Reproducción de los procariontes (células procariotas)

Las células procariotas son aquellas que constituyen a los organismos unicelulares, entre los que se incluyen una gran variedad de bacterias y arqueas. Las bacterias y otros organismos unicelulares son, en términos generales, muy comunes y se encuentran en todos los ecosistemas del planeta, siendo entonces muy importantes en la dinámica de los mismos. Al ser organismos tan sencillos, la reproducción de los procariontes (células procariotas) ocurre solo por la vía asexual.

Esto quiere decir que en las células procariotas no existe ningún tipo de reproducción que implique la fusión de un par de células gaméticas con la mitad de la carga genética, como ocurre en la mayoría de los organismos eucariotas, dando origen a un organismo genéticamente distinto a su progenitor. En este sentido, dentro de las células procariotas no aplican conceptos como haploide y diploide. Los organismos procariotas son los seres vivos más diminutos del planeta tierra, pues una única célula conforma a cada organismo completo. Estos organismos no son posibles de observar a simple vista y para su estudio se necesita de instrumentos especializados como los microscopios.

¿Cómo es la reproducción de los procariontes?

La reproducción de los procariontes ocurre mediante un proceso conocido como fisión binaria. Durante este proceso el material genético libre, contenido en el citosol de una única célula se divide junto con el citoplasma para dar lugar a dos células idénticas. Este proceso suele ser muy rápido, por lo que un conjunto de bacterias sin ningún factor que limite su crecimiento, aumentaría de manera exponencial.

El proceso de fusión binario es sencillo. Generalmente, inicia cuando la célula procariota está completamente desarrollada y alcanza un determinado volumen. En este punto comienza la replicación del material genético que origina dos hembras de ADN idénticas, si en el proceso de replicación no ocurre ninguna mutación. Con posterioridad a este proceso de duplicación del ADN, la célula procariota aumenta de tamaño de manera tal que las moléculas de ADN resultantes de la duplicación del material genético, migran hacia cada uno de los polos de la célula progenitora. A partir de este momento las proteínas que hacen parte del citoesqueleto de las células procariotas, se organizan de tal manera que comienza la producción de nuevas paredes celulares y membranas citoplasmáticas que terminarán separando las dos células hijas de menor tamaño.

Sabiendo esto, es importante señalar que la célula parental desaparece a pesar de que parte de la estructura celular de la célula progenitora permanece en las dos células hijas idénticas genéticamente. En condiciones ideales, la reproducción de las células procariotas mediante el proceso de fisión binaria, puede durar entre 15 y 20 minutos, lo que les permite aumentar los individuos en una colonia a tasas muy altas. Debido a su rápido crecimiento, algunas bacterias como E. coli han sido ampliamente utilizadas como organismos modelo en múltiples estudios.

Tipos de fisión binaria en la reproducción de las células procariotas

Dentro de la reproducción de los procariontes o células procariotas, la fisión binaria puede ocurrir de varias formas. Los tipos de fisión binaria dependen del eje mediante el cual, las células hijas se separan entre sí.

Fisión binaria o bipartición transversal

En la reproducción de los procariontes, la fisión transversal ocurre en grupos como los ciliados donde se encuentran representantes como Paramecium. En este caso la división de la célula progenitora ocurre de manera transversal al eje que supone la longitud mayor de la célula o el eje del huso celular.

Fisión binaria longitudinal

En este tipo de reproducción de las células procariotas, la división celular ocurre en el eje longitudinal de la célula de manera contraria a la fisión binaria de tipo transversal. Es común observar este tipo de división celular en organismos unicelulares como los flagelados. Un ejemplo típico de organismos con este tipo de reproducción es Euglena.

Fisión binaria irregular o tipo ameboide

En la división celular de tipo fisión binaria irregular o ameboide, la división del citoplasma celular se produce perpendicularmente a la división del material genético. Este tipo de división es común en los organismos procariontes ameboides, en donde el citoplasma se reparte irregularmente entre las células hijas.

Fisión binaria regular

En este tipo de división celular las células hijas resultantes son de igual tamaño y proporción por lo que puede resultar células hijas idénticas, tanto en la fisión binaria transversal como longitudinal.

Variabilidad genética en la reproducción de los procariontes

En la reproducción de los procariontes, la fisión binaria supone la producción de dos células hijas genéticamente idénticas, sin embargo, es posible que durante la replicación del ADN ocurran mutaciones de manera frecuente, debido a la alta tasa de reproducción que presentan los organismos unicelulares.

Estas mutaciones pueden provocar que se produzcan nuevas variedades de bacterias que sean resistentes a determinados antibióticos, fenómeno que supone un problema constante en la atención de ciertas patologías que afectan al hombre. Por otro lado, las mutaciones originadas durante la replicación del ADN pueden proveer la capacidad a ciertas bacterias de ocupar nuevos ambientes con condiciones diferentes.

A pesar de que son organismos asexuales y que uno de los principales mecanismos de variación genética en las bacterias son las mutaciones, existen otros mecanismos que permiten a la bacteria introducir un poco de variabilidad en su genoma. Estos mecanismos son conocidos como parasexuales y uno de los más conocidos es la conjugación.

La conjugación consiste en la transferencia de material genético en una sola dirección desde una célula procariota donante hasta otra receptora. Este proceso es común entre bacterias de la misma especie o incluso entre bacterias de especies diferentes. Dicho mecanismo puede ocurrir solo cuando la bacteria donante posee material genético que puede movilizarse y que está representado por plásmidos o transposones. Al ser un proceso que introduce variabilidad genética al ADN celular procariota, puede ser considerado un tipo de reproducción sexual que no es homólogo al de los organismos eucariotas. Otros mecanismos mediante los cuales la célula procariota obtiene variabilidad genética es la transducción y la trasformación bacteriana.

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Referencias

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