CÉLULA BACTERIANA: CARACTERÍSTICAS E ESTRUTURA (PARTES) - BIOLOGIA - 2025

A célula bacteriana é a organização mais simples conhecida de um organismo vivo. As bactérias são organismos unicelulares que não possuem um núcleo ou qualquer organela separada do conteúdo citosólico por meio de uma membrana (todas as bactérias são classificadas no domínio procariótico).

Estudos científicos têm demonstrado que, apesar de as células bacterianas não possuírem organelas, elas possuem uma organização, regulação e dinâmica interna muito controladas e precisas. Eles têm todos os mecanismos necessários para sobreviver às condições hostis e mutáveis ​​do ambiente onde vivem.

Diagrama geral de uma bactéria e suas partes (Fonte: esta imagem vetorial foi totalmente elaborada por Ali Zifan / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) via Wikimedia Commons)

Essa adaptabilidade significou para os cientistas uma ferramenta importante e um modelo biológico ideal para estudar os princípios básicos da biologia molecular; O conhecimento básico sobre a replicação, transcrição e tradução do DNA foi compreendido primeiro nas células bacterianas antes das células eucarióticas.

Todas as células bacterianas são microscópicas, ou seja, não podem ser observadas a olho nu sem o uso do microscópio, o que representa uma grande vantagem para o estudo desses microrganismos, pois podem ser mantidos e estudados em um pequeno espaço e com poucos recursos nutricionais. a milhões de células vivas.

Atualmente a célula bacteriana é uma das ferramentas biotecnológicas mais importantes. Os cientistas manipulam o DNA cromossômico extra das bactérias para produzir sinteticamente quase todas as proteínas de interesse humano.

Características gerais da célula bacteriana

Morfologicamente, as células bacterianas podem ser altamente variáveis, mas mesmo assim, todas compartilham características comuns. Por exemplo:

- Toda célula bacteriana possui uma parede celular que a circunda e é composta por uma combinação de carboidratos com peptídeos que é chamada de "peptidoglicano".

- As células bacterianas são organismos unicelulares, ou seja, cada célula é um organismo completo que pode crescer, se alimentar, se reproduzir e morrer.

- O material genético da bactéria é "espalhado" ou distendido em um grande emaranhado submerso no citosol celular, em uma região conhecida como região nucleóide.

- Muitas bactérias possuem estruturas especializadas de locomoção denominadas "flagelos", que se encontram nas regiões ultraperiféricas de seus corpos.

- É comum encontrar células bacterianas formando colônias ou mantendo uma relação simbiótica com outros organismos e, além disso, muitas bactérias são patogênicas para o homem.

- A maioria das bactérias é quase 10 ou 15 vezes menor que o tamanho de qualquer célula animal (eucariótica), pois não ultrapassam uma unidade de mícrons de comprimento.

- São encontrados em todos os ambientes existentes na biosfera, visto que existem esses microrganismos adaptados a praticamente qualquer condição ambiental.

Estrutura da célula bacteriana (partes)

Muitos cientistas subdividem a célula bacteriana em três regiões anatômicas para facilitar o estudo. Essas três regiões que são comuns para qualquer tipo de célula bacteriana observada e são:

- A região externa, composta por estruturas extracelulares (flagelos, cabelos, cílios, entre outros)

- A região de cobertura celular, composta pela parede celular e a membrana citoplasmática

- A região interna, formada pelo citosol e todas as estruturas nele suspensas.

Dependendo da espécie de bactéria que se estuda em cada região, observam-se algumas estruturas e partes diferentes das "típicas" de uma célula bacteriana. No entanto, os mais comuns para qualquer célula bacteriana são explicados e classificados de acordo com cada região em que se encontram.

Região extracelular

- Cápsula: é uma superfície polimérica que cobre toda a parede celular da bactéria. É composto de limo e glicocálice, que por sua vez são compostos por abundantes moléculas de carboidratos ligadas a lipídios e proteínas. A cápsula cumpre uma importante função protetora para a célula.

- Filme: é uma superfície, um líquido ou uma matriz viscosa na qual as células bacterianas estão imersas. São formados por polissacarídeos de composição semelhante aos polissacarídeos da cápsula e geralmente cumprem funções na proteção e no deslocamento das células.

- Fimbriae: são uma espécie de apêndices filamentosos muito numerosos que se encontram presos à parede celular das bactérias. Estes servem para a mobilidade e aderência das células bacterianas a qualquer superfície. Eles são constituídos por uma proteína hidrofóbica chamada pilin.

Fimbriae da bactéria E. coli. Possui aproximadamente 200. Fonte: (Imagem: Manu Forero) / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5)

- Pilos sexuais: algumas fímbrias (poucas) são modificadas para formar uma espécie de “tubo”, que é usado pelas bactérias para a conjugação (transferência de material genético entre diferentes bactérias), que é uma espécie de “reprodução sexuada” primitivo.

- Flagelos: são filamentos mais longos que as fímbrias e são constituídos por proteínas; eles têm uma aparência de "cauda". Eles cumprem a função de condução do movimento das células e são ancorados à membrana celular. De um a centenas de flagelos podem ser encontrados na mesma célula bacteriana.

Bactéria Vibrio vulnificus com flagelos. CDC / Janice Haney Carr / Domínio público

Diagrama de um flagelo bacteriano (Fonte: LadyofHats / domínio público, via Wikimedia Commons)

Região de cobertura

A cobertura celular geralmente consiste em uma membrana citoplasmática e uma camada de peptidoglicano que é chamada de "parede celular". O envelope é composto por complexos de lipídios, carboidratos e proteínas. A composição química do envelope do peptidoglicano é usada como uma classificação para distinguir entre dois tipos de bactérias.

Bactérias Gram positivas e bactérias Gram negativas. As bactérias Gram-positivas são caracterizadas por possuírem uma camada espessa de peptidoglicano, sem membrana externa que a recobre, enquanto as bactérias Gram-negativas possuem apenas uma fina camada de peptidoglicano com uma membrana externa sobreposta.

- Membrana citoplasmática: possui estrutura semelhante à membrana celular das células eucarióticas. É uma bicamada fosfolipídica com proteínas associadas (integrais ou periféricas). No entanto, difere da membrana das células eucarióticas por não possuir esteróis sintetizados endogenamente.

A membrana citoplasmática das células bacterianas é uma das estruturas mais importantes, pois é nela que ocorre a fusão celular, o transporte de elétrons, a secreção de proteínas, o transporte de nutrientes e a biossíntese de lipídios, etc.

Região interna

- Genoma: ao contrário das células eucarióticas, o genoma das células bacterianas não está contido em um núcleo membranoso. Em vez disso, ele existe como um emaranhado de DNA que é compactado em uma forma mais ou menos circular e se associa a algumas proteínas e RNA. Esse genoma é muito menor que o genoma eucariótico: tem aproximadamente 3 a 5 MB de tamanho e forma um único cromossomo de topologia circular.

- Plasmídeos ou moléculas extracromossômicas de DNA: são pequenas moléculas circulares de DNA capazes de se replicar independentemente do DNA genômico celular. Geralmente, moléculas de DNA de plasmídeo são trocadas durante a conjugação, uma vez que nelas está codificada a informação necessária para a resistência a antibióticos e / ou toxinas.

DNA bacteriano e plasmídeos. Arquivo original: Usuário: Spaully. Tradução: Fibonacci. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

- Ribossomos: os ribossomos participam da tradução do RNA que foi transcrito a partir da sequência de um gene que codifica uma proteína. Cada célula bacteriana possui cerca de 1.500 ribossomos ativos em seu interior. As subunidades do ribossomo da célula bacteriana são 70s, 30s e 50s, enquanto as células eucarióticas têm 60s e 40s subunidades.

É comum que os antibióticos ataquem os ribossomos das bactérias, bloqueando a tradução das proteínas e causando lise ou morte celular.

- Endosporos: bactérias possuem esporos internos que estão em um estado dormente e são usados ​​para a sobrevivência quando as condições ambientais são extremas. Os endosporos saem de seu estado dormente quando diferentes receptores na superfície detectam que as condições são favoráveis ​​novamente; Isso cria uma célula bacteriana nova e totalmente funcional.

Endosporos verdes dentro das células bacterianas. CNX OpenStax / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)

- Grânulos ou corpos de inclusão: funcionam como uma espécie de reserva de carboidratos, compostos fosfatados e outras moléculas. Sua composição varia de acordo com as espécies de bactérias e são facilmente visíveis no citoplasma por meio de microscópios ópticos.

Referências

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