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-En 1937, el biologo marino frances Edouard Chatt on sugirio el termino procariotique (“antes del nucleo”) para describir a las bacterias y el termino eucariotique (“nucleo verdadero”) para describir a todas las otras celulas. Ahora procariotas y eucariotas como una divergencia evolutiva fundamental.
-En 1960, los avances en microscopia electronica y tecnicas bioquimicas revelaron mas diferencias celulares que inspiraron muchas nuevas propuestas para la clasifi cacion de los organismos. En 1969, R. H. Whitt aker propuso una clasifi cacion de cinco reinos con base principalmente en la estructura celular y la forma en que los organismos obtienen nutrientes de su ambiente. *Fue propuesto por primera vez en 1949 por T. L. Jahn y F. Jahn en su libro How to Know the Protozoa ).
-A finales de la decada de 1970, Carl Woese, de la Universidad de Illinois, y sus colegas estudiaron las relaciones evolutivas entre los organismos al analizar su ARNr 16S. Demostro que existen dos grupos diferentes de procariotas, arqueas y bacterias. Woese argumento que los procariotas representan dos de las tres ramas principales de los organismos
- La hipotesis de Woese gano apoyo en 1996, cuando Carol J. Bult, del Instituto de Investigacion Genomica en Rockville, Maryland, reporto en la revista Science que ella y sus colaboradores secuenciaron el genoma completo de una arquea productora de metano, Methanococcus jannaschii.
La secuencia genetica indica que las arqueas tienen una combinacion de genes parecidos a los de las bacterias y los eucariotas
Las bacterias y arqueas son organismos unicelulares que, en contraste con las células eucariotas, no tienen organelos encerrados por membranas; la mayoría tienen una pared celular que rodea la membrana plasmática y tienen una sola molécula circular de ADN
Los procariotas constituyen dos de los tres dominios: Bacteria y Archaea.
BACTERIAS VERDADERAS
Dos formas procariotas basicas son esferica y de baston.
Los procariotas esfericos, conocidos como cocos , pares (diplococos), en cadenas largas
(estreptococos) o en cumulos irregulares que parecen racimos de uvas
(estafi lococos).
Los procariotas con forma de baston, llamados bacilos , pueden ocurrir como bastones individuales o como largas cadenas de bastones Algunos procariotas forman espirales. Si la celula con forma de espiral es fl exible, es una espiroqueta ; si es rigida, es un espirilo. Un espirilo con forma de coma se llama vibrio.
Una pared celular protege a la mayoría de los procariotas La mayoria de las celulas procariotas tienen una pared celular que rodea la membrana plasmatica. La pared celular brinda un rigido armazon que sostiene la celula y mantiene su forma. Las paredes bacteriales tienen una alta concentracion de solutos disueltos. La pared celular evita que la celula explote en condiciones hipotonicas (vea el capitulo. Por ende, la mayoria de las bacterias estan adaptadas a ambientes hipotónicos, deben mantenerse en soluciones isotonicas para evitar que exploten.
La pared celular bacterial incluye peptidoglicano , un complejo polimero que consiste de dos tipos inusuales de azucares (amino azucar) ligada con polipeptidos cortos. Los azucares y polipeptidos se unen para formar una sola macromolecula que rodea toda la membrana plasmatica.
se encoge ligeramente y permanece inactiva hasta que el agua esta disponible de nuevo Despues de la formacion de una endospora, a la pared celular de la celula original le ocurre lisis, lo que libera la endosporaDespues de la formacion de una endospora, a la pared celular de la celula original le ocurre lisis, lo que libera la endospora
Las arqueas no forman endosporas; estos procariotas producen enzimas unicas sobre la superfi - cie celular que las protege del frio, el calor y la desecacion.
ARQUEAS
El dominio Archaea consiste de dos grupos principales (fi los):Crenarchaeota
yEuryarchaeota
Las crenarqueotas consisten principalmente de termofilas extremas, arqueas que requieren una temperatura muy elevada o muy baja para crecer. La temperatura optima para muchos es mayor que 80 °C. Estas arqueas habitan ambientes muy calientes, en ocasiones muy acidos. Una especie se encuentra en las fuentes termales sulfurosas del Parque Yellowstone a temperaturas cercanas a 80°C y valores de pH de 1 a 2, el pH del acido sulfurico concentrado ( FIGURA 25-10a ). Otras habitan areas volcanicas bajo el mar. Una especie, que se encuentra cerca de profundos respiraderos hidrotermicos en el lecho marino del oceano Pacifico, vive a temperaturas que van de los
80 °C a los 120°C. En contraste, algunos crenarqueotas viven en ambientes muy frios (por debajo de 15°C). Algunas de estas arqueas son arrastradas por las corrientes en el oceano y son parte importante del plancton. Las euriarqueotas tambien incluyen muchas arqueas que habitan ambientes extremos. Este grupo incluye metanogenas, halofi las extremas y termofi las extremas. Las metanógenas (productoras de metano) son un gran grupo diverso que habita ambientes libres de oxigeno en aguas negras, pantanos y los aparatos digestivos de humanos y otros animales. Son anaerobios obligados que producen gas metano a partir de compuestos de carbono simples. Las metanogenas son importantes en el reciclaje de componentes de productos organicos de organismos que habitan pantanos. Las metanogenos que habitan los aparatos digestivos de vacas y otros animales de pastoreo producen metano, que liberan los animales. Las metanogenas producen mas de 80% del metano (mas de dos mil millones de toneladas anuales) en la atmosfera de la Tierra. El metano es un importante gas de efecto invernadero. Las halófi las extremas son heterotrofas que requieren grandes cantidades de Na+ para su crecimiento. Viven en soluciones de salmuera saturadas como estanques salados, el mar Muerto y el Gran Lago Salado ( FIGURA 25-10b ). Las halofi las extremas usan respiracion aerobia para producir ATP. Sin embargo, tambien llevan a cabo una forma de fotosintesis en la que capturan la energia de la luz solar usando un pigmento
purpura (bacteriorodopsina). Este pigmento es muy similar al pigmento
rodopsina involucrado en la vision animal. Nanoarchaeum es un termofi lo extremo anaerobio muy pequeno (400 nm) que ahora se clasifi ca como euriarqueota. Este microbio esuno de los organismos celulares mas pequenos identifi cados a la fecha. Tambien tiene uno de los genomas mas pequenos (menos de 500,
nucleotidos).Nanoarchaeum vive fi jo a otras arqueas y depende de su
huesped para muchas de sus necesidades metabolicas. Muchas arqueas habitan condiciones menos extremas. Por ejemplo, las arqueas no extremas son abundantes en el suelo y en aguas superfi ciales oceanicas frias cerca de la Antartida. Los microbiologos sugieren que las arqueas pueden ser importantes en los ciclos biogeoquimicos y en las cadenas alimenticias marinas. No se han identifi - cado arqueas patogenas.
reproducción asexual en procariotas (transformación, transducción y conjugación) que pueden conducir a recombinación genética. ■ El material genético de una bacteria usualmente consiste de una molécula circular de ADN y uno o más plásmidos , fragmentos circulares más pequeños de ADN. ■ Los procariotas se reproducen asexualmente mediante fi sión binaria (la célula se divide y forma dos células), gemación (se forma un brote y se separa de la célula progenitora) o fragmentación (dentro de la célula se forman paredes que luego se separan en varias células). ■ En las bacterias, el material genético puede intercambiarse mediante transformación, transducción o conjugación. En la transformación , una célula bacterial toma fragmentos de ADN liberados por otra célula. En la transducción , un fago lleva ADN bacterial de una célula bacterial a otra. En la conjugación , una bacteria donadora transfi ere ADN plásmido hacia una bacteria receptora.
Los procariotas son importantes en muchos procesos comerciales y tecnológicos
Las companias farmaceuticas obtienen la mayor parte de los antibioticos de tres grupos de microorganismos: un
gran grupo de bacterias de suelo gram-positivas, losactinomicetos (bacterias
gram-positivas del generoBacillus) y mohos (eucariotas que pertenecen
al reino Fungi). Debido a sus prolifi cas tasas de reproduccion, las bacterias son “fabricas” ideales para la produccion de biomoleculas. Los microbiologos han modifi cado geneticamente bacterias para producir ciertas vacunas, hormona de crecimiento humano, insulina y muchos otros compuestos con importancia clínica
Las bacterias se usan en biorremediación , el proceso de usar microorganismos (y en ocasiones otros organismos) para desintoxicar o remover petroleo, gasolina y otros contaminantes o quimicos toxicos del ambiente. Los microorganismos descomponen ciertas toxinas y dejan subproductos metabolicos inocuos como dioxido de carbono y cloruros
Las arqueas tambien son economicamente importantes. Por ejemplo,
