A principal vantagem estrutural dos eucariotos sobre os procariontes

Eucariotos são organismos cujas células têm, cada uma, um núcleo e organelas com suas próprias membranas. Os procariontes são organismos unicelulares mais simples, sem núcleo e apenas um espaço interior. Essa diferença representa uma vantagem estrutural que permite que as células eucarióticas se organizem em organismos multicelulares. As organelas internas, incluindo o núcleo, isolam os vários processos celulares e os tornam mais fáceis de controlar.

Sem um núcleo, as células procarióticas se multiplicam por meio de um processo de fissão binária difícil de controlar. Isso significa que eles podem se reproduzir rapidamente quando os recursos e espaço estão disponíveis, mas esse crescimento rápido e descontrolado não é desejado quando uma célula faz parte de um organismo maior. Em vez disso, cada célula deve coordenar seu crescimento e divisão com todas as outras células do organismo. As células eucarióticas têm a complexidade estrutural para fazer isso, enquanto as células procarióticas não têm essa capacidade.

Os domínios procarióticos são Bacteria e Archaea; cada um desses domínios é dividido em reinos e categorias taxonômicas menores. Como organismos unicelulares sem núcleo ou organelas, eles são caracterizados pelas seguintes características proeminentes:

• As células individuais possuem uma parede celular.
  
• As células individuais possuem uma membrana celular.
• As células contêm uma fita de DNA.
• As células contêm ribossomos.
• As células possuem um flagelo.

As células individuais de bactérias e arquéias são expostas ao meio ambiente e, portanto, precisam de um parede celular para protegê-los. Sob um microscópio, a parede celular é uma estrutura espessa e claramente visível ao redor da célula. No interior da parede celular está uma membrana celular que controla quais substâncias podem entrar e sair da célula.

Dentro da membrana celular há uma única fita de DNA firmemente enrolada. A fita é circular e, quando a célula começa a se dividir, a fita se desenrola e assume sua forma circular antes de ser copiada. Depois que a fita foi duplicada, as duas cópias se movem para extremidades opostas da célula e a célula se divide em duas.

Flutuando livremente no citoplasma da célula estão os ribossomos que produzem as proteínas exigidas pela célula. Em uma extremidade da célula, uma estrutura semelhante a um chicote chamada de flagelo é anexado para dar mobilidade à célula. As células procarióticas usam sua estrutura simples como uma vantagem evolutiva. Seu DNA está desprotegido e sofre mutações livremente, enquanto sua rápida taxa de reprodução permite uma adaptação rápida a novas situações e mudanças no ambiente.

Se você comparar as estruturas das células procarióticas e eucarióticas ao microscópio, as células parecem bem diferentes. Como as células procarióticas, as células eucarióticas têm uma membrana e ribossomos, mas as seguintes diferenças são visíveis:

• As células não têm parede celular.
  
• As células têm um núcleo.
• O DNA está em várias fitas dentro do núcleo.
• Existem mitocôndrias e lisossomos, cada um com sua própria membrana externa.
• Organelas adicionais ligadas à membrana são os corpos de Golgi e o retículo endoplasmático.
• As células têm dois centríolos.

É claro que as células que constituem os eucariotos têm uma estrutura diferente das células procarióticas. Embora sejam complexos e se reproduzam de uma maneira mais complicada, não é óbvio Por quê exatamente isso dá aos eucariotos uma vantagem estrutural.

As células eucarióticas têm suas próprias funções independentes, mas geralmente funcionam como parte de um organismo maior. Em plantas e animais, eles importam substâncias de outras células e exportam produtos residuais e proteínas, hormônios e enzimas úteis. Quando eles se engajam em uma atividade, o que exportam sinaliza para outras células o que estão fazendo. Eles não têm uma parede celular porque não precisam de uma para proteção e isso iria atrapalhar o trocas intercelulares.

Em vez de realizar sua síntese de substâncias celulares e sua conversão de energia no espaço geral dentro da membrana celular, eles têm regiões especializadas dentro de organelas específicas onde essas atividades ocorrem Lugar, colocar. A conversão da glicose na molécula de armazenamento de energia ATP é realizada no mitocôndria. A decomposição de detritos celulares e resíduos ocorre em lisossomos. Corpos de Golgi e a retículo endoplasmático sintetizar proteínas, carboidratos e lipídios. As organelas das células eucarióticas ligadas à membrana são especializadas na produção de substâncias celulares específicas.

As células dos eucariotos têm duas maneiras de se multiplicar: reprodução sexuada e assexuada. A reprodução assexuada ocorre quando mais do mesmo tipo de célula é necessária, como nas células da pele de animais. A reprodução sexual é usada quando um novo organismo complexo, como uma planta ou animal, é criado. Na reprodução assexuada, o número de células aumenta, enquanto na reprodução sexuada, o número de organismos se multiplica.

Ambos os tipos de reprodução são operações complicadas de vários estágios. Para a reprodução assexuada, o núcleo da célula se divide em duas partes idênticas em um processo chamado mitose. Cada núcleo tem cópias completas do DNA da célula e, quando a célula se divide, cada parte recebe uma parte das organelas.

Para a reprodução sexuada, as células são produzidas com diferentes características sexuais em um processo denominado meiose. Por exemplo, em animais, os dois tipos de células são os espermatozoides e os óvulos. Duas células com características sexuais diferentes e geralmente de organismos diferentes da mesma espécie se reúnem para formar um novo organismo. Nos animais, a célula espermática fertiliza um óvulo e a combinação se transforma em um novo animal.

As diferenças entre as células de eucariotos e procariontes dão vantagens aos eucariotos em várias áreas. Quando listamos as características que são encontradas em eucariotos, mas não em procariotos, quais são as vantagens proporcionadas por essas diferenças? As principais diferenças estruturais estão no núcleo, nas organelas e na parede externa da célula. Essas diferenças dão origem a vantagens e capacidades específicas para eucariotos que os procariontes não possuem. Como resultado, os procariontes permanecem organismos simples de uma única célula. Embora também existam eucariotos de uma única célula, alguns eucariotos fizeram uso dessas vantagens para evoluir para plantas e animais superiores.

A presença de um núcleo em células eucarióticas dá aos eucariotas duas vantagens. O núcleo representa um invólucro protetor adicional do DNA. Como resultado, o DNA eucariótico é menos suscetível a mutações. O núcleo também torna a reprodução mais fácil de controlar. Os complicados processos reprodutivos baseados no núcleo têm muitos pontos que podem atuar como uma parada para coordenar o crescimento e a multiplicação celular com as outras células do organismo.

A integração de organelas nas células eucarióticas concentra as funções em seus próprios espaços interiores. Isso significa que processos como produção de energia e eliminação de resíduos são muito mais eficientes em células eucarióticas do que em procariotos. Quando as mitocôndrias produzem a energia da célula, as células podem ter mais ou menos mitocôndrias, dependendo do papel que desempenham no organismo. Sem organelas, toda a célula procariótica tem que fazer tudo, e o nível de eficiência é menor.

A ausência de parede celular em eucariotos complexos é a vantagem que permite que as células eucarióticas se organizem em estruturas como órgãos, ossos, caules de plantas e frutos. Essas células trabalham juntas e se diferenciam dependendo das células vizinhas. Uma parede celular impediria essas interações próximas. Embora as células procarióticas às vezes se agrupem em estruturas simples, elas não diferenciam a maneira como as células eucarióticas em organismos complexos o fazem.

O principal vantagem estrutural de eucariotos sobre procariontes é a capacidade de formar organismos multicelulares avançados. Embora os eucariotos possam sobreviver como organismos unicelulares e multicelulares, os procariotos não têm a capacidade de formar estruturas ou organismos complexos.