Lembre-se de que os procariontes ( Figura ) são organismos unicelulares que não possuem organelas circundadas por membranas. Portanto, eles não têm um núcleo, mas possuem um único cromossomo – um pedaço de DNA circular localizado em uma área da célula chamada nucleoide. A maioria dos procariontes tem uma parede celular situada fora da membrana plasmática.
A composição da parede celular difere significativamente entre os domínios Bactéria e Archaea (e suas paredes celulares também diferem das paredes celulares eucarióticas encontradas em plantas e fungos).
A parede celular funciona como uma camada protetora e é responsável pela forma do organismo. Algumas outras estruturas estão presentes em algumas espécies procarióticas, mas não em outras. Por exemplo, a cápsula encontrado em algumas espécies permite que o organismo se prenda às superfícies e o proteja da desidratação.
Algumas espécies também podem ter flagelos (singular, flagelo) usados para locomoção, e pili (singular, pilus) usado para fixação em superfícies e outras bactérias para conjugação. Plasmídeos, que consistem em pequenos pedaços circulares de DNA fora do cromossomo principal, também estão presentes em muitas espécies de bactérias.
Ambas as bactérias e Archaea são tipos de células procarióticas. Eles diferem na composição lipídica de suas membranas celulares e nas características de suas paredes celulares.
Ambos os tipos de procariontes têm as mesmas estruturas básicas, mas estes são construídos a partir de diferentes componentes químicos que são evidências de uma antiga separação de suas linhagens.
A membrana plasmática das arqueas é quimicamente diferente da membrana bacteriana; algumas membranas de arqueas são monocamadas lipídicas em vez de bicamadas fosfolipídicas.
A parede celular é uma camada protetora que envolve algumas células procarióticas e lhes dá forma e rigidez.
Está localizado fora da membrana celular e previne a lise osmótica (ruptura causada pelo aumento do volume). As composições químicas das paredes celulares variam entre Archaea e Bactéria, bem como entre espécies bacterianas. Paredes celulares bacterianas contêm peptidoglicano , composto de cadeias de polissacarídeos reticulados a peptídeos.
As bactérias são divididas em dois grandes grupos: Gram-positivos e Gram-negativos, com base em sua reação a um procedimento chamado coloração de Gram.
As diferentes respostas bacterianas ao procedimento de coloração são causadas pela estrutura da parede celular. Os organismos Gram-positivos têm uma parede espessa que consiste em muitas camadas de peptidoglicano.
As bactérias Gram-negativas têm uma parede celular mais fina composta por algumas camadas de peptidoglicano e estruturas adicionais, envolvidas por uma membrana externa ( Figura ).
As paredes celulares arqueais não contêm peptidoglicano. Existem quatro tipos diferentes de paredes celulares arqueas. Um tipo é composto de pseudo peptidoglicano . Os outros três tipos de paredes celulares contêm polissacarídeos, glicoproteínas e proteínas de camada superficial conhecidas como camadas S.
A reprodução em procariotos é principalmente assexuada e ocorre por fissão binária. Lembre-se de que o DNA de um procarioto existe geralmente como um cromossomo circular único.
Procariontes não sofrem mitose. Em vez disso, a alça do cromossomo é replicada e as duas cópias resultantes conectadas à membrana plasmática se afastam à medida que a célula cresce em um processo chamado de fissão binária.
O procarioto, agora aumentado, é comprimido para dentro em seu equador, e as duas células resultantes, que são clones, se separam. A fissão binária não oferece uma oportunidade para a recombinação genética, mas os procariotos podem alterar sua composição genética de três maneiras.
Em um processo chamado transformação , a célula absorve DNA encontrado em seu ambiente que é liberado por outros procariontes, vivos ou mortos. Um patógeno é um organismo que causa uma doença.
Se uma bactéria não-patogênica pega DNA de um patógeno e incorpora o novo DNA em seu próprio cromossomo, ele também pode se tornar patogênico.
Na transdução , os bacteriófagos, os vírus que infectam as bactérias, movem o DNA de uma bactéria para outra. Archaea tem um conjunto diferente de vírus que os infectam e translocam material genético de um indivíduo para outro.
Durante a conjugação, o DNA é transferido de um procarionte para outro por meio de um pilus que coloca os organismos em contato uns com os outros. O DNA transferido é geralmente um plasmídeo, mas partes do cromossomo também podem ser movidas.
Ciclos de fissão binária podem ser muito rápidos, na ordem de minutos para algumas espécies. Esse tempo de geração curto, associado a mecanismos de recombinação genética, resulta na rápida evolução dos procariontes, permitindo que eles respondam a mudanças ambientais (como a introdução de um antibiótico) muito rapidamente.
Os procariontes são organismos metabolicamente diversos. Os procariotos preenchem muitos nichos da Terra, incluindo o envolvimento em ciclos de nutrientes, como os ciclos de nitrogênio e carbono, a decomposição de organismos mortos e o crescimento e a multiplicação de organismos vivos, inclusive humanos.
Diferentes procariontes podem usar diferentes fontes de energia para montar macromoléculas de moléculas menores. Os fototróficos obtêm sua energia da luz solar. Os quimotróficos obtêm sua energia a partir de compostos químicos.
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