CÉLULA PROCARIONTE

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CÉLULA PROCARIONTE
É um ser primitivo, portanto menos evoluído, carece de uma organização simples e pobre em organelas, tem como característica principal a ausência da membrana nuclear.
A única organela que ela possui é o ribossomo, este é a estrutura citoplasmática comum à célula eucarionte.
São representantes dessa células, organismos do reino monera que compreendem as eubactérias (bactérias, cianobactérias) e arqueobactérias (termoacidófilas extremas, metanogênicas e hemofílicas extremas).
Morfologia bacteriana
As células procariontes são classificadas quanto a sua forma, tamanho e os arranjos que esta se apresenta, essa característica se deve ao formato da parede celular que se apresenta em:
Cocos- formato circular, possui variações:
Diplococos
Estreptococos
Estafilococos
Sarcina
tétrade
Bacilos-  
Cocobacilo
Estreptobacilos
diplobacilo
Vibriões
Espiroqueta
espirilo
Estruturas da célula externas à parede celular:
Cápsula
Formada por polissacarídeos ou polipeptídios, é uma substância gelatinosa, ficam cercando a célula ao redor da parede celular, é a camada mais externa tem as funções de reservar água e nutrientes, ela limita a atividade fagocitária do organismo, protegem e dão revestimento a célula além de ajudarem na aderência ao meio, isso é um fator de virulência bacteriano bem como a parede celular.
Quando esta está fortemente aderida e se apresenta como cápsula mas quando está viscosa é chamada de limosa, sua composição comum é de açúcar o que lhe garante fator de virulência pois resiste a tentativas de fagocitose.
Flagelos
Essas são estruturas de locomoção presentes como um motor rotativo ou pelos, são filamentos longos e finos cada tipo de bactéria tem sua estrutura locomotora característica do seu habitat, está possuem 3 porções básicas, filamento largo, cotovelo ou gancho e corpúsculo basal, sua composição química é uma proteína chamada flagelina. Este pode ser protoplasto ( para navegação, como fios de cabelo, promove movimentação como rabo de sereia, comum em bacilos) ou esferoplasto ( ao redor do corpo da célula, comum em espiroquetas, realiza movimento como uma furadeira). Estruturas que não tem flagelos são chamadas atriquios.
Filamento axial
Endoflagelos também chamados são exclusivos das espiroquetas, são “internos” estão aderidos a parede celular tem locomoção rotatória com movimento de perfuração encontrado em espiroquetas.
Fímbrios ou pili
São filamentos eretos, rígidos, curtos e finos formados por pilina, se encontram em todo perímetro celular e são mais usados como fixadores ou estruturas que favorecem a adesão também realizam troca de material genético que garante a célula fator de virulência (pili sexual).
Estruturas da célula internas a parede celular:
Parede celular
Formada essencialmente por peptideoglicano ou mureína (cadeias de açúcar com ligação proteica entre elas) que se distribui diferentemente nas bactérias Gram + e Gram -, essa camada proteica tem papel na manutenção da forma, resistência e proteção osmótica, ela está ao redor da membrana plasmática.
Elas se apresentam em forma de rede nas bactérias em proporções diferentes, essa se compara ao glicocálice da célula eucarionte. Nas Gram – a porção é menor e se encontra entre a membrana interna e externa, (camada delgada) + sua camada é mais espessa e que garante a ela característica de virulência. Diferente da Gram – nela não existe espaço periplasmático.
Tem função de proporcionar suporte mecânico evitando que as bactérias se rompam quando há o aumento da pressão osmótica interna decorrente do seu metabolismo. A parede também é o ponto de ancoragem para o flagelo.
Membrana plasmática
Composta pela bicamada fosfolipídica, diferente das eucariontes ela não tem esteróis mas tem hopanóides que se localizam entre os fosfolipídios , elas garantem rigidez à membrana, suas funções incluem obtenção de energia, produção de enzimas celulares e respiração celular. 
Citoplasma
Nucleoide
É o material genético da célula, solto no citoplasma, são formados por DNA, RNA e proteínas.
Bactérias são seres haplóides, ou seja, possuem um único cromossomo mas quando estão em crescimento, devido a divisão celular elas fazem várias cópias desse cromossomo.
A organização do cromossomo e cromatina forma a dupla hélice do DNA, essas estão super enroladas sobre si mesmas, o material genético quando interagem com proteínas estruturais são chamados de cromatina, elas não possuem histonas diferente das eucariontes.
Grânulos ou Inclusões
São acumulados de substâncias orgânicas e inorgânicas, cercada ou não por uma espécie de membrana proteica, se localizam no citoplasma durante o crescimento celular para que supra suas necessidades nutricionais caso o meio externo não as proporcione, nelas muitas vezes estão presentes carbono, ou nitrogênio quando são grânulos orgânicos e quando inorgânicos existem nelas fósforo e enxofre substâncias essas essenciais para respiração celular.
Plasmídeo
São elementos genéticos extracromossômicos com capacidade de replicação autônoma, possuem cadeia dupla bem enroladas entre si. Algumas têm a capacidade de interagir com o cromossomo de forma definitiva essas com essa capacidade se chamam episomes.
Estes garantem a bactéria resistência a antibióticos e metais pesados, produzem toxinas e outras substâncias como defesa, esta capacidade garante a elas resistência e adaptação a determinadas circunstâncias. Quando esses são incapazes de expressar características fenótipas que os possibilite se adaptar ao meio são chamados crípticos ou “DNA egoísta”.
Mesossomo (POLEMICO)
Uma estrutura localizada na membrana, sua função ainda é discutida mas pode ter relação com a respiração celular e a segregação do DNA na divisão celular. Eles são invaginações da membrana que se projetam para o citoplasma em direção ao centro, podem ser periféricas (chamadas de laterais essas segregam enzimas que auxiliam a atividade respiratória são pouco profundas não atingem o nucleoide) ou centrais (septais quando orientam o DNA formando os pólos para divisão celular essas são mais profundas chegam ao nucleoide).
Ribossomo
São formados por ácido nucleico e são capazes de sintetizar proteínas através da leitura do RNA mensageiro, função essa realizada graças às suas subunidades maior e menos, essa então possui sua própria linhagem genética chamada RNA ribossomal, quando misturado às proteínas ribonucleicas formam as proteínas. Ele é uma fábrica polivalente, sua denominação por ser procarioto é 80s, sua capacidade de síntese é maior se comparado ao eucarioto.
Esporulação Bacteriana
Quando elas são submetidas a ambientes em que delas é privados os meios para a nutrição e seus níveis de reserva estão baixos, como forma de defesa e sobrevivência a célula passa pelo processo de esporulação. A esporulação é um ciclo que dispõe de quatro estruturas: protoplasto ou núcleo com a membrana interna do esporo, parede do esporo que engloba a célula vegetativa, casca ou córtex cercado pela membrana externa do esporo, exósporo estrutura que está em contato com o meio externo. É como uma semente, está inativa para posterior atividade metabólica.
Para que uma bactérias esporule são necessárias condições básicas: a escassez de nutrientes fornecidos pelo meio externo e a capacidade e condição metabólica para o processo.
Endósporos são resistentes a temperatura, agentes químicos e radiação.
Fases da Esporulação
Alinhamento do DNA no centro da célula, esta agora é chamada de célula mãe.
Divisão do DNA em duas cópias e invaginação da membrana formando a forespora
Crescimento da membrana da célula mãe em volta do forespore formando um envoltório com duas camadas de membrana ao seu redor
Formação da parede celular com a estabilização dos peptideoglicano do DNA da célula mãe, o forespore agora se chama córtex
Formação do ácido dipicolínico dentro da célula em desenvolvimento, isso irá garantir resistência a ela, por osmose o esporo é desidratado ao entrar em contato com moléculas de cálcio.
Formação da camadaproteica na porção externa do córtex e amadurecimento do esporo
Alguns tem a capacidade de formar o exósporo e este já é resiste a estímulos do ambiente por isso enzimas líticas destroem a célula mãe e o esporo maduro é liberado
Nutrição
Células procarióticas podem obter alimentos de forma autotrófica quando elas mesmo reproduzem ou de forma heterotrófica quando precisam buscar nutrientes do meio. A intenção da nutrição procariótica é adquirir água e energia.
A nutrição autotrófica pode ser através de fotossíntese quando se utiliza a luz como forma de energia e quimiossíntese quando a energia é adquirida da reação de oxirredução de gases como o sulfeto de hidrogênio. 
A nutrição heterotrófica pode ocorrer por saprofagia quando a fonte de nutrientes é matéria orgânica em decomposição esse metabolismo pode ser aeróbio ou anaerobio, também pode ser parasitária quando a fonte de nutrientes é outro organismo vivo.
Os organismos autotróficos têm como fonte de nutrientes meios inorgânicos já as heterotróficas tem fonte em meios orgânicos.
Fotoautotrofia – por ser fotótica esta possui fase clara e fase escura quando há e quando não há presença da luz. A célula quando em presença da luz promove uma reação entre gás carbônico e água para formar glicose e oxigênio como “resíduo” metabólico, nesta reação a doadora do H+ para formação de glicose foi a água.
CO2+H2O  C6H12 O6+O2
gás carbônico+água  glicose+oxigênio
Nessa reação a molécula de glicose posteriormente irá ser a fonte de energia.
A fotossíntese em bactérias diferente das células vegetais eucoriotas ocorre em bacteriofilas e não em cloroplastos que são estruturas mais específicas, são pigmentos presente só em bactérias fotossintetizantes, essas possuem clorofila tipos A e B, elas não contêm lamelas internas e sim enzimas espalhados em toda membrana capazes de realizar as reações. Ela capta a energia da luz e transforma em energia capaz de quebrar a  glicose.
Quimioautotrofia – a energia usada é proveniente da reação de oxirredução nesse caso do gás sulfeto de hidrogênio, este também é a fonte de H+. Diferente do anterior como não ocorre na presença da luz não contém fase clara. Esta tem como “resíduo” de reação a produção de enxofre que dá o cheiro característico de “carniça”.
2 H2S+O2  2 S+H2O+e*
sulfeto de hidrogênio+oxigênio enxofre+água+energia
Nesta reação a energia já foi obtida diretamente.
Saprofagia – quando a nutrição é proveniente de matéria orgânica morta, as células realizam a respiração celular ou fazem fermentação. A reprodução celular pode ser com ou sem a presença do oxigênio. (se fermenta é anaeróbio se respira é aeróbio).
A nutrição aeróbica ou glicólise, quando há presença do oxigênio ocorre a quebra da molécula orgânica (glicose) para produzir gás carbônico, ou seja, na maioria das vezes a glicose é a fonte de energia e o oxigênio quem irá formar a água.
C6H12 O6+O2   CO2+H2O
glicose+oxigênio gás carbônico+água 
Nessa reação o receptor de H+ foi oxigênio formando a água
Fermentação – assim como a respiração celular essa também degrada molécula orgânica, porém é menos eficiente, ela libera menos energia quando comparada. Um exemplo de fermentação muito comum é a fermentação lática onde a glicose através da ação do NAD se decompõe em piruvato e esse com a ação da NADH se decompõem em ácido lático e energia, é utilizado na produção de alimentos como queijo e iogurte.
C6H12 O6 C3H4O3 C3H6O3+e*
glicose ácido pirúvico NADH → ácido lático+energia
O NADH é a fonte de hidrogênio e elétrons para formar o ácido lático.
Existem as variações de condição de oxigênio em que as bactérias conseguem suportar são elas:
Aeróbio obrigatório – só sobrevive na presença do oxigênio
Anaeróbio obrigatório – só sobrevive na ausência do oxigênio
Anaeróbio facultativo – podem se adaptar a presença ou ausência dele
Anaeróbio aerotolerante – conseguem se manter vivos na presença dele
Microaeróbios – precisam de pouco oxigênio no meio
Os aerotolerantes e os facultativos são mais perigosos, pois conseguem uma amplitude maior de nutrição pela sua adaptação, portanto um fator de virulência.
Reprodução
A reprodução bacteriana é assexuada e ocorre por divisão binária.
Ocorre em três processos:
Duplicação do material genético na chamada célula mãe
Processo de estrangulamento que ocorre de fora para dentro rompendo o citoplasma 
Formação de duas células filhas cada uma com seu material genético idêntico aos da célula mãe, como clones
RECOMBINAÇÃO GÊNICA – NÃO É REPRODUÇÃO SEXUADA É TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
Transformação -  Ocorre quando há absorção do DNA ou fragmento de uma bactéria morta, este pode ou não ser incorporado ao DNA do Nucleoide, se for semelhante à bactéria receptora, se não for ele permanecerá no citoplasma. Tem relação com a produção de insulina, no homem ela controla a produção de insulina, industrialmente são produzidas através de bactérias transformadas que começaram a  produzir a insulina.
Transdução – transferência de fragmentos de DNA entre bactérias vivas e tem como vetor um bacteriófago, tipo específico de vírus. O vírus injeta o material genético infectado pela doadora dentro da bactéria receptora durante a infecção o vírus injeta seu material e o da bactéria doadora que poderá ou não ser associado ao nucleoide da bactéria dependendo também da semelhança entre eles.
Conjugação - Muito confundido com a reprodução é a troca de material genético, esta não é uma ação reprodutora pois o número de células não se altera e sim as características delas. Essa troca ocorre a conjugação bacteriana, isso ocorre entre uma célula doadora e receptora, as estruturas responsáveis por essa troca de material genético são o plasmídeo que será o conteúdo da troca e o pili sexual, esse plasmídeo contém características benéficas a outra bactéria, esse processo é realizado para que as características da dadora sejam compartilhados com a receptora aumentando o fator de virulência entre elas, assim se formam as superbactérias responsáveis por infecção hospitalar.
Pode ocorrer entre células da mesma espécie ou de espécies diferentes, para que ocorra é necessário que a célula doadora contenha o Fator F que é um pequeno círculo de DNA (plasmídeo) essas que contêm o fator são chamadas F+  as que não têm se chama F-.
O pili sexual da célula doadora é projetado a célula receptora
O fator F é cortado em uma região específica chamado origem de transferência
A liberação de proteínas dos relaxossomos dentro da célula doadora, uma proteína chamada relaxase responsável pela associação e transporte da cadeia do T-DNA
O complexo T-DNArelaxase é reconhecido por um fator de acoplamento e é transferido para um exportador que levará a célula F-
A relaxase une as extremidades da cadeia para produzir uma molécula de DNA circular
Na célula doadora ele se replica e forma uma fita dupla e na receptora também
Ao final as duas células contêm o mesmo fator f e a conexão pelo pili é liberada e ambas são F+ podendo se conjugar com outras células
Ciclo de vida bacteriano
As bactérias assim como todos os seres vivos nascem, crescem, reproduzem, envelhecem e morrem, esse é o seu ciclo de vida, este pode ser aberto ou fechado, essa determinação tem a ver com a disponibilidade de nutrientes e água no meio em que ela está. O ciclo fechado é o mais conhecido pelos seres procariontes pois eles costumam ser patogênicos ao homem por contaminação alimentar e falta de saneamento básico que favorece seu crescimento, em ambos os casos para esses seres a nutrição desses meios é constante.
Num ciclo de vida existem 4 fases:
Fase lag ou de adaptação é o período em que ele está em intensa atividade metabólica portanto ocorre pouca divisão celular, reprodução em baixa
Fase log ou exponencial é o início do processo de divisão, a reprodução é de extrema atividade, a população cresce rápido são notórias as colônias, número de vivos maior que o de mortos, reprodução em alta
Fase estacionária a velocidade de reprodução cessou e o número de mortos se equiparaao de vivos o crescimento diminui, reprodução em baixa
Fase de declínio ou morte quando o meio já não é mais propício a vida bacteriana pois onde elas comem elas excretam seus dejetos que são tóxicos para elas logo o número de mortos supera o de vivos, quase não há reprodução
Para que ocorra esse ciclo e as bactérias se reproduzam são necessários fatores e condições ambientais diferenciadas para cada tipo de bactéria são esses:
Fatores físicos
pH : para seres acidófilos pH entre 2 e 5 é o ideal para o crescimento, neutrófilos 6 e 7 e basófilos ou alcalófilos 8 e 11
temperatura também tem sua zona ideal para cada tipo de ser, termófilo temperaturas entre 50 e 60°C, mesófilos temperatura ambiente ou próxima a corporal 25 a 40°C, nesta faixa estão os mais patogênicos ao homem e os psicrófilos entre 0 e 25°C.
pressão osmótica, elas crescem em condições isométricas, onde nem perdem nem ganham água mas em condição hipertônica elas não sofrem plasmólise.
Fatores químicos
Carbono, nitrogênio, enxofre, sais minerais, elementos traços( como ferro e outros metais) e o oxigênio ou sua ausência. Esses em determinadas quantidades podem alterar a capacidade metabólica da célula.
DIFERENCIAÇÃO CELULAR
	EUCARIONTE
	PROCARIONTE
	Tem carioteca
	Não tem carioteca
	multicromossomico
	unicromossomico
	Possui histonas associadas ao seu DNA como proteínas de suporte
	Não possuem histonas pois seu material genético está solto no citoplasma
	Parede celular de celulose
	Parede celular de peptideoglicano ( temas funções do glicocálice por conter lipopolissacarideos)
	Não tem plasmideo
	Tem plasmídeo
	Tem colesterol na membrana plasmática entre os fosfolipídeos para garantir rigidez a membrana
	Tem hopanóides na membrana plasmática entre os fosfolipídeos para garantir rigidez a membrana
	Não tem espaço periplasmático
	Tem espaço periplasmático ( entre a parede e a membrana)
	Não tem membrana interna e externa
	Tem membrana interna e externa (gram-)
	Não possui filamento axial
	Possui filamento axial
	Ribossomo 70s – menor capacidade de sintese
	Ribossomo 80s – maior capacidade de sintese
	Respiração mitocondrial
	Respiração membranosa
	Incapazes de esporular
	Capazes de esporular
	Fotossintese em cloroplastos
	Fotossíntese em bacteriofilas