Bactérias: características e usos

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BACTÉRIAS
1. O que são bactérias? 
Bactérias são seres procariontes e unicelulares. As bactérias têm uma organização simples, apresentam uma parede celular externa, membrana plasmática, DNA circular disperso no citoplasma sem nenhuma separação e ribossomos para síntese de proteínas. Algumas bactérias podem ter uma membrana externa extra como uma cápsula, que envolve a parede celular, feita de polissacarídeos.
2. As bactérias são os únicos seres procariontes? 
Os procariontes são classificados em dois grandes grupos (Domínios): Arqueobactérias (Archeabacteria, nome oficial em latim) e bactérias (Eubacteria, na nomenclatura oficial). Comparadas às bactérias, as arqueas têm algumas diferenças básicas, como a composição química de suas membranas plasmáticas e parede celular e também nas enzimas relacionadas ao metabolismo do DNA e RNA.
3. O que são as arqueobactérias halófitas, termoacidófilas e metanogênicas? 
São três tipos peculiares de arqueobactérias. As halófitas são arqueobactérias que vivem em ambientes com concentrações extremas de sal (concentrações maiores do que a água do mar, por exemplo). As termoacidófilas são caracterizadas assim porque vivem em ambientes de alta temperatura e baixo pH (ácido) das fontes vulcânicas submarinas. As metanogênicas são aquelas que liberam gás metano (CH4) encontradas em pântanos.
4. Quais são os principais papéis ecológicos das bactérias? 
As bactérias são responsáveis pelos processos de decomposição da matéria orgânica, no fim da cadeia alimentar. Neste processo, elas também liberam gases e nutrientes que serão usados novamente por outros seres vivos. As bactérias que vivem no tubo digestivo de ruminantes e de alguns insetos digerem a celulose e facilita a absorção de carboidratos para estes animais. Algumas bactérias participam do ciclo do nitrogênio, fixando o gás nitrogênio da atomosfera, nitrificando ou desnitrificando, na maioria das vezes em uma relação simbiótica com as plantas. As bactérias presentes dentro de seres vivos, por exemplo, aquelas que vivem no intestino de seres humanos, competem com outras bactérias que podem trazer algum problema (patogênicas), controlando a população de agentes nocivos a saúde das pessoas. Como dito anteriormente, também existem bactérias que causam doenças e outras que são usadas na produção de remédios. O aumento excessivo ou a destruição em massa de bactérias podem impactar um ecossistema inteiro. Por exemplo, quando um rio fica poluído por material orgânico, a população de bactérias aeróbicas cresce por causa da disponibilidade de alimento para elas. O grande número destes organismos tem grande impacto no oxigênio que fica diluído nas águas e outros seres aeróbicos (como os peixes) acabam sofrendo com uma morte em massa, isso se chama eutrofização.
5. Quais são os exemplos de doenças causadas por bactérias? 
Algumas doenças humanas causadas por bactérias são: tuberculose, coqueluche, difteria, meningite bacteriana, gonorreia, sífilis, peste bulbônica, leptospirose, cólera, febre tifoide, tétano e antrax.
6. Quais são os usos das bactérias em processos industriais? 
As bactérias são usadas na indústria de diversas maneiras. Elas são usadas na produção de vacinas com o uso de bactérias atenuadas ou em soros com os antígenos presentes nelas. Um dos usos mais antigos das bactérias é a fermentação do leite para a produção de iogurte, queijos e coalhada (mesmo antes do conhecimento da existência delas já se usavam elas para fazer alguns produtos). Alguns métodos de produção de antibióticos usam bactérias. A tecnologia de DNA recombinante (Engenharia Genética), que permite a produção de proteínas, como a insulina para diabéticos, é sintetizada por bactérias produzidas em laboratórios. Outras bactérias podem ser utilizadas para produzir combustível, como o gás metano também.
7. Por quais mecanismos as bactérias patogênicas causam doenças? Porque este conhecimento é importante? 
As bactérias patogênicas têm características conhecidas como fatores de virulência que ajudam elas a parasitarem um organismo hospedeiro. Algumas bactérias têm uma estrutura chamada fímbria, algo parecido com um cílio que faz com que a célula bacteriana se prenda no tecido do hospedeiro. Existem bactérias que são especializadas em parasitar de forma intracelular. Outras bactérias secretam toxinas, moléculas que causam as doenças, em alguns casos, uma população bacteriana cresce causando a contaminação de alimentos por toxinas (botulismo). Geralmente, as doenças bacterianas são causadas pelo crescimento da população de bactérias com a invasão e destruição dos tecidos ou com toxinas que contaminam o organismo.
8. Em quais ambientes as bactérias vivem? 
As bactérias são encontradas em praticamente todo o planeta. Existem bactérias no ar, em água doce, em superfícies, no solo, na água do mar e no fundo dos oceanos, na pele e em todo e qualquer lugar com uma circulação de ar livre onde é possível elas se dispersarem e se estabelecerem. As bactérias são encontradas em crateras vulcânicas, vivendo em temperaturas muito altas ou mesmo no gelo dos polos do globo terrestre.
9. Como as bactérias são classificadas de acordo com a produção de material orgânico para o seu metabolismo energético? 
Muitas bactérias são heterotróficas, ou seja, não produzem seu próprio alimento, elas têm que ir em busca de matéria orgânica. Também existem bactérias autotróficas: as bactérias quimotróficas e as bactérias fotossintetizantes. Algumas bactérias fotossintetizantes, como as cianobactérias, fazem fotossíntese como as plantas fazem, usando água. Outras, as bactérias sulforosas, realizam a fotossíntese usando sulfeto de hidrogênio (H2S) em vez de água.
10. Como as bactérias são classificadas de acordo com sua necessidade de oxigênio? 
As bactérias podem ser classificadas como anaeróbicas (que não usam oxigênio para sobreviver) e aeróbicas (aquelas que não sobrevivem sem oxigênio).
11. O que quer dizer quando falamos que uma bactéria é uma anaeróbica obrigatória? 
As bactérias obrigatoriamente anaeróbicas são aqueles seres vivos que não sobrevivem na presença de oxigênio. Por exemplo, a bactéria "Clostridium tentani", agente do tétano, é uma bactéria anaeróbica obrigatória. Em cortes superficiais é comum usar água oxigenada (peróxido de hidrogênio: H2O2) para matar estas bactérias com uma carga elevada de oxigênio.
12. Como as bactérias podem ser classificadas de acordo com sua morfologia? 
As bactérias têm diferentes padrões morfológicos. Uma bactéria pode ser classificada como cocos, bacilos, vibriões ou espiroquetas.
13. Qual é o principal constituinte de uma parede celular bacteriana? 
A parede celular das bactérias é feita de peptídeoglicanas.
14. Quais são as organelas citoplasmáticas de uma bactéria? 
Comparando com uma célula eucariótica, as bactérias somente têm ribossomos, essenciais para a síntese de proteínas.
15. O que são os plasmídeos? Qual a importância dos plasmídeos na tecnologia de DNA recombinante? 
Plasmídeos são fragmentos do DNA que são acessórios para a manutenção do DNA circular bacteriano. Os plasmídeos são importantes para a Engenharia Genética, porque os genes de outros organismos são introduzidos nos plasmídeos para produzir seres recombinados, as bactérias mutantes feitas em laboratório. Estas bactérias são feitas para produzir proteínas importantes para seres humanos, por exemplo, em escala industrial (a insulina é o melhor exemplo).
16. Como as bactérias se reproduzem?
As bactérias se reproduzem por fissão binária (cissiparidade), a partir de uma bactéria, por mitose, são geradas duas novas. Algumas bactérias, entretanto, também apresentam um tipo de reprodução sexuada (transformação, transdução ou conjugação), com a combinação de material genético de diferentes indivíduos.
17. Como acontece a reprodução sexuada em bactérias? Qual a diferença nos modos de reprodução sexuada entre as bactérias? 
A reprodução sexuada acontece quando uma bactéria incorpora o seu material genético em outra bactéria da mesma espécie. O fragmento inserido torna-separte do material genético desta segunda bactéria. Este tipo de reprodução pode acontecer por transformação, transdução ou conjugação.