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BACTÉRIAS Renata Almeida Reino Monera Reino Monera • Os Moneras são seres vivos unicelulares e procariontes. • A célula dos Moneras não apresenta organelas celulares membranosas . As únicas organelas celulares existentes no citoplasma da célula destes seres vivos são os RIBOSSOMOS. • Os ribossomos são responsáveis pela produção de proteínas. • Pertecem a este reino: Bactérias, Cianobactérias. • O Reino MONERA se divide em: • Filo Schizophyta (bactérias) • Filo Cyanophyta (Cianobactérias ou cianofíceas ou popularmente algas azuis) CARACTERIZAÇÃO GERAL n As bactérias são os menores e mais simples seres vivos que primeiro habitaram o planeta há cerca de 2 bilhões de anos, originando todos os demais seres vivos. n Notoriamente conhecidas como causadoras de doenças, em um grande número de situações contradizem essa impressão, mostrando-se úteis quimica e ecologicamente. CARACTERIZAÇÃO GERAL n Seres vivos mais adaptados da Biologia, vivem em todos os habitats conhecidos, tendo vasta distribuição, podendo ser encontradas desde os pólos até as fossas abissais, em cima dos objetos, na superfície da pele, nos corpos em decomposição ou no interior dos organismos vivos. n Em cada grama de solo cultivável existem de 100.000.000 a 2.500.000.000 bactérias vivas. CARACTERIZAÇÃO GERAL n No interior do intestino humano encontra-se uma flora bacteriana que nos auxilia na síntese de vitamina K e do complexo B. Cerca de 70% do peso seco das fezes humanas é constituído por esporos de bactérias. n Curiosidade: A maior bactéria conhecida foi descoberto em 1999 e se chama Pérola de Enxofre de Namibia (Thiomargarita Namibiensis). Ela pode ser vista com olho nu devido a um diâmetro até 0,75mm. As Bactérias A palavra bactéria vem do Grego, onde “bakteria” significa bastão. As bactérias são encontradas em todos os ambientes da Terra. As bactérias são seres microscópicos. A maioria apresenta reprodução assexuada. As Bactérias As bactérias são divididas em grupos : • Arqueobactérias ( grupo Archae) – Primitivas que vivem em meios hostis como fontes termais, água salgada, pântanos e regiões vulcânicas. • Eubactérias– São as mais numerosas e atuais Arquiobactérias Eubactérias - Escherichia coli Archaea Metanogênicas • Produtoras de metano Halófilas • Elevada salinidade Termófilas • Elevada temperatura Acidófilas • Elevada acidez Célula bacteriana Fímbrias Cápsula Parede celular Plasmídeos DNA associado ao mesossomo Nucleóide Flagelo Enzimas relacionadas com a respiração, ligadas à face interna da membrana plasmática Mesossomo Citoplasma Ribossomos Membrana plasmática Flagelos Esquema da estrutura dos flagelos bacterianos, em células: Gram negativas (à esquerda) e Gram positivas (à direita) (Adaptado de Prescott et al., Microbiology, 2000) Flagelos Classificação das bactérias quanto ao número de flagelos Flagelos Monotríquia Anfitríquia Lofotríquia Peritríquia Flagelo Periplasmático Estes flagelos são encontrados apenas nos espiroquetas (sendo muitas vezes denominados de filamentos axiais). Nutrição bacteriana NITRIFICAÇÃO 2NH2 + 3O2 2NO- 2 (Nitrito) + 2H2O + 2H Nitrossomonas Energia 6CO2 + 6H2 O C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 12H2S C6H12O6 + 6H2O + 12S Fotossísntese bacteriana luz bacterioclorofila Formas das Bactérias De acordo com a forma que apresentam, as bactérias são classificadas em: • ESPIRILO: tem forma de espiral; • COCO: tem forma arredondada; • VIBRIÃO: tem forma de vírgula; • BACILO: tem forma de bastão. Formas das Bactérias Esféricas As esféricas são denominadas cocos. São geralmente arredondadas, mas podem ser ovóides ou achatadas em um dos lados. Formas das Bactérias Esféricas Formas das Bactérias Cilíndricas As células cilíndricas em forma de bastão são chamadas bacilos. Existem diferenças consideráveis em comprimento e largura das diferentes espécies de bacilos. Podendo apresentar extremidades: Ø Retas (Bacillus anthracis); Ø Arredondadas (Salmonella, E. coli); Ø Afiladas (Fusobacterium). Formas das Bactérias Formas das Bactérias Formas das Bactérias Formas das Bactérias Espiriladas Um tipo de classificação divide os espiralados em dois grupos: § Espiroquetas, que apresentam uma forma de espiral flexível, possuindo flagelos periplasmáticos; § Espirilos, que exibem geralmente morfologia de espiral incompleta e rígida. Formas das Bactérias § Espiroquetas Formas das Bactérias § Espirilos Formas das Bactérias § Embora a maior parte das bactérias seja constante em sua forma, algumas espécies podem ter uma variedade de tipos e são denominadas pleomórficas. § Além destas bactérias, estudos vêm revelando a ocorrência de bactérias com formas bastante peculiares, tais como células estreladas ou retangulares. Arranjos das Bactérias Arranjos das Bactérias COCOS – Chlamydia trachomatis Diplococos Estafilococos Estreptococos (Streotococcus) Sarcina ESPIRILOS – Treponema pallidum VIBRIÃO – Vibrio cholerae BACILO – Mycobacterium tuberculosis Estreptobacilo Parede celular: método de Gram Bactéria gram-positiva Membrana plasmática Parede celular formada por camada espessa de peptidoglicano Esquema de parte da parede celular e da membrana plasmática de bactéria gram-positiva. Hans Christian Joachim Gram (1853 - 1938) Esquema de bactéria com parte da célula removida. Esquema de parte da parede celular e da membrana plasmática de bactéria gram-negativa. Membrana plasmática Camada de peptidoglicano Bactéria gram-negativa LipopolissacarídeoFosfolipídios Proteína Lipoproteínas Camada lipoprotéica externa, espessa, semelhante à membrana plasmática, com lipopolissacarídeos Pa re de c el ul ar Hans Christian Joachim Gram (1853 - 1938) Esquema de bactéria com parte da célula removida. Parede celular: método de Gram Gram Positiva X Gram Negativa A face externa da membrana gram negativa é rica em lipopolissacarídeos (LPS). LPS são também denominados de endotoxina, uma vez que provocam febre, choque e eventualmente morte, quando injetados em animais. O LPS é uma molécula complexa, composta por 3 regiões distintas: Ø Lipídeo A; Ø Polissacarídeo central e; Ø Cadeia polissacarídica lateral O, (Antígeno O). Reprodução das bactérias: divisão Duplicação do DNA Separação das células Parede celular Membrana plasmática Molécula de DNA Conjugação Plasmídeo DNA bacteriano Ponte citoplasmática Célula “fêmea” Célula “macho” Separação das células Célula “macho” Célula “macho” Quais são os representantes do reino monera e suas principais características? n Bactérias ------® (pro/uni/heteró – a maioria); n Cianobactérias ou -------® (pro/uni/autó) Cianofíceas ou alga azuis Bactérias Cianobactérias O que é a esporulação bacteriana? Esporulação bacteriana Ativação, Germinação e Crescimento. Ø A ativação é um processo reversível, que prepara o esporo para a germinação. Ø Na germinação, começa a ocorrer um intumescimento, em decorrência da absorção de água do meio. Ø A última etapa consiste no crescimento, o metabolismo normal é retomado e há síntese dos constituintes de uma célula vegetativa. Quais são as importâncias econômicas das bactérias? n Na produção de derivados do leite, tais como iogurtes, queijos, coalhadas, leite fermentado; n ALIMENTOS - vinagre e bebidas. Quais são as importâncias econômicas das bactérias? n PRODUZEM antibióticos, vitaminas, acetona, metanol, butanol e outros. n Na produção de hormônios humanos (ex: insulina e hormônio do crescimento) através da utilização de bactérias transgênicas. IMPORTÂNCIA DAS BACTÉRIAS n DECOMPOSITORAS: devolvendo ao meio ambiente as moléculas que estavam na estrutura dos seres vivos e na composição de seus dejetos, reciclam e fertilizam o solo, garantindo acontinuidade da vida. IMPORTÂNCIA DAS BACTÉRIAS n FIXAÇÃO DO NITROGÊNIO ATMOSFÉRICO (N2) em suas estruturas celulares. Outras liberam nitratos (NO-3 ) no solo, fertilizando-o. Ciclo do Nitrogênio: Rhizobium - leguminosas IMPORTÂNCIA DAS BACTÉRIAS n Biorremediação IMPORTÂNCIA DAS BACTÉRIAS n TRATAMENTO DE ESGOTOS/EFLUENTES na degradação dos resíduos orgânicos. Nas usinas de reciclagem de lixo, são utilizadas na produção de adubos de compostagem. IMPORTÂNCIA DAS BACTÉRIAS n BIOTECNOLOGIA : São as principais ferramentas da engenharia genética; n CIRURGIA PLÁSTICA :A toxina botulínica, produzida pelas bactérias da espécie Clostridium botulinum tem a capacidade de paralisar a musculatura, relaxando-a. É conhecida pelo nome comercial de Botox, muito usada pelos cirurgiões plásticos, em pequenas quantidades, para a atenuação de rugas e marcas de expressão . PATOGENIDADE PATOGENIDADE • São parasitas humanos, levando a infecções muito graves. • A infecção é causada porque as bactérias podem produzir toxinas, que são nocivas para as células humanas. Se estas estiverem presentes em número suficiente e a pessoa a ser infectada não dispuser de uma imunização contra elas, o resultado é a doença. • As principais portas de entrada de bactérias no corpo humano são os pulmões, por meio da inalação de partículas expulsas pela respiração, tosse ou espirros de uma pessoa infectada. PATOGENIDADE • Pode haver infecção no trato digestivo o qual pode ser infectado através da ingestão de alimentos contaminados. • As bactérias podem estar presentes nos alimentos desde o local de produção das matérias primas ou transportadas até eles por moscas ou mãos contaminadas. • As bactérias podem ainda invadir o hospedeiro através da pele, como por exemplo, na infecção de uma ferida. PATOGENIDADE • Há o gênero Clostridium que além de esporulado é aneróbio e um potente produtor de toxinas muito prejudiciais ao homem. Seus esporos podem estar presentes em alimentos e resistir a processos de descontaminação podendo causar graves intoxicações como o botulismo (agente Clostridium botulinum), em função da ação neurotóxica de suas toxinas. Geralmente estão associados a intoxicações por ingestão de palmitos contaminados e podem levar a óbito • A Escherichia coli é um importante componente da nossa microbiota intestinal, no entanto, fora do intestino pode causar importantes e graves infecções, principalmente nas vias urinárias. •Antraz •Botulismo •Cárie •Cólera •Coqueluche •Disenteria bacilar •Doença Periodontal •Febre Tifóide •Gangrena Gasosa •Gastroenterites •Gonorréia •Hanseníase (Lepra) •Intoxicação Alimentar •Meningite •Pneumonia •Sífilis •Tétano •Tuberculose PRINCIPAIS BACTERIOSES HUMANAS •Medicamentos produzidos especificamente para atuar nas células bacterianas, impedindo sua reprodução (bacteriostáticos) ou destruindo- as (bactericida). •O exame para a definição do tratamento de uma doença bacteriana é o antibiograma, que consiste em cultivar as bactérias que causam a doença na pessoa e testar qual antibiótico é mais efetivo para o tratamento. ANTIBIÓTICOS BACTÉRIAS RESISTENTES A ANTIBIÓTICOS FILO CYANOPHYTA Cianobactérias ou cianofíceas ou popularmente algas azuis FILO CYANOPHYTA Estrutura básica de uma Cianobactérias ou cianofíceas FILO CYANOPHYTA vNutrição As cianofíceas são autótrofas e fazem o processo da fotossíntese: 6 CO2 + 12 H20 + energia da luz → C6H12O6 + 6 O2 vReprodução A grande maioria das cianofíceas reproduz-se de forma assexuada, por bipartição ou cissiparidade. As colônias filamentosas de algas podem reproduzir-se assexuadamente por um processo chamado de hormogonia: pequenos fragmentos da colônia se separam, formando novos filamentos coloniais. Em condições desfavoráveis as cianofíceas formam os acinetos, semelhantes aos esporos das bactérias.
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