Os procariontes têm paredes celulares?

Procariontes representam uma das duas principais classificações da vida. Os outros são os eucariotos.

Os procariontes são diferenciados por seu nível mais baixo de complexidade. Eles são todos microscópicos, embora não necessariamente unicelulares. Eles são divididos em domínios archaea e bactérias, mas a grande maioria das espécies procariontes conhecidas são bactérias, que estão na Terra há cerca de 3,5 bilhões de anos.

As células procarióticas não têm núcleos ou organelas ligadas à membrana. 90 por cento das bactérias, no entanto, têm paredes celulares, que, com exceção de células vegetais e algumas células fúngicas, faltam células eucarióticas. Essas paredes celulares formam a camada mais externa de bactérias e fazem parte da cápsula bacteriana.

Eles estabilizam e protegem a célula e são vitais para as bactérias serem capazes de infectar as células do hospedeiro, bem como para a resposta da bactéria aos antibióticos.

Todas as células da natureza compartilham muitas características em comum. Um deles é a presença de um externo

Um terceiro é a inclusão de material genético na forma de DNA, ou ácido desoxirribonucleico. Um quarto é a presença de ribossomos, que fabricam proteínas. Cada célula viva usa ATP (trifosfato de adenosina) para obter energia.

A estrutura dos procariontes é simples. Nessas células, o DNA, em vez de ser empacotado dentro de um núcleo fechado por uma membrana nuclear, é encontrado mais livremente reunido no citoplasma, na forma de um corpo chamado de nucleóide.

Normalmente, tem a forma de um cromossomo circular.

Os ribossomos da célula procariótica são encontrados espalhados por todo o citoplasma da célula, enquanto nos eucariotos, alguns deles são encontrados em organelas como o Aparelho de Golgi e a retículo endoplasmático. O trabalho dos ribossomos é a síntese de proteínas.

As bactérias se reproduzem por fissão binária, ou simplesmente se dividindo em duas e dividindo os componentes da célula igualmente, incluindo a informação genética em um único cromossomo pequeno.

Ao contrário da mitose, esta forma de divisão celular não requer estágios distintos.

Os peptidoglicanos únicos: Todas as paredes das células vegetais e das células bacterianas consistem principalmente em cadeias de carboidratos.

Mas, embora as paredes das células vegetais contenham celulose, que você verá listada nos ingredientes de vários alimentos, as paredes das células bacterianas contêm uma substância chamada peptidoglicano, o que você não vai.

Este peptidoglicano, que é encontrado apenas em procariontes, vem em diferentes tipos; dá forma à célula como um todo e confere proteção à célula contra agressões mecânicas.

Os peptidoglicanos consistem em uma espinha dorsal chamada glicano, que consiste em ácido murâmico e glucosamina, ambos os quais, por sua vez, têm grupos acetil ligados a seus átomos de nitrogênio. Eles também incluem cadeias peptídicas de aminoácidos que são reticuladas com outras cadeias peptídicas próximas.

A força dessas interações de "ponte" varia amplamente entre diferentes peptidoglicanos e, portanto, entre diferentes bactérias.

Essa característica, como você verá, permite que as bactérias sejam classificadas em tipos distintos com base em como suas paredes celulares reagem a um determinado produto químico.

As ligações cruzadas são formadas pela ação de uma enzima chamada transpeptidase, que é o alvo de uma classe de antibióticos usada para combater doenças infecciosas em humanos e outros organismos.

Embora todas as bactérias tenham uma parede celular, sua composição muda de espécie para espécie devido às diferenças no conteúdo de peptidoglicano, do qual as paredes celulares são parcialmente ou em sua maioria feitas.

As bactérias podem ser separadas em dois tipos chamados gram-positivos e gram-negativos.

Estes são nomeados após o biólogo Hans Christian Gram, um pioneiro em biologia celular que desenvolveu uma técnica de coloração na década de 1880, apropriadamente chamada de Coloração de Gram, que fazia com que certas bactérias se tornassem roxas ou azuis e outras vermelhas ou rosa.

O primeiro tipo de bactéria passou a ser conhecido como gram-positivo, e suas propriedades de coloração são atribuíveis ao fato de que suas paredes celulares contêm uma fração muito alta de peptidoglicano em relação à totalidade da parede.

As bactérias de coloração vermelha ou rosa são conhecidas como gram-negativoe, como você pode imaginar, essas bactérias têm paredes que consistem de pequenas a pequenas quantidades de peptidoglicano.

Em bactérias gram-negativas, uma membrana fina fica fora da parede celular, formando o envelope celular.

Essa camada é semelhante à membrana plasmática da célula que fica do outro lado da parede celular, mais perto do interior da célula. Em algumas células gram-negativas, como E. coli, a membrana celular e o envelope nuclear realmente entram em contato em alguns lugares, penetrando o peptidoglicano da parede fina entre eles.

Este envelope nuclear contém moléculas que se estendem para fora chamadas lipopolissacarídeos, ou LPS. Estendendo-se do interior dessa membrana estão as lipoproteínas de mureína que estão fixadas na extremidade externa da parede celular.

As bactérias Gram-positivas têm uma parede celular espessa de peptidoglicano, com cerca de 20 a 80 nm (nanômetros ou um bilionésimo de metro) de espessura.

Exemplos incluem estafilococos, estreptococos, lactobacilos e Bacilo espécies.

Estas bactérias mancham roxo ou vermelho, mas geralmente roxo, com coloração de Gram, pois o peptidoglicano retém o corante violeta aplicado no início do procedimento, quando a preparação é posteriormente lavada com álcool.

Esta parede celular mais robusta oferece às bactérias gram-positivas mais proteção da maioria dos insultos externos em comparação com as bactérias gram-negativas, embora o alto teor de peptidoglicano desses organismos torna suas paredes uma espécie de fortaleza unidimensional, o que, por sua vez, torna uma estratégia um pouco mais fácil sobre como destruí-la.

•••Ciência

Bactérias Gram-positivas são geralmente mais suscetíveis a antibióticos que visam a parede celular do que são espécies gram-negativas, uma vez que é exposto ao ambiente em oposição a sentar-se embaixo ou dentro de uma célula envelope.

As camadas de peptidoglicano de bactérias gram-positivas são geralmente ricas em moléculas chamadas ácidos teicóicos, ou TAs.

Estas são cadeias de carboidratos que alcançam e às vezes passam a camada de peptidoglicano.

Acredita-se que o TA estabilize o peptidoglicano ao seu redor simplesmente tornando-o mais rígido, em vez de exercer quaisquer propriedades químicas.

O TA é em parte responsável pela capacidade de certas bactérias gram-positivas, como espécies estreptocócicas, de se ligar a proteínas específicas na superfície das células hospedeiras, o que facilita sua capacidade de causar infecção e, em muitos casos doença.

Quando bactérias ou outros microorganismos são capazes de causar doenças infecciosas, eles são referidos como patogênico.

As paredes celulares das bactérias do Família de micobactérias, além de conter peptidoglicano e TAs, tem uma camada externa "cerosa" feita de ácidos micólicos. Essas bactérias são conhecidas como “ácido-resistente,”Porque manchas deste tipo são necessárias para penetrar esta camada cerosa para permitir um exame microscópico útil.

As bactérias gram-negativas, como suas contrapartes gram-positivas, têm paredes celulares de peptidoglicano.

No entanto, a parede é muito mais fina, apenas cerca de 5 a 10 nm de espessura. Essas paredes não ficam roxas com a coloração de Gram porque seu conteúdo menor de peptidoglicano significa que a parede não pode reter muito corante quando a preparação é lavada com álcool, resultando em uma cor rosa ou avermelhada na fim.

Como observado acima, a parede celular não é a última parte externa dessas bactérias, mas, em vez disso, é coberta por outra membrana plasmática, o envelope celular ou membrana externa.

Esta camada tem cerca de 7,5 a 10 nm de espessura, rivalizando ou ultrapassando a espessura da parede celular.

Na maioria das bactérias gram-negativas, o envelope celular está ligado a um tipo de molécula de lipoproteína chamada lipoproteína de Braun, que, por sua vez, está ligada ao peptidoglicano da parede celular.

As bactérias Gram-negativas são geralmente menos suscetíveis a antibióticos direcionados à parede celular porque não são expostas ao ambiente; ainda tem a membrana externa para proteção.

Além disso, nas bactérias gram-negativas, uma matriz semelhante a um gel ocupa o território dentro da parede celular e fora da membrana plasmática, denominado espaço periplasmático.

O componente peptidoglicano da parede celular de bactérias gram-negativas tem apenas cerca de 4 nm de espessura.

Enquanto uma parede celular bacteriana gram-positiva teria mais peptidoglicanos para dar substância à sua parede, um inseto gram-negativo tem outras ferramentas armazenadas em sua membrana externa.

Cada molécula de LPS é composta de uma subunidade lipídica A rica em ácido graxo, um pequeno polissacarídeo central e uma cadeia lateral O feita de moléculas semelhantes a açúcar. Esta corrente do lado O forma o lado externo do LPS.

A composição exata da cadeia lateral varia entre as diferentes espécies bacterianas.

Porções da cadeia lateral O conhecidas como antígenos podem ser identificadas por meio de testes de laboratório para identificar cepas bacterianas patogênicas específicas (uma "cepa" é um subtipo de uma espécie bacteriana, como uma raça de cão).

Archaea são mais diversificados do que as bactérias, assim como suas paredes celulares. Notavelmente, essas paredes não contêm peptidoglicano.

Em vez disso, eles geralmente contêm uma molécula chamada de forma semelhante, chamada pseudopeptidoglicano, ou pseudomureína. Nesta substância, uma parte do peptidoglicano regular chamada NAM é substituída por uma subunidade diferente.

Algumas arquéias podem, em vez disso, ter uma camada de glicoproteínas ou polissacarídeos que substitui a parede celular no lugar do pseudopeptidoglicano. Finalmente, como acontece com algumas espécies bacterianas, algumas archaea estão sem paredes celulares.

Archaea que contém pseudomureína são insensível a antibióticos da classe das penicilinas porque esses medicamentos são inibidores da transpeptidase que atuam interferindo na síntese de peptidoglicanos.

Nessas arquéias, não há peptidoglicanos sendo sintetizados e, portanto, nada para as penicilinas agirem.

As células bacterianas sem paredes celulares podem ter estruturas de superfície celular adicionais além das discutidas, como glicocálice (singular é glicocálice) e camadas S.

Um glicocálice é uma camada de moléculas semelhantes ao açúcar que vem em dois tipos principais: cápsulas e camadas de limo. Uma cápsula é uma camada bem organizada de polissacarídeos ou proteínas. Uma camada de limo é menos organizada e presa à parede celular abaixo do que um glicocálice.

Como resultado, um glicocálice é mais resistente a ser lavado, enquanto uma camada de limo pode ser deslocada com mais facilidade. A camada de limo pode ser composta por polissacarídeos, glicoproteínas ou glicolipídeos.

Essas variações anatômicas têm grande significado clínico.

Os glicocálice permitem que as células se fixem em certas superfícies, auxiliando na formação de colônias de organismos chamados biofilmes que pode formar várias camadas e proteger os indivíduos do grupo. Por esse motivo, a maioria das bactérias na natureza vive em biofilmes formados a partir de comunidades bacterianas mistas. Os biofilmes impedem a ação dos antibióticos e também dos desinfetantes.

Todos esses atributos contribuem para a dificuldade de eliminação ou redução de micróbios e erradicação de infecções.

As cepas bacterianas que são naturalmente resistentes a um determinado antibiótico graças a uma chance de mutação vantajosa são "selecionadas para" em populações humanas porque esses são os insetos deixados para trás quando os suscetíveis a antibióticos são eliminados, e esses "superbactérias" se multiplicam e continuam a causar doença.

Na segunda década do século 21, uma variedade de bactérias gram-negativas tornou-se cada vez mais resistente a antibióticos, levando ao aumento de doenças e morte por infecções e impulsionando os cuidados de saúde custos. A resistência aos antibióticos é um exemplo arquetípico de seção natural em escalas de tempo observáveis ​​para humanos.

Exemplos incluem:

• E. coli, que causa infecções do trato urinário (ITUs).
• Acinetobacter baumanii, o que causa problemas principalmente em ambientes de saúde.
• Pseudomonas aeruginosa, que causa infecções sanguíneas e pneumonia em pacientes hospitalizados e pneumonia em pacientes com a doença hereditária fibrose cística.
• Klebsiella pneumoniae, que é responsável por muitas infecções em ambientes associados aos cuidados de saúde, entre elas pneumonia, infecções sanguíneas e ITUs.
• Neisseria gonorrhoeae, que causa a doença sexualmente transmissível gonorréia, a segunda doença infecciosa mais comumente relatada nos EUA

Os pesquisadores médicos estão trabalhando para acompanhar os insetos resistentes, o que equivale a uma corrida armamentista microbiológica.