ORGANIZAÇÃO CELULAR

( PROCARIOTOS X EUCARIOTOS )

Desenho representando uma célula eucariótica animal típica.

A microscopia eletrônica demonstrou que existem fundamentalmente duas classes de células: as procarióticas , cujo material genético não está separado do citoplasma por uma membrana e as eucarióticas, com um núcleo bem individualizado e delimitado pelo envoltório nuclear. Embora a complexidade nuclear seja utilizada para dar nome as duas classes de células, há outras diferenças importantes entre procariontes e eucariontes.

Do ponto de vista evolutivo (ver origem das células no capítulo anterior), considera-se que os procariontes são ancestrais dos eucariontes. Os procariontes surgiram há cerca de 3 bilhões de anos ao passo que os eucariontes há 1 bilhão de anos. E apesar das diferenças entre as células eucarióticas e procarióticas, existem semelhanças importantes em sua organização molecular e em sua função. Por exemplo, veremos que todos os organismos vivos utilizam o mesmo código genético e uma maquinaria similar para a síntese de proteínas.

As células procarióticas caracterizam-se pela probreza de membranas, que nelas quase se reduzem à membrana plasmática. Os seres vivos que têm células procarióticas compreendem as bactérias e as cianofíceas ou algas azuis.

Eletromicrografia de uma Célula Eucariótica (Notar Núcleo, Mitocôndrias, Lisossomos, Complexo de Golgi)

As células eucarióticas, por definição e em contraste com as células procarióticas, possuem um núcleo (caryon, em Grego) que contém a maioria do DNA celular envolvido por uma dupla camada lipídica. O DNA é assim mantido num compartimento separado dos outros componentes celulares que se situam num citoplasma, onde a maioria das reações metabólicas ocorrem. No citoplasma, no entanto, organelas distintas podem ser reconhecidas. Dentre elas, duas são proeminentes, os cloroplastos (nas células vegetais) e as mitocôndrias (animais e vegetais), envoltas numa bicamada de membrana que é distinta da membrana nuclear. Ambas as organelas possivelmente têm origem simbiótica.

Eletromicrografia de uma bactéria (Procarioto)

Apesar de possuírem uma estrutura relativamente simples, as células procarióticas são bioquimicamente versáteis e diversas: por exemplo todas as principais metabólicas são encontradas em bactérias, incluindo os três processos para obtenção de energia: glicólise, respiração e fotossíntese.
Veja mais detalhes dos procariotos no Capítulo referente as Bactérias.

Comparação entre Organismos Procariotos e Eucariotos

	Procariotos	Eucariotos
Organismo	bactéria e cianofícea	protista, fungos, plantas e animais
Tamanho da Célula	geralmente de 1 a 10 micrometros	geralmente de 5 a 100 micrometros
Metabolismo	aeróbico ou anaeróbico	aeróbico
Organelas	poucas ou nenhuma	núcleo, mitocôndrias, cloroplasto, reticulo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomo, etc.
DNA	DNA	circular no citoplasma longas moléculas de DNA contendo muitas regiões não codificantes: protegidos por uma membrana nuclear
RNA e Proteína	Sintetizados no mesmo compartimento	RNA sintetizado e processado no núcleo, Proteínas sintetizadas no citoplasma.
Citoplasma	ausência de citoesqueleto: fluxo citoplasmático, ausência de endocitose e exocitose	citoesqueleto composto de filamentos de proteínas, fluxo citoplasmático, presença de endocitose e exocitose
Divisão celular	cromossomos se separa atracado à membrana	cromossomos se separam pela ação do fuso do citoesqueleto
Organização Celular	maioria unicelular	maioria multicelular, com diferenciação de muitos tipos celulares.

Composição química aproximada de uma bactéria típica e uma célula típica de mamífero.

Componente	Bactéria - E. coli	Célula de mamífero
Água	70 %	70 %
Íons Inorgânicos (Na, K, Mg, Ca, Cl, etc.)	1 %	1 %
Pequenos Metabólitos	3 %	3 %
Proteínas	15 %	18 %
RNA	6 %	1,1 %
DNA	1 %	0,25 %
Fosfolipídios	2 %	3 %
Outros Lipídios	---	2 %
Polissacarídeos	2 %	2 %
Volume total da Célula	2 x 10^-12 cm cúbicos	4 x 10^-9 cm cúbicos
Volume Relativo da Célula	1	2000

A célula procariótica mais bem estudada é a bactéria Escherichia coli. Dada a sua simplicidade estrutural, rapidez de multiplicação e não patogenicidade. A E. coli revelou-se excelente para os estudos de biologia molecular.

Nós podemos dividir organização da vida na Terra nos seguintes níveis hierarárquicos:

-Átomos

-Moléculas

-Organelas

-Células

-Tecidos

-Orgãos

-Organismos

-Populações

-Comunidades

-Ecosistemas

-Biosfera