Procariota:
[también procarionte] Organismo unicelular, relativamente sencillo, que se caracteriza por la ausencia de núcleo y de otras estructuras celulares especializadas. Los científicos separan a los procariotas de los eucariotas, que son organismos más complejos cuyas células presentan un núcleo rodeado de membrana nuclear. Los organismos procariotas se incluyen en el reino Móneras.

ESTRUCTURA:
El tamaño de las células procariotas suele ser menor que el de las eucariotas. Su diámetro varía desde los 0,3 a 0,5 µm (micrómetros) de las rickettsias, hasta los entre 1 y 10 µm de la mayoría de las bacterias (una célula eucariota típica tiene entre 10 y 100 µm de diámetro). Los procariotas son organismos unicelulares, aunque muchos se encuentran agrupados formando cadenas o colonias que pueden estar integradas por cientos de individuos. Con excepción de unas pocas especies, las células procariotas están rodeadas por una pared celular que las protege y determina su forma. La pared celular de la mayoría de las bacterias, pero no de las arquebacterias, contiene peptidoglucano, una molécula no presente en la pared celular de hongos, plantas y otros organismos eucariotas. La pared celular de las arquebacterias tiene una composición química más diversa que la de las bacterias. La ausencia de peptidoglucano en las paredes de las arquebacterias es una diferencia importante que justifica su separación en dos dominios distintos. A continuación de la pared celular, se encuentra la membrana plasmática. Tanto en los organismos procariotas como en los eucariotas, la membrana plasmática está compuesta por dos capas de fosfolípidos en las que se embeben las proteínas, y su función es controlar el paso de sustancias del interior al exterior de la célula y viceversa. Las bacterias fotosintéticas tienen unos pliegues en la membrana que contienen pigmentos capaces de captar la luz y otros compuestos necesarios para realizar la fotosíntesis. Otros procariotas tienen otras estructuras membranosas, llamadas mesosomas, unidas a la membrana plasmática, que participan en la división celular o en reacciones químicas que liberan energía. En el interior de las células procariotas está el citoplasma, una sustancia acuosa rica en sales disueltas, nutrientes, enzimas y otras moléculas. La gran mayoría de las reacciones químicas que se producen en las células tiene lugar en el citoplasma. El material genético de las células procariotas no está organizado dentro de un núcleo y normalmente es una molécula de ácido desoxirribonucleico (ADN) circular que flota en el citoplasma en una región llamada nucleoide. Muchos organismos procariotas contienen también pequeñas moléculas de ADN llamadas plásmidos. Los ribosomas, unas estructuras pequeñas encargadas de la síntesis proteica, se localizan también en el citoplasma. Los ribosomas contienen ácido ribonucleico (ARN), un tipo de material genético. La estructura del ARN ribosómico de las arquebacterias es distinta a la de las bacterias y los científicos utilizan a menudo esa característica para determinar si un organismo pertenece al grupo de las arquebacterias (dominio Archaea) o de las bacterias (dominio Bacteria). Con excepción de los ribosomas, los procariotas carecen de orgánulos citoplasmáticos (estructuras especializadas como el núcleo, los cloroplastos, las mitocondrias, los lisosomas o el aparato de Golgi) que están presentes en las células eucariotas. Algunos organismos procariotas forman endosporas, estructuras de pared muy gruesa que pueden resistir condiciones extremas de sequedad y altas temperaturas durante largos periodos de tiempo. Algunas enfermedades importantes son causadas por bacterias formadoras de endosporas. Ciertos procariotas, como las bacterias del género Salmonella, se mueven independientemente utilizando flagelos, estructuras largas que rotan sobre su eje para impulsar a la célula. Los flagelos de las células procariotas consisten en una fibrilla formada por la proteína flagelina. Un organismo procariota puede tener un único flagelo, un grupo de flagelos en uno o dos extremos de la célula, o puede tener flagelos alrededor de toda la célula. Muchos organismos procariotas pueden tener también unas proyecciones delgadas, similares a pelos, que reciben el nombre de pili (pilus en singular), que ayudan a las bacterias a adherirse entre sí durante el apareamiento.

REPRODUCCIÓN:
Muchos procariotas se multiplican asexualmente por fisión: el ADN del organismo se replica en el citoplasma, la célula se divide en dos, y una molécula de ADN pasa a cada una de las células formadas. Además, algunos procariotas sufren varios procesos de recombinación genética. Por ejemplo, en un proceso llamado transformación, una bacteria recoge uno o más genes de otra bacteria e incorpora esos genes a su material genético. En el proceso conocido como conjugación, dos organismos intercambian genes y en la transducción, un virus transporta genes bacterianos de un organismo a otro. 4 NUTRICIÓN Como la mayoría de los organismos, los procariotas requieren átomos de carbono y energía para sintetizar nutrientes como los hidratos de carbono, las proteínas, los lípidos y los ácidos nucleicos. Los procariotas obtienen los átomos de carbono y la energía de una gran variedad de compuestos. Ciertos procariotas utilizan el dióxido de carbono como fuente de carbono. Llamados autótrofos, estos procariotas obtienen la energía a partir del Sol o de compuestos inorgánicos. Los procariotas fotoautótrofos, entre los que se incluyen las cianobacterias y algunas arquebacterias, utilizan la luz como fuente de energía. Los quimioautótrofos, como las bacterias de los géneros Nitrobacter y Nitrosomonas, obtienen la energía oxidando compuestos inorgánicos como amoníaco o sulfuro de hidrógeno. Los heterótrofos son organismos que obtienen sus átomos de carbono de compuestos orgánicos, como la glucosa o el alcohol, fabricados por otros organismos. Un pequeño grupo de bacterias, las fotoheterótrofas, utilizan la luz como fuente de energía, mientras que las quimioheterótrofas utilizan los compuestos orgánicos para obtener tanto la energía como los átomos de carbono.

EVOLUCIÓN:
El ancestro común de todas las formas de vida fue un organismo procariota. Aunque la historia evolutiva temprana no está clara, las evidencias fósiles sugieren que las cianobacterias se encontraban entre los primeros organismos que se desarrollaron, hace algo más de 3,5 miles de millones de años. El medio ambiente primitivo carecía de oxígeno y las cianobacterias probablemente utilizaban la fermentación (un proceso químico que tiene lugar en ausencia de oxígeno), para producir energía. Gracias a la fotosíntesis, las cianobacterias liberaron importantes cantidades de oxígeno a la atmósfera. Como el contenido de oxígeno en la atmósfera se fue incrementando paulatinamente, las bacterias evolucionaron utilizando ese oxígeno en un proceso conocido como respiración aerobia, más eficaz que la fermentación en la producción de energía. La respiración aerobia posibilitó el desarrollo de las células eucariotas —células de mayor tamaño y más complejas, que requieren una producción de energía más eficaz para llevar a cabo los procesos vitales. Algunos estudios moleculares sobre la evolución de los genes de las arquebacterias sugieren que estos organismos pudieron evolucionar antes que las cianobacterias. Como las cianobacterias, las arquebacterias posiblemente dependían de la fermentación para obtener energía. Los procariotas son organismos más primitivos que los eucariotas. En efecto, los registros fósiles indican que hasta hace unos 1.000 millones de años, los únicos organismos que existían sobre la Tierra eran los procariotas. Una teoría bastante aceptada sostiene que las células eucariotas evolucionaron mediante un mecanismo de simbiosis, a partir de ciertas células procariotas que comenzaron a vivir de forma permanente en el interior de otras células procariotas más grandes. Las evidencias en las que se apoya esta teoría se basan en que muchos procariotas tienen el mismo tamaño que algunas de las estructuras especializadas de las células eucariotas, como, por ejemplo, los cloroplastos y las mitocondrias. Además, estas estructuras poseen sus propios genes. Por último, algunos procariotas actuales son simbiontes de células eucariotas, y viven en su interior. Las evidencias parecen indicar, de ese modo, que los organismos procariotas aparecieron pronto en la historia de la Tierra, antes de que la atmósfera tuviera oxígeno disponible. Ciertas bacterias actuales, de hecho, son capaces de vivir sin oxígeno y, en determinados casos, no pueden sobrevivir en su presencia.

IMPORTANCIA DE LOS PROCARIOTAS:
Los procariotas o procariontes desempeñan muchas funciones importantes. Una gran variedad de bacterias, incluidas las cianobacterias, llevan a cabo el proceso vital de fijación de nitrógeno; pueden convertir el nitrógeno atmosférico en compuestos nitrogenados que pueden ser utilizados por otros organismos como fuentes de alimento. Los procariotas fotosintéticos atrapan la energía del Sol y liberan a la atmósfera cantidades importantes de oxígeno. Otros procariotas ayudan a los animales a digerir la comida. Algunos intervienen en el ciclo del nitrógeno, del azufre o del carbono. Muchos procariotas tienen una gran importancia médica y económica para los seres humanos. Por ejemplo, muchas bacterias son responsables de enfermedades como la tuberculosis, el tétanos, el cólera, la peste, la tos ferina, la neumonía, la sífilis o el botulismo. Otras bacterias son utilizadas en la producción industrial de vitaminas, disolventes orgánicos, enzimas y productos alimenticios, así como para producir medicamentos por un proceso de ingeniería genética. Las arquebacterias mantienen ecosistemas extremos como las grietas hidrotermales, sirviendo de alimento a numerosos organismos. Las arquebacterias productoras de metano son utilizadas en el tratamiento de aguas residuales. (Encarta)

• Eucariota | Microbiología | Hongos | Fotosíntesis | Células madre | Embriología | Genética 1 | Genética 2 | Fecundación | Embarazo | Reproducción | ADN | Bacterias | Bacteriología | Virus | Neandertal | Nutrición | Biología molecular | Fotos ciencia