Institución · Universitario
ASCB (American Society for Cell Biology)
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Sociedad científica dedicada a la biología celular que ofrece publicaciones, recursos educativos y información sobre investigación en el campo.
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.
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.
Esquema · proceso
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
| Aspecto | Procariota | Eucariota |
|---|---|---|
| Dónde está el ADN | Montón apretado en el centro, sin tabique alrededor | Dentro del núcleo, un despacho cerrado |
| Compartimentos | Sin orgánulos cerrados por membrana | Núcleo y otros compartimentos cerrados por membrana |
| Fabricar una proteína | Copiar el ADN y usar la copia ocurren juntas | Las dos tareas quedan separadas |
| Sacar la energía | En la membrana que rodea la célula | En los tabiques interiores de la mitocondria |
| Tamaño típico | Pequeña y sencilla | Mayor y más compleja |
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.
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.
Otros términos de esta página, explicados en la lección que los enseña.
Unidad más pequeña de vida, de la que está compuesto cualquier ser vivo. ¿Qué es una célula y qué partes tiene?
Molécula larga que conserva las instrucciones de la célula. ¿Qué son el ADN, el ARN y las proteínas?
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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?
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Cadena de aminoácidos plegada que realiza una tarea en la célula. ¿Qué son el ADN, el ARN y las proteínas?
Un microscopio muestra una célula con el ADN apretado en el centro y sin ninguna envoltura. ¿De qué tipo es y por qué?
Es procariota, porque le falta el despacho cerrado que define a las eucariotas.
¿Qué separa el núcleo en el trabajo de una célula?
Separa dos tareas: copiar un trozo de ADN y fabricar la proteína. En una bacteria ocurren juntas.
¿Por qué medir una célula no basta para clasificarla?
La talla solo describe lo típico, y existen bacterias grandes y otras excepciones.
¿Cómo puede una bacteria llegar a 0,75 milímetros si dentro de ella las sustancias dependen de la difusión?
Su parte viva forma una capa muy delgada alrededor de un depósito enorme, así que las sustancias recorren poca distancia.
¿Qué rasgo del ADN de la mitocondria encaja con su pasado de inquilina?
Sus moléculas en anillo recuerdan a las de las bacterias.
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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.
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Instituto de investigación que estudia los mecanismos básicos de la biología celular, como la división celular, la adhesión, la polaridad y el transporte intracelular, combinando biología, física, matemáticas e informática.