Características de procariotes y eucariotes, Diapositivas de Biología Celular y Molecular

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Características de las células procarióticas y

eucarióticas

Eduar Elías Bejarano, Bact., M.Sc., Dr. Med. Trop.

Programa de Medicina

Universidad de Sucre

1. Membrana o envoltura nuclear

EUCARIOTA

Eu = verdadero, karyon = núcleo

Material genético rodeado por membrana: Núcleo y membrana nuclear

N Núcleo rodeado por membrana nuclear

2. Membranas delimitando organelas en cel. eucariotas

El citoplasma de los eucariotes contiene una gran diversidad de organelas cubiertas por

membranas.

En la cel. eucariótica las membranas sirven para dividir el citoplasma en compartimentos

dentro de los cuales se desarrollan actividades especializadas. No obstante, la cel.

eucariótica también contiene algunas estructuras sin membrana celular, como los filamentos

del citoesqueleto

El citoplasma de los procariotes está prácticamente desprovisto de estructuras

membranosas, con la excepción de las CIANOBACTERIAS que poseen complejas membranas

fotosintéticas. Otras especies contienen MESOSOMAS, invaginaciones de la membrana

citoplasmática que participan en la división celular.

Las organelas son estructuras intracelulares que delimitan espacios del citoplasma donde se

desarrollan actividades especializadas.

Son la característica distintiva de la célula eucariótica.

2. Membranas delimitando organelas en cel. Eucarióticas: ejemplos

Mitocondrias (cel. animal y vegetal) contienen

la energía química que abastece de combustible

las actividades celulares.

Toman oxigeno y producen energía mediante la

oxidación de azúcares produciendo ATP.

Retículo endoplasmático (cel. animal y

vegetal): elaboración de la mayor parte de los

lípidos y proteínas de la célula.

Aparato de Golgi (cel. animal y vegetal): los

materiales se clasifican, modifican y envían a

destinos celulares específicos.

Cloroplastos (cel. vegetal): sitios donde se

realiza la fotosíntesis.

Célula eucariótica

4. Cantidad de material genético

PROCARIOTA

Cantidades pequeñas de DNA

Especies Características especiales Hábitat Tamaño del Genoma (1000s de pares de bases) Número de genes (proteínas) Mycoplasma genitalium smallest genome of any known cell human genital tract 580 468 Synechocystis sp. photosynthetic, oxygen- generating (cyanobacterium) lakes and streams 3573 3168 Helicobacter pylori causes stomach ulcers and predisposes to stomach cancer human stomach 1667 1590 Bacillus subtilis bacterium soil 4214 4099 Aquifex aeolicus lithotrophic; lives at high temperatures hydrothermal vents 1551 1544 Mycobacterium tuberculosis causes tuberculosis human tissues 4447 4402 Thermotoga maritima organotrophic; lives at high temperatures hydrothermal vents 1860 1877 Methanococcus jannaschii lithotrophic, anaerobic, methane-producing hydrothermal vents 1664 1750 Aeropyrum pernix aerobic, organotrophic hot- steam vents coastal volcanic 669 2620

4. Cantidad de material genético

EUCARIOTA: Poseen grandes cantidades de DNA

Al ser células más grandes y complejas que las procariotas, sus genomas son más grandes y

complejos también.

Especies Características especiales Hábitat Tamaño del Genoma (1000s de pares de nucleotidos) Número de genes (proteínas) Saccharomyces cerevisiae (budding yeast) minimal model eucaryote grape skins, beer 12,069 ~ Arabidopsis thaliana (wall cress) model organism for flowering plants soil and air ~142,000 ~26, Caenorhabditis elegans (nematode worm) simple animal with perfectly predictable development soil ~97,000 ~19, Drosophila melanogaster (fruit fly) key to the genetics of animal development rotting fruit ~137,000 ~14, Homo sapiens (human) most intensively studied mammal houses ~3,289,000 ~30,

El tamaño del genoma se incrementa en proporción al tamaño célular.

5. DNA Asociado a histonas

Pares de nucleótidos DNA Cromosoma Célula Núcleo

5. DNA No Asociado a histonas

PROCARIOTA

Cromosoma con el DNA “desnudo” no asociado a histonas (excepto Arqueobacterias)

Cromosoma de Escherichia coli

6. Tipo de Genoma

PROCARIOTA

Genoma constituido generalmente por una sola molécula de DNA circular (ocasionalmente

dos moléculas circulares o una circular y una lineal).

Dos cromosomas

circulares

Un cromosoma

circular y uno lineal

Un solo cromosoma

circular

Agrobacterium tumefaciens Vibrio cholerae Pseudomonas aeruginosa

7. Tamaño celular

PROCARIOTA

Células de tamaño relativamente pequeño que oscila de 0,2 a 1,2 um de diámetro y 0,4 a

14 um de longitud.

Escherichia coli Promedio = 1 x 4 um Nanobacterium 0,05 a 0,2 um Thiomargarita namibiensis 100 - 750 um

8. Reproducción por mitosis en eucariotes

Los eucariotes se dividen mediante un complejo proceso de mitosis en el cual los

cromosomas previamente duplicados se separan mediante un sistema de microtúbulos

(proteínas) denominado HUSO MITÓTICO.

Éste garantiza que cada célula hija reciba una cantidad igual de material genético que la

célula original.

8. Reproducción por fisión binaria en procariotes

En los procariotes no ocurre compactación de los cromosomas ni huso mitótico.

El cromosoma bacteriano primero se replica y luego cada copia se pega a una parte diferente

de la membrana celular.

Las dos copias se separan de manera sencilla y precisa por el desarrollo de una membrana

celular entre las dos.

La mayoría de las células procariotas son pequeñas y simples en su apariencia externa, viven

como individuos independientes, más que como organismos multicelulares.

El interior de la célula procariota aparece como una matriz de estructura variable, sin

mostrar una organización estructural discernible.

10. Complejidad estructural

10. Complejidad estructural

Las células eucariotas muestran una alta complejidad estructural, incluso en sus especies

unicelulares (Protistas), donde todos los mecanismos necesarios para su supervivencia

(sensores ambientales, captación de alimento, eliminación del exceso de líquidos, evasión de

depredadores) están confinados dentro de una sola célula.