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Célula procariótica

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição

Uma célula procariótica é um tipo de célula que não possui um núcleo verdadeiro ou organelas ligadas à membrana. Os organismos dentro dos domínios bactérias e archaea são baseados na célula procariótica, enquanto todas as outras formas de vida são eucarióticas. No entanto, os organismos com células procarióticas são muito abundantes e compõem grande parte da biomassa da Terra.

Visão geral

Os organismos que possuem células procarióticas são unicelulares. Eles são chamados de “procariontes”. A célula procariótica possui vários elementos que permitem funcionar como um organismo vivo. Primeiro, os procariontes são cobertos em uma membrana celular. Esta membrana permite que eles criem um ambiente específico dentro do citosol que permita que reações bioquímicas ocorram. Segundo, essas células abrigam o DNA solto e os ribossomos. Embora os ribossomos sejam organelas, eles não estão ligados por uma membrana plasmática. Juntos, o DNA e os ribossomos trabalham para produzir as proteínas que as células precisam reunir nutrientes, reproduzir e até se defender diante de predadores ou mudanças ambientais!

Os procarióticos são muito menores que as menores células eucarióticas. Em geral, uma célula procariótica é menor porque possui menos DNA para criar as proteínas necessárias para criar uma membrana ultra-eficiente. Portanto, as células atingem um tamanho em que não podem mais importar o número de nutrientes necessários para o volume de citosol que contêm. Isso é conhecido como um limite de proporção de área de superfície para volume. No entanto, as bactérias são muito maiores que os vírus porque estão realizando ativamente as reações bioquímicas da vida dentro de suas células.

Célula procariótica versus célula eucariótica

A diferença entre a célula procariótica e a célula eucariótica é simples. As células eucarióticas têm um núcleo cercado por uma membrana nuclear e outras organelas ligadas à membrana que desempenham funções específicas na célula. Essas membranas formam o sistema de endomembranas, que cria uma série de câmaras especializadas em organismos eucarióticos que podem concluir uma gama diversificada de tarefas. Por outro lado, uma célula procariótica possui apenas uma membrana celular sem membranas que se estendem no interior da célula.

Todas as reações dentro de um procarioto ocorrem dentro do citosol da célula. Embora isso torne as células um pouco menos eficientes, as células procarióticas ainda têm uma capacidade reprodutiva notável. Um procarioto se reproduz através da fissão binária, um processo que simplesmente divide o DNA duplicado em células separadas. Sem organelas ou cromossomos complexos para se reproduzir, a maioria das células procarióticas pode dividir a cada 24 horas, ou ainda mais rápido com um suprimento adequado de alimentos.

Enquanto muitas células procarióticas se adaptaram à vida livre no ambiente, outros se adaptaram para viver dentro do intestino de outros organismos. Esses organismos comensais sobrevivem quebrando moléculas dentro do intestino e permitem o organismo que vivem dentro da capacidade de digerir uma variedade maior de alimentos. Por exemplo, o intestino humano contém 2-3 libras de bactérias que evoluíram para nos ajudar a digerir carboidratos complexos, proteínas e gorduras.

Diagrama celular procariótico

A imagem a seguir é um diagrama de uma célula procariótica; Nesse caso, uma bactéria.

Estrutura celular procariótica

As células procarióticas não possuem um núcleo verdadeiro que contém seu material genético como as células eucarióticas. Em vez disso, as células procarióticas têm uma região nucleóide, que é uma região de forma irregular que contém o DNA da célula e não é cercada por um envelope nuclear. Algumas outras partes das células procarióticas são semelhantes às de células eucarióticas, como uma parede celular ao redor da célula (que também é encontrada nas células vegetais, embora tenha uma composição diferente).

Como células eucarióticas, as células procarióticas têm citoplasma, uma substância semelhante a gel que compõe o “preenchimento” da célula e um citoesqueleto que mantém os componentes da célula no lugar. As células procarióticas e as células eucarióticas têm ribossomos, que são organelas que produzem proteínas e vacúolos, pequenos espaços em células que armazenam nutrientes e ajudam a eliminar o desperdício.

Algumas células procarióticas têm flagelos, que são estruturas semelhantes a cauda que permitem que o organismo se mova. Eles também podem ter pili, pequenas estruturas semelhantes a cabelos que ajudam as bactérias a aderir às superfícies e podem permitir que o DNA seja transferido entre duas células procarióticas em um processo conhecido como conjugação. Outra parte encontrada em algumas bactérias é a cápsula. A cápsula é uma camada pegajosa de carboidratos que ajuda a bactéria a aderir a superfícies em seus arredores.

Partes celulares procarióticas

Ao contrário das células eucarióticas, as células procarióticas não têm organelas distintas ligadas pelas membranas. Em vez disso, as muitas reações que a célula conduz ocorre dentro do citoplasma da célula. De fato, existem 2 componentes principais presentes em todas as células procarióticas.

O primeiro é uma membrana celular. Esta é uma camada de moléculas de fosfolipídios que separam o interior da célula do exterior. Embora não estejam presentes em todos os procariontes, muitos secretam uma parede celular usada para proteger e abrigar a célula em uma camada extra de proteínas e moléculas estruturais.

A segunda parte encontrada em todas as células procarióticas é o DNA. O DNA é o plano básico para toda a vida e é encontrado em todas as células. Nos procariontes, o DNA geralmente assume a forma de um grande genoma circular. Isso pode ser comparado aos cromossomos organizados que geralmente são encontrados nos eucariotos. Este grande círculo de DNA direciona quais proteínas a célula cria e regula as ações da célula.

Outras células procarióticas podem ter um grande número de partes diferentes, como cílios e flagelos para ajudá -los a se movimentar. Embora essas estruturas sejam semelhantes em função aos encontrados nos eucariotos, eles geralmente têm uma estrutura diferente. Isso sugere que os dois tipos de células foram submetidos a processos de seleção muito diferentes e envolveram independentemente as estruturas.

Características de células procarióticas

Todas as células procarióticas têm uma região nucleóide, DNA e RNA como material genético, ribossomos que produzem proteínas e citosol que contêm um citoesqueleto que organiza materiais celulares. No entanto, os organismos procarióticos são um grupo muito diversificado de organismos e vêm em muitas formas e tamanhos diferentes. Essas mudanças na estrutura geralmente representam mudanças na função, e esses muitos organismos diferentes ocupam nichos muito diferentes.

As células procarióticas geralmente estão entre 0,1 e 5 micrômetros de comprimento (0,00001 a 0,0005 cm). As células eucarióticas são geralmente muito maiores, entre 10 e 100 micrômetros. As células procarióticas têm uma maior proporção de área de superfície / volume porque são menores, o que as torna capazes de obter uma quantidade maior de nutrientes através da membrana plasmática.

Exemplos de uma célula procariótica

Células bacterianas

As bactérias são microorganismos unicelulares que são encontrados em quase todos os lugares da Terra e são muito diversos em suas formas e estruturas. Existem cerca de 5 × 1030 bactérias que vivem em muitos ecossistemas diferentes na Terra (inclusive em nossos próprios corpos). No intestino humano, as bactérias superam as células humanas 10: 1.

As paredes celulares de algumas bactérias contêm peptidoglicano, uma molécula feita de açúcar e aminoácidos que dá à parede celular sua estrutura e é mais espessa em algumas bactérias do que outras. As bactérias contêm certas estruturas exclusivas para eles, como mencionado anteriormente, como cápsula, flagelos e pili. A maioria das bactérias possui apenas um cromossomo circular, que pode variar de cerca de 160.000 pares de bases (BP) a 12.200.000 pb. Eles também contêm plasmídeos, que são pequenos pedaços circulares de DNA que replicam independentemente do cromossomo.

Algumas bactérias podem formar endosporos. São estruturas difíceis e inativas que as bactérias podem se reduzir às condições de fome quando não há nutrientes suficientes disponíveis. Eles não precisam de nutrientes e são resistentes a temperaturas extremas, raios UV e produtos químicos. Quando as condições ambientais se tornam favoráveis novamente, o endospore pode reativar.

Células archaeais

Archaea é semelhante em tamanho e forma às bactérias e também são unicelulares. Como bactérias e archaea são os dois tipos de procariontes, isso significa que todos os procariontes são unicelulares. Alguns archaea são encontrados em ambientes extremos, como fontes termais, mas podem ser encontradas em vários locais, como solos, oceanos, pântanos e dentro de outros organismos, incluindo humanos.

Como as bactérias, os archaea podem ter uma parede celular e flagelos. No entanto, a estrutura dessas organelas é diferente. Por exemplo, as paredes celulares archaeais não contêm peptidoglicano. Além disso, os flagelos dos archaea funcionam da mesma maneira que os de bactérias, mas eles evoluíram de diferentes estruturas. As membranas de Archaea são muito diferentes das de todas as outras formas de vida; Eles contêm lipídios diferentes, que têm uma estereoquímica diferente. Archaea geralmente tem um cromossomo circular, como as bactérias. O cromossomo archaeal pode variar de menos de 491.000 pb a cerca de 5.700.000 pb. Eles também podem conter plasmídeos. Menos se sabe sobre os archaea do que as bactérias; Eles não foram classificados como um grupo separado de procariontes até 1977.

Como as células procarióticas se dividem?

As células procarióticas se dividem através do processo de fissão binária. Ao contrário da mitose, esse processo não envolve a condensação do DNA ou a duplicação de organelas. As células procarióticas têm apenas uma pequena quantidade de DNA, que não é armazenada em cromossomos complexos. Além disso, não há organelas, então não há nada a dividir.

Quando um procarionte cresce para um tamanho grande, ocorre o processo de fissão binária. Esse processo duplica o DNA e separa cada nova fita de DNA em células individuais. Esse processo é mais simples que a mitose. Isso significa que as bactérias podem se reproduzir muito mais rápido do que a maioria dos organismos eucarióticos.

Questionário

1. Qual organismo é composto de células procarióticas?

2. O que é o nucleóide?

3. Qual das alternativas a seguir é característica das células procarióticas?

4. Que tipo de célula é mais evoluído: uma célula procariótica ou uma célula eucariótica?

5. Por que os humanos precisam de procariontes para viver?

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