Tema 3 Células procariotas y eucariotas

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Tema 3: Células Procariotas y Eucariotas.
Células procariotas y eucariotas: generalidades y comparación. Células Procariotas:
organización, descripción y función de sus estructuras, forma. Metabolismo de las células
procariotas; reproducción; importancia sanitaria, ecológica y aplicaciones. Células eucariotas:
tamaño y forma. Origen de las células eucariotas. Diferencias generales entre células eucariotas
animales, vegetales, de hongos y de protistas.
CÉLULAS 
PROCARIOTAS
CÉLULAS 
EUCARIOTAS
• Sin envoltura 
nuclear.
• Sin organoides
membranosos.
• Una molécula de 
ADN circular.
• Generalmente sin 
citoesqueleto.
• No realizan mitosis.
• Más antiguas.
• Más pequeñas.
• Con envoltura 
nuclear.
• Con organoides
membranosos.
• Muchas moléculas 
de ADN lineales.
• Con citoesqueleto.
•Se dividen por 
mitosis y meiosis.
• Más modernas.
•Mayor tamaño.
Pared Celular (la mayoría)
Cápsula (algunas bacterias) 
Membrana
Plasmática
Citoplasma
Flagelos, pelos (pili) y fimbrias: estructuras proteicas no recubiertas 
por la membrana presentes en algunas bacterias y arqueas 
Organoides
membranosos
Organoides o 
estructuras
sin membrana
Generalmente no poseen. Pueden tener
estructuras membranosas que son
proyecciones internas de la membrana
plasmática, por ejemplo laminillas o
lamelas.
Excepción: tilacoides de cianobacterias.
▪ Cromosoma bacteriano único (ADN 
circular).
▪ Ribosomas (más pequeños que los de 
las células eucariotas).
▪ Plásmidos (porción de ADN circular 
separada del cromosoma). 
▪ Algunas bacterias poseen proteínas 
fibrosas que componen estructuras 
similares al citoesqueleto eucariota.
ESTRUCTURAS Y ORGANOIDES DE LAS CÉLULAS PROCARIOTAS
DOMINIO ARQUEA (Arqueas) y
DOMINIO BACTERIA (Bacterias)
Estructuras de las células procariotas: Bacterias y Arqueas
Forma de las 
Bacterias
Vibriones
BacilosEspirilos
Estreptococos Estafilococos
Bacteria flagelada
Cocos
Diplococos
Esporas bacterianas
CÉLULAS 
PROCARIOTAS 
Haloquadratum walsbyi
Coco flagelado, Methanococcus janaschii.
Forma de las 
Arqueas Coco lobulado,
Methanosarcina barkeri.
Bacilo, Methanothermus fervidus.
Bacilo elongado, Methanobacterium 
thermoautotrophicum.
Membrana 
plasmática de 
procariotas
Isopreno
Peptidoglucano
Pared celular de las Bacterias
Tetrapéptido
M: ácido N-acetil 
Murámico
G: N-acetil 
Glucosamina
Peptidoglucano de 
Escherichia coli
Peptidoglucano de 
Staphylococcus 
aureus
Polisacáridos
Peptidoglicano
Proteínas
Membrana 
externa
Pared 
celular
Membrana 
plasmática
Polisacáridos
Peptidoglicano
Proteínas
Pared 
celular
Membrana 
plasmática
Bacterias Gram + Bacterias Gram -
Membrana plasmática
Espacio periplasmático
PEPTIDOGLICANO
Lipoproteínas
Membrana externa
Lipopolisacáridos
Porinas
Proteínas
Proteínas
Pared celular de las Bacterias
Capa proteica o glicoproteica denominada 
Capa S, anclada a la membrana plasmática.
Metanocondroitin (similar a al tejido 
conectivo de los eucariotas) y Capa S.
Sin peptidoglicano. Ausente en algunas
Pseudomureina o Pseudopeptidoglicano, 
con Ácido N-Acetil Alosaminuronico.
Vaina proteica y Capa S.
Capa S
Capa S
Vaina
Pared celular de las Arqueas
Flagelo bacteriano
• Un sólo tipo de flagelina. No recubierto por membrana.
• Movimiento impulsado por un flujo de iones H+.
• Filamentos flagelares independientes.
• Crecimiento por la incorporación de subunidades de flagelina en la punta.
• Estructura hueca
Flagelo de las 
Arqueas (Arquelo)
Bacterias Aqueas
• Varios tipos de flagelina. No recubierto por membrana.
• Movimiento impulsado por ATP. 
• Conjunto de filamentos que giran como uno sólo. 
• Crecimiento desde la base.
• Filamentos más delgados.
• Movimiento de rotación diferente al de los flagelos bacterianos.
• No son huecos.
CO2 ambiental (inorgánico)
Reacciones químicas
Luz solar
Moléculas orgánicas
¿De donde obtienen los organismos el CARBONO?
¿De donde obtienen los organismos la ENERGÍA?
AUTÓTROFOS
HETRÓTROFOS
QUIMIÓTROFOS
FOTÓTROFOS
FUENTE DE 
ENERGÍA
FUENTE DE 
CARBONO
TIPO DE 
ORGANISMO
ORGANISMOS
Luz solar CO2 FOTOAUTÓTROFO
Vegetales, algas, bacterias 
fotosintéticas. Arqueas*.
Luz solar Biomoléculas FOTOHETERÓTROFO
Bacterias purpúreas. 
Arqueas.
Reacciones 
químicas
(Biomoléculas)
Biomoléculas QUIMIOHETERÓTROFO
Animales, hongos, 
protozoos y bacterias. 
Arqueas.
Reacciones 
químicas (comp.
inorgánicos)
CO2 QUIMIOAUTÓTROFO
Bacterias nitrificantes y del 
azufre. Arqueas.
Metabolismo de las células procariotas 
FOTOSINTÉTICOS
QUIMIOSINTÉTICOS
FOTOSINTÉTICOS
QUIMIOSINTÉTICOS
FUENTE DE
CARBONO
FUENTE DE
ENERGÍA
PROCARIOTAS
AUTÓTROFOS
FOTOSINTÉTICOS CO2 gaseoso Luz solar
QUIMIOSINTÉTICOS CO2 gaseoso
Moléculas 
inorgánicas
PROCARIOTAS
HETERÓTROFOS
QUIMIOSINTÉTICOS Biomoléculas Biomoléculas
FOTOSINTÉTICOS Biomoléculas Luz solar
PROCARIOTAS
AUTÓTROFOS
Emplean compuestos 
inorgánicos para sintetizar 
sus biomoléculas
HETERÓTROFOS
Emplean compuestos 
orgánicos para sintetizar sus 
biomoléculas
Utilización 
del Oxígeno ANAEROBIOS
AEROBIOS
Metabolismo 
del Nitrógeno
Metabolismo 
del Azufre
NITRIFICACIÓN (mineralización)
FIJACIÓN DE N2 (atmosférico)
DESNITRIFICACIÓN
Bacterias 
heterótrofas 
anaerobias
Obligados
Facultativos
Aerotolerantes 
Arqueas 
metanogenicas
OXIDACIÓN
REDUCCIÓN
Bacterias quimiosintéticas 
del azufre
Bacterias verdes y 
púrpuras del azufre
Disimilatoria
Asimilatoria
Metabolismo 
del Metano
PRODUCCIÓN DE METANO
OXIDACIÓN DE METANO
Arqueas oxidantes 
de metano
PARED CELULAR
MEMBRANA 
PLASMÁTICA
CROMOSOMA 
BACTERIANO
COPIA DEL 
CROMOSOMA
RIBOSOMAS 
Reproducción 
de las células 
procariotas 
FISIÓN 
BINARIA
Importancia sanitaria, ecológica y aplicaciones de los procariotas
Importancia sanitaria
• Algunas bacterias son patógenas. Producen enfermedades en animales y plantas.
• Entre ellas: gastroenteritis (Salmonella entérica), neumonías (Pseudomonas
aeruginosa), meningitis ysinusitis (Haemophilus influenzae), úlceras gástricas
(Helicobacter pilori), gonorrea (Neisseria gonorrhoeae), amigdalitis y escarlatina
(Streptococcus pyogenes), tétanos (Clostridium tetani), botulismo (Clostridium
botulinum), tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis), lepra (Mycobacterium leprae),
sífilis (Treponema pallidum), enfermedad de Lyme (Borrelia burgdorferi).
• Las Arqueas, si bien no son consideradas patógenas, se las relaciona con algunas
alteraciones gastrointestinales e infecciones (periodontitis).
Importancia ecológica
• Arqueas y bacterias son: fijadoras de N2, descomponedoras, productoras en los
ecosistemas (ya sea como fotosintéticas o quimiosíntesticas). Las cianobacterias
produjeron todo el O2 libre que compone la atmósfera. Son importantes simbiontes y
comensales de otros organismos.
Aplicaciones
•Biotecnología: producción de vacunas, medicamentos, biogas.
• Genética y Biología Molecular.
• Industria alimenticia: fermentos (pan, quesos, yogur) y probióticos.
• Biorremediación.
▪ Retículo Endoplasmático 
Liso
▪ Retículo Endoplasmático 
Rugoso
▪ Aparato de Golgi
▪ Lisosomas
▪ Vesículas
▪ Envoltura Nuclear
Pared 
Celular *
Membrana 
Plasmática
Citoplasma
Núcleo
Citosol
Organoides
con 
membrana
Organoides
sin 
membrana
Sistema de 
endomembranas
Otros organoides
▪ Ribosomas
▪ Citoesqueleto
▪ Centríolos *
▪ Mitocondrias
▪ Cloroplastos *
▪ Plastos *
▪ Vacuola *
▪ Peroxisomas
▪ Glioxisomas *
▪ Nucleoplasma
▪ Cromatina
▪ Nucleolo
ESTRUCTURAS Y ORGANOIDES DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS
DOMINIO EUKARYA: animales, 
plantas, hongos y protistas
CÉLULA VEGETAL
C
it
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sq
u
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le
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CÉLULA ANIMAL
Citoesqueleto
CÉLULAS 
FÚNGICAS 
(hongos)
Célula fúngica 
levaduriforme
Célula fúngica filamentosa
Y LOS PROTISTAS…….
Euglena
Ameba
Paramecio
Dominio Archaea Bacteria Eukarya
Pared
Pseudopeptido-
glicano, o sólo 
proteínas.
Peptido-
glicano
Celulosa (plantas), 
quitina (fungi), 
composición variable 
(protistas),ausente 
(animales) 
Membrana
Lípidos (fosfolípidos): 
cadenas de isoprenos 
unidas al glicerol por 
enlaces éter. 
Monocapa.
Lípidos (fosfolípidos): cadenas 
de ácidos grasos unidas al 
glicerol por enlaces éster. 
Bicapa.
Genoma
ADN único, circular, presencia de 
plásmidos
ADN fragmentado en 
cromosomas 
múltiples
Comparación entre células de Bacterias, Arqueas y Eucariotas
• Hace entre 2.000 y 1.500 millones de años.
• Células eucariotas: monofiléticas, descienden de un único ancestro.
• Entre arqueas y bacterias, se produjo una colaboración que dio lugar a las
células eucariotas.
• Los genes informacionales de células eucariotas, que trabajan en la
traducción, transcripción y replicación de los genes, son semejantes a los de
arqueas.
• Los genes operacionales, implicados en metabolismo energético y síntesis
de componentes celulares, son semejantes a genes bacterianos.
DOS MODELOS:
• Simbionte o 2D: la fusión simbiótica entre una arquea y una bacteria,
provocó la formación de una célula eucariota como una tercera rama
evolutiva. La bacteria se convirtió en una mitocondria y las dos células se
distribuirían funciones celulares: las relacionadas con el ADN, llevadas a
cabo por la arquea; las relacionadas con el metabolismo, por la bacteria.
• Autógeno o 3D: una célula protoeucariota con un antepasado común con
las arqueas, evolucionó hasta tener muchas características propias de las
células eucariotas (endomembranas, citoesqueleto). Posteriormente,
fagocitó una bacteria aerobia, que fue endosimbionte y se convirtió luego en
mitocondria.
Origen de las células eucariotas
Origen de las células eucariotas
Teoría Endosimbiótica
(Lynn Margulis - 1967)
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