Células procariontes: o que são, características e exemplos

O nome procarionte deriva do latim “prokaryon”, sendo que pro significa “antes” e karyon significa núcleo.  Os procariontes, também chamados de procariotos ou procarióticos (este último geralmente quando se trata da célula especificamente. "célula procariótica"), são organismos unicelulares datados como os mais primitivos do planeta e o provável ancestral comum de todos os indivíduos.

Os seres procariontes formam os domínios Bacteria e Archaea, sendo os domínios com maior número de indivíduos. As bactérias estão em todos os ambientes e habitats, inclusive dentro de outros organismos, como as presentes no duodeno e no intestino de animais.

Além disso, possuem mais de uma função industrial, ecológica e até fisiológica. As Archaeas formam um grupo de procariontes específicos com características que lhes permite sobreviver em locais mais extremos.

De maneira geral, as células procariontes são células que não apresentam envoltório nuclear. Por isso, algumas pessoas costumam dizer que são seres que têm seu material genético disperso no citoplasma. Além disso, células procariontes não apresentam organelas membranosas. Essas células são protegidas por uma membrana plasmática apenas, e podem apresentar parede celular ou não. 

Esses organismos procariontes unicelulares podem viver individualmente ou formar colônias. São seres muito pequenos, podendo medir 8µm de comprimento.

As células procariontes estão presentes nos seres vivos que fazem parte dos domínios: Bacteria e Archaea. Podemos citar as bactérias, cianobactérias e arqueas como exemplo de seres procariontes. 

As bactérias são organismos unicelulares e procariontes (formados por uma única célula procarionte), ou seja, não apresentam envoltório nuclear e seu material genético encontra-se concentrado em uma região específica da célula.

Algumas bactérias podem causar doenças nos seres humanos e demais animais, outras são responsáveis pela produção de queijos e bebidas, além daquelas que podem ajudar no tratamento de esgoto, metabolizando diversos compostos. 

As cianobactérias são muito semelhantes às bactérias, exceto pelo fato de que esses organismos unicelulares procariontes são fotossintetizantes. Esses organismos apresentam um sistema fotossintetizante bem semelhante ao das algas (vegetais eucariontes). Elas são consideradas os seres produtores mais primitivos, sendo responsáveis pelo inicio do acumulo de gás oxigênio na atmosfera. 

Por fim, as arqueas também se assemelham às bactérias porém esses organismos unicelulares e procariontes ocupam habitats extremos como fendas vulcânicas, tubo digestivo de animais e lagos de água quente. 

Os procariontes são geralmente unicelulares, isto é, compostos por uma única célula. Além disso, são até cinquenta vezes menores que uma célula eucariótica. Esse fato corrobora com a teoria da endossimbiose, de que organelas com material genético próprio como mitocôndrias e cloroplastos eram no passado seres procariontes independentes que, ao serem fagocitados por células maiores e eucarióticas, estabeleceram relação de simbiose e se tornaram as organelas conhecidas atualmente.

A principal característica dos seres procariontes é a ausência da carioteca, ou envoltório nuclear, membrana nuclear que separa o DNA do restante do conteúdo celular. A ausência dessa estrutura fez a comunidade científica acreditar, durante muitos anos, que esses organismos não tinham um núcleo organizado, e que o material genético estivesse disperso no próprio citoplasma celular.

No entanto, hoje sabe-se que apesar de não apresentarem envoltório nuclear, as células procariontes tem uma região específica onde se encontra o material genético. Essa região é chamada de nucleóide. Ao contrário do que se pensava, os procariontes tem sim núcleo organizado, e ele fica concentrado no nucleóide. A diferença é que, ao contrário dos eucariontes, não existe nenhuma membrana envolvendo o material genético. 

Além da falta de membrana nuclear, as células procarióticas também não possuem estruturas membranosas internas como o retículo endoplasmático e complexo golgiense, as chamadas organelas celulares.

É importante ressaltar que as células procariontes apresentam ribossomos, mas estes não são considerados organelas celulares pois não apresentam sistema de membranas. O ribossomo é uma partícula relacionada a síntese de proteínas. 

Nas células procariotas o citoesqueleto também está ausente. Essa estrutura é um conjunto de micro filamentos protéicos responsáveis pela movimentação de vesículas no interior da célula, muitas vezes relacionado aos processos de endocitose e exocitose. 

A ausência de núcleo organizado coloca o DNA das células procarióticas em contato direto com as demais substâncias contidas no citoplasma. Como mencionado, a região celular em que se concentra maior quantidade de DNA é chamada de nucleóide e o DNA procariótico também se difere do DNA dos demais organismos existentes.

A molécula de DNA das Bactérias e Archaeas é circular e não se encontra associado a histonas, não se condensando, portanto, no processo de divisão celular.

Além do DNA genômico, este que armazena as características genéticas da espécie, os procariotos possuem DNA complementar chamado de plasmídeo. Essas moléculas menores de DNA circular podem conferir característica de resistência a antibióticos e podem ser passadas de uma bactéria para outra pelo processo de conjugação.

Quanto às estruturas de membrana, os organismos procariontes possuem uma cápsula de polissacarídeo que auxilia na sua proteção frente a outros organismos e substâncias, além de promover a adesão em superfícies. Essa cápsula pode ser formada por Exopolissacarídeos (EPS) que possuem importante interesse comercial pelas suas ações antioxidantes, podendo conferir inúmeros benefícios para a indústria alimentícia, cosmética, etc.

Após a cápsula, os procariontes possuem uma densa camada de parede celular que também possui função de conferir resistência e segurança a célula. No caso das bactérias, essa parede celular é constituída de peptideoglicano, um polímero glicídico unido a peptídeos.

Abaixo da parede celular se encontra a membrana plasmática, que se assemelha a qualquer membrana plasmática celular. É composta por uma bicamada lipídica com proteínas de membrana formando o modelo mosaico-fluido.

A diferença da membrana plasmática das bactérias e Archaea é a ausência de esteróides, como o colesterol, presentes na membrana plasmática de animais. A membrana plasmática bacteriana também sofre invaginações no interior celular formando os mesossomos que são "membranas internas" onde ocorrem os processos respiração celular para obtenção de ATP e fotossíntese (no caso das bactérias fotossintetizantes).

Os procariontes, de modo geral, também não possuem citoesqueleto. Por isso, a grande importância dos componentes como a cápsula e a parede celular. Além disso, possuem projeções para além da parede celular que conferem habilidades a esses seres:

• Flagelos: Uma espécie de cauda que se rotaciona permitindo o deslocamento celular em meio aquoso.
• Fibrias: semelhantes aos cílios celulares, elas auxiliam na adesão da célula em superfícies e na movimentação celular.
• Pili: estruturas maiores que as fibrias que desempenham funções específicas, como a pili sexual, semelhante a um canudo em que bactéria consegue passar parte do seu material genético (plasmídeos) para outra bactéria.

Estrutura de uma célula procariótica.

As células procariontes são as células mais primitivas da Terra. Por este motivo, sua importância deve-se a diversos motivos. Acredita-se que os primeiros seres fotossintetizantes responsáveis pelo acúmulo de oxigênio na superfície terrestre eram seres procariontes, as cianobactérias. Atualmente, esses seres ainda fazem parte da cadeia na base, como produtores. 

Além disso, os seres procariontes estão relacionados a diversos processos de manutenção da vida na terra como a fixação de nitrogênio, o metabolismo do enxofre, e a decomposição.

Na área de desenvolvimento tecnológico alguns seres procariontes podem ser utilizados na produção de vacinas, queijos e bebidas. 

Existem algumas diferenças básicas entre as células procariontes e eucariontes. De maneira geral, as células eucariontes são bastante complexas enquanto as células procariontes são mais primitivas. 

Primeiramente, a maior diferença entre uma e outra é a ausência de envoltório nuclear nas células procariontes e a presença de envoltório nuclear nas eucariontes. Em relação ao tamanho, também observa-se uma grande diferença já que as células procariontes são muito pequenas quando comparadas às células eucariontes. 

As células eucariontes, mais complexas, além do envoltório nuclear, apresentam uma grande variedade de organelas membranosas, citoesqueleto, e o DNA é linear. Nas celulas procariontes, o DNA é circular. 

As bactérias são organismos procariontes presentes em absolutamente todos os habitats. São seres microscópicos que podem ser encontrados isolados ou em agregados chamados colônias.

Quanto a forma das células, as bactérias podem ser classificadas em:

• Cocos: forma esférica;
• Bacilos: forma de bastonete;
• Vibrião: forma de vírgula;
• Espiral: forma de espiral.

Formato celular característico dos procariontes.

Sobre a agregação bacteriana, apenas bacilos e cocos formam colônias e uma colônia pode ser classificada em:

• Diplococo: pares de cocos agrupados;
• Estreptococos: cocos agrupados formando algo semelhante a um "colar";
• Estafilococos: cocos agrupados de forma desorganizada, semelhantes a cachos;
• Sarcina: cocos agrupados de forma cúbica, formado por 4 ou 8 cocos simetricamente emparelhados;
• Diplobacilos: Bacilos agrupados em pares;
• Estreptobacilos: Bacilos alinhados em cadeia formando algo semelhante a um "colar".

Agregados de células procarióticas.

Para a reprodução, as bactérias geralmente usam processos assexuados como bipartição ou cissiparidade. Resumidamente, o processo consiste em duplicar o material genético e, após a duplicação, as duas moléculas de DNA se fixarem em mesossomos diferentes localizados dentro da célula bacteriana, onde então ocorre a citocinese (separação do citoplasma, gerando duas células).

A conjugação ou também chamada transformação (no caso de indivíduos de espécies diferentes) é o processo em que uma bactéria fixa sua pili sexual em outra bactéria e ambas trocam seus materiais genéticos na forma de plasmídeo. Dessa forma, a informação contida em um plasmídeo passa a fazer parte das características da célula que recebeu esse plasmídeo.

Por exemplo, a resistência a um determinado antibiótico localizado no plasmídeo de uma bactéria pode, após sofrer duplicação gerando outro plasmídeo, ser passada para outra bactéria conferindo a esta segunda a mesma resistência da primeira.

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Esses procariontes se diferem das bactérias principalmente quanto a sua parede celular e membrana plasmática.

A parede celular das Archaeas não apresenta peptideoglicano em sua composição, sendo constituídas por outros sacarídeos. Além disso, a membrana plasmática desses organismos não é composta por uma bicamada lipídica de fosfolipídio, mas sim por fosfolipídios unitários com duas porções polares nas suas extremidades, garantindo maior rigidez à membrana. Isso permite que esses organismos consigam sobreviver em áreas mais extremas do planeta.

As archaeas podem ser classificadas em até três grupos:

• Halófitas: Sobrevivem em regiões de grande salinidade como o Mar Morto;
• Termoacidófilas: Sobrevivem em ambientes de pH ácido e elevadas temperaturas como regiões vulcânicas;
• Metanogênicas: Sobrevivem em pântanos e nos aparelhos digestivos de animais. São seres quimiossintetizantes que conseguem produzir matéria orgânica a partir de reações que geram gás metano.

Procarionte Deinococcus radiodurans, o  mais resistente que se conhece.

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