Estructura y Genética de Células Procariotas: Una Revisión
Estructura General de una Célula Procariota (Eubacteria)
Cápsula
Algunas bacterias presentan una envuelta mucosa y gelatinosa alrededor de la pared, formando una matriz llamada cápsula. Esta estructura permite retener agua, evitando la desecación. Facilita la unión con superficies, otras bacterias (en colonias) y organismos a parasitar, incrementando su capacidad colonizadora. Ciertas cepas, como Streptococcus pneumoniae, solo son patógenas cuando poseen cápsula (factor transformante, Griffith 1928).
Citoplasma
El citoplasma, también llamado protoplasma, es una matriz gelatinosa compuesta principalmente por agua. No debe confundirse con el protoplasto, célula sin pared expuesta a la membrana plasmática. La membrana plasmática bacteriana tiene repliegues internos llamados mesosomas, que aumentan la superficie interna y ayudan en funciones como la replicación del ADN y el transporte de H+ y e- en la respiración o fotosíntesis. En el citoplasma se encuentran los ribosomas 70S (50S+30S), esenciales para la síntesis proteica. Debido a la falta de compartimentación, se forman inclusiones citoplasmáticas como reservorios de compuestos:
- Inclusiones polisacáridas: glucógeno, almidón.
- Gránulos de poli-β-hidroxibutírico: fuente de carbono.
- Inclusiones de hidrocarburos: fuente de carbono.
- Gránulos de polifosfato: fuente de fósforo.
- Glóbulos de azufre: acumulación de azufre.
- Gránulos de cianoficina.
- Ficobilisomas: pigmentos fotosintéticos.
- Carboxisomas: enzima ribulosa-bifosfato-carboxilasa.
- Clorosomas: pigmentos fotosintéticos en bacterias verdes.
- Magnetosomas: magnetita, sensibles al campo magnético.
- Vacuolas de gas: regulan la flotabilidad.
Las bacterias pueden tener fragmentos de ADN independientes llamados episomas y plásmidos, que proporcionan información genética extra, como resistencia a antibióticos (plásmidos R) y producción de toxinas. Estos se replican y transfieren independientemente.
Nucleoide Bacteriano
El material genético bacteriano es un único cromosoma circular de doble hélice, asociado a proteínas no histonas y unido a los mesosomas. No posee envoltura nuclear y es haploide. La división por bipartición produce clones, limitando la variabilidad genética. Para incrementarla, ocurren procesos parasexuales: transformación, conjugación y transducción.
Procesos Parasexuales
Transformación
Las bacterias adquieren fragmentos de ADN del medio externo.
Conjugación
Transferencia de plásmidos entre bacterias mediante el pili conjugativo.
Transducción
Transferencia de material genético mediante bacteriófagos.