Saltar al contenido

¿Qué diferencia a una célula procariota de una eucariota?

Una célula procariota, la de una bacteria, funciona como un estudio de una sola sala: el ADN queda a la vista, sin cuarto cerrado. Una célula eucariota, la de un animal, una planta o un hongo, se parece a una casa con habitaciones cerradas, y una de ellas, el núcleo, guarda el ADN.

Una célula pequeña en forma de cápsula junto a otra mucho mayor, con un compartimento central redondo y otros más pequeños.
La célula procariota no tiene núcleo; la eucariota guarda en él su ADN.

En una frase

Las células de animales, plantas y hongos guardan el ADN en un núcleo cerrado y reparten el trabajo en más compartimentos; las de las bacterias carecen de ese cuarto. Una de esas habitaciones, la mitocondria, desciende de una bacteria que se quedó a vivir dentro.

Qué vas a aprender

  • Distinguir una célula procariota de una eucariota por el lugar donde guarda el ADN.
  • Explicar qué cambia en el trabajo de una célula cuando su interior está dividido.
  • Razonar por qué el tamaño da una pista y no una respuesta segura.
  • Contar de dónde salió la mitocondria, una de las habitaciones de la célula eucariota.

Esquema · proceso

De bacteria inquilina a mitocondria

  1. Una bacteria entraUna bacteria vive dentro de otra célula, que lo más probable es que fuera una arquea.
  2. Forman un conjuntoCon el tiempo las dos acaban formando un conjunto: la bacteria inquilina pasa a ser parte de la célula.
  3. El ADN se reduceParte de las instrucciones de la bacteria pasa al núcleo y le queda un ADN muy reducido, en anillos.
  4. Nace la mitocondriaLo que queda de aquella bacteria produce la energía de la célula, en los tabiques interiores de la mitocondria.
Muestra cómo, según lo más probable, una bacteria que vivía dentro de otra célula acabó convertida en mitocondria. Datos: los de las fuentes citadas en esta página.

Cómo funciona

Las bacterias y las arqueas son procariotas. Las arqueas son microbios de aspecto tan parecido al de las bacterias que tardaron en reconocerse como un grupo aparte. Los animales, las plantas y los hongos están hechos de células eucariotas.

Una célula eucariota se parece a una casa con tabiques y puertas, y una célula procariota, a un estudio de una sola sala. Los tabiques son láminas finas de grasa, las membranas. Cada habitación con trabajo propio es un orgánulo, y todas las eucariotas tienen orgánulos cerrados por membrana. Así, las eucariotas tienen núcleo y otros compartimentos cerrados por membrana, y las procariotas no.

La diferencia más visible está en el ADN, que hace de archivo de instrucciones. En la casa, ese archivo ocupa un despacho cerrado, el núcleo. En el estudio forma un montón apretado en el centro de la sala, sin tabique alrededor. Casi todas las bacterias carecen de ese despacho, y su archivo, formado por una o pocas piezas largas de ADN, los cromosomas, sueltas en la célula, es mucho más pequeño. El de una eucariota puede ser muchísimas veces mayor.

Tener despacho cambia la forma de trabajar. Para fabricar una proteína, la célula copia primero un trozo de ADN y luego usa esa copia. Con núcleo, las dos tareas quedan separadas. En una bacteria ocurren juntas, en la misma sala.

Otra habitación tiene historia propia. La mitocondria, la pieza que produce la energía, empezó siendo una inquilina: una bacteria que vivió dentro de otra célula y acabó formando un conjunto con ella. Lo más probable es que la célula que la acogió fuera una arquea. Ese cambio se sitúa hace unos 1.500 millones de años, según una de las estimaciones. De aquella bacteria le queda un ADN muy reducido, en anillos parecidos a los bacterianos, porque parte de sus instrucciones pasó al núcleo. Las bacterias sacan la energía en la membrana que las rodea; las eucariotas, en los tabiques interiores de la mitocondria. Unas células tienen pocas mitocondrias y otras miles, y las que gastan más energía tienen más: es lo que ocurre en el músculo del corazón, cuyas células guardan miles de copias del ADN mitocondrial. Sobre cuánta ventaja dio esa unión no hay acuerdo, y el origen del núcleo también se discute.

El tamaño también suele separarlas. La bacteria típica es pequeña y sencilla, y la eucariota típica, mayor y más compleja, aunque hay excepciones en los dos sentidos: la talla por sí sola no decide a qué grupo pertenece una célula. Dentro de una bacteria las sustancias dependen de la difusión, es decir, se extienden poco a poco por sí mismas, sin que nada las transporte, y eso solo funciona bien en una célula pequeña. Ocurre como en un estudio sin pasillos: cuanto mayor fuera la sala, más tardaría cualquier cosa en llegar de un extremo a otro. La eucariota cuenta con una red de fibras internas y unos motores diminutos que mueven carga, y por eso puede ser mayor.

Comparación

Procariota y eucariota, lado a lado

AspectoProcariotaEucariota
Dónde está el ADNMontón apretado en el centro, sin tabique alrededorDentro del núcleo, un despacho cerrado
CompartimentosSin orgánulos cerrados por membranaNúcleo y otros compartimentos cerrados por membrana
Fabricar una proteínaCopiar el ADN y usar la copia ocurren juntasLas dos tareas quedan separadas
Sacar la energíaEn la membrana que rodea la célulaEn los tabiques interiores de la mitocondria
Tamaño típicoPequeña y sencillaMayor y más compleja
Compara lo típico de cada tipo de célula; el tamaño por sí solo no decide, porque hay excepciones en los dos sentidos. Datos: los de las fuentes citadas en esta página.

Casos

Escherichia coli. Esta bacteria mide unas dos milésimas de milímetro y sirve de modelo de procariota. Su ADN forma un anillo en la zona central, sin envoltura. Una bacteria sencilla se resume en tres cosas: una pared, un interior acuoso y el ADN. La pared mantiene la forma y evita que la célula reviente.

Thiomargarita namibiensis. En esta bacteria, la parte viva forma una capa de menos de dos milésimas de milímetro alrededor de un enorme depósito interior. Aun así, la célula llega a 0,75 milímetros de diámetro, una talla enorme para una bacteria.

Lo que se suele confundir

Sin núcleo, el ADN está en desorden. Está compactado en una zona central, aunque nada lo envuelva.

Una célula grande tiene que ser eucariota. El tamaño solo describe lo típico, y una bacteria como Thiomargarita lo muestra: puede ser enorme y seguir siendo una bacteria.

Las eucariotas sustituyeron a las procariotas. Elefantes y secuoyas son eucariotas, pero las procariotas no se han extinguido y dominan en número y en masa total de seres vivos.

Conceptos clave

  • Célula procariota: célula sin núcleo, como las de las bacterias y las arqueas.
  • Célula eucariota: célula con núcleo y con otros compartimentos envueltos en membrana.
  • Membrana: lámina fina de grasa que rodea la célula y divide su interior.
  • Orgánulo: parte de la célula con una función propia.
  • Núcleo: orgánulo envuelto en membrana donde está el ADN de una eucariota.
  • Mitocondria: orgánulo que produce energía y procede de una antigua bacteria.

Del glosario

Otros términos de esta página, explicados en la lección que los enseña.

Célula

Unidad más pequeña de vida, de la que está compuesto cualquier ser vivo. ¿Qué es una célula y qué partes tiene?

ADN

Molécula larga que conserva las instrucciones de la célula. ¿Qué son el ADN, el ARN y las proteínas?

Bacteria

Es un ser vivo hecho de una única célula, demasiado pequeño para verlo sin ayuda. ¿Por qué las bacterias son seres tan importantes?

Procariota

Célula que carece de núcleo, como la de una bacteria o la de una arquea. ¿Qué son las arqueas y en qué se diferencian de las bacterias?

Eucariota

Célula que sí tiene núcleo, como las que forman un hongo, un roble o una persona. ¿Qué son las arqueas y en qué se diferencian de las bacterias?

Arquea

Ser vivo de una única célula sin núcleo, con aspecto de bacteria y perteneciente a un grupo distinto. ¿Qué son las arqueas y en qué se diferencian de las bacterias?

Cromosoma

Es cada uno de los paquetes en que se enrolla el ADN copiado. ¿Cómo se reproducen las células para reemplazar células dañadas o muertas?

Proteína

Cadena de aminoácidos plegada que realiza una tarea en la célula. ¿Qué son el ADN, el ARN y las proteínas?

Glosario completo

Actividad de repaso

  1. Un microscopio muestra una célula con el ADN apretado en el centro y sin ninguna envoltura. ¿De qué tipo es y por qué?

    Ver respuestaOcultar respuesta · pregunta 1

    Es procariota, porque le falta el despacho cerrado que define a las eucariotas.

  2. ¿Qué separa el núcleo en el trabajo de una célula?

    Ver respuestaOcultar respuesta · pregunta 2

    Separa dos tareas: copiar un trozo de ADN y fabricar la proteína. En una bacteria ocurren juntas.

  3. ¿Por qué medir una célula no basta para clasificarla?

    Ver respuestaOcultar respuesta · pregunta 3

    La talla solo describe lo típico, y existen bacterias grandes y otras excepciones.

  4. ¿Cómo puede una bacteria llegar a 0,75 milímetros si dentro de ella las sustancias dependen de la difusión?

    Ver respuestaOcultar respuesta · pregunta 4

    Su parte viva forma una capa muy delgada alrededor de un depósito enorme, así que las sustancias recorren poca distancia.

  5. ¿Qué rasgo del ADN de la mitocondria encaja con su pasado de inquilina?

    Ver respuestaOcultar respuesta · pregunta 5

    Sus moléculas en anillo recuerdan a las de las bacterias.

Para recordar

  • El lugar del ADN marca la frontera más fácil de ver entre los dos tipos de célula.
  • Animales, plantas y hongos son eucariotas; las bacterias y las arqueas, procariotas.
  • Dentro de una bacteria las sustancias se reparten por difusión, y eso limita cuánto puede crecer.
  • El tamaño orienta, pero hay excepciones en los dos grupos.
  • La mitocondria conserva rastros de su vida como bacteria.

Referencias

  1. Lynch M, Marinov GK. Membranes, energetics, and evolution across the prokaryote-eukaryote divide. eLife. 2017;6:e20437. doi:10.7554/elife.20437 PMID: 28300533Licencia CC BY
  2. Martin WF, Garg S, Zimorski V. Endosymbiotic theories for eukaryote origin. Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences. 2015;370(1678):20140330. doi:10.1098/rstb.2014.0330 PMID: 26323761Licencia CC BY
  3. Boguszewska K, Szewczuk M, Kaźmierczak-Barańska J, Karwowski BT. The Similarities between Human Mitochondria and Bacteria in the Context of Structure, Genome, and Base Excision Repair System. Molecules (Basel, Switzerland). 2020;25(12):E2857. doi:10.3390/molecules25122857 PMID: 32575813Licencia CC BY
  4. Theriot JA. Why are bacteria different from eukaryotes? BMC biology. 2013;11:119. doi:10.1186/1741-7007-11-119 PMID: 24330667Licencia CC BY 2.0

Para profundizar

Sitios web · ver todos

Revista científica · Universitario

Cell

cell.com

Revista científica que publica investigación original revisada por pares en biología celular, molecular y otras ciencias de la vida, junto con artículos de revisión y comentarios.

Institución · Universitario · En inglés

Institute of Cell Biology

izb.unibe.ch

Instituto de investigación de la Universidad de Berna centrado en biología celular y molecular, con trabajos sobre interacciones huésped-patógeno, epigenética, biogénesis de orgánulos y biología de sistemas; publica noticias de sus estudios científicos.