Células Procariontes - Resumo

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CÉLULAS PROCARIONTES 
Laís Amábile Andrade 
 
• As células procariontes não apresentam envoltório nuclear nem o elaborado sistema de 
membranas encontrado no citoplasma das células eucariontes, tampouco citoesqueleto 
As células procariontes, provavelmente por não disporem do sistema de membranas 
internas, tão desenvolvido nas células eucariontes, são de menor tamanho. 
Mesmo com sua simplicidade estrutural, do ponto de vista bioquímico e metabólico, as 
bactérias são seres complexos e diversificados, o que permite sua adaptação em habitats 
variados. Assim, elas são encontradas em todos os locais da Terra e no interior ou na superfície 
do corpo dos seres pluricelulares. 
Embora algumas bactérias 
causem doenças, a maioria é 
inofensiva e muitas são benéficas 
O microscópio eletrônico 
mostra que a estrutura das 
bactérias é relativamente simples. 
O DNA é um filamento circular, de 
cadeia dupla, localizado em uma 
região da célula denominada 
nucleoide. Cada célula bacteriana 
geralmente tem diversas cópias 
desse cromossomo, que é muito 
mais simples do que o das células 
eucariontes. No citosol existem 
polirribossomos, além de grânulos 
de depósito. 
Por fora da membrana plasmática, encontra-se a parede, que é rígida, confere forma à 
célula e está presente em todas as bactérias, exceto nos micoplasmas. Mais externamente à 
parede, existe, em todas as bactérias, um material viscoso que, muito frequentemente, se 
condensa para formar a cápsula bacteriana. A membrana plasmática das bactérias tem a mesma 
estrutura trilaminar da membrana plasmática das células eucariontes. Nela, situam-se moléculas 
receptoras, as proteínas relacionadas com o transporte transmembrana e as moléculas da cadeia 
respiratória análoga à cadeia respiratória existente na membrana interna das mitocôndrias das 
células eucariontes. 
• Todas as bactérias são constituídas por células procariontes 
Todas as bactérias são células procariontes. Os vários tipos de bactéria apresentam 
grande diversidade metabólica, o que lhes permite viver nas condições ambientais mais variadas. 
Quanto à forma, podem ser esféricas, nos cocos; alongadas, nos bacilos; e helicoidais, nos 
 
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espirilos. Aos pares, os cocos formam diplococos; em grupos irregulares, os estafilococos; e, 
quando dispostos em fileira, são chamados de estreptococos. 
 
• Após multiplicação do genoma, as células procariontes se dividem por fissão binária (não 
há mitose) 
As bactérias se multiplicam por 
fissão, um processo decorrente da 
formação de septos que se dirigem da 
superfície para o interior da célula, 
dividindo-a em duas células-filhas. A 
fissão é precedida pela síntese e 
multipliçacão dos cromossomos 
bacterianos; cada célula-filha recebe, 
pelo menos, uma cópia do cromossomo 
da célula-mãe. 
A síntese do DNA bacteriano se 
processa de modo semiconservador, 
como também acontece nas células 
eucariontes. À medida que o DNA do 
cromossomo original separa suas duas 
cadeias, cada uma delas serve como molde, isto é, como fonte de informação sobre a sequência 
de bases para formação das novas cadeias de DNA. Os dois cromossomos resultantes têm, cada 
um, uma cadeia antiga e uma cadeia nova de DNA. A reprodução das bactérias é, em geral, um 
processo rápido. Em condições ideais de cultura, pode ocorrer uma divisão celular a cada 20 min. 
Portanto, uma única bactéria é capaz de dar origem a oito bactérias em apenas uma hora. 
 
• Muitas bactérias contêm moléculas circulares de DNA extracromossômico, as quais 
apresentam informação genética útil à bactéria, porém, não essencial à vida da célula. 
Esses minicromossomos, denominados plasmídios, são muito utilizados em biotecnologia 
para transferir genes entre bactérias e entre organismos diferentes. 
Os plasmídios se multiplicam independentemente dos cromossomos principais. Esses 
elementos contêm genes para a própria replicação e genes que influenciam favoravelmente a 
bactéria. Eles geralmente ocorrem em cópias múltiplas, o que aumenta muito a eficiência dos 
genes neles contidos. Um plasmídio capaz de se integrar no cromossomo da bactéria recebe o 
nome de epissomo. 
• Pelas características de suas paredes, as bactérias podem ser gram-positivas ou gram-
negativas, conforme se corem ou não pelo corante de Gram 
As paredes são de dois tipos básicos, facilmente identificáveis por coloração, o que permite 
a divisão das bactérias em dois grandes grupos: as bactérias gram-positivas e as gram- 
negativas. As bactérias que, após aplicação da técnica de Gram, aparecem coradas em roxo são 
 
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chamadas gram-positivas; as que não retêm a cor roxa são as gram-negativas. Para facilitar sua 
visualização ao microscópio, as últimas são geralmente coradas em vermelho com safranina ou 
fucsina, que não altera a cor roxa das gram-positivas. 
A parede das células gram-positivas é simples, sendo formada apenas por uma espessa 
camada de peptidoglicanos (sinônimos: mureína, mucopeptídio) situada entre a membrana 
plasmática e a cápsula, que fica mais externamente. As peptidoglicanas são compostos típicos 
das paredes bacterianas, constituídos por cadeias de aminoácidos ligadas a uma cadeia de 
hidratos de carbono. São responsáveis pela rigidez e pela resistência da parede das bactérias. A 
parede das células gram-positivas geralmente contém moléculas de ácidos teicoicos. Esses 
ácidos são polímeros constituídos de vários tipos de moléculas como glicerol, hidratos de carbono 
e aminoácidos. 
A parede das bactérias gram-negativas é muito complexa, sendo formada pelas seguintes 
camadas, de dentro para fora: (1) uma camada de peptidoglicanas, mais delgada do que a das 
bactérias gram-positivas; (2) uma camada de lipoproteínas; (3) a membrana externa, de estrutura 
trilaminar, como as das demais membranas celulares; e (4) a camada de lipopolissacarídios 
(LPS). 
 
 
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• Os diversos grupos de bactérias apresentam grande diversidade metabólica e podem ser 
encontradas nos habitats mais variados 
A capacidade de utilizar numerosos nutrientes como fonte de carbono e de energia e a 
resistência a temperaturas muito diversas explicam a distribuição universal das bactérias, que são 
encontradas nos ambientes mais variados, como nos diferentes tipos de solo, na água salgada 
dos mares, na água doce dos rios e lagos, bem como no intestino e sobre a pele dos animais. 
Praticamente, não existem nichos ecológicos desprovidos de bactérias. Elas têm sido 
encontradas nas águas geladas dos polos e nas fontes naturais de água quente. 
De acordo com seu metabolismo, as bactérias podem ser fototróficas, quando utilizam a 
energia da luz solar para sintetizar moléculas orgânicas, a partir de moléculas simples, e 
quimiotróficas, quando se nutrem de compostos químicos complexos já formados. Estas últimas 
podem utilizar compostos inorgânicos, quando são chamadas químiolitotróficas, ou, então, exigir 
compostos orgânicos, sendo denominadas de quimiorganotróficas. Algumas bactérias, diante de 
condições adversas do ambiente, originam esporos, que são extremamente resistentes às 
variações de temperatura e ao dessecamento. 
Determinadas bactérias fotossintéticas (utilizam a luz do sol como fonte de energia) que 
vivem em meio aquático apresentam vesículas cilíndricas que contêm gás, as quais controlam a 
flutuação do microrganismo. Essas vesículas alongadas são limitadas por membranas proteicas 
e, portanto, diferentes das membranas em geral, em que predominam lipídios. Por meio do 
controle de sua flutuação, essas bactérias procuram, no meio líquido, a profundidade mais 
conveniente no que se refere à concentração de nutrientes, concentração de oxigênio e 
intensidade luminosa. 
Basicamente, os esporos são células cujo citoplasma contém pouquíssima água; por isso, 
praticamente não têm atividade metabólica, estão circundados por espesso envoltório e não se 
reproduzem.A formação do esporo é morfologicamente complexa e pode ser subdividida para 
fins didáticos em várias fases): 
o Fase 1: A célula bacteriana replica seu cromossomo, formando duas cópias 
completas, porém contínuas. A bactéria fica com um cromossomo único, muito 
grande, em razão da não separação do filamento novo de DNA 
o Fase 2: O segundo estágio da diferenciação do esporo começa com a invaginação 
da membrana plasmática, que separa o cromossomo antigo e o novo, cada um em 
um compartimento, porém de tamanhos desiguais. Cada compartimento é 
delimitado pela membrana plasmática que cresceu para dentro da bactéria, e o 
compartimento menor dará origem ao esporo. 
o Fase 3: Nesta fase, o esporo já está completamente formado e isolado dentro da 
bactéria 
 
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o Fase 4: Em seguida, forma-se 
uma camada cortical espessa, 
composta de peptidoglicanas, e 
surge a parede do esporo, 
formada também por 
peptidoglicanas. Contudo, essas 
moléculas de peptidoglicanas 
apresentam muitas ligações 
cruzadas umas com as outras, o 
que lhes confere grande 
resistência. Nessa fase, o 
esporo apresenta, de dentro 
para fora: o cromossomo e os 
componentes do citoplasma 
muito desidratados, a membrana 
celular, a camada cortical e a 
parede. Há síntese de 
dipicolinato de sódio, composto 
incorporado ao esporo e que 
parece ter papel importante na 
resistência do esporo às agressões do ambiente 
o Fase 5: Este estágio começa com a formação de um envoltório em torno do esporo. 
O envoltório é de natureza proteica e particularmente rico em cisteína, um 
aminoácido contendo enxofre 
o Fase 6: Finalmente, o esporo já com o envoltório completo é liberado pela lise da 
bactéria original (ruptura da membrana e da parede). 
 A formação dos esporos é desencadeada pelas condições adversas do ambiente, como 
falta de nutrientes, altas ou baixas temperaturas e dessecação. Essas condições, conforme a 
bactéria, são estímulos para os genes bacterianos que codificam as proteínas responsáveis pela 
formação do esporo. O retorno do esporo à forma celular vegetativa, ou germinação do esporo, 
geralmente é ativado pela presença de nutrientes e de condições adequadas à proliferação da 
bactéria. O processo de germinação começa com a degradação das camadas protetoras do 
esporo, seguida da síntese das macromoléculas essenciais ao crescimento e à proliferação da 
célula, como proteínas, ácidos nucleicos, lipídios e outras. 
 
• A transferência de material genético (DNA) entre células procariontes pode ser feita por 
transformação, conjugação e transdução 
Chama-se transformação a passagem de fragmentos de DNA de uma bactéria para outra, 
por meio do meio de cultivo no laboratório ou, raramente, do meio natural onde elas vivem. Na 
natureza, a transformação depende da ruptura de bactérias e liberação de seu DNA. A 
conjugação é a passagem direta de informação genética (DNA) de uma bactéria para outra por 
dentro de túneis formados entre duas bactérias. Finalmente, na transdução, a informação 
 
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genética é transferida de uma célula para outra por meio de vírus (bacteriófagos). Os 
bacteriófagos que se formam em uma célula podem, acidentalmente, conter DNA da bactéria. 
Quando infecta outra bactéria, o bacteriófago transfere para o seu novo hospedeiro o fragmento 
de DNA trazido da primeira bactéria e que pode ser destruído ou incorporado ao DNA da segunda 
bactéria 
 
Esse é um desenho das várias 
modalidades de transferência de DNA 
(informação genética) entre bactérias: 
o A o processo de 
transformação, no qual 
fragmentos de DNA, liberados 
no meio extracelular, por 
bactérias que morrem e se 
rompem ou então colocados 
experimentalmente no meio 
de cultivo, entram na bactéria 
e são incorporados ao seu 
genoma. 
o B um plasmídio passa por 
meio de uma ponte, 
instalando-se em outra 
bactéria. É o processo de 
conjugação. Neste processo, 
a fímbria sexual da célula 
doadora se fixa à superfície 
da célula receptora e estimula 
a formação de uma ponte 
entre as duas bactérias. A 
ponte se forma em local 
próximo à fímbria, mas a 
fímbria não se transforma em 
ponte de passagem de DNA; 
porém, serve como elemento 
de fixação entre as duas bactérias. A bactéria receptora forma uma fímbria própria e se 
transforma em doadora. A presença da fímbria sexual caracteriza a bactéria doadora. 
o C um bacteriófago, depois de incorporar DNA bacteriano ao seu próprio DNA, 
transfere informação genética do nucleoide de uma bactéria para o nucleoide de uma 
segunda bactéria. Esse processo de transferência de DNA chama-se transdução por 
fago. 
• Os flagelos das células procariontes se movimentam por rotação, graças a um fluxo de 
prótons 
 
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A superfície bacteriana pode apresentar prolongamentos de dois tipos: os flagelos e as 
fímbrias. Os flagelos servem para a locomoção, são maiores do que as fímbrias e constituídos de 
monômeros da proteína flagelina. Os movimentos flagelares das bactérias utilizam a energia 
fornecida por um fluxo de prótons. As fímbrias comuns são curtas, finas e rígidas. As fímbrias 
sexuais são maiores e servem para manter juntas a célula doadora e a receptora, durante a 
transferência unidirecional de DNA de plasmídios, no processo de conjugação. O DNA passa de 
uma bactéria para outra por pontes entre a bactéria doadora e a receptora, não passando por 
dentro da fímbria sexual, cujo papel é apenas fixar temporariamente as duas bactérias. 
O mecanismo pelo qual uma modificação no ambiente causa uma resposta no 
comportamento da bactéria é uma transdução sensorial. Esse mecanismo é responsável pela 
quimiotaxia (movimento na direção de determinadas moléculas, ou em sentido contrário, 
afastando-se delas) e também por outras respostas como a aerotaxia, que é o movimento na 
direção de concentrações ótimas de oxigênio, e a fototaxia (movimento das bactérias 
fotossintéticas na direção da luz). 
• Os micoplasmas são as bactérias mais simples 
Os micoplasmas são bactérias muito pequenas, geralmente com 0,2 a 2 µ,m de tamanho, 
podendo apresentar-se com dimensão ainda menor. São as menores células conhecidas, e os 
menores micoplasmas (125 a 150 nm) são do tamanho dos maiores vírus. Seu limite externo é a 
própria membrana plasmática, pois os micoplasmas, ao contrário das outras bactérias, não 
possuem parede e, por isso, são pleomórficos (têm forma variável). A estrutura dos micoplasmas 
é semelhante à das outras bactérias, exceto pela ausência de parede. Seu citoplasma apresenta 
grande quantidade de ribossomos, alguns vacúolos e grânulos. O teor de DNA de um micoplasma 
é aproximadamente 1 O vezes menor do que o da maioria das bactérias. Ao contrário das demais 
bactérias, alguns micoplasmas apresentam esteróis em suas membranas, mas não são capazes 
de sintetizar essas moléculas, retirando-as dos organismos que atacam, ou do soro sanguíneo 
animal que deve ser adicionado aos meios de cultura. Os esteróis conferem maior estabilidade à 
membrana dos micoplasmas, protegendo essas bactérias sem paredes contra as modificações na 
osmolaridade do meio. 
• As cianobactérias são fotossintéticas, e algumas produzem NH3 (amônia), podendo 
sobreviver à custa apenas de luz, N2, C02 e H20. 
 As cianobactérias são bactérias fotossintéticas (aproveitam a energia da luz solar para 
sintetizar moléculas orgânicas) que contêm ficoeritrina e ficocianina, além de clorofila. Graças à 
presença desses três pigmentos, as cianobactérias são muito eficientes na absorção da energia 
dos diversos comprimentos de onda da radiação solar. A energia dos comprimentos de onda 
absorvida pela ficocianina (pigmento azul) e pela ficoeritrina (pigmento vermelho) é transferida 
para a clorofila, na qual se completa a fotossíntese. Os pigmentos azul e vermelho estão contidos 
em grânulos separados, e a clorofila está ligada a membranas paralelas à membrana plasmática. 
Referências bibliográficas:1. DE ROBERTS, E. M. F.; HIB, Jose. Bases da biologia celular e molecular. Tradução por Célia Guadalupe Tardeli de 
Jesus Andrade; Sérgio Ferreira de Oliveira; Telma Maria Tenório Zorn. 6 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2015. 
2. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 10ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014