Las células procariotas carecen de organelos debido a que no poseen ningún sistema de membranas interno y no poseen núcleo. Estas células están representadas por las bacterias que se conforman por las estructuras simples y son relativamente sencillas (Figura 2.1).
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FIGURA 0.1:ESTRUCTURA GENERAL DE LA CÉLULA PROCARIOTA.(FUENTE:SMITH Y WOOD,2001)
A continuación se describen las partes de la célula procariota:
Cápsula: Muchas bacterias poseen una envoltura amorfa de polímeros inorgánicos llamada cápsula o capa mucosa, que se halla fuera de la pared celular. Está formada por polisacáridos. En el ciclo de vida bacteriano la cápsula lleva a cabo únicamente funciones auxiliares. Parece intervenir en las interacciones célula–célula y puede ser que proporcione alguna protección contra agentes antibacterianos.
Flagelos: Los flagelos son estructuras extendidas de proteínas, principalmente flagelina y se encuentran en muchos tipos de bacterias, incluyendo vibriones y bacilos a los que confieren movilidad. Son apéndices proteicos filiformes que se extienden desde la membrana, y pueden encontrarse distribuidos por toda la bacteria o sólo en los polos.
Pilis (fimbrias): Constituyen estructuras de locomoción y fijación de la célula al tejido del huésped. Son similares a los flagelos, pero son más cortos y están constituidos por una proteína denominada pilina. Algunos pilis están encargados de la transmisión de material genético de una bacteria a otra, en cuyo caso se denominan pilis sexuales.
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Pared celular: La pared le proporciona protección osmótica a la bacteria, es esencial en la división celular, le da la forma y contiene determinantes antigénicos que sirven como factores de virulencia así como también para su clasificación serológica.
Membrana citoplasmática: Es diferente de la de los eucariotes por la ausencia de esteroles. La membrana citoplasmática cumple con todas las funciones que tiene los organelos en la célula Eucariota:
Permeabilidad selectiva y transporte de solutos.
Transporte de electrones y fosforilación oxidativa en especies aeróbicas. Esto ocurre en invaginaciones de la membrana denominadas mesosomas, los cuales hacen el papel de las mitocondrias.
Excreción de exoenzimas hidrolíticas, para degradar los polímeros en subunidades que penetren la membrana citoplasmática y sirvan como nutrientes. Muchas bacterias patógenas liberan exoenzimas como proteasas y toxinas que son factores de virulencia importantes.
Funciones biosintéticas, hay sitios donde se depositan las enzimas necesarias para síntesis de fosfolípidos y compuestos de la pared celular. También hay sitios donde se localizan enzimas necesarias para la replicación del ADN, justo donde se fija éste, presumiblemente los mesosomas de tabique.
Citoplasma: En él se pueden observar gránulos insolubles, que constituyen material de reserva, donde se depositan polímeros neutros que se conocen como gránulos metacromáticos, característicos de las corinebacterias. En él se encuentran:
Ribosomas: Constituidos por RNA ribosomal y proteínas, difieren de los ribosomas de las células eucariotas en sus coeficientes de sedimentación.
Proteínas: La mayoría de ellas son enzimas involucradas en el metabolismo celular.
Plásmidos: ADN circular mucho más pequeño que el ADN bacteriano. Transportan genes extras que son usados en circunstancias especiales, como los son aquellos que confieren resistencia a los antibióticos.
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Mesosoma: Estructura que se forma por invaginaciones de la membrana cercanas a las zonas de división celular, que pueden estar relacionadas con la formación del tabique central.
Material Genético: Un sólo filamento de ADN doble circular, al que se le considera como el cromosoma de la bacteria, está unido a los mesosomas, se piensa que esta fijación desempeña una función durante la división celular. En la mayoría de los procariotes, el ADN no contiene intrones.
La división celular bacteriana se hace por fisión binaria. Consiste en la duplicación del material genético, alargamiento de la bacteria, formación de una membrana transversa que separa los dos cromosomas y el ensamble de una nueva pared celular. El crecimiento bacteriano depende básicamente de la disponibilidad de nutrientes en el medio. El mecanismo de recombinación del material genético o transferencia de genes tiene tres mecanismos:
Transducción: Trasporte de genes por fagos de una bacteria a otra. En este caso el ADN es transferido de una célula a otra mediante la participación de un virus. La transferencia de los genes del huésped por los virus puede tener lugar de dos formas: transducción especializada, que ocurre únicamente con virus temperados, se caracteriza porque un grupo específico de genes del huésped es integrado directamente en el genoma viral, muchas veces sustituyendo a algunos de los genes virales y es transferido a la célula receptora durante el ciclo lisogénico, y transducción generalizada, en la cual los genes del huésped quedan como una parte de la partícula viral madura, en lugar del genoma viral o además de él. (Figura 2. 2).
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FIGURA 0.2:PROCESO DE TRANSDUCCIÓN BACTERIANA.DESPUÉS DE LA INFECCIÓN DE UN FAGO, UNA DE LAS PARTÍCULAS SINTETIZADAS DE NOVO TOMA UN SEGMENTO DE ADN BACTERIANA EN LUGAR DEL VIRAL.
CUANDO ESTA PARTÍCULA INFECTA A OTRA CÉLULA, INYECTA EL ADN BACTERIANO QUE RECOMBINA CON UN SEGMENTO HOMOLOGO DE LA SEGUNDA CÉLULA.(FUENTE:GRIFFITHS A ET AL,2001)
Conjugación: Paso de genes (plásmidos) por medio de los pilis sexuales. También se denomina apareamiento, es un proceso de transferencia genética que supone contacto entre dos células. El material genético transferido puede ser una copia de un plásmido o la copia de una porción del cromosoma sola o movilizada por el plásmido.
En la conjugación una célula, la donadora, transmite información genética a otra célula, la receptora. En este proceso, debe ocurrir apareamiento específico entre las dos células. La donadora que posee el plásmido conjugativo presenta el pili sexual en su superficie, que es la estructura capaz de formar un puente entre las dos células para permitir el paso de la molécula de ADN. (Figura 2.3.).
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FIGURA 0.3:PASO DE GENES UTILIZANDO PILIS SEXUALES.EL FACTOR F OTORGA A LA BACTERIA LA CAPACIDAD DE TRANSFERENCIA DURANTE LA CONJUGACIÓN.(FUENTE:GRIFFITHS A ET AL,2001)
Transformación: Captación directa ADN libre por una bacteria. Se caracteriza por la adición de ADN exógeno a una bacteria receptora y provoca un cambio genético. En este mecanismo se dice que una célula es competente cuando es capaz de adquirir una molécula de ADN y transformarse, parece que esta es una propiedad heredada por el organismo. En algunas bacterias la competencia está gobernada por proteínas especiales que juegan un papel importante en la captación y procesamiento del ADN. (Figura 2.4)
FIGURA 0.4:PROCESO DE TRANSFORMACIÓN.AQUÍ SE EVIDENCIA INTERCAMBIO POR RECOMBINACIÓN HOMOLOGA.(FUENTE: GRIFFITHS A ET AL,2001)
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