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A característica mais marcante de uma célula procarionte é a ausência de um núcleo definido. Isso quer dizer que o material genético não está envolto por uma membrana nuclear e, portanto, fica disperso no citoplasma.
Nos procariontes, são encontrados ainda o cromossomo bacteriano e os plasmídeos (pequenas moléculas de DNA circular livres no citoplasma). O cromossomo bacteriano possui genes que codificam as proteínas necessárias para o funcionamento da célula. Já nos plasmídeos, os genes que codificam proteínas relacionam-se a algumas funções adaptativas, como a resistência a antibióticos.
Vale destacar, no entanto, que a célula procarionte não se diferencia apenas pela ausência de um núcleo. Nessas células, também não há a presença de organelas membranosas. Isso significa que não são encontradas estruturas como mitocôndrias, retículos endoplasmáticos, complexo golgiense e vacúolos.
Nas células procariontes, assim como nas eucariontes, existem pequenas partículas denominadas de ribossomos, que estão relacionadas à síntese de proteínas. De maneira geral, o formato dos ribossomos nas células procariontes e eucariontes é bem semelhante, porém, nos eucariotos, são maiores e mais complexos.
Além disso, nas procariontes, não há a presença de citoesqueleto, conjunto de filamentos proteicos que formam uma espécie de rede na célula. A ausência desses filamentos impede a realização da endocitose e da exocitose pela célula. Como representantes de organismos procariontes, é possível citar as bactérias e algas azuis.