REINO MONERA: OS SERES PROCARIONTES – BACTÉRIAS E ARQUEAS.

fevereiro 15, 2007 às 3:57 pm | Publicado em Blogroll, Uncategorized | Deixe um comentário

REINO MONERA: OS SERES PROCARIONTES – BACTÉRIAS E ARQUEAS

Reino de seres vivos representados por dois sub-reinos, o das Bactérias e o das Arqueas. As Arqueas são seres geralmente encontrados em ambientes extremos (salinidade, temperatura, pH…) e diferem das Bactérias por possuírem parede celular de composição distinta (algumas não possuem parede) e apresentarem organização gênica mais semelhante à dos seres eucariontes, sendo efetivamente mais proximamente relacionadas a eles do que com as bactérias. A maioria do que será visto aqui é referente às bactérias, pois são os principais representantes do Reino Monera.

As bactérias e arqueas são seres:

  • Unicelulares, que podem viver isolados ou em colônias.

  • PROCARIONTES, ou seja, não possuem compartimentos membranosos internos, como a membrana nuclear (CARIOTECA). Os outros 4 Reinos de seres vivos são de seres eucariontes.

    • OBS: Recentemente foram descobertos em bactérias, compartimentos membranosos semelhantes aos acidocalcissomos de eucariontes, cujas funções parecem estar relacionadas ao armazenamento de íons Ca+2, metabolismo energético e regulação do pH celular.

  • Autotróficos ou heterótrofos, aeróbios ou anaeróbios.

As células bacterianas medem aproximadamente 0,2 e 1,5 µm, e são constituídas de:

  • Um citoplasma, contendo ribossomos e o NUCLEÓIDE, o cromossomo bacteriano, que tem formato circular. Além desta molécula de DNA, há outras, também circulares, porém menores e acessórias, os PLASMÍDIOS, que geralmente contém genes que conferem resistência contra antibióticos e podem ser replicados e transferidos de uma célula a outra.

  • A membrana plasmática, que delimita o citoplasma, e assim como as das células eucarióticas é constituída de uma bicamada fosfolipídica contendo proteínas.

  • A PAREDE CELULAR, um envoltório rígido que determina a forma da célula bacteriana. É constituída de PEPTIDIOGLICANOS, polímeros de carboidratos interligados por proteínas. Algumas bactérias e Arqueas não possuem parede, e as paredes das Arqueas são constituídas de proteínas e polissacarídios, apesar de que algumas possuem peptidioglicanos, mas distintos dos das bactérias.

  • Podem apresentar um ou mais FLAGELOS, estruturas utilizadas para a locomoção, geralmente constituídas de um longo filamento que se estende a partir da superfície da célula, associado a um motor localizado na membrana e parede celular. Este motor pode girar até 15 mil vezes por minuto. (os flagelos bacterianos apresentam composição e funcionamento distintos dos flagelos de células eucarióticas).

  • Algumas bactérias secretam para o seu exterior uma cobertura gelatinosa, composta de proteínas e/ou polissacarídios, chamada CÁPSULA BACTERIANA. Esta estrutura dificulta a fagocitose das bactérias por parte das células fagocitárias do sistema imune (macrófagos e monócitos).

Algumas bactérias podem se apresentar na forma de ENDÓSPOROS, uma forma de resistência. Quando as condições ambientais são adversas, dá-se início a um processo em que a célula desidrata, duplica seu cromossomo e forma uma parede espessa ao redor de um dos cromossomos. Esta estrutura não apresenta metabolismo, mas pode ser reativada quando as condições ambientais voltam a ser favoráveis.

No que diz respeito à parede celular, as bactérias podem ser classificadas em dois grupos de acordo com o método de coloração de Gram. Este método consiste em submeter as bactérias a um tratamento com dois corantes, um violeta e um rosa, e após o tratamento pode se identificar dois tipos distintos de bactérias:

  • Gram positivas: Apresentarão coloração violeta. Possuem uma parede celular espessa. (Membrana plasmática – Parede celular).

  • Gram negativas: Apresentarão coloração rosa (ou vermelha), pois não retém o corante violeta. Possuem uma parede celular mais fina, recoberta por outra membrana. (Membrana plasmática – Parede celular – Membrana externa).

No que diz respeito à forma, podem ser:

  • Unicelulares:

    • Cocos: Formato esférico.

    • Bacilo: Formato de bastonete.

    • Vibrião: formato de vírgula.

    • Espirilo: Formato espiralado.

  • Colônias:

    • Diplococos, estreptococos, sarcinas (cubo) e estafilococos (cacho).

    • Diplobacilos e estreptobacilos.

NUTRIÇÃO

Basicamente, as bactérias podem ser heterótrofas ou autótrofas, sendo que a maioria é heterótrofa:

  • As AUTÓTROFAS são as que produzem as substâncias que lhes servem de alimento.

    • Fotossintetizantes: Utilizam a luz como fonte de energia para produzir seu alimento. 6CO2 + 12 H2O -(luz e clorofila)> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

    • Quimiossintetizantes:Utilizam reações inorgânicas exotérmicas de oxidação-redução como fonte de energia para produzir seu alimento. Exemplos, as bactérias nitrificantes:

      • Nitrosomonas: 2NH3 +3O2 > 2NO2 + 2H2O + 2H+ + Energia!

      • Nitrobacter: 2NO2 + O2 > 2NO3 + Energia!

  • As HETERÓTROFAS, ao contrário das autótrofas, não conseguem produzir as substâncias que utilizariam como alimento, sendo assim, têm de adquirir estas substâncias através da alimentação.

    • Respiradoras: Executam o processo de respiração celular, no qual uma molécula orgânica é degradada a compostos inorgânicos, liberando energia.

      • Aeróbicas: Degradam substâncias orgânicas com a participação de O2 (aceptor de H+ liberados pela oxidação da molécula orgânica).

      • Anaeróbicas: Degradam substâncias orgânicas com a utilização de substâncias inorgânicas, no lugar do O2.

        • Facultativas: Podem obter energia tanto via respiração (com O2) quanto via fermentação (sem O2).

        • Obrigatórias: Não toleram a presença do O2. Exemplo: Clostridium tetani, a bactéria do tétano (rinse com H2O2).

    • Fermentadoras: Realizam o processo de fermentação, em que moléculas orgânicas ricas em energia são degradadas de forma incompleta, gerando menos energia: Glicose > 2 Ácido pirúvico + Produto específico (álcool, ácido láctico, ácido acético…) + Energia! Notar que o O2 não faz parte da reação.

*Dentre as bactérias heterótrofas temos ainda outras denominações:

  • As SAPROFÁGICAS: Obtêm seu alimento a partir da matéria orgânica morta, como cadáveres. Sendo assim, atuam como DECOMPOSITORAS, reciclando a matéria orgânica complexa, ao transformá-la em matéria orgânica simples, que pode ser utilizada por outros seres vivos.

  • As PARASITAS: Obtêm seu alimento instalando-se nos organismos ainda vivos, podendo causar doenças.

REPRODUÇÃO

As bactérias reproduzem-se de forma assexuada por DIVISÃO BINÁRIA, processo em que uma célula duplica seu DNA, e divide-se em duas (idênticas).

Apesar das bactérias não apresentarem reprodução sexuada, podem adquirir seqüências de DNA, contendo genes, de outras bactérias, processo denominado RECOMBINAÇÃO GÊNICA. Pode se dar de três formas básicas:

  • TRANSFORMAÇÃO: Absorção de moléculas de DNA dispersas no ambiente, provenientes de bactérias mortas.

  • TRANSDUÇÃO: Transferência de seqüências de DNA de uma bactéria para outra, a partir de um bacteriófago. Neste caso, a montagem do bacteriófago ocorreu de forma errônea, e ao invés de seu capsídio conter o material genético viral, na verdade contém uma seqüência do DNA da bactéria que ele havia infectado. Ao infectar outra bactéria, injeta este DNA, que pode se incorporar ao cromossomo da bactéria que está sendo invadida agora.

  • CONJUGAÇÃO: Transferência direta de DNA entre duas bactérias através de um tubo protéico chamado PILI.

AS BACTÉRIAS E O CICLO BIOGEOQUÍMICO DO NITROGÊNIO

Para que possa ser absorvido pelos seres vivos, o elemento N, na forma de gás nitrogênio, N2 é inicialmente absorvido pelas BACTÉRIAS FIXADORAS DE NITROGÊNIO. Elas converterão o N2 em amônia, NH3, que por sua vez, pode ser absorvido por algumas plantas. Outras bactérias, as chamadas BACTÉRIAS NITRIFICANTES, transformam o NH3 (ou NH4+) em Nitrato, NO3. Sendo que os nitratos são as substâncias contendo nitrogênio mais facilmente absorvidas pelas plantas. Isto se dá em duas etapas:

  • Bactérias do gênero Nitrosomonas convertem a amônia ou o amônio em nitrito: 2NH3 +3O2 > 2NO2 + 2H2O + 2H+ + Energia!

  • Bactérias do gênero Nitrobacter convertem o nitrito em nitrato: 2NO2 + O2 > 2NO3 + Energia!

As bactérias fixadoras do gênero Rhizobium são capazes de infectar as raízes das plantas leguminosas, e viver de forma simbiótica com elas ao formar NÓDULOS (tumores). A bactéria absorve o N2, e compartilha com a planta as substâncias nitrogenadas que produz, ao passo que a planta fornece outras substâncias orgânicas às bactérias. Como estas plantas se tornam muito eficientes no processo de fixação de nitrogênio, ao morrerem, acabam fertilizando o solo, pois liberam o nitrogênio na forma de amônia.

Além dos processos de fixação e nitrificação, outras bactérias são capazes de converter o NO3 em N2, devolvendo o elemento N para a atmosfera. Estas são as BACTÉRIAS DESNITRIFICANTES e o processo pelo qual fazem isso é chamado DESNITRIFICAÇÃO.

BACTÉRIAS E BIOTECNOLOGIA

As bactérias têm sido intensamente utilizadas nos processos de EXPRESSÃO DE GENES HETERÓLOGOS, ou seja, inserir no genoma bacteriano genes de outros tipos de seres vivos, como o gene da insulina humana, para que elas possam produzi-los com fins comerciais. Basicamente, este processo é feito com o uso das chamadas ENZIMAS DE RESTRIÇÃO, que são enzimas produzidas pelas bactérias cujo intuito é cortar, em pontos específicos, o DNA de bacteriófagos que venham a infectá-las. Acontece que, pode se utilizar estas mesmas enzimas para se cortar qualquer molécula de DNA. Sendo assim, utiliza-se estas enzimas para se inserir genes de interesse (como o da insulina humana) em plasmídios bacterianos. Os plasmídios contendo os genes de interesse são então introduzidos nas bactérias e elas passam a produzir a proteína heteróloga.

As bactérias também podem ser utilizadas para se produzir plantas transgênicas. Isso é feito com o uso da bactéria Agrobacterium tumefaciens que apresenta o chamado PLASMÍDIO Ti, indutor de tumor. Esta bactéria tem a capacidade de inserir parte do plasmídio Ti no cromossomo das células das raízes de certas plantas e desta forma induzir a célula a se multiplicar, originando um tumor (daí o nome Ti). O número aumentado de células da planta produz as substâncias que a bactéria necessita. Pode se desenvolver plantas transgênicas ao infectar células vegetais com bactérias contendo um Ti modificado, em que se substitui os genes indutores de tumor por algum outro de interesse, como genes que confiram resistência contra herbicidas.

DOENÇAS CAUSADAS POR BACTÉRIAS

Em geral, as bactérias parasitas instalam-se em meio às células dos tecidos, onde podem causar dano ao destruir as células diretamente, ou produzirem substâncias tóxicas que terminam por causar danos a elas.

A prevenção e o tratamento geralmente se dão com o uso de vacinas e antibióticos. Os ANTIBIÓTICOS são substâncias produzidas por microrganismos, capazes de matar ou inibir a proliferação de outros microrganismos. Por exemplo, a penicilina é um antibiótico produzido pelos fungos do gênero Penicillium, e esta substância é capaz de impedir que a bactéria sintetize sua parede celular, então a bactéria lisa e morre.

A tabela a seguir mostra algumas doenças causadas por bactérias:

DOENÇA

AGENTE ETIOLÓGICO

TRANSMISSÃO

PREVENÇÃO

SINTOMAS

Pneumonias bacterianas

Pneumococos, hemófilos, etc.

Gotículas em suspensão no ar.

Evitar o contato com os doentes; vacinação.

Tosse, febre, dor torácica.

Tuberculose

Bacilo de Koch (Mycobacterium tuberculosis)

Gotículas em suspensão no ar.

Evitar o contato com os doentes; Condições salutares de moradia e alimentação; vacinação.

Febre, tosse, emagrecimento, hemoptise (expectoração com sangue).

Hanseníase

Mycobacterium leprae

Contato com doentes.

Evitar o contato com os doentes.

Lesões claras ou avermelhadas na pele; áreas insensíveis; nódulos; regiões de pele seca.

Tétano

Clostridium tetani

Contaminação de ferimentos.

Cuidado com os ferimentos; Vacinação.

Espasmos musculares; distúrbios respiratórios.

Cólera

Vibrio cholerae

Água e alimentos contaminados por fezes de doentes.

Isolamento dos doentes; Saneamento básico; Vacinação.

Diarréia intensa, vômitos, febre e dor abdominal.

Sífilis

Treponema pallidum

Contato sexual; Transmissão materno-fetal.

Abstinência; uso de preservativos.

Nódulo duro nos genitais; manchas na pele; lesões neurológicas.

Gonorréia

Neisseria gonorhoeae

Contato sexual; Transmissão no parto.

Abstinência; uso de preservativos.

Dor ao urinar; Corrimento vaginal ou uretral; dor durante a relação sexual.

Antraz

Bacillus anthracis

Inalação ou ingestão de esporos.

Evitar locais onde animais contaminados morreram; Não abrir cartas cujo remetente é a Al Qaeda.

Infecção generalizada, pneumonia, febre e dificuldade para respirar.

Acne

Propionibacterium acnes

Proliferação excessiva da bactéria, nos folículos pilosos, graças ao aumento da secreção sebácea durante a adolescência.

Cuidar da higiene da pele. Existem antibióticos específicos para se tratar. Ou então ficar velho😉

Inflamação dos folículos pilosos e formação de cravos e pústulas na pele.

TrackBack URI

Crie um website ou blog gratuito no WordPress.com.
Entries e comentários feeds.

%d blogueiros gostam disto: