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En la mayoría de los organismos, el núcleo (un orgánulo rodeado de membrana) alberga el ADN de la célula. Esto es válido para todas las células eucariotas, incluidos los humanos. Sin embargo, un grupo importante de organismos unicelulares (los procariotas) carece de esta característica definitoria. En cambio, su material genético flota libremente en el citoplasma.
La presencia o ausencia de orgánulos unidos a membranas es la principal distinción entre eucariotas (plantas, animales, hongos y protistas) y procariotas (bacterias y arqueas). Las células procarióticas no contienen núcleo; su ADN está confinado a una región llamada nucleoide, que no está rodeada por una membrana. A pesar de esto, el nucleoide está protegido por la membrana plasmática de la célula y, en muchas bacterias, por una pared celular rígida.
En las células procarióticas, el ADN suele existir como un cromosoma circular único que está compactado por proteínas similares a histonas y superenrollados. La falta de una envoltura nuclear permite una rápida transcripción y replicación, lo cual es ventajoso en entornos fluctuantes.
Comprender estas diferencias estructurales es esencial para campos que van desde la microbiología hasta la biotecnología, ya que la presencia o ausencia de un núcleo influye en la regulación genética, las estrategias de replicación y la fisiología general de la célula.
