4.2 La cèl·lula procariota

La cèl·lula procariota (del grec pros = ‘abans’ i karion = ‘nucli’) es caracteritza per no disposar de nucli cel·lular diferenciat, és a dir, el seu ADN no està confinat a l’interior d’una membrana, sinó que està en una regió irregular del citoplasma anomenada nucleoide.

En l’evolució biològica, es considera que els procariotes van sorgir abans que els eucariotes i se situen en la base evolutiva dels éssers vius.

Els éssers vius que tenen cèl·lules procariotes són organismes unicel·lulars. Els organismes procariotes es divideixen en dos grans dominis:

  • Domini Bacteria: Eubacteris. Bacteris veritables. Són microorganismes unicel·lulars procariotes àmpliament distribuïts per tot el planeta.
  • Domini Archaea: Arqueobacteris. Microorganismes unicel·lulars procariotes molt primitius que, en general, viuen en ambients molt extrems. No són patògens.

La majoria de les cèl·lules procariotes són de mida petita, des de menys d’una micra fins a unes poques micres, igual a la mida d’alguns orgànuls de les cèl·lules eucariotes.

Les cèl·lules procariotes són estructuralment més simples que les cèl·lules eucariotes. 

Els bacteris són els procariotes més estudiats i, per tant, més ben coneguts. Es tracta de microorganismes molt senzills, uns autòtrofs i altres heteròtrofs.

La mida mitjana dels bacteris és d’entre 1 i 30 micròmetres i pel que fa a la seva morfologia, es distingeixen diversos tipus: cocs (esfèrics), bacils (allargats i semblants a un cilindre bastó); vibrió (allargats i corbats com una coma); i espirils (bastó de morfologia helicoidal).

En línies generals, una cèl·lula procariota presenta la següent estructura:

Cèl·lula procariota. Font de la imatge: www.blinklearning.com

 

  • La càpsula bacteriana és una capa formada per glúcids i glucoproteïnes que es troba per sobre de la paret cel·lular. Tot i que no està present en totes les cèl·lules procariotes, apareix en la majoria dels bacteris patògens. La càpsula bacteriana regula l’intercanvi d’aigua, ions i nutrients entre el medi extern i l’interior de la cèl·lula i protegeix la cèl·lula de la dessecació. També facilita l’adherència del bacteri sobre diversos substrats i impedeix l’acció fagocítica d’altres cèl·lules dificultant el reconeixement del bacteri, per això també compleix una funció defensiva.
  • La paret bacteriana és una capa resistent i rígida que es localitza a l’exterior de la membrana plasmàtica a les cèl·lules procariotes. En els bacteris està constituïda per un peptidoglicà anomenat mureïna que dona forma als bacteris. Els arqueobacteris, en canvi, no tenen peptidoglicà a la paret cel·lular. 

Hi ha dos tipus de paret bacteriana, que es posen de manifest amb la tinció de Gram i que ens permeten dividir els bacteris en dos grans grups:

La paret dels bacteris grampositius està formada per una gruixuda capa de mureïna amb polisacàrids i proteïnes associats.

La paret dels bacteris gramnegatius és biestratificada, amb una capa inferior prima formada per mureïna i una capa superior formada per una bicapa lipídica amb moltes proteïnes englobades. A la cara externa de la bicapa lipídica hi ha associades glucolípids i a la cara interna hi ha associades lipoproteïnes que serveixen d’ancoratge a la mureïna.

  • La membrana plasmàtica està formada per una bicapa de fosfolípids i, a diferència de les cèl·lules eucariotes, no conté colesterol.  Està travessada per una gran quantitat de proteïnes (80%), relacionades amb les diferents activitats cel·lulars. La membrana és utilitzada com a ancoratges de diverses estructures com pili, fímbria i flagels.
  • El citoplasma és l’espai que es troba dins de la membrana plasmàtica. En el citoplasma de la cèl·lula procariota trobem moltes menys estructures que en la cèl·lula eucariota. Les estructures que podem trobar en el citoplasma procariota són: ribosomes, inclusions, carboxisomes, clorosomes i vesícules gasoses.
  • Els ribosomes dels procariotes els ribosomes tenen un coeficient de sedimentació de 70 S. Contenen un 66 % d’ARNr i es divideixen en dues subunitats de diferent mida:
    • Subunitat major: El coeficient de sedimentació és 50 S.
    • Subunitat menor: El coeficient de sedimentació és 30 S. 
  • El nucleoide, regió situada al centre de la cèl·lula i no separada de la resta del citoplasma per cap membrana (per això no es considera un nucli veritable), que conté el material genètic constituït per una molècula d’ADN circular bicatenari
  • Plasmidis, el material genètic extracromosòmic. Són molècules circulars de DNA molt petites, diminutes, que porten molt poca informació genètica i que els bacteris tenen la capacitat d’intercanviar a través de la conjugació bacteriana.
  • Flagels: La majoria dels procariotes mòbils es desplacen utilitzant flagels (del llatí flagellum, que significa fuet, látigo en castellà). Els flagels són apèndixs filamentosos llargs que propulsen els bacteris. Els bacteris desproveïts de flagels es coneixen com a àtrics. Les espècies bacterianes sovint difereixen d’una manera distintiva en el patró de distribució dels seus flagels i aquests patrons són útils per a la identificació de bacteris. Els bacteris monòtrics presenten un únic flagel; si aquest es localitza en un extrem, s’anomena flagel polar. Els bacteris amfítrics tenen un flagel a cada pol. Per contra, els bacteris lofòtrics posseeixen un grup de flagels en un o ambdós extrems. Els flagels es distribueixen força uniformement per tota la superfície en els bacteris perítrics. El filament del flagel (la part més llarga i vistosa) és un cilindre buit i rígid constituït per subunitats de la proteïna flagel·lina; alguns bacteris tenen baines que rodegen els seus flagels.
  • Pili: Són apèndixs filamentosos rectes i rígids, més curts i més fins (3-10 nm de diàmetre) que els flagels, i que apareixen en molts bacteris (sobretot Gram-negatius). La majoria estan compostos per un sol tipus de proteïna (la pilina). Hi ha dos tipus principals de pili (pilus, en singular):
  • Fímbries adhesives: funcionen com a adhesines, és a dir com a estructures per a l’adhesió a substrats vius o inerts.
  • Pili sexuals: Apareixen en menor nombre (d’1 a 10 per cèl·lula), i la seva funció és la de permetre els contactes inicials en la conjugació, com a òrgan de reconeixement entre el bacteri donador, dotat dels cabells sexuals, i la receptora, sense ell. Els seus gens són de localització plasmídica.

Vull tornar al tema principal: UD3 La teoria cel·lular

Vull continuar amb el següent apartat del tema: La cèl·lula eucariota.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà Els camps necessaris estan marcats amb *