Organismos unicelulares: características, reprodução, nutrição

Os organismos unicelulares são seres cujo material genético, maquinaria enzimática, proteínas e outras moléculas necessárias para a vida são confinados a uma única célula. Graças a isso, são entidades biológicas extremamente complexas, geralmente de tamanho muito pequeno.

Dos três domínios da vida, dois deles – arquea e bactérias – são formados por organismos unicelulares. Além de unicelulares, esses organismos procarióticos carecem de um núcleo e são extremamente diversos e abundantes.

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Fonte pixabay.com

No domínio restante, eucariotos, encontramos organismos unicelulares e multicelulares. Dentro do unicelular temos os protozoários, alguns fungos e algumas algas.

Características principais

Cerca de 200 anos atrás, os biólogos da época consideravam que os organismos formados por uma única célula eram relativamente simples. Essa conclusão deveu-se à pouca informação que receberam das lentes usadas na visualização.

Atualmente, graças aos avanços tecnológicos relacionados à microscopia, podemos visualizar a complexa rede de estruturas que os seres unicelulares possuem e a grande diversidade que essas linhagens exibem. A seguir, discutiremos as estruturas mais relevantes nos organismos unicelulares, tanto em eucariotos quanto em procariontes.

Componentes de uma célula procariótica

Material genético

A característica mais proeminente de uma célula procariótica é a falta de uma membrana que delimita o material genético. Ou seja, a ausência de um núcleo verdadeiro.

Por outro lado, o DNA está localizado como uma estrutura proeminente: o cromossomo. Na maioria das bactérias e arquéias, o DNA é organizado em um grande cromossomo circular associado a proteínas.

Em uma bactéria modelo, como Escherichia coli (nas seções seguintes, falaremos mais sobre sua biologia), o cromossomo atinge um comprimento linear de até 1 mm, quase 500 vezes o tamanho da célula.

Para armazenar todo esse material, o DNA deve ter uma conformação super laminada. Este exemplo pode ser extrapolado para a maioria dos membros de bactérias. A região física onde esta estrutura compacta de material genético está localizada é chamada de nucleoide.

Além do cromossomo, os organismos procarióticos podem ter centenas de pequenas moléculas de DNA adicionais, chamadas plasmídeos.

Estes, como o cromossomo, codificam genes específicos, mas são fisicamente isolados dele. Como são úteis em circunstâncias muito específicas, formam um tipo de elementos genéticos auxiliares.

Ribossomos

Para a fabricação de proteínas, as células procarióticas possuem uma complexa maquinaria enzimática chamada ribossomos, distribuída por todo o interior celular. Cada célula pode conter cerca de 10.000 ribossomos.

Máquinas fotossintéticas

As bactérias que realizam a fotossíntese possuem um mecanismo adicional que lhes permite capturar a luz do sol e subsequentemente converter em energia química. As membranas das bactérias fotossintéticas têm invaginações onde as enzimas e pigmentos necessários para as complexas reações que realizam são armazenados.

Essas vesículas fotossintéticas podem permanecer ligadas à membrana plasmática ou podem ser destacadas e localizadas dentro da célula.

Citoesqueleto

Como o nome indica, o citoesqueleto é o esqueleto da célula. A base dessa estrutura é composta por fibras de natureza proteica, essenciais para o processo de divisão celular e para a manutenção da forma celular.

Pesquisas recentes mostraram que o citoesqueleto em procariontes é formado por uma complexa rede de filamentos e não é tão simples quanto se pensava anteriormente.

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Organelas em procariontes

Historicamente, uma das características mais proeminentes de um organismo procariótico era a falta de compartimentos internos ou organelas.

Hoje, aceita-se que as bactérias possuam tipos específicos de organelas (compartimentos cercados por membranas) relacionadas ao armazenamento de íons cálcio, cristais minerais que participam da orientação celular e enzimas.

Componentes de uma célula eucariótica unicelular

Dentro da linhagem eucariótica, também temos organismos unicelulares. Estes são caracterizados por ter o material genético confinado em uma organela cercada por uma membrana dinâmica e complexa.

A maquinaria para a fabricação de proteínas também é formada por ribossomos nesses organismos. No entanto, nos eucariotos, estes são maiores. De fato, a diferença de tamanho nos ribossomos é uma das principais diferenças entre os dois grupos.

As células eucarióticas são mais complexas do que os procariontes descritos na seção anterior, pois possuem subcompartimentos cercados por uma ou várias membranas chamadas organelas. Entre eles, temos as mitocôndrias, retículo endoplasmático, aparelho de Golgi, vacúolos e lisossomos, entre outros.

No caso de organismos capazes de realizar fotossíntese, eles possuem maquinaria enzimática e pigmentos armazenados em estruturas chamadas plastídeos. Os mais conhecidos são os cloroplastos, embora também existam amiloplastos, cromoplastos, etioplastos, entre outros.

Alguns eucariotos unicelulares têm uma parede celular, como algas e fungos (embora variem em sua natureza química).

Diferenças entre bactérias e arquéias

Como mencionado, os domínios de arquéias e bactérias são formados por indivíduos unicelulares. No entanto, o fato de compartilhar essa característica não significa que as linhagens sejam iguais.

Se compararmos cuidadosamente os dois grupos, perceberemos que eles diferem da mesma maneira que nós – ou qualquer outro mamífero – diferimos de um peixe. As diferenças fundamentais são as seguintes.

Membrana celular

A partir dos limites celulares, as moléculas que compõem a parede e a membrana de ambas as linhagens diferem profundamente. Nas bactérias, os fosfolipídios consistem em ácidos graxos ligados a um glicerol. Por outro lado, as arquéias têm fosfolipídios altamente ramificados (isoprenoides) ancorados ao glicerol.

Além disso, as ligações que formam os fosfolipídios também diferem, resultando em uma membrana mais estável nas arquéias. Por esse motivo, as arquéias podem viver em ambientes onde a temperatura, o pH e outras condições são extremas.

Parede celular

A parede celular é uma estrutura que protege o organismo celular do estresse osmótico gerado pela diferença nas concentrações entre o interior da célula e o ambiente, formando uma espécie de exoesqueleto.

Geralmente, a célula exibe uma alta concentração de solutos. De acordo com os princípios de osmose e difusão, a água entrava na célula, expandindo seu volume.

A parede protege a célula da ruptura, graças à sua estrutura firme e fibrosa. Nas bactérias, o principal componente estrutural é o peptidoglicano, embora certas moléculas, como os glicolipídios, possam estar presentes.

No caso das arquéias, a natureza da parede celular é bastante variável e, em alguns casos, desconhecida. No entanto, o peptidoglicano esteve ausente nos estudos realizados até o momento.

Organização do genoma

Em termos de organização estrutural do material genético, as arquéias são mais semelhantes aos organismos eucarióticos, uma vez que os genes são interrompidos por regiões que não serão traduzidas, chamadas íntrons – o termo usado para regiões que traduzem é “exon”. ».

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Pelo contrário, a organização do genoma bacteriano é realizada principalmente em operons, onde os genes são encontrados em unidades funcionais localizadas uma após a outra, sem interrupções.

Diferenças com organismos multicelulares

A diferença crucial entre um organismo multicelular e um unicelular é o número de células que compõem o organismo.

Os organismos multicelulares são compostos por mais de uma célula, e geralmente cada um é especializado em uma tarefa específica, sendo a divisão das tarefas uma de suas características mais destacadas.

Em outras palavras, como a célula não precisa mais realizar todas as atividades necessárias para manter um organismo vivo, surge a divisão de tarefas.

Por exemplo, as células neuronais realizam tarefas completamente diferentes daquelas realizadas pelas células renais ou musculares.

Essa diferença nas tarefas realizadas é expressa em diferenças morfológicas. Ou seja, nem todas as células que compõem um organismo multicelular são iguais em forma – os neurônios são em forma de árvore, as células musculares são alongadas e assim por diante.

As células especializadas de organismos multicelulares estão agrupadas em tecidos e estas, por sua vez, em órgãos. Os órgãos que executam funções semelhantes ou complementares são agrupados em sistemas. Assim, temos uma organização estrutural hierárquica que não aparece em entidades unicelulares.

Reprodução

Reprodução assexuada

Organismos unicelulares se reproduzem assexuadamente. Observe que nesses organismos não há estruturas especiais envolvidas na reprodução, como ocorre em diferentes espécies de seres multicelulares.

Nesse tipo de reprodução assexuada, um pai dá origem à prole sem a necessidade de um parceiro sexual ou a fusão de gametas.

A reprodução assexuada é classificada de maneiras diferentes, geralmente usando como referência o plano ou a forma de divisão que o organismo usa para dividir.

Um tipo comum é a fissão binária, em que um indivíduo dá origem a dois organismos, idênticos aos pais. Alguns têm a capacidade de fazer a fissão gerando mais de dois descendentes, o que é conhecido como fissão múltipla.

Outro tipo é a brotação, onde um organismo dá origem a um menor. Nesses casos, o organismo parental brota uma extensão que continua a crescer até um tamanho adequado e depois segue dos pais. Outros organismos unicelulares podem se reproduzir por formação de esporos.

Embora a reprodução assexuada seja típica de organismos unicelulares, ela não é exclusiva dessa linhagem. Certos organismos multicelulares, como algas, esponjas, equinodermes, entre outros, podem ser reproduzidos por essa modalidade.

Transferência horizontal de genes

Embora a reprodução sexual não exista em organismos procarióticos, eles podem trocar material genético com outros indivíduos através de um evento chamado transferência horizontal de genes. Essa troca não envolve a transferência de material de pais para filhos, mas ocorre entre indivíduos da mesma geração.

Isso ocorre através de três mecanismos fundamentais: conjugação, transformação e transdução. No primeiro tipo, longos pedaços de DNA podem ser trocados através de conexões físicas entre dois indivíduos através de um pili sexual.

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Nos dois mecanismos, o tamanho do DNA trocado é menor. A transformação é a obtenção de DNA nu por uma bactéria e a transdução é a recepção de DNA estranho como resultado de uma infecção viral.

Abundância

A vida pode ser dividida em três domínios principais: arquéias, bactérias e eucariotos. Os dois primeiros são procariontes, porque seu núcleo não é cercado por uma membrana e são todos organismos unicelulares.

De acordo com as estimativas atuais, existem mais de 3,10 30 indivíduos de bactérias e arquéias na terra, a maioria sem nome e sem descrição. De fato, nosso próprio corpo é constituído por populações dinâmicas desses organismos, que estabelecem relações simbióticas conosco.

Nutrição

A nutrição em organismos unicelulares é extremamente variada. Existem organismos heterotróficos e autotróficos.

Os primeiros precisam consumir seus alimentos do meio ambiente, geralmente fagocitando partículas nutricionais. As variantes autotróficas possuem todo o maquinário necessário para a conversão da energia luminosa em química, armazenada em açúcares.

Como qualquer organismo vivo, as células unicelulares requerem certos nutrientes, como água, uma fonte de carbono, íons minerais, entre outros, para seu crescimento e reprodução ideais. No entanto, alguns também requerem nutrientes específicos.

Exemplos de organismos unicelulares

Devido à grande diversidade de organismos unicelulares, é complexo fazer uma lista de exemplos. No entanto, mencionaremos os organismos-modelo em biologia e organismos com relevância médica e industrial:

Escherichia coli

O organismo melhor estudado é, sem dúvida, a bactéria Escherichia coli. Embora algumas cepas possam ter consequências negativas para a saúde, a E. coli é um componente normal e abundante da microbiota humana.

É benéfico sob diferentes perspectivas. No nosso trato digestivo, as bactérias ajudam na produção de certas vitaminas e excluem competitivamente microorganismos patogênicos que podem entrar no nosso corpo.

Além disso, em laboratórios de biologia, é um dos organismos modelo mais utilizados, sendo muito útil para descobertas na ciência.

Trypanosoma cruzi

É um parasita protozoário que vive dentro das células e causa a doença de Chagas. Este é considerado um importante problema de saúde pública em mais de 17 países localizados nos trópicos.

Uma das características mais importantes desse parasita é a presença de um flagelo por locomoção e uma única mitocôndria. Eles são transmitidos ao seu hospedeiro mamífero por insetos pertencentes à família Hemiptera, chamados triatomíneos.

Outros exemplos de microrganismos são Giardia , Euglena , Plasmodium , Paramecium , Saccharomyces cerevisiae, entre outros.

Referências

  1. Alexander, M. (1961).Introdução à microbiologia do solo . John Wiley e filhos, Inc ..
  2. Baker, GC, Smith, JJ e Cowan, DA (2003). Revisão e re-análise de iniciadores 16S específicos do domínio.Jornal de métodos microbiológicos , 55 (3), 541-555.
  3. Forbes, BA, Sahm, DF e Weissfeld, AS (2007).Microbiologia de diagnóstico . Mosby
  4. Freeman, S. (2017).ciências biológicas . Pearson Education
  5. Murray, PR, Rosenthal, KS e Pfaller, MA (2015).Microbiologia Médica . Elsevier Ciências da Saúde.
  6. Reece, JB, Urry, LA, Caim, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV e Jackson, RB (2014).biologia Campbell . Educação Pearson

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