ORGANISMOS UNICELULARES: CARACTERÍSTICAS, REPRODUÇÃO, NUTRIÇÃO - BIOLOGIA - 2025

Os organismos unicelulares são seres cujo material genético, maquinário enzimático, proteínas e outras moléculas necessárias à vida estão confinados a uma única célula. Graças a isso, eles são entidades biológicas extremamente complexas, muitas vezes de tamanho muito pequeno.

Dos três domínios da vida, dois deles - arqueas e bactérias - são constituídos por organismos unicelulares. Além de serem unicelulares, esses organismos procarióticos não têm núcleo e são extremamente diversos e abundantes.

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No domínio restante, os eucariotos, encontramos organismos unicelulares e multicelulares. Dentro do unicelular temos protozoários, alguns fungos e algumas algas.

Características principais

Cerca de 200 anos atrás, os biólogos da época consideravam os organismos compostos de uma única célula relativamente simples. Essa conclusão deveu-se às poucas informações que receberam das lentes que utilizaram para visualização.

Hoje, graças aos avanços tecnológicos relacionados à microscopia, podemos visualizar a complexa rede de estruturas que os seres unicelulares possuem e a grande diversidade que essas linhagens apresentam. A seguir, discutiremos as estruturas mais relevantes em organismos unicelulares, tanto em eucariotos quanto em procariotos.

Componentes de uma célula procariótica

Material genético

A característica mais marcante de uma célula procariótica é a falta de uma membrana que delimite o material genético. Ou seja, a ausência de um núcleo verdadeiro.

Em contraste, o DNA está localizado como uma estrutura proeminente: o cromossomo. Na maioria das bactérias e arqueas, o DNA é organizado em um grande cromossomo circular associado a uma proteína.

Em uma bactéria modelo, como a Escherichia coli (mais sobre sua biologia nas próximas seções), o cromossomo atinge um comprimento linear de até 1 mm, quase 500 vezes o tamanho da célula.

Para armazenar todo esse material, o DNA deve assumir uma conformação superenrolada. Este exemplo pode ser extrapolado para a maioria dos membros da bactéria. A região física onde esta estrutura compacta de material genético está localizada é chamada de nucleóide.

Além do cromossomo, os organismos procarióticos podem possuir centenas de pequenas moléculas de DNA adicionais, chamadas plasmídeos.

Estes, como o cromossomo, codificam genes específicos, mas são fisicamente isolados dele. Por serem úteis em circunstâncias muito específicas, constituem uma espécie de elementos genéticos auxiliares.

Ribossomos

Para a fabricação de proteínas, as células procarióticas possuem uma complexa maquinaria enzimática denominada ribossomos, que se distribuem por todo o interior da célula. Cada célula pode conter cerca de 10.000 ribossomos.

Maquinaria fotossintética

As bactérias que realizam a fotossíntese possuem maquinaria adicional que lhes permite capturar a luz solar e posteriormente convertê-la em energia química. As membranas das bactérias fotossintéticas têm invaginações onde são armazenados as enzimas e pigmentos necessários para as reações complexas que realizam.

Essas vesículas fotossintéticas podem permanecer presas à membrana plasmática ou podem ser destacadas e localizadas dentro da célula.

Citoesqueleto

Como o nome indica, o citoesqueleto é o esqueleto da célula. A base dessa estrutura é composta por fibras de natureza protéica, essenciais para o processo de divisão celular e para a manutenção da forma celular.

Pesquisas recentes mostraram que o citoesqueleto em procariotos é composto de uma complexa rede de filamentos e não é tão simples quanto se pensava.

Organelas em procariontes

Historicamente, uma das características mais marcantes de um organismo procariótico era a falta de compartimentos internos ou organelas.

Hoje é aceito que as bactérias possuem tipos específicos de organelas (compartimentos circundados por membranas) relacionadas ao armazenamento de íons de cálcio, cristais minerais que participam da orientação celular e enzimas.

Componentes de uma célula eucariótica unicelular

Dentro da linhagem dos eucariotos, também temos organismos unicelulares. Estas são caracterizadas por terem o material genético confinado em uma organela envolta por uma membrana complexa e dinâmica.

A maquinaria para a produção de proteínas também é composta de ribossomos nesses organismos. No entanto, em eucariotos, eles são maiores. Na verdade, a diferença de tamanho nos ribossomos é uma das principais diferenças entre os dois grupos.

As células eucarióticas são mais complexas do que as células procarióticas descritas na seção anterior, uma vez que possuem subcompartimentos circundados por uma ou mais membranas chamadas organelas. Entre eles estão as mitocôndrias, retículo endoplasmático, aparelho de Golgi, vacúolos e lisossomos, entre outros.

No caso dos organismos capazes de fotossíntese, eles possuem a maquinaria enzimática e os pigmentos armazenados em estruturas chamadas de plastos. Os mais conhecidos são os cloroplastos, embora também existam amiloplastos, cromoplastos, etioplastos, entre outros.

Alguns eucariotos unicelulares têm paredes celulares, como algas e fungos (embora variem em sua natureza química).

Diferenças entre bactérias e arquéias

Como mencionamos, os domínios de arquéias e bactérias são compostos de indivíduos unicelulares. Porém, o fato de compartilhar esta característica não significa que as linhagens sejam iguais.

Se compararmos completamente os dois grupos, perceberemos que eles diferem da mesma forma que nós - ou qualquer outro mamífero - diferimos de um peixe. As diferenças fundamentais são as seguintes.

Membrana celular

Começando pelos limites das células, as moléculas que constituem a parede e a membrana de ambas as linhagens diferem profundamente. Nas bactérias, os fosfolipídios consistem em ácidos graxos ligados a um glicerol. Em contraste, as arquéias apresentam fosfolipídios (isoprenóides) altamente ramificados ligados ao glicerol.

Além disso, as ligações que formam os fosfolipídios também diferem, resultando em uma membrana mais estável nas arquéias. Por esse motivo, as arquéias podem viver em ambientes onde a temperatura, o pH e outras condições são extremos.

Parede celular

A parede celular é uma estrutura que protege o organismo celular do estresse osmótico gerado pela diferença de concentração entre o interior da célula e o ambiente, formando uma espécie de exoesqueleto.

Geralmente, a célula exibe uma alta concentração de solutos. Segundo os princípios de osmose e difusão, a água entraria na célula, ampliando seu volume.

A parede protege a célula da ruptura, graças à sua estrutura firme e fibrosa. Nas bactérias, o principal componente estrutural é o peptidoglicano, embora certas moléculas, como os glicolipídeos, possam estar presentes.

No caso das archaea, a natureza da parede celular é bastante variável e, em alguns casos, desconhecida. No entanto, o peptidoglicano tem estado ausente nos estudos até o momento.

Organização genômica

Em termos de organização estrutural do material genético, as arquéias são mais semelhantes aos organismos eucarióticos, pois os genes são interrompidos por regiões que não serão traduzidas, chamadas de íntrons - o termo usado para as regiões que serão traduzidas é "exon ».

Ao contrário, a organização do genoma bacteriano é realizada principalmente em operons, onde os genes estão em unidades funcionais localizadas uma após a outra, sem interrupções.

Diferenças com organismos multicelulares

A diferença crucial entre um organismo multicelular e um unicelular é o número de células que constituem o organismo.

Os organismos multicelulares são compostos por mais de uma célula e, geralmente, cada uma é especializada em uma tarefa específica, sendo a divisão de tarefas uma de suas características mais marcantes.

Em outras palavras, como a célula não precisa mais realizar todas as atividades necessárias para manter um organismo vivo, surge uma divisão de tarefas.

Por exemplo, as células neuronais realizam tarefas completamente diferentes das células renais ou musculares.

Essa diferença nas tarefas realizadas é expressa em diferenças morfológicas. Ou seja, nem todas as células que compõem um organismo multicelular têm a mesma forma - os neurônios têm a forma de árvore, as células musculares são alongadas e assim por diante.

As células especializadas de organismos multicelulares são agrupadas em tecidos e estes, por sua vez, em órgãos. Órgãos que desempenham funções semelhantes ou complementares são agrupados em sistemas. Assim, temos uma organização hierárquica estrutural que não aparece nas entidades unicelulares.

Reprodução

Reprodução assexuada

Organismos unicelulares se reproduzem assexuadamente. Observe que nesses organismos não existem estruturas especiais envolvidas na reprodução, como ocorre em diferentes espécies de seres multicelulares.

Nesse tipo de reprodução assexuada, o pai dá origem à prole sem a necessidade de um parceiro sexual ou da fusão de gametas.

A reprodução assexuada é classificada de diferentes maneiras, geralmente usando como referência o plano ou forma de divisão que o organismo usa para se dividir.

Um tipo comum é a fissão binária, onde um indivíduo dá origem a dois organismos, idênticos ao pai. Alguns têm a capacidade de realizar a fissão gerando mais de dois descendentes, o que é conhecido como fissão múltipla.

Outro tipo é o brotamento, em que um organismo dá origem a outro menor. Nesses casos, o organismo parental produz um prolongamento que continua a crescer até um tamanho adequado e é subsequentemente separado de seu parental. Outros organismos unicelulares podem se reproduzir formando esporos.

Embora a reprodução assexuada seja típica de organismos unicelulares, ela não é exclusiva desta linhagem. Certos organismos multicelulares, como algas, esponjas, equinodermos, entre outros, podem se reproduzir por meio dessa modalidade.

Transferência horizontal de genes

Embora não haja reprodução sexual em organismos procarióticos, eles podem trocar material genético com outros indivíduos por meio de um evento chamado transferência horizontal de genes. Essa troca não envolve a passagem do material dos pais para os filhos, mas ocorre entre indivíduos da mesma geração.

Isso ocorre por três mecanismos fundamentais: conjugação, transformação e transdução. No primeiro tipo, longos pedaços de DNA podem ser trocados por meio de conexões físicas entre dois indivíduos por meio de um pili sexual.

Em ambos os mecanismos, o tamanho do DNA trocado é menor. A transformação é a obtenção de DNA nu por uma bactéria e a transdução é a recepção de DNA estranho como consequência de uma infecção viral.

Abundância

A vida pode ser dividida em três domínios principais: arquéias, bactérias e eucariotos. Os dois primeiros são procarióticos, porque seu núcleo não é circundado por uma membrana e são todos organismos unicelulares.

De acordo com as estimativas atuais, existem mais de 3,10 ³⁰ indivíduos de bactérias e arqueas na Terra, a maioria sem nome e sem descrição. Na verdade, nosso próprio corpo é constituído por populações dinâmicas desses organismos, que estabelecem relações simbióticas conosco.

Nutrição

A nutrição em organismos unicelulares é extremamente variada. Existem organismos heterotróficos e autotróficos.

Os primeiros têm que consumir seus alimentos do meio ambiente, geralmente engolfando partículas nutricionais. As variantes autotróficas possuem todo o maquinário necessário para a conversão da energia luminosa em química, armazenada em açúcares.

Como qualquer organismo vivo, as plantas unicelulares requerem certos nutrientes como água, uma fonte de carbono, íons minerais, entre outros, para seu crescimento e reprodução ideais. No entanto, alguns também requerem nutrientes específicos.

Exemplos de organismos unicelulares

Devido à grande diversidade de organismos unicelulares, é difícil listar exemplos. No entanto, iremos mencionar organismos modelo em biologia e organismos com relevância médica e industrial:

Escherichia coli

O organismo mais bem estudado é, sem dúvida, a bactéria Escherichia coli. Embora algumas cepas possam ter consequências negativas para a saúde, a E. coli é um componente normal e abundante da microbiota humana.

É benéfico de diferentes perspectivas. Em nosso trato digestivo, as bactérias ajudam na produção de certas vitaminas e excluem competitivamente os microorganismos patogênicos que podem entrar em nosso corpo.

Além disso, em laboratórios de biologia é um dos organismos modelo mais usados, sendo muito útil para descobertas na ciência.

Trypanosoma cruzi

É um protozoário parasita que vive dentro das células e causa a doença de Chagas. Este é considerado um importante problema de saúde pública em mais de 17 países localizados nos trópicos.

Uma das características mais marcantes desse parasita é a presença de um flagelo para locomoção e uma única mitocôndria. Eles são transmitidos ao hospedeiro mamífero por insetos pertencentes à família Hemiptera, chamados triatomíneos.

Outros exemplos de microrganismos são Giardia, Euglena, Plasmodium, Paramecium, Saccharomyces cerevisiae, entre outros.

Referências

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