Biologia de los microorganismos-1068 (95)

Vista previa del material en texto

E S T R U C T U R A Y F U N C I O N E S D E L A S C É L U L A S M I C R O B I A N A S 37
U
N
ID
A
D
 1
un gen pueden verse enmascarados por una segunda copia del 
gen sin mutar. Esta diferencia fundamental en tamaño y gené-
tica entre las células procariotas y las eucariotas es un motivo 
primordial de por qué los procariotas se adaptan más rápida-
mente a los cambios en las condiciones ambientales y explo-
tan más fácilmente los nuevos hábitats que los eucariotas. En 
capítulos posteriores ilustraremos este concepto cuando ana-
licemos, por ejemplo, la enorme diversidad de los procariotas 
(Capítulos 13-16) y la rapidez de su evolución ( Sección 12.6).
Límites inferiores del tamaño celular
De la explicación anterior se podría inferir que cuanto más 
pequeñas sean las bacterias más ventajas selectivas tendrán en 
la naturaleza. Sin embargo, esto no es cierto, porque existen 
límites inferiores al tamaño de las células. Si consideramos el 
volumen necesario para albergar los componentes esenciales 
de una célula viva en estado libre —proteínas, ácidos nuclei-
cos, ribosomas, etcétera—, una estructura con un diámetro de 
0,1 μm o menos resulta insuficiente, y las estructuras con diá-
metros de 0,15 μm están en el límite. Por tanto, las estructuras 
observadas en muestras naturales que tienen 0,1 μm o incluso 
menos y «parecen» células bacterianas, casi con toda seguridad 
no lo son. A pesar de ello, se conocen algunas células procario-
tas muy pequeñas, y muchas se han cultivado en el laborato-
rio. Las aguas oceánicas, por ejemplo, contienen entre 105 y 106 
células procariotas por mililitro, y estas células suelen ser muy 
pequeñas, de entre 0,2 y 0,4 μm de diámetro. Más adelante vere-
mos que muchas bacterias patógenas también son muy peque-
ñas. Cuando se examina el genoma de estos patógenos se ve que 
son extremadamente simples y que carecen de muchos genes, 
cuyas funciones son suplidas por sus hospedadores.
MINIRREVISIÓN
 ¿Qué propiedad física de las células aumenta al disminuir el 
tamaño?
 ¿De qué manera el tamaño reducido y el estado haploide de 
los procariotas aceleran su evolución?
 ¿Cuáles son aproximadamente los límites inferiores de tamaño 
de una célula? ¿Por qué?
rápidamente que las más grandes, y para una cantidad determi-
nada de recursos (nutrientes disponibles para permitir el creci-
miento) la población de células pequeñas será mayor que la de 
células grandes. Esto, a su vez, afecta a la evolución.
Cada vez que una célula se divide, su cromosoma se replica. 
Al replicar el DNA se producen errores ocasionales, llamados 
mutaciones. Como las tasas de mutación parecen ser aproxima-
damente iguales en todas las células, sean grandes o pequeñas, 
cuanto más replicaciones cromosómicas se produzcan mayor 
será el número total de mutaciones en la población celular. Las 
mutaciones son la «materia prima» de la evolución; cuanto 
mayor sea el grupo de mutaciones, mayores serán las posibi-
lidades evolutivas. Así pues, como las células procariotas son 
bastante pequeñas y además son haploides (lo que permite que 
las mutaciones se expresen inmediatamente), en general tie-
nen capacidad para crecer y evolucionar más rápidamente que 
las células más grandes y diploides. En estas últimas, no solo la 
relación S/V es menor, sino que los efectos de una mutación en 
r = 1 μm
r = 2 μm
Superficie = 50,3 μm2
r = 1 μm
r = 2 μm
Volumen = 33,5 μm3
Superficie
Volumen
= 3
Superficie
Volumen
= 1,5
4
Superficie (4πr 2 ) = 12,6 μm2
Figura 2.13 Relación entre la superficie y el volumen en las células.
A medida que el tamaño de una célula aumenta, su relación S/V disminuye.
III La membrana citoplasmática y el transporte
A continuación estudiaremos la estructura y la función de una de las estructuras más importantes de una célula: la 
membrana citoplasmática. La membrana citoplasmática ejerce 
muchas funciones, entre las que destaca la de «portero» de las 
sustancias disueltas que entran y salen de la célula.
2.7 Estructura de la membrana
La membrana citoplasmática rodea el citoplasma y lo separa 
del entorno. Si la membrana citoplasmática se rompe, se des-
truye la integridad celular, el contenido del citoplasma se escapa 
al exterior y la célula muere. La membrana citoplasmática es 
estructuralmente débil y confiere poca protección frente a la 
lisis osmótica, pero es una estructura idónea para su función 
principal: la permeabilidad selectiva.
Composición de la membrana
La estructura general de la membrana citoplasmática es una 
bicapa fosfolipídica. Los fosfolípidos están formados por com-
ponentes hidrófobos (ácidos grasos) e hidrófilos (glicerol-fos-
fato) (Figura 2.14). Como los fosfolípidos se agregan en solución 
acuosa, tienden a formar bicapas de manera natural. En una 
membrana fosfolipídica, los ácidos grasos se colocan orienta-
dos hacia el interior, unos frente a otros, formando un ambiente 
hidrófobo, mientras que los fragmentos hidrófilos quedan 
expuestos al medio exterior o al citoplasma (Figura 2.14b). Los 
https://booksmedicos.org
	booksmedicos.org
	Botón1: