longitud es varias veces la de la bacteria. Aparecen en número entre 1 y 100. Intervienen en el desplazamiento y su estructura no es homóloga a la de los flagelos de eucariotas.

Condiciones extremas

La adaptación a los diferentes hábitats en la Tierra, ha permitido que los organismos procariotas evolucionen hasta en los ambientes más extremos. Según el ambiente en que se desarrollan se usan los siguientes términos:

·         Acidó filo: Que desarrollan en medios ácidos como el Lactobacillus del yogur. Los termoacidófilos como las arqueassulfolobales que están en las fuentes hidrotermales oceánicas, requieren pH 1,5-4 y temperatura 65-90 °C.

·         Alcalófilo: Que desarrollan en medios alcalinos con pH entre 8.5 y 11, como algunos bacilos.

·         Halófilo: Que requiere un medio salino como en los océanos con 6% de sal. Los arqueas hiperhalófilas como lashalobacterias, requieren de 12 a 23% como promedio o más.

·         Barófilo o piezófilo: Que requiere de alta presión como la de los fondos oceánicos. Por ejemplo: Halomonas titanicae.

·         Radiófilo o radiorresistente: Que tolera muy bien la radiación ionizante como la arquea Thermococcus gammatolerans.

·         Endolito: Que vive en el interior de las rocas.

·         Hipolito: Que vive debajo de las rocas, como algunas cianobacterias de climas fríos.

·         Metaloresistente: Que vive en ambientes con metales pesados como el hierro, cobre, zinc, cadmio e incluso arsénico como las crisiogenetas que respiran arseniato.

·         Oligótrofo: Que requiere muy pocos nutrientes, lo que debe haber ayudado a la proliferación de Pelagibacter en el bacterioplancton marino.

·         Poliextremófilo: Extremófilo múltiple como Deinococcus, que tolera bien calor, frío, deshidratación, acidez, vacío y alta radiación.

Temperatura de desarrollo

A diferencia de los eucariontes, los procariontes tienen gran variabilidad de hábitats y de rangos de temperatura para su desarrollo. Según su temperatura óptima de desarrollo pueden ser:

·         Psicrófilos: De -1.8 °C a 20 °C

·         Mesófilos: 20 a 40 °C

·         Termófilos: 40 a 70 °C

·         Hipertermófilos: de 70 a 105 °C o más. 

Marea roja

Una marea roja es una excesiva proliferación de micro algas(específicamente dinoflagelados) en los estuarios o el mar, causada por diferentes tipos de algas presentes en número elevado (miles o millones de células por milímetro cúbico). La marea roja es un tipo específico de Bloom  de algas, en que a causa de una serie de mecanismos que se producen en el ambiente acuático se produce una coloración roja (entre otras cosas por presencia de algas rojas), y elevadas concentraciones de toxinas. A veces se suele utilizar en forma errónea este término para cualquier proliferación masiva de microalgas.¹

La alta concentración de estos microorganismos planctónicos, algunos de los cuales producen toxinas, causa pérdidas económicas para la acuicultura. Esto es debido a la acumulación de estas toxinas en animales micro filtradores, principalmente moluscos como el mejillón , la almeja , la ostra, o la vieira

Impacto ambiental

La marea roja es un fenómeno natural caracterizado por un aumento de la concentración de ciertos organismos componentes del plancton. Bajo ciertas condiciones ambientales se produce un aumento exagerado de organismos Fito planctónicos (especialmente dinoflagelados), lo que se conoce como florecimiento, floraciones algares o «Bloom», causando grandes cambios de cloración del agua debido a que poseen pigmentos con los que captan la luz del sol. Estos pigmentos pueden ser de color rojo, amarillo, verde, café o combinaciones, siendo la más frecuente la coloración rojiza, de la que proviene el apelativo.

CONCLUCIONES DEL EQUIPO:

El equipo N° 4 concluyó que este es  el imperio o dominio que incluye los microorganismos constituidos por células procariotas, es decir, células que presentan un ADN libre en el citoplasma, ya que no hay núcleo celular.  Entonces esta especie difiere en varios aspectos, así como sus características y partes, a diferencia de las eucariotas.  Otro punto de vista sería que este tipo de dominio surgió hace miles de millones de años, fueron uno de los principales reinos en el inicio de la vida, y aquí intervienen los niveles de organización de la materia, puesto que las células procariotas, son elementos importantes para la formación de sistemas vivos tan complejos como el cuerpo humano, órganos y bacterias que tenemos presentes en la vida diaria, cabe señalar que este tema nos habló  acerca de los tipos de nutrición que las células procariotas tienen, su respiración, características y las partes de la célula del mismo dominio.

Por ultimo lo que aprendimos fue a poder identificar una célula procariota de otro tipo como la célula vegetal, animal o eucariota, ya que se pueden distinguir por diferentes componentes que una no tiene y la otra si, así que nuestro trabajo como laboratoristas será mucho más fácil de hacer, ya que tendremos los conocimientos necesarios para poder sobrellevar cualquier practica en la cual queramos saber la naturaleza y estructura de cualquier especie de microorganismo y los estudios que hagamos sobre ellos sean de calidad.

Referencias bibliográficas:

celulabhill.galeon.com

Célula procariota - Wikipedia, la enciclopedia librees.wikipedia.org

Membrana plasmática - Wikipedia, la enciclopedia libre es.wikipedia.org

Prokaryota - Wikipedia, la enciclopedia libre es.wikipedia.org

Phylogenetic tree-es - Prokaryota - Wikipedia, la enciclopedia librees.wikipedia.org

Hot spring in Yellowstone - Prokaryota - Wikipedia, la enciclopedia librees.wikipedia.org

Libro de biología II

Libro de biología Helena Curtis