Existem dois tipos gerais de células: procariontes e eucariontes. As células procariontes como bactérias e arqueas são menores, tem estrutura interna mais simples e crescem mais rápido do que as células eucariontes que compõem organismos como plantas e animais.

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Prof. Samuel Borges
Todos os organismos, exceto os vírus, são celulares.
Apesar da enorme diversidade de seres vivos, existem apenas
dois tipos gerais de células: procariontes e eucariontes.
As bactérias e as arqueas são células procariontes.
Todos os outros organismos – algas, fungos, protozoários,
plantas e animais – são compostos de células eucariontes.
Célula procarionte e célula eucarionte
Visualizadas sob um microscópio eletrônico, as células
procariontes têm o interior granuloso, mas bastante uniforme.
As células eucariontes, por outro lado, são muito mais
complexas em aparência. Elas contêm muitas membranas e
estruturas mediadas por membrana chamadas organelas.
Célula procarionte e célula eucarionte
As células procariontes contêm algumas estruturas
internas chamadas organelas, mas elas são bastante diferentes
das organelas nas células eucariontes: as organelas
procariontes não são delimitadas por membranas lipídicas.
Por exemplo, o DNA em uma célula procarionte ocupa
uma região de forma irregular chamada nucleiode. Em
contraste, o DNA de uma célula eucarionte localiza-se em um
núcleo bem definido delimitado por membrana.

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Célula procarionte e célula eucarionte
A diferença mais óbvia entre as células procariontes e
eucariontes é estrutural, apesar de existirem diferenças
químicas importantes entre elas.
Praticamente todas as células procariontes, com exceção
de algumas arqueas, têm uma parede celular formada por uma
macromolécula chamada peptideoglicano (uma molécula parte
polissacarídeo e parte proteína).
Célula procarionte e célula eucarionte
Uma terceira diferença importante entre procariontes e
eucariontes é o tamanho. As células procariontes são dez vezes
menores quando comparadas com as células eucariontes.
Devido ao seu tamanho, a taxa de crescimento de células
procariontes é mais rápida. Por exemplo, sob condições ideais,
a bactéria Escherichia coli pode dobrar seu tamanho e dividir-
se a cada 20 minutos, muito mais rápido que qualquer célula
eucarionte.
Estrutura da célula bacteriana
Todas as células bacterianas têm um revestimento
externo chamado envelope, sendo que algumas espécies têm
estruturas adicionais, como cápsulas e apêndices, que se
estendem além do envelope.
O citoplasma fica dentro do envelope e contém o DNA
da célula, bem como toda sua maquinaria metabólica.
Envelope
O envelope bacteriano pode ter até três camadas.
Seguindo o sentido de fora para dentro do envelope,
encontramos:
1. Membrana externa.
2. Parede celular.
3. Membrana citoplasmática (também chamada de membrana
interna ou membrana plasmática).

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Envelope
Os três grupos de bactérias mais importantes (gram-
negativos, gram-positivos e micoplasmas) diferem no número de
camadas de seus envelopes.
As bactérias gram-negativas possuem todas as três
camadas. Como elas têm duas membranas (externa e
citoplasmática), possuem um compartimento celular extra que
fica entre as duas membranas, chamado de periplasma.
Envelope
As bactérias gram-positivas não têm membrana
externa e os micoplasmas não têm a membrana externa nem a
parede celular.
O revestimento externo das micoplasmas ou bactérias
ácido-resistentes, que inclui os patógenos humanos
Mycobacterium tuberculosis e Mycobacterium leprae, é
constituído por uma camada cerosa.
Membrana externa
Parede celular
Membrana citoplasmática
Gram - Parede celular
Membrana citoplasmática
Gram +

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Membrana citoplasmática
Micoplasma
Envelope – membrana externa
A função mais importante da membrana externa é a
proteção.
Por causa dessa membrana, as bactérias gram-negativas
são geralmente mais resistentes que outras bactérias a
substâncias tóxicas do ambiente, incluindo antibióticos, pois
estes não conseguem atravessar a membrana externa.
Envelope – periplasma
O periplasma fica dentro da membrana externa das
bactérias gram-negativas. Ele é preenchido com material
gelatinoso, incluindo dois tipos de proteínas:
- Uma enzima: responsável por decompor determinados
nutrientes para que possam passar pela membrana
citoplasmática.
- Uma proteína de ligação: responsável por se ligar a
determinados nutrientes e facilitar sua passagem pelas
membranas.
Envelope – parede celular
Todas as bactérias, exceto os micoplasmas, têm paredes
fortes e rígidas feitas de peptideoglicano. Suas principais
funções são dar o formato às células e resistir à pressão de
turgor.
Nas bactérias gram-negativas, essa parede está dentro
do periplasma e nas bactérias gram-positivas, ela fica fora da
membrana citoplasmática.

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Envelope – parede celular
As paredes celulares das bactérias gram-negativas e
gram-positivas são ligeiramente diferentes.
A parede celular da gram-negativa consiste em uma rede
de peptideoglicano que tem a espessura de apenas uma camada.
Em contraste, a parede da gram-positiva tem a espessura de
muitas camadas.
Envelope – parede celular
Forma da célula
A parede celular de peptideoglicano confere o formato à
parede da célula bacteriana, que apresenta muitas formas:
algumas são quadradas, algumas têm a forma de estrela e
outras têm formas irregulares.
Mas a grande maioria é esférica (cocos), em forma de
bastão (bacilos) ou tem forma espiralada (espirilos).
Envelope – parede celular
Existem também, formas intermediárias como os bacilos
pequenos (cocobacilos) e os espirilos pequenos em forma de
vírgula (víbrios).
As células bacterianas de algumas espécies (cocos e
bacilos) se mantêm juntas depois da divisão, formando
agrupamentos distintos. Já as bactérias em espiral, geralmente
permanecem como micro-organismos isolados.
Coco - isolado

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Coco – diplococo (par) Coco – tétrade (grupo de 4)
Coco – estafilococo (agrupamento) Coco – estreptococo (cadeia)

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Bastão - isolado Bastão – diplobacilo (par)
Bastão – estreptobacilo (cadeia) Espiral

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Vibrio Bactérias quadradas e em forma de estrela
Envelope – parede celular
Pressão de turgor
Além de determinar a forma de uma célula bacteriana, a
parede celular tem a função de conter o turgor da célula, ou
seja, a pressão osmótica dentro da célula, devido à alta
concentração de seus conteúdos.
Um dos princípios para tratamentos bacterianos é a
utilização de substâncias que enfraqueçam a parede celular.
Com a parede fraca, o turgor leva à lise da célula, ou seja, a seu
rompimento.
Envelope – membrana citoplasmática
A membrana que engloba o citoplasma de qualquer célula
é chamada de membrana citoplasmática (ou plasmática). As
principais funções são conter o citoplasma e regular o que
entra e o que sai da célula.
Além de proteínas transportadoras, as membranas
bacterianas têm proteínas para gerar energia metabólica,
indispensável para o funcionamento da célula.

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Estruturas externas
As bactérias podem ter dois tipos de apêndices: pili
(singular, pilus) e flagelos. Uma bactéria pode ter um deles,
ambos ou nenhum.
Um grupo de bactérias, os espiroquetas, tem flagelos
que não são apêndices. Elas têm um flagelo modificado,
chamado filamento axial ou endoflagelo, que se encontra
dentro do periplasma.
Estruturas externas
Pili
São apêndices retos semelhantes a fios de cabelo. A
maioria deles é curto, mas alguns têm várias vezes o
comprimento da célula. A função principal dos pili é se ligar a
superfícies, bactérias ou outras células.
Muitas bactérias causadoras de doenças possuem pili
que se prendem às células hospedeiras específicas. Se esses
pili se perderem (por mutação, por exemplo), as bactérias não
podem mais estabelecer uma infecção.
Estruturas externas
Pili
A Neisseria gonorrhoeae (agente causador da gonorreia)
produz vários tipos de pili. Cada tipo adere a uma superfície
específica do corpo humano – a área urogenital, o olho ou a
garganta.
Praticamente, todas as gram-negativas têm pili e muitas
gram-positivas não têm.
Estruturas externas
Flagelos
São estruturas finas que se estendem além da superfície
do envelope. A função dos flagelos é locomoção, diferente dos
pili, que são para ligação.
Os flagelos são helicoidais (em forma de saca-rolhas), ou
seja, não são retos. Eles giram e impulsionam a célula no seu
ambiente aquoso quase da mesma maneira que uma hélice
impulsiona um navio.

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Estruturas externas
Flagelos
Os flagelos têm três partes distintas. A parte mais
externa é o filamento em forma helicoidal, que está preso a
uma pequena região espessa chamada gancho.
O gancho é ancorado em uma estrutura elaborada,
chamada corpo basal, que atravessa o envelope da célula e faz
que o flagelo gire.
Estruturas externas
Flagelos
Tipos diferentes de bactérias têm números e
disposições diferentes de flagelos:
A. Monotríquia – um único flagelo em um polo.
B. Lofotríquia – dois ou mais flagelos em um ou ambos os polos.
C. Anfitríquia – um único flagelo em cada polo.
D. Peritríquia – flagelos em toda a superfície da célula.
Estruturas externas
Flagelos
Os flagelos permitem que as bactérias busquem
ambientes favoráveis e evitem os desfavoráveis. Esse
comportamento é conhecido como taxia.
Quimiotaxia – as bactérias sentem determinadas
substâncias químicas e nadam em direção às regiões que
contêm mais nutrientes e longe das regiões com materiais
tóxicos.
Estruturas externas
Flagelos
Aerotaxia – elas nadam para as regiões que contêm
concentrações favoráveis de oxigênio dissolvido.
Fototaxia – as bactérias fotossintéticas nadam para as
regiões com intensidade e qualidade de luz favoráveis.
Magnetotaxia – algumas bactérias viajam por linhas
magnéticas de força, entrando em sedimentos com condições
favoráveis para sua sobrevivência.

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Estruturas externas
Cápsula
A maioria das bactérias, tanto as gram-positivas como as
gram-negativas, secretam substâncias pegajosas ou pastosas
que se tornam a camada externa da célula.
Algumas cápsulas são bastante finas, outras espessas,
com até mesmo várias vezes a espessura do restante da célula.
Estruturas externas
Cápsula
A função principal da cápsula é proteção. Ela protege a
célula contra a evaporação e a fagocitose. Também auxilia a
célula a aderir a uma superfície onde as condições são
favoráveis ao crescimento.
Por exemplo, a cápsula de Streptococcus mutans,
bactéria responsável principalmente pelas cáries dentárias,
prende a bactéria à superfície dos dentes.
Citoplasma
É um material que se encontra dentro da membrana
citoplasmática, composto principalmente por água (90%). Ele é
uniformemente granuloso e é altamente ativo, pois a maior
parte das reações químicas vitais da célula (metabolismo)
ocorre nele.
Algumas estruturas internas, como o nucleiode e os
ribossomos, podem ser distintas dentro dele, assim como várias
estruturas chamadas corpúsculos de inclusão.
Citoplasma
Nucleoide
O nucleiode ou região nuclear é uma massa irregular de
DNA dentro do citoplasma.
O DNA bacteriano, como todo DNA, carrega as
informações genéticas da célula. Na maioria das bactérias, a
maior parte do DNA é organizada em uma única molécula
circular chamada cromossomo bacteriano.

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Citoplasma
Ribossomos
O citoplasma das bactérias é rico em ribossomos,
responsáveis pela síntese de proteínas.
Seu tamanho pequeno e grande número dão ao
citoplasma bacteriano sua aparência granulosa. Uma única
célula bacteriana pode conter até 20.000 ribossomos.
Citoplasma
Corpúsculos de inclusão
Os mais abundantes são os grânulos de reserva, que
guardam a reserva de nutrientes da célula. Mas não são o único
tipo de corpúsculos de inclusão nas bactérias.
- Vacúolos de gás: regiões cheias de gás cercada por uma
membrana de proteína que permite algumas bactérias
fotossintetizantes, a flutuar na água.
Citoplasma
Corpúsculos de inclusão
- Clorossomos: estruturas dentro da membrana celular que
abrigam pigmentos necessários à fotossíntese.
- Magnetossomos: estruturas parecidas com imãs e que são
necessárias à magnetotaxia (realizado por um grupo incomum
de bactérias que viajam por linhas magnéticas de força).
Endosporos
Algumas bactérias possuem endosporos, que são
estruturas latentes (que não crescem) e que podem sobreviver
até centenas de anos, resistindo ao calor extremo,
desidratação, substâncias químicas tóxicas e radiação.
Eles se formam quando os nutrientes ou outras
condições se tornam desfavoráveis ao crescimento dessas
bactérias.

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Endosporos
Quando as condições favoráveis retornam, os
endosporos germinam para produzir novas células vegetativas
(células que crescem e se reproduzem).
Algumas bactérias gram-positivas que produzem
endosporos são patogênicas aos seres humanos. Essas espécies
incluem a causadora do antraz, como também o gênero
Clostridium (causadores do botulismo, tétano e gangrena
gasosa).
Célula eucarionte
Todas as células, exceto bactérias e arqueas, são
eucariontes. Logo, as células das algas, fungos e protozoários
são semelhantes em estrutura às células humanas.
Diferentemente das células procariontes (que são
uniformemente granuladas) as células eucariontes se
subdividem em muitos compartimentos, delimitados por
membranas e que são chamados organelas celulares.
Célula eucarionte - apêndices
Algumas células eucariontes têm flagelos em sua
superfície externa, enquanto outras possuem apêndices
menores chamados cílios.
Os flagelos têm como propósito, a mobilidade das
células, enquanto que os cílios, além da movimentação, ajudam
na alimentação dos protozoários, varrendo a matéria
particulada para as cavidades bucais.
Célula eucarionte – parede celular
Enquanto a maioria dos procariontes, com exceção dos
micoplasmas e algumas arqueas) apresentam parede celular, os
organismos eucariontes apresentam mais variações.
As células animais não tem parede celular. As algas e os
fungos normalmente apresentam parede celular e os
protozoários não têm.

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Célula eucarionte – parede celular
As paredes celulares em eucariontes funcionam da
mesma maneira que nos procariontes.
Elas dão forma à célula e resistem à pressão de turgor.
Assim como os micoplasmas sem paredes, as células
protozoárias não têm pressão de turgor.
Célula eucarionte – membrana citoplasmática
A membrana citoplasmática eucarionte e a procarionte
são semelhantes quanto à estrutura.
Ambas são unidades de membrana composta de
fosfolipídios (componentes essenciais das membranas), ambas
têm proteínas embutidas que podem se mover dentro da matriz
lipídica e ambas regulam o que entra e sai da célula.
Célula eucarionte – membrana citoplasmática
A membrana citoplasmática dos procariontes contém
proteínas envolvidas na geração de energia metabólica.
Nas células eucariontes, essas proteínas se localizam em
organelas chamadas mitocôndrias (encontrados em todos os
aeróbios eucariontes) e cloroplastos (encontrados em algas e
plantas).
Célula eucarionte – citoplasma
Assim como o citoplasma dos procariontes, o citoplasma
dos eucariontes é formado principalmente por água e abriga as
organelas celulares.
A célula eucarionte apresenta ainda uma estrutura
interna chamada citoesqueleto.

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Célula eucarionte – citoplasma
Citoesqueleto
É composto por três tipos de estruturas proteicas
parecidas com um fio: os microtúbulos, os microfilamentos e os
filamentos intermediários.
Sua função principal é permitir que o citoplasma, mesmo
na maior e mais complexa célula eucarionte, se movimente de
forma ordenada.
Célula eucarionte – citoplasma
Núcleo
Diferente do nucleoide procarionte, o núcleo eucarionte
está inserido dentro de uma estrutura de membrana dupla
chamada membrana nuclear.
Essa membrana tem muitos poros que permitem a
comunicação entre o núcleo e o citoplasma.
Célula eucarionte – citoplasma
Núcleo
O interior do núcleo contém nucleoplasma (a matriz
gelatinosa do núcleo) e vários nucléolos, responsáveis pela
fabricação dos ribossomos.
Sua função principal é armazenar o material genético
dos organismos, o DNA.
Célula eucarionte – citoplasma
Sistema de citomembranas e ribossomos
O complexo sistema de membranas classifica, organiza e
empacota os diferentes tipos de moléculas que a célula produz.
O sistema de citomembranas conecta-se à membrana
nuclear, mas não à membrana citoplasmática. Ele forma duas
estruturas importantes dentro do citoplasma: o retículo
endoplasmático e o complexo de Golgi.

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Célula eucarionte – citoplasma
Sistema de citomembranas e ribossomos
O retículo endoplasmático (RE) é uma membrana dupla
que se dobra sobre si mesma, criando um padrão complexo de
tubos dentro de bolsas.
Observando o RE em um microscópio eletrônico,
percebe-se que algumas regiões são lisas e outras enrugadas.
Cada uma dessas regiões têm funções diferentes dentro da
célula.
Célula eucarionte – citoplasma
Sistema de citomembranas e ribossomos
O RE liso ou agranular produz os componentes para
construir e reparar membranas (fosfolipídios).
O RE rugoso ou granular deve seu nome à presença de
ribossomos em superfície externa, onde algumas proteínas
úteis para a célula são produzidas.
Célula eucarionte – citoplasma
Sistema de citomembranas e ribossomos
O RE rugoso mantém algumas das proteínas que produziu
e envia outras ao complexo de Golgi, que é uma organela feita
de pilhas achatadas de membranas.
Essas proteínas são embaladas em vesículas e se fundem
ao complexo de Golgi, que pode modificar ou concentrar essas
proteínas, embalando-as em novas vesículas que irão para o
citoplasma ou para fora da célula, dependendo da necessidade
da célula.
Célula eucarionte – citoplasma
Mitocôndrias e cloroplastos
Nas células procariontes, as proteínas envolvidas na
geração de energia metabólica, seja por respiração ou por
fotossíntese, estão localizadas na membrana citoplasmática.
Nas células eucariontes, essas proteínas geradoras de
energia estão localizadas nas membranas intracelulares que
cercam as organelas, chamadas mitocôndrias (respiração) e
cloroplastos (fotossíntese).

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Função da membrana
As unidades de membrana desempenham papéis críticos
em todos os tipos de célula.
Elas oferecem proteção ao citoplasma de todas as
células e organelas internas das células eucariontes, além de
determinar quais moléculas entram e saem de uma célula ou de
uma organela mediada por membrana.
Função da membrana
Todas as unidades de membrana permitem que
determinadas moléculas cruzem livremente, mas bloqueiam, às
vezes completamente, a passagem de outras.
Esse processo conhecido como permeabilidade seletiva
faz parte tanto das células procariontes como das células
eucariontes. Existem seis maneiras pelas quais as moléculas
atravessam as unidades de membrana.
Função da membrana
1. Difusão simples: procariontes e eucariontes.
2. Osmose: procariontes e eucariontes.
3. Difusão facilitada: procariontes e eucariontes.
Função da membrana
4. Transporte ativo: procariontes e eucariontes.
5. Translocação de grupo: apenas procariontes.
6. Endocitose: apenas eucariontes.

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Função da membrana
Difusão simples
Corresponde ao movimento de partículas de onde elas
estão mais concentradas para onde estão menos concentradas,
a fim de igualar a concentração. Não há gasto de energia para
acontecer.
Quando a concentração de oxigênio diminui e a de gás
carbônico aumenta dentro de uma célula, durante o processo
de respiração, ocorre a difusão simples para equilibrar a
concentração desses gases na célula.
Função da membrana
Osmose
A água atravessa uma membrana em direção ao lado com
maior concentração de moléculas de soluto e, portanto, com
menor concentração de moléculas de água.
À medida que a água flui para um espaço fechado, há um
aumento na pressão interna, chamado pressão osmótica. Em
uma célula é chamada pressão de turgor.
Função da membrana
Difusão facilitada
Nesse processo, algumas proteínas da membrana atuam
facilitando a passagem de certas substâncias que, por difusão
simples, demorariam muito tempo para passar. Esse transporte
é feito apenas de regiões com concentrações altas para regiões
com concentrações baixas.
Processo particularmente comum no movimento da
glicose, de alguns aminoácidos, de vitaminas e de alguns íons,
como o cálcio, o sódio e o potássio.
Função da membrana
Transporte ativo
As moléculas são transportadas de regiões de
concentração mais baixa para regiões de concentração mais
alta, através de proteínas de transporte encontradas na
membrana.
Nesse tipo de transporte ocorre gasto de energia. A
maioria dos nutrientes, incluindo açúcares, aminoácidos e
vitaminas, entra nos procariontes por transporte ativo.

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Função da membrana
Translocação de grupo
Processo onde uma molécula é transportada para dentro
da célula ao mesmo tempo em que é quimicamente modificada
para uma molécula ligeiramente diferente.
Essa modificação química evita que a molécula saia da
célula. A glicose, ao ser absorvida pela célula, passa por um
processo de fosforilação. Esse processo impede que a molécula
saia da célula e seja usada para abastecer as reações
metabólicas da própria célula.
Função da membrana
Endocitose
A membrana citoplasmática dobra-se sobre si mesma e
cerca uma partícula estranha, trazendo-a para dentro da
célula. Dentro dela, a partícula é liberada como uma estrutura
separada da membrana, chamada vacúolo.
Se o material for sólido acontece a fagocitose (comer a
célula). Se for líquido ocorre a pinocitose (beber a célula). A
expulsão de material, como resíduos, pelo processo reverso se
chama exocitose.
Referências bibliográficas
INGRAHAM, J. L.; INGRAHAM, C. A. Introdução à
microbiologia – uma abordagem baseada em estudos de
caso. São Paulo: Cencage Learning, 2010.
NEDER, R. N. Microbiologia – manual de laboratório. São
Paulo: Nobel, 1992.
VERMELHO, A. B.; PEREIRA, A. F.; COELHO, R. R. R.;
SOUTO-PADRÓN, T. Práticas de microbiologia. Rio de
Janeiro: Guanabara Koogan, 2006.