A Célula

A Célula: Organização Estrutural

O estudo do mundo vivo mostra que a evolução produziu uma imensa variedade de formas.  Existem em torno de quatro milhões de espécies diferentes de bactérias, protozoários,  vegetais e animais, que diferem em sua morfologia, função e comportamento. Entretanto  sabe-se agora que, quando os organismos vivos são estudados a nível celular e molecular,  observa-se um plano único principal de organização. O objetivo da biologia celular e molecular  é precisamente este plano unificado de organização – isto é, a análise das células e moléculas  que constituem as unidades estruturais de todas as formas de vida.

Há muito tempo atrás observou-se que uma única célula poderia constituir um organismo  inteiro, como no caso dos protozoários, ou ser uma das muitas, agrupadas e diferenciadas em  tecidos e órgãos, para formar um organismo multicelular. Assim sendo, a célula é a unidade  estrutural e funcional básica dos organismos vivos, da mesma forma que o átomo é a unidade  fundamental das estruturas químicas.

Células Procarióticas e Eucarióticas

A vida manifesta-se em milhões de diferentes espécies, que possuem sua própria morfologia e informação genética específica. As espécies podem ser reunidas em grupos  progressivamente mais abrangentes – gêneros, ordens, famílias – até o nível dos reinos  clássicos, vegetal e animal. Um dos esquemas de classificação, o de Whittaker, postula a  divisão em cinco reinos – Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia, com as suas  correspondentes subdivisões.

Esta aparente complexidade simplifica-se com o exame das formas vivas a nível celular. As  células são identificadas como pertencentes a dois grupos: procarióticas e eucarióticas.  Somente os seres pertencentes ao reino Monera (i.e. bactérias, algas azuis – 2 cianofíceas)  possuem células procarióticas, enquanto que todos os outros reinos constituem-se de  organismos formados por células eucarióticas. A principal diferença entre estes dois tipos  celulares é a ausência de um envoltório nuclear nas células procarióticas. O cromossomo  desta célula ocupa um espaço denominado nucleóide, estando em contato direto com o  protoplasma. As células eucarióticas possuem um núcleo verdadeiro com um envoltório nuclear  elaborado, através do qual ocorrem trocas entre o núcleo e o citoplasma.

Veja na Figura 1 e na Figura 2 as células animal e vegetal, e note a complexidade dos eucariontes.

Fig.1: Célula Animal

Fig.2: Célula Vegetal

Célula Procarionte – Estrutura das Bactérias

Fig.3: Formas bacterianas

Fig.4: Estrutura das Bactérias

Reprodução das Bactérias

Para as bactérias consifera-se reprodução sexuada qualquer processo de transferência de fragmentos de DNA de uma célula para outra. Depois de transferido, o DNA da bactéria doadora se recombina com o da receptora, produzindo cromossomos com novas misturas de genes. Esses cromossomos recombinados serão transmitidos para as células filhas quando a bactéria de dividir.

A transferência de DNA de uma bactéria para outra pode ocorrer de três maneiras: por transformação, conjugação e transdução.

Transformação

Na transformação, a bactéria absorve moléculas de DNA dispersas no meio. Esse DNA pode ser proveniente, por exemplo, de bactérias mortas.

Os cientistas têm utilizado a transformação como uma técnica de Engenharia Genética, para introduzir genes de diferentes espécies em células bacterianas.

Conjugação

Na conjugação bacteriana, pedaços de DNA passam diretamente de uma bactéria doadora para uma receptora. Isso acontece através de microscópicos tubos protéicos, chamados pontes citoplasmáticas, que as bactérias doadoras possuem em sua superfície.

O fragmento de DNA transferido se recombina com o cromossomo da bactéria receptora, produzindo novas misturas genéticas, que serão transmitidas às células filhas na próxima divisão celular.

Transdução

Na trandução, as moléculas de DNA são transferidas de uma bactéria a outra usando vírus como vetores. Estes, ao se forma, podem eventualmente incluir pedaços da bactérias que lhe sserviu de hospedeira. Ao infectar outra bactéria, o vírus que leva DNA bacteriano o transfere junto ao seu. Se a bactéria sobreviver à infecção viral, pode passar a incluir os genes de outra bactéria em seu genoma.

 

Células Eucariontes – Evolução por Simbiose

Simbiose, em seu conceito, é a relação mutuamente vantajosa entre dois ou mais indivíduos.

A simbiose entre células procarioticas teria evoluído para graus de intimidade tais, que algumas células envolveriam outras completamente, embora as primeiras ficassem intactas dentro do hospedeiro. Estas células envolvidas teriam originado os organitos de uma célula eucariótica atual.

Segundo Margulis, a célula eucariótica típica teria surgido seqüencialmente em três etapas:

• Proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de bactérias aeróbias, obtendo mitocôndrias;
• Proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de bactérias espiroquetas, obtendo cílios, flagelos e, mais tarde, outras estruturas com base em microtúbulos, tais como os centríolos e citoesqueleto;
• Pro-eucarionte tornou-se hospedeiro de cianobactérias obtendo plastos. 

Evolução bacteriana por Simbiose

Célula Eucarionte x Célula Procarionte

[Rob85] E.M.F. De Roberts, Jr. "Bases da Biologia Celular e Molecular". Editora Guanabara, 1985.

Ingenieria Zootecnista, Facultad de Recursos Naturales (U.Na.F)