Los procariotas pueden producir muchas estructuras unidas a la superficie celular o que emergen de alguna manera de ella. No todas las bacterias contienen tales estructuras y, por tanto, son formaciones opcionales, producidas por algunas clases de procariotas pero no por otras.
Fimbrias y pili
Las fimbrias y los pili (o pelos), presentan una estructura similar a la de los flagelos, pero no confieren movilidad. Las fimbrias son considerablemente más cortas que los flagelos y mucho más numerosas, pero al igual que los flagelos, son de naturaleza protéica. No se conoce con certeza la función de las fimbrias, aunque hay evidencias que indican que en algunos organismos favorecen la fijación a las superficies, o a la formación de películas o biofilms sobre superficies líquidas.
Los pili son estructuralmente similares a las fimbrias, pero por lo general son más largos, y solamente existen unos pocos sobre la superficie de las células. Pueden verse en el microscopio electrónico y funcionan como receptores específicos para algunos tipos de virus, por lo que pueden observarse fácilmente cuando están cubiertos de virus. También es evidente que participan en el proceso de la conjugación. También ayudan a la fijación de algunas células patógenas en tejidos.
Capas superficiales paracristalinas
Muchos procariontes contienen una capa en la superficie celular formada por proteínas en disposición bidimensional. Estas se denominan capas S. En algunas especies de Archaea la capa S actúa también como pared celular, tiene apariencia cristalina y adopta disposiciones de simetría variadas, como hexagonal, tetragonal o trimétrica, dependiendo del número y estructura de las subunidades protéicas o glicoproteínas que la conforman.
Se desconoce la función principal de las capas S. Como representa una zona de interfaz de la célula con su entorno, es probable que en las células que posean capa S funcione como una barrera de permeabilidad externa, permitiendo el paso de sustancias de bajo peso molecular y excluyendo moléculas grandes.
Cápsulas y capas mucosas
En muchos casos, los organismos procariontes secretan en su superficie materiales viscosos y pegajosos, estos materiales suelen ser polisacáridos y en algunos casos proteínas. En ocasiones se emplea el término cápsula o capa mucosa para describir esta capa de polisacárido y también se utiliza el término glicocálix como designación más amplia.
- Glicocálix
- Material polisacarídico que se extiende alrededor de la célula.
- Puede ser gruesa o fina, rígida o flexible.
El glucocálix desempeña varias funciones en las bacterias. Las capas de polisacárido externo son importantes en la adherencia o fijación de algunos microorganismos patógenos a sus hospedadores. Además, se ha visto que las bacterias con cápsula resisten mejor la acción de las células fagocitarias del sistema inmunitario. Se piensa que puede contribuir a la resistencia a la desecación.
Polímeros carbonados de reserva
En el interior celular se observan a menudo gránulos y otras inclusiones. La naturaleza de estas inclusiones varía según los distintos organismos, pero en general su función es almacenar energía o actuar como reserva de los precursores estructurales necesarios para la síntesis de macromoléculas.
Una de las inclusiones más comunes entre los procariontes, consta de ácido poli-β-hidroxitírico (PHB), un compuesto lipídico formado por unidades de ácido β-hidroxibutírico. Los monómeros de este ácido se unen por enlaces éster hasta formar largos polímeros PHB cuyas moléculas se agregan formando gránulos. La longitud de esos polímeros varía considerablemente desde 4 unidades hasta 18 unidades en algunos microorganismos.
Se ha acuñado el término general de poli-β-hidroxialkanoatos (PHA) para describir esta clase colectiva de polímeros que pueden actuar como reserva de carbono y energía.
Otro producto de reserva que los procariotas pueden sintetizar es el glucógeno, un polímero de glucosa. Es un depósito de carbono y energía que se acumula cuando la fuente de carbono está en exceso en el medio.
Otras inclusiones y sustancias de reserva
Polifosfato: Son gránulos que pueden degradarse y utilizarse como fuentes de fosfato para la síntesis de ácidos nucleicos y de fosfolípidos y para sustentar el crecimiento.
Azufre elemental: Presente en procariotas capaces de oxidar compuestos reducidos del azufre, como sulfuros y tiosulfatos. Estas oxidaciones están ligadas a reacciones metabólicas que producen energía o a procesos de biosíntesis.
Magnetosomas: Son partículas cristalinas intracelulares del mineral de hierro magnetita. Los magnetosomas convierten a las células que los poseen en un dipolo magnético permanente sometido a la influencia de cualquier campo magnético.