Estrutura da Célula Procariótica

A célula procariótica é o plano estrutural compartilhado por bactérias (e arqueias): uma célula cujo material genético se encontra livre no citoplasma, sem um núcleo delimitado por membrana, delimitada por uma membrana plasmática e, na maioria das bactérias, uma parede celular, e equipada com estruturas de superfície e internas que realizam motilidade, adesão e a química básica da vida.

Definition

A estrutura da célula procariótica é a organização celular das bactérias caracterizada pela ausência de um núcleo delimitado por membrana e de organelas delimitadas por membrana, com o cromossomo organizado como um nucleoide e a síntese proteica realizada por ribossomos 70S.

Scope

Este tópico descreve os componentes comuns às células bacterianas, o nucleoide e os plasmídeos, o citoplasma e os ribossomos 70S, a membrana plasmática, a parede celular e o envoltório, e apêndices de superfície como flagelos, pili e cápsulas, e contrasta o plano procariótico com a célula eucariótica. Ele os trata como anatomia de referência; o envoltório, a forma e a coloração são abordados em detalhes por tópicos irmãos.

Core questions

• Quais estruturas são comuns a essencialmente todas as células bacterianas?
• Como o cromossomo bacteriano é organizado e espacialmente arranjado sem um núcleo?
• O que distingue o plano celular procariótico do eucariótico?

Key concepts

• Nucleoide e plasmídeos
• Ribossomos 70S
• Membrana plasmática
• Parede celular e envoltório
• Proteínas citoesqueléticas (por exemplo, MreB, FtsZ)
• Apêndices de superfície: flagelos, pili, cápsula
• Ausência de organelas delimitadas por membrana

Mechanisms

Uma célula bacteriana envolve seu citoplasma dentro de uma membrana plasmática que realiza transdução de energia e transporte; na maioria das espécies, uma parede externa fornece forma e proteção. O cromossomo é uma molécula de DNA tipicamente circular condensada em um nucleoide e não é separado do citoplasma por uma membrana nuclear, de modo que a transcrição e a tradução podem ocorrer juntas; genes adicionais podem residir em plasmídeos. A síntese proteica utiliza ribossomos 70S. Embora por muito tempo consideradas sem estrutura, as bactérias possuem proteínas citoesqueléticas, como o homólogo da actina MreB e o homólogo da tubulina FtsZ, que organizam a célula, posicionam o cromossomo e direcionam a divisão e a forma. Estruturas de superfície, flagelos para motilidade, pili para adesão e conjugação, e cápsulas ou camadas de limo, medeiam a interação com o ambiente.

Clinical relevance

Várias estruturas específicas de procariotos, a parede, o ribossomo 70S e a maquinaria única de membrana e divisão, são pontos em que a biologia procariótica e eucariótica divergem e, portanto, são centrais para como os microbiologistas descrevem e distinguem as células bacterianas. Esta entrada é uma anatomia de referência descritiva e não é uma base para decisões individuais de diagnóstico ou tratamento.

Evidence & guidelines

A descrição estrutural está consolidada em livros didáticos padrão de microbiologia, enquanto a distinção molecular do domínio procariótico e a descoberta de um citoesqueleto bacteriano baseiam-se na literatura primária em filogenia molecular e biologia celular.

History

A distinção procarioto-eucarioto foi formalizada em meados do século XX com base na ausência de núcleo e organelas, e a filogenia molecular da década de 1970 redefiniu o mundo procariótico. A descoberta posterior de que as bactérias possuem proteínas citoesqueléticas derrubou a imagem antiga da célula bacteriana como um saco de enzimas sem estrutura.

Key figures

• Carl Woese
• Lucy Shapiro
• Zemer Gitai

Seminal works

• woese-1977
• silhavy-2010
• gitai-2005

Frequently asked questions

Qual é a principal diferença entre uma célula procariótica e uma eucariótica?

As células procarióticas não possuem um núcleo delimitado por membrana nem organelas delimitadas por membrana; seu cromossomo reside no citoplasma como um nucleoide e elas usam ribossomos 70S em vez de 80S.

As bactérias possuem citoesqueleto?

Sim. As bactérias possuem proteínas citoesqueléticas como MreB (um homólogo da actina) e FtsZ (um homólogo da tubulina) que organizam a forma da célula, a posição do cromossomo e a divisão.