Transcript Células Procariotas Las células presentan una gran diversidad en cuanto tamaño, forma, etc., pero todas ellas poseen unas características básicas comunes que son las siguientes: a)

Células Procariotas
Las células presentan una gran
diversidad en cuanto tamaño, forma,
etc., pero todas ellas poseen unas
características básicas comunes que son
las siguientes:
a) Están rodeadas por una o varias
envolturas que las separa del medio;
estas envolturas son las membranas
celulares.
b) Poseen citoplasma, en el se producen
la mayoría de las reacciones metabólicas
necesarias para su mantenimiento. En el
citoplasma se diferencian dos partes: un
medio líquido o citosol y el
morfoplasma formado por una serie de
estructuras con funciones específicas, los
orgánulos celulares: ribosomas,
mitocondrias etc. Estos orgánulos varían
de unas células a otras.
c) Todas las células poseen una zona, con
frecuencia situada en el centro, donde se
localiza el material genético, esta zona
puede o no estar separada del resto del
citoplasma. Este material genético esta
constituido por una o varias moléculas
de ADN.
Células Procariotas
Atendiendo a su organización se
diferencian dos tipos de células:
a) Célula procariota y
b) Célula eucariota.
Las “células procariotas” son
células pequeñas y de estructura
muy sencilla que se caracterizan
por no tener un núcleo
propiamente dicho; esto es, no
tienen el material genético
envuelto en una membrana
nuclear y separado del resto del
citoplasma por lo cual el
contenido del núcleo está
diseminado en la zona central del
citoplasma. Las células
procariotas constituyen
microorganismos unicelulares de
vida muy simple.
Células Procariotas
•
Las células procariotas poseen un
citoesqueleto que se involucra en
la protección, la forma y la
división celular. Pueden tener
formas redondeadas, espirales o
de bastón. La parte más externa
presenta una pared celular
compuesta por mureína,
sustancia lipoproteica que le da la
forma a la célula. La pared celular
está rodeada de poros y protege
a las procariotas de agresiones
externas. La pared no es
selectiva, ya que permite la
entrada de agua, oxígeno y
sustancias vitales, como así
también la salida de sustancias
celulares de desecho. Hay
bacterias que poseen una
membrana externa lipídica
(formada por lípidos) que rodea a
la pared celular.
Células Procariotas
•
A las células procariotas se les
considera una de las células más
simples y arcaicas que existen; están
formadas por:
a) Una pared celular rígida de
componentes proteicos;
b) Una membrana plasmática,
formada por una doble capa de
lípidos y de proteínas;
c) Enzimas;
d) Ácidos nucléicos, tanto ADN que
presenta una estructura circular
como ARN y ribosomas.
La membrana plasmática tiene unos
pliegues hacia el interior
denominados mesosomas.
Como ejemplos de este tipo están:
a) Las arqueobacterias,
b) Las bacterias o eubacterias y
c) Las cianobacterias (algas verde
azuladas).
Células Procariotas
•
Arqueobacterias: también llamadas bacterias antiguas, son un grupo de organismos
procariontes que viven en lugares donde ningún otro ser vivo viviría. Estos lugares
pueden ser desde aguas termales, aguas con alto contenido salino, chimeneas
volcánicas en los océanos a más de 80°C, pantanos ricos en metano, zonas con pH
ácido y otras regiones que presentan condiciones inhóspitas para la mayoría de los
seres vivos; por esa razón a las arqueobacterias se les llama extremófilas (amor por
condiciones extremas de vida).
Células Procariotas
• Arqueobacterias: estos
seres, son muy antiguos
en el planeta. de hecho se
cree que fueron los
primeros en aparecer y
además se cree que de
existir vida en otros
planetas como Marte se
encontrarían a este tipo
de bacterias. Estos
organismos tienen
muchas historias que
contarnos, se han hecho
muchas investigaciones
sobre ellas y se intentan
responder muchas
interrogantes sobre el
origen de la vida en
nuestro planeta
Células Procariotas
•
De acuerdos a sus hábitos de
vida, las arqueobacterias, se
dividen en tres grupos:
a) Termófilas: requieren de
sulfuros y se desarrollan a
temperaturas de 80-100º C en
medios muy ácidos. Las hay
aerobias y anaerobias. Habitan
en zonas muy calientes como
áreas volcánicas, géiseres y
manantiales.
b) Halófitas: son
microorganismos aerobios
(necesitan oxígeno para vivir)
que viven en ambientes
acuáticos con alto contenido
salino, de hasta un 25% de
cloruro de sodio.
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• c) Las metanogénicas:
utilizan en su metabolismo
el hidrógeno y el carbono
como fuente de energía.
Son microorganismos
anaerobios (viven en
ausencia de oxígeno) por
excelencia. Producen gas
metano que al acumularse
en el ambiente sirve como
fuente natural de gas
industrial. Las
metanogénicas habitan en
el intestino de los animales
y en el estómago de los
rumiantes.
Células Procariotas
Las Bacterias o eubacterias: son
microorganismos que habitan en el aire,
suelo, agua y cuerpo de otros organismos.
Son procariotas, unicelulares de organización
muy sencilla.
Características:
a) Tamaño: El tamaño microscópico de las
bacterias está determinado por el tipo de
bacteria que se trate y por las condiciones
ambientales (nutrientes, sales, temperatura,
tensión superficial). La unidad de medida
bacteriana es el micrómetro , que equivale a
1/1000 milímetros (10-3 mm) = 1
micrómetro). Para darse una idea de su
tamaño se calcula que en un centímetro
cúbico cabe alrededor de un millón de
billones de bacilos de tamaño medio.
b) Forma: Las bacterias difieren en la forma,
las hay esféricas u ovales llamadas cocos,
alargadas cilíndricas en forma de bastón se
les denomina bacilos, en forma de espiral o
helicoidal, los espirilos, en forma de coma las
llamadas vibrios y algunas en forma cuadrada
con lados y esquinas en ángulo recto. La
forma de la bacteria puede ser modificada
por las condiciones ambientales.
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c) Composición Las bacterias están constituidas por un 70% de agua y un 30% de materia seca, de
esta materia seca el 70% corresponde a proteínas, el 3% a ADN, el 12% a ARN, el 5% a azucares, el
6% lípidos y el 4% a minerales.
d) Estructura de las bacterias : Dentro de este grupo se encuentra la pared celular, los flagelos,
esporas, fimbrias o pelos y cápsula. Estas estructuras no siempre se encuentran en todas las
bacterias, por lo tanto se consideran variables, razón por la cual se estima que no son esenciales. La
célula bacteriana consta de: pared celular, membrana plasmática, mesosomas, ribosomas,
citoplasma, gránulos, vesículas, plásmidos, flagelos, fimbrias o pili, cápsulas y endosporas.
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• Pared celular: es una estructura rígida, se encuentra rodeando la membrana
citoplasmática de casi todas las bacterias, posee una gran rigidez lo cual le
confiere gran resistencia. Se considera esencial para el desarrollo y división
bacteriana; cumple con dos funciones importantes: mantener la forma de la
célula y evitar que la célula colapse debido a las diferencias de presión
osmótica por el constante intercambio de fluidos.
Células Procariotas
•
•
Membrana plasmática: Luego de la
pared celular se encuentra la membrana
plasmática, estructura lipoproteica con
permeabilidad selectiva, puesto que
regula qué sustancias entran y salen de
la célula, separando activamente el
contenido celular de los fluidos que la
rodean. Es así que aquellas moléculas
como el agua, el oxígeno o el dióxido de
carbono, que son de pequeño tamaño
molecular, pueden difundir libremente
de y hacia la célula, mientras que las
macromoléculas como los hidratos de
carbono o los aminoácidos lo hacen de
manera regulada mediante proteínas
especializadas que transportan a dichas
sustancias por todo el espesor de la
membrana plasmática.
En la membrana plasmática se localizan
también enzimas que intervienen en la
producción de energía (ATP), función
que en la célula eucariótica cumple la
mitocondria.
Células Procariotas
•
•
Mesosomas: son invaginaciones
(repliegues y extensiones) de la
membrana plasmática que contienen
enzimas que participan en la
duplicación del ADN. Los mesosomas
intervienen en procesos metabólicos y
de reproducción de la célula
bacteriana.
Citoplasma: presenta un aspecto
viscoso, en él se encuentran:
materiales de reserva, ARN, ribosomas,
un nucleoide ubicado en su zona
central donde se encuentra la mayor
parte del ADN bacteriano. En algunas
bacterias se encuentran dispersos por
el citoplasma fragmentos circulares de
ADN con información genética
llamados plásmidos y pigmentos
fotosintéticos en el caso de bacterias
fotosintéticas. En el citoplasma se
realizan los procesos metabólicos de la
célula bacteriana.
Células Procariotas
• Ribosomas son organelos con
apariencia de gránulos, algunos
se hallan dispersos en el
citoplasma bacteriano y otros se
agrupan en cadena y se les
denomina polirribosomas; están
compuestos por ácido
ribonucleico - ARN (60%) y
proteína (40%). Su función es la
síntesis de proteína.
• Región nuclear (no núcleo) está
localizada centralmente en la
célula, se compone
principalmente de ADN aunque
también puede encontrarse ARN
y proteínas asociadas a éste. El
ADN esta dispuesto en un
cromosoma largo y circular,
algunas veces llamado nucleoide,
o cuerpo cromatínico.
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• Gránulos o cuerpos de
inclusión: son materiales de
reserva como lípidos,
hierro, azufre que se
almacenan en el citoplasma,
en los períodos de
suficiente aporte nutricional
para ser utilizados en
épocas de inanición
• Vesículas: se encuentran en
ciertas bacterias que
habitan en lagos estas
vesículas les sirven para
flotar, contrarrestando la
atracción gravitatoria, y así
lograr el óptimo de luz
Células Procariotas
• Plásmidos: son pequeñas moléculas
circulares de ADN extracromosómico,
se encuentran en la región nuclear de
algunas bacterias. Los plásmidos
contienen información genética para la
bacteria complementaria a la
contenida en el nucleoide y que le es
útil para su supervivencia en
condiciones desfavorables; por
ejemplo el código que hace resistentes
a las bacterias a los antibióticos, la
capacidad de apareamiento, la
resistencia y la tolerancia a los
materiales tóxicos. Los plásmidos son
muy utilizados en ingeniería genética
ya que por su tamaño resulta fácil
manipularlos; se pueden aislar,
introducir en ellos información e
introducirlos en otras células
bacterianas viables en las cuales se
expresa la información que ellos
portan.
Células Procariotas
•
•
Flagelos: Para el desplazamiento, la mayor parte de las procariotas utilizan prolongaciones
denominadas flagelos, que se unen a la pared o a la membrana plasmática. Las bacterias que poseen
flagelos tienen movilidad, o sea, el movimiento de traslación de un punto a otro en forma rápida y de
zig zag permitiéndoles responder a estímulos químicos o luminosos. Los flagelos permiten a la
mayoría de bacterias la movilidad en medios líquidos.
Fimbrias o pili: muy numerosos y cortos, se encuentran relacionadas con diversas funciones como la
de adherencia a las superficies de tejidos, sitios de adsorción para virus bacterianos y además
pueden servir como pelos sexuales para el paso de ADN de una célula a otra, no tienen función de
motilidad
Células Procariotas
•
•
Cápsula: es una estructura de material viscoso que rodea la pared celular de muchas bacterias que
se encuentran en su ambiente natural. La cápsula no cumple ninguna función metabólica pero
sirve de protección, cuando una bacteria encapsulada invade a un huésped, la cápsula evita que los
mecanismos de defensa del huésped destruyan la bacteria, permite la adhesión de bacterias
hermanas para la formación de colonias, igualmente permite a las bacterias adherirse a diversos
tejidos animales, piezas dentales, partes de algunos vegetales como las raíces, a las rocas, etc.
Endosporas: son estructuras generalmente de forma esférica que se forman en ciertas bacterias
como respuesta a condiciones ambientales adversas (poca humedad, temperaturas extremas,
agentes químicos y físicos etc.). Cuando las condiciones ambientales vuelven a ser favorables la
endospora se transforma de nuevo a la forma vegetativa
Células Procariotas
e) Reproducción: Generalmente las bacterias se reproducen asexualmente por fisión binaria o
bipartición, unas pocas por gemación. Durante la bipartición la célula bacteriana origina dos
células iguales o clones. El resultado de la fisión binaria son dos células hijas por cada célula
madre, así, una célula se divide en dos, dos en cuatro y cuatro en ocho y así sucesivamente. La
división empieza en el centro de la bacteria por una invaginación de la membrana citoplasmática
que da origen a la formación de un tabique transversal. El proceso de división ocurre en tres fases
principales:
a) Elongación o alargamiento de la célula y duplicación del material genético o ADN,
b) Separación del ADN dentro de las células hijas formadas y
c) La citocinesis o separación celular.
Células Procariotas
Utilidad de las bacterias: Las bacterias
son útiles:
a) Para fijar el nitrógeno atmosférico
que es tomado por las plantas y luego
transferido a los animales.
b) En la descomposición la materia
orgánica muerta ayudando de esta
manera a la fertilización del suelo.
c) En la producción de algunos
antibióticos.
d) En la producción de determinadas
enzimas.
e) En la elaboración de productos
lácteos como: queso, yogur,
mantequilla.
f) En la producción de vinagre.
g) En la producción de curtido de cueros
(pieles).
h) En la depuración de aguas residuales.
i) La bacteria Echerichia coli ha sido
manipulada genéticamente para
producir insulina.
Células Procariotas
Enfermedades de origen bacteriano: Las
bacterias pueden ocasionar enfermedades,
entre las bacterias más perjudiciales
tenemos:
a) Clostridium Tetani: es el causante del
tétano cuando la herida se contamina con
ésta bacteria, la cual afecta el sistema
nervioso causando rigidez muscular y la
muerte.
b) El bacilo de Koch o Mycobacterium
tuberculosis que causa la tuberculosis
cuando la persona enferma tose y en su
esputo se libera el bacilo.
c) El bacilo Salmonella typhi causante del tifo
a través de alimentos contaminados con
excretas.
d) El bacilo Corynebacterium diphtheriae
que produce una infección del sistema
respiratorio, la difteria, que además lesiona
el corazón y el sistema nervioso ocasionando
la muerte.
e) La espiroqueta Treponema pallidum que
produce una enfermedad de trasmisión
sexual denominada sífilis.
f) La Brucella, bacteria que causa la
brucelosis por contacto con ganado
infectado, leche o carne contaminada y en la
mujer provoca el aborto espontáneo.
Células Procariotas
•
Cianobacterias: conocidas
comúnmente como algas verdeazuladas por su color verde-azulado
(a veces rojizas), son fotosintéticas,
ya que transforman la energía
lumínica en energía química,
almacenada en carbohidratos.
Pueden vivir sobre las rocas, los
suelos húmedos y las aguas dulces o
saladas. Se supone que las
cianobacterias fueron las que
formaron el oxígeno que se liberó en
la primitiva atmósfera terrestre. Al
ser responsables de la primera
acumulación de oxígeno en la
atmósfera, las cianobacterias han
tenido una enorme relevancia en la
evolución de nuestro planeta y de la
vida en él. Las cianobacterias
contienen pigmentos de color verde,
la clorofila, de color rojo, la
ficoeritrina y azul, la ficocianina.
Células Procariotas
• En la actualidad presentan una
amplia distribución ecológica,
encontrándose en ambientes muy
variados, tanto terrestres como
marítimos, e incluso en los más
extremos. Su principal forma de vida
es la fijación de CO2 y nitrógeno
atmosférico contribuyendo de
manera importante a la
productividad primaria global de la
Tierra.
• Muchas cianobacterias, por ejemplo,
Anabaena azolla juegan un papel
importante en el desarrollo de
cultivos como el arroz. Anabaena
azollae , en simbiosis con helechos,
proporciona hasta 50 kg de
nitrógeno, siendo la utilización de
este sistema fijador general en
muchas regiones del sudeste asiático.
Células Procariotas
• En síntesis, dentro de los
ecosistemas las procariotas
establecen relaciones con lo
seres vivos, ya sea favorables
como en las simbiosis o
perjudiciales como en el
parasitismo. No obstante, son
de suma importancia por su
papel en la descomposición de
la materia orgánica en
inorgánica como así también
en los ciclos biogeoquímicos,
en especial en el ciclo del
carbono y del nitrógeno.