Procariota

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Definición de procariota

Los procariotas son organismos unicelulares que consisten en una sola célula procariota. Las células procariotas son células simples que no tienen un núcleo verdadero u otros orgánulos celulares. Las bacterias y las arqueas son los dos dominios de la vida que son procariotas. Los procariotas se pueden contrastar con los eucariotas, que tienen células eucariotas más complejas con núcleo y orgánulos. Los eucariotas son el tercer dominio de la vida, Eukaryota, e incluyen todos los organismos multicelulares complejos como plantas, animales, hongos y protozoos.

Ejemplos de procariotas

Bacterias

Las bacterias son microorganismos omnipresentes en la Tierra. Se estima que hay 5 × 10 ³⁰ bacterias en la Tierra, que forman una biomasa total mayor que todas las plantas y animales combinados. Para dar una idea de la gran cantidad de bacterias incluso en espacios pequeños, hay alrededor de 40 millones de bacterias en un gramo de suelo y un millón de bacterias en 1 ml de agua. Las bacterias son diversas y se agrupan en muchas clasificaciones diferentes. Hay 28 filos de bacterias, incluyendo Cyanobacteria (bacteria azul-verde), Fusobacteria, Acidobacteria y Proteobacteria, entre otras.

Las bacterias tienen muchas formas diferentes; pueden ser Bacilos (en forma de varilla), Spirilla (en forma de espiral), Cocos (esféricos), en forma de coma o flagelados. Los flagelos son pequeñas estructuras en forma de látigo que facilitan el movimiento; las bacterias que tienen flagelos pueden tener uno, varios o muchos en todo el cuerpo. Las bacterias también se pueden clasificar como Gram positivas o Gram negativas; esto se basa en los resultados del método de tinción de Gram. Las bacterias grampositivas tienen peptidoglicanos gruesos en su pared celular que retienen el color violeta de la tinción, mientras que las bacterias gramnegativas aparecen rojas o rosadas porque no pueden retener el color violeta y solo retienen la contratinción.

Algunas bacterias necesitan oxígeno para sobrevivir; estas se llaman bacterias aeróbicas. Las bacterias que no necesitan oxígeno son bacterias anaeróbicas. Además, las bacterias se clasifican en función de cómo obtienen su nutrición. Pueden ser fotoautótrofos, lo que significa que sintetizan su alimento a partir de la luz y el dióxido de carbono (como lo hacen las plantas). Otros son quimioautótrofos; producen sus propios alimentos a través de fuentes químicas. Otros son heterótrofos. Estas bacterias no pueden producir su propio alimento y necesitan obtenerlo de otros seres vivos.

Los seres humanos contienen muchas bacterias que nos permiten digerir los alimentos; hay 10 veces más bacterias en el intestino que células humanas en todo el cuerpo humano. La mayoría de las bacterias en el cuerpo humano son útiles, como las bacterias intestinales, o inofensivas. Sin embargo, algunas bacterias pueden infectar a los humanos y causar enfermedades como el cólera, la sífilis y la tuberculosis.

Arqueas

Las arqueas son microorganismos unicelulares que se parecen mucho en tamaño y forma a las bacterias. La palabra arqueas proviene de la antigua palabra griega ἀρχαῖα, que significa «cosas antiguas». Históricamente se clasificaron como bacterias, pero tienen algunas características que están más estrechamente relacionadas con los eucariotas, como ciertos genes y formas de vías metabólicas. Además, se clasificaron como el tercer dominio de la vida porque tienen grandes diferencias en su estructura de ARN ribosómico de las bacterias.

Algunas arqueas viven en condiciones extremas, como aguas termales, pero otras se encuentran en el suelo, los océanos e incluso en el cuerpo humano. Hay entre 18 y 23 filos de arqueas. La mayoría de las arqueas nunca se han aislado en el laboratorio y solo se conocen por sus ácidos nucleicos en muestras ambientales. Las membranas celulares de las arqueas difieren mucho de todas las demás formas de vida y tienen moléculas que solo se encuentran en las arqueas.

Evolución de los procariotas

Se cree que los procariotas fueron las primeras formas de vida. Surgieron hace unos 3.500 millones de años, que es solo 1.000 millones de años después de que se formara la corteza terrestre. Sin embargo, algunos científicos creen que los procariotas pueden haber evolucionado a partir de eucariotas y se han simplificado, mientras que otros han propuesto la teoría de que los procariotas y los eucariotas en realidad evolucionaron al mismo tiempo. Los eucariotas aparecen mucho más tarde que los procariotas en el registro fósil, unos 1.800 millones de años después, pero es posible que hayan evolucionado antes.

Reproducción de procariotas

Los procariotas evolucionan a través de la reproducción asexual. El mecanismo de reproducción suele ser la fisión binaria, que es cuando una célula se divide en dos células idénticas. Se diferencia de la mitosis, el mecanismo de división celular en eucariotas, porque no involucra un aparato del huso, mientras que la mitosis sí.

Esta figura representa la fisión binaria. El paso 1 muestra la célula procariota antes de que comience el proceso. El ADN está fuertemente enrollado. Luego, el ADN se desenrolla, se duplica y se divide. Se forma una nueva pared celular en la celda para formar dos celdas separadas. Estas células luego se dividen completamente entre sí para convertirse en dos organismos diferentes. Algunas especies pueden sufrir una fisión binaria con relativa rapidez. Por ejemplo, la bacteria Escherichia coli, que se encuentra comúnmente en el intestino, puede dividirse cada 20 minutos.

La transferencia de ADN puede ocurrir entre dos células bacterianas o dos arqueas, pero esto no es reproducción sexual. En el proceso de transferencia de genes, la información genética se transfiere «horizontalmente» (de un organismo a otro) en lugar de «verticalmente» (de padres a hijos). La transferencia horizontal de genes es el mecanismo detrás de la resistencia a los medicamentos en las bacterias; si una bacteria tiene una mutación que la hace resistente, puede transmitir este gen a otras bacterias individuales. Los eucariotas también pueden sufrir una transferencia genética horizontal, pero es mucho menos frecuente.

Célula procariota: una célula que no tiene un verdadero núcleo ni orgánulos en su interior.
Eucariota: organismo que tiene células eucariotas; esto incluye protistas, plantas, animales y hongos.
Microorganismo: un ser vivo que es microscópico.
Transferencia horizontal de genes: transferencia de ADN entre organismos que no es de padres a hijos.

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