La Dra. Shanle nos explica sobre las similitudes y diferencias entre células procariontes y eucariontes de forma sencilla. "Una casa y una célula son más parecido de lo que crees", la célula desde la teoría endosimbiótica.
Según la ciencia, el mundo se divide en dos tipos de organismos, procariotas y eucariotas, que tienen dos tipos diferentes de células. Un organismo puede estar compuesto de un tipo u otro. Algunos organismos constan de una sola célula, pero, aun así, esa célula será procariota o eucariota.
¿Con orgánulo o sin orgánulo?
La diferencia entre las células eucariotas y procariotas tiene que ver con las pequeñas partes de la célula que hacen cosas, llamadas orgánulos. Las células procariotas son más simples y carecen de los organelos y núcleo unidos a la membrana del eucariota, que encapsulan el ADN de la célula.
Aunque son más primitivas que las eucariotas, las bacterias procariotas son el grupo de organismos más abundantes y diversos de la tierra: los humanos estamos literalmente cubiertos de procariotas, por dentro y por fuera. Por otro lado, todos los seres humanos, animales, plantas, hongos y protistas (organismos formados por una sola célula) son eucariotas. Y aunque algunos eucariotas son unicelulares (amebas y paramecio), no hay procariotas que tengan más de una célula.
Pienso en una célula
Erin Shanle, profesora del Departamento de Ciencias Biológicas y Ambientales de la Universidad de Longwood en una entrevista realizada nos explica: "Pienso en un procariota como un apartamento eficiente de una habitación y un eucariota como una mansión de $ 6 millones", dice.
"El tamaño y la separación de las 'habitaciones' funcionales u orgánulos, en eucariotas es similar a las muchas habitaciones y la compleja organización de una mansión. Los procariotas tienen que realizar trabajos similares en una sola habitación sin el lujo de los orgánulos".
Una razón por la que esta analogía es útil es porque todas las células, tanto las procariotas como las eucariotas, están rodeadas por una membrana selectivamente permeable que permite que solo entren y salgan ciertas moléculas, como las ventanas y puertas de nuestro hogar.
Puede bloquear las puertas y ventanas para mantener alejados a los gatos callejeros y los ladrones (el equivalente celular a los virus o materiales extraños), pero abre las puertas para traer alimentos y sacar la basura. De esta manera, todas las células mantienen la homeostasis interna o estabilidad.
"Los procariotas son mucho más simples con respecto a la estructura", dice Shanle. "Tienen una única 'sala' para realizar todas las funciones necesarias de la vida, como producir proteínas a partir de las instrucciones almacenadas en el ADN, que es el conjunto completo de instrucciones para construir una célula. Los procariotas no tienen compartimentos separados para la producción de energía, envasado de proteínas, procesamiento de residuos u otras funciones clave ".
En contraste, los eucariotas tienen organelos unidos a la membrana que se utilizan para separar todos estos procesos, lo que significa que la cocina está separada del baño principal: hay docenas de habitaciones amuralladas, todas las cuales cumplen una función diferente en la célula.
Por ejemplo, el ADN se almacena, replica y procesa en el núcleo de la célula eucariota, que a su vez está rodeado por una membrana selectivamente permeable. Esto protege el ADN y permite que la célula ajuste la producción de proteínas necesarias para hacer su trabajo y mantener viva la célula.
Otros orgánulos clave incluyen las mitocondrias, que procesan azúcares para generar energía, el lisosoma, que procesa los desechos y el retículo endoplasmático, que ayuda a organizar las proteínas para su distribución alrededor de la célula.
Las células procariotas tienen que hacer muchas de estas cosas, pero simplemente no tienen habitaciones separadas para hacerlo. En este sentido, son más una operación de dos bits.
"Muchos organismos eucariotas están formados por múltiples tipos de células, cada una de las cuales contiene el mismo conjunto de planos de ADN, pero que realizan diferentes funciones", dice Shanle. "Al separar los planos grandes de ADN en el núcleo, ciertas partes del plano pueden utilizarse para crear diferentes tipos de células a partir del mismo conjunto de instrucciones".
La evolución de los eucariotas
Una pregunta recurrente es cómo se dividieron los organismos de esta manera. De acuerdo con la teórica endosimbiótica, todo comenzó hace unos 2 mil millones de años, cuando un procariota grande logró crear un núcleo plegando su membrana celular sobre sí mismo.
"Con el tiempo, una célula procariota más pequeña fue engullida por esta célula más grande", dice Shanle. "El procariota más pequeño podría realizar la respiración aeróbica, o procesar los azúcares en energía usando oxígeno, similar a las mitocondrias que vemos en los eucariotas que viven hoy. Esta célula más pequeña se mantuvo dentro de la célula huésped más grande, donde se replicó y pasó a la posterior generación.
Esta relación endosimbiótica finalmente llevó a que la célula más pequeña se convirtiera en parte de la célula más grande, perdiendo finalmente su autonomía y gran parte de su ADN original ".
Sin embargo, las mitocondrias de los eucariotas actuales tienen sus propios planos de ADN que se replican independientemente del ADN en el núcleo, y el ADN mitocondrial tiene cierta similitud con el ADN procariota, lo que respalda la teoría endosimbiótica.
Se cree que un modelo similar condujo a la evolución de los cloroplastos en las plantas, pero la historia comienza con una célula eucariota que contiene una mitocondria que envuelve a un procariota fotosintético.
Eucariotas y procariotas: ¡Son diferentes! Pero a pesar de que puede ser difícil ver las similitudes entre humanos y bacterias, todos estamos hechos de lo mismo: ADN, proteínas, azúcares y lípidos.
Fuente:
Jesslyn Shields "¿Cuál es la diferencia entre las células procariotas y eucariotas?" 10 de junio de 2020.