Fundamentos de la Biología Celular y Bacteriana: Estructura, Función y Diversidad

La Célula: Unidad Fundamental de la Vida

La célula es la unidad morfológica, fisiológica y genética de todos los seres vivos; es la unidad básica de la vida y contiene la información necesaria para controlar sus funciones.

Características Generales de la Célula

• Tamaño: Varía dependiendo de si es animal o vegetal y de su función, así como por la capacidad de funcionamiento del núcleo o la captación de nutrientes.
• Forma: Depende de múltiples factores como la edad, el tipo, la fase funcional, etc.

Estructura Celular: La Membrana Plasmática

La célula está estructurada por una membrana plasmática que regula el transporte de sustancias entre la célula y el exterior, y recibe señales de diversos estímulos. Esta membrana contiene tres tipos de lípidos (esteroles, fosfolípidos y glucolípidos) y dos de proteínas (integrales y periféricas).

Funciones de la Membrana Plasmática

Sus funciones principales son:

• Actuar como barrera selectiva.
• Adhesión.
• Intercambio de señales.
• División celular, entre otras.

La membrana se compone de invaginaciones, microvellosidades y estereocilios.

Componentes Internos y Procesos Celulares

La célula contiene ADN que se encuentra libre en el citoplasma junto con los ribosomas, vacuolas y clorosomas. A veces, posee una cápsula formada por polisacáridos que permite el intercambio de nutrientes.

El citoplasma se compone de ribosomas, clorosomas, flagelos (que permiten el movimiento) e inclusiones, entre otros.

Reproducción y Nutrición Celular

• Las células se reproducen asexualmente por bipartición o fisión binaria.
• Se relacionan a través de varias maneras de locomoción.
• Se alimentan a través de la fotosíntesis o la quimiosíntesis.

Mecanismos de Transferencia Genética en Células

La célula puede transformarse por la captación de fragmentos de ADN de otra bacteria dispersa en el medio. Para la transducción, se introduce ADN de otra bacteria infectada a través de un virus que actúa como vector.

Las Bacterias: Microorganismos Procariotas

Las bacterias son microorganismos con células procariotas y son los organismos vivos más distribuidos en la naturaleza.

Tipos de Bacterias

Existen varios tipos de bacterias, como las cianobacterias, que son fotosintéticas y fijadoras de nitrógeno.

Reproducción y Transferencia Genética Bacteriana

Se reproducen asexualmente por bipartición o gemación; no hay reproducción sexual. Sin embargo, la transferencia genética puede ocurrir por:

• Transformación: Se transfiere un fragmento de ADN libre desde la bacteria donadora hasta la bacteria receptora, y el contacto no es necesario.
• Transducción: Se transfieren fragmentos génicos desde la bacteria donadora a la receptora a través de virus.
• Conjugación: Se transfieren plásmidos conjugativos a través del contacto entre la célula donadora y la receptora.

Metabolismo Bacteriano

• Las cianobacterias contienen clorofila y llevan a cabo una fotosíntesis oxigénica en la que el agua se utiliza como donador de electrones y se desprende oxígeno.
• Las bacterias anoxigénicas fotosintéticas (verdes o rojas) realizan la fotosíntesis anoxigénica utilizando como donadores de electrones el azufre.
• Las que tienen el metabolismo quimiolitótrofo obtienen la energía de compuestos inorgánicos.
• Las bacterias Pseudomonas tienen un metabolismo quimiorganótrofo y son capaces de metabolizar muchos compuestos orgánicos, incluso aquellos difíciles de biodegradar.
• Las enterobacterias están asociadas al tracto intestinal de los mamíferos.

Arqueobacterias (Arqueas): Vida en Ambientes Extremos

Las arqueobacterias (o Arqueas) tienen una membrana con lípidos exclusivos en los que el glicerol se une por enlaces éter a las cadenas laterales; presentan una organización procariota y su pared celular nunca tiene peptidoglicanos. Se encuentran en ambientes extremos:

• Las halófilas se desarrollan en medios hipersalinos.
• Las metanógenas en ambientes anaerobios y producen metano.
• Las hipertermófilas en ambientes con temperaturas extremas.

Realizan un metabolismo anaerobio, aerobio y respiratorio.