MONERA

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Meio Ambiente 
Seres Procariotas
Os organismos pertencentes ao Reino MONERA (do grego moneres = único) são todos unicelulares, alguns são colôniais. Os procariontes dominam a biosfera, superando em número e massa todos os outros seres vivos restantes, por isso, têm um enorme impacto coletivo no planeta. Embora muito pequenas (medem entre 1 a 10 (m), no mar chegam a formar 90% da massa total dos organismos vivos e em 1 grama de solo adubado, há em média 2,5 bilhões de bactérias. 
Estes microrganismos podem viver em diversos locais, como: água, ar, solo, dentro de animais e plantas, ou ainda, como parasitas. Isto se deve ao fato destes microrganismos poderem suportar grandes pressões, temperaturas elevadas, concentrações osmóticas mortais para outros organismos e valores de pH radicais.
O reino Monera apresenta dois Sub-reinos – BACTERIA e ARCHEA. As Archeas são consideradas os procariotas mais antigos. De maneira geral, habitam ambientes muito inóspitos como, lagos quentes e ácidos, lagos salgados, geleiras, fendas vulcânicas do fundo oceânico, etc. O grupo das Halófilas (alta resistência a salinidade), as Termófilas (resistem a condições extremas de temperatura entre 60 e 80ºC) e as Metanogênicas (produtoras de gás metano).
Quanto as Bactérias, embora algumas espécies sejam patogênicas (causadoras de doenças), a grande maioria é essencial à vida do planeta. Se este reino desaparecesse, todos os outros reinos também desapareceriam, porque os ciclos biogeoquímicos cruciais para a vida (ciclo do nitrogênio, ciclo do carbono) seriam interrompidos. Na situação inversa, os procariontes continuariam sobrevivendo.
Como se sabe, os animais dependem direta ou indiretamente das plantas para se alimentarem, mas as plantas, por sua vez, dependem dos procariontes para o obterem nutrientes essenciais para seu desenvolvimento. O certo é que a vida no planeta não seria possível sem a fixação biológica do nitrogênio no solo e a correspondente desnitrificação (devolução do N2 a atmosfera). Esse processo impede que o N2 do solo seja levado para os oceanos o que dificultaria muito a vida no ambiente terrestre. Outras bactérias (cianobactérias) de vida livre como os gêneros Anabaena e Nostoc, também fixam nitrogênio, são as responsáveis por mais de 25% de N2 fixado no oceano. 
Quanto à forma de alimentação, a maioria das bactérias é heterótrofa, mas existem também algumas bactérias autótrofas (realizam fotossíntese ou quimiossíntese). Quanto a forma de obtenção energética, existem bactérias aeróbias, anaeróbias obrigatórias (não vivem em presença do oxigênio) e as anaeróbias facultativas (vivem em ambientes com ou sem oxigênio). 
As bactérias podem estabelecer numerosos tipos de relações tróficas (alimentares), denominadas: saprofitismo (degradar matéria orgânica morta), mutualismo, comensalismo ou parasitismo (obrigatório ou facultativo).
 
A célula bacteriana típica apresenta as seguintes características: 
Cápsula – algumas bactérias segregam uma substância mucilaginosa (gel) por fora da parede celular, cuja presença ajuda a proteger do ataque de glóbulos brancos e outros microrganismos; 
Parede celular – estrutura que dá forma, suporte e proteção á célula. A presença de parede celular impede que a célula arrebente em meios hipotônicos, mas não a protege de meios hipertônicos, onde a perda de água causa a morte. A parede celular bacteriana é formada por polissacarídeos e peptídeos unidos numa molécula designada peptidoglicano. Um dos modos de atuação dos antibióticos é evitar a construção da parede celular. 
Membrana plasmática – uma bicamada fosfolípidica entremeada com proteínas, pode formar invaginações em cuja superfície se encontra enzimas respiratórias – mesossomas – ou pigmentos fotossintéticos; 
Citoplasma – contém enzimas, ribossomas e inclusões de reservas, mas sem organelas. 
Material genético – composto por uma simples molécula de DNA circular, sem proteínas histonas. Encontra-se numa zona do citoplasma e não é envolvido por membrana; chama-se - nucleóide. Além do cromossomo bacteriano, muitas bactérias possuem plasmídios (pequenos anéis de DNA soltos no citoplasma), que contem um ou mais genes, geralmente codificadores de proteínas que dão resistência a antibióticos.    
Pili e fímbrias – estruturas semelhantes a cílios, muito numerosas e curtas, de constituição protéica semelhante à dos flagelos. Peças relacionadas à fixação em substratos e na transferência de substâncias de uma bactéria para outra no processo da conjugação; 
	
REPRODUÇÃO
As Moneras multiplicam-se rapidamente por bipartição (reprodução assexuada), formando conjuntos de clones que são denominados - colônias, cuja cor e propriedades químicas ajudam á sua classificação. 
Esta enorme capacidade reprodutora faz das bactérias um excelente material biológico na investigação genética, pois um elevado número de gerações em pouco tempo permite a ocorrência de alterações importantes no material genético (mutações) destas populações, podendo dessa forma, ser acompanhadas.
Bacterias também podem transferir segmentos de DNA (Plasmídio F) de uma bactéria doadora para uma bactéria receptora, processo denominado - Conjugação. Após a transferência, ocorre recombinação genética entre o DNA-plasmídio recebido e o cromossomo bacteriano original da bactéria receptora, e dessa forma, originando novas combinações de genes (variabilidade genética não mutacional) que serão passadas às bactérias-filhas. Sob o ponto de vista médico, a conjugação bacteriana é responsável pelo aumento da resistência aos antibióticos que são usados para combater bactérias patogênicas.
Modos de transferência de DNA entre bactérias: 	
Transformação – bactéria absorve moléculas de DNA dispersas no meio, provenientes de outras bactérias mortas.
Transdução – vírus ou plasmídeos podem servir de vetores para a passagem de segmentos de DNA entre bactérias vivas;
Conjugação – passagem de DNA de uma bactéria transferidora – “Plasmídio F” para uma bactéria receptora – “sem Plasmídio F”.     
Algumas bactérias fundamentais aos Ecossistemas e a Biota
Proclorofitas - são bactérias fotossintetizadoras. São considerados os organismos mais numerosos do planeta. São responsáveis por cerca da metade de toda fotossíntese realizada nos oceanos. 
Sulfobactérias - realizam uma fotossíntese diferente, ou seja, não usam a água como doadora de hidrogênio e sim compostos de enxofre como o H2S. Portanto, ao invés de produzirem O2 como subproduto da fotossíntese, produzem enxofre. São obrigatoriamente anaeróbias, por isso são capazes de viver em ambientes muito pobres ou sem oxigênio, como no lodo do fundo de lagos e lagoas. 
Quimioautotróficas - usam a oxidação de substâncias inorgânicas como fonte de energia para produzir substancias orgânicas. Destaque para os gêneros Nitrossomonas, Nitrobacter (vivem no solo e são fixadoras de N2). 
Cianobactérias ou cianofíceas (algas azuis)
Apesar deste nome, dado inicialmente por botânicos que acreditavam que elas fossem algas, nem sempre é adequado, pois estes organismos podem ter uma variedade muito grande de pigmentos como o azul, verde, laranja, marrom, vermelho, entre outros. São organismos unicelulares e procariontes e são muito antigas, pois apresentam testemunhos fósseis de 3,5 bilhões de anos. Sabemos que elas são as principais responsáveis pela produção de O2 nos mares antigos, graças a fotossíntese que realizam.
OBS. “ O nome do mar Vermelho no Oriente Médio foi dado devido à presença de grande quantidade de cianobactérias que continham pigmento de cor vermelha “.
Hábitat - As cianobactérias apresentam organização variada - unicelular, colonial ou filamentosa em praticamente todos os ecossistemas do planeta. Basicamente ocupam preferencialmente ambientes aquáticos (poças de água, oceanos, rios, lagos, lençóis freáticos, aqüíferos subterrâneos, reservatórios de água construídos, fontes termais, contudo, também são encontradas em solos úmidos, ambientes secos desérticos, lagos com alta salinidade e atéem regiões extremamente frias.
Organização das Cianobactérias - A organização celular é semelhante à da célula bacteriana, possuindo um cromossomo disperso no citosol, sendo uma organização tipicamente procariótica. A parede celular como a das bactérias é constituída de lipoproteínas, polissacarídeos e polímeros de açúcares e aminoácidos, por isso são Gran- negativas (classificação sistemática). Bactérias de maneira geral são classificadas em Gran-positivas e Gran-negativas.
 Reprodução das Cianobactérias - São conhecidos apenas processos de reprodução assexuada, por divisão binária ou por esporos, ou ainda por fragmentação dos filamentos chamados de hormogônios.
 Importância Ecológica - Além de realizarem fotossíntese, as Cianobactérias, junto com as bactérias especializadas em fixação de N2; também são fixadoras de N2, transformando nitritos em nitratos que podem ser utilizados pelos demais organismos que participam das cadeias alimentares nos diferentes ecossistemas. Algumas espécies de Cianobacterias participam ainda de associações de mutualisticas com fungos (formando os liquens) e com pólipos (formando os corais). 
Cianobactérias e o fenômeno da “floração”
A crescente eutrofização dos ambientes aquáticos acontece por aumento das atividades humanas, causando um enriquecimento nutricional excessivo não natural desses ecossistemas. As principais fontes desse enriquecimento artificial são: as descargas de esgoto doméstico e despejos de algumas indústrias especificas (setores de alimentação, fertilizantes, etc), na maior parte, nos centros urbanos, sem nenhum tratamento prévio, e também em regiões agrícolas. 
Esta eutrofização antrópica produz mudanças na qualidade da água incluindo: a redução de oxigênio dissolvido, aumento do custo de tratamento, morte extensiva de peixes e aumento da incidências de florações de microalgas e cianobactérias. Estas florações se caracterizam por intensa proliferação desses seres na superfície da água, formando uma densa camada de células com vários centímetros de profundidade. 
Vários gêneros e espécies de cianobactérias que formam florações produzem toxinas. As toxinas de cianobactérias, que são conhecidas como cianotoxinas, constituem uma grande fonte de produtos naturais tóxicos. Algumas dessas toxinas (Neurotoxinas, Hepatotoxinas, Citoxinas) são caracterizadas por sua ação rápida, causando a morte por parada respiratória após poucos minutos de exposição. Cianobactérias quando em alta proliferação (floração) liberam cianotoxinas extremamente perigosas que matam uma pessoa de 80 kg em menos de 30 minutos.
Verifica-se também, que várias espécies de cianobactérias, que comumente apresentam um grande crescimento em ambientes de água doce e estuarina, têm sido descritas como produtoras de toxinas capazes de causar a morte de animais domésticos e selvagens e problemas à saúde pública. Em muitos casos, as cianobactérias causadoras dos danos desaparecem do reservatório antes que as autoridades de saúde pública considerem a possibilidade de floração como risco, daí podem ser tomadas medidas equivocadas, assumindo-se que os padrões de purificação de água utilizados nas estações de tratamento de água são capazes de remover qualquer problema potencial. Entretanto, várias toxinas de cianobactérias, quando em solução, não podem ser retiradas através de um processo normal de tratamento, sendo inclusive resistentes à fervura. Desta forma, os reservatórios de água utilizados para o abastecimento da população que são sujeitos ao aparecimento de florações de cianobactérias precisam ser cuidadosamente monitorados para evitar todos os riscos potenciais adversos à saúde humana. Sabendo-se que as cianotoxinas são endocelulares só sendo liberadas para a água quando ocorre a lise ou morte da cianobactéria, a relação entre a idade e a condição da floração deve ser avaliada para evitar danos maiores a saúde pública. 
As bactérias são utilizadas no desenvolvimento científico e tecnológico na denominada Biotecnologia
Biofábricas de produtos e substancias do maior interesse humano
Biorremediação (limpeza de áreas contaminadas por poluentes) 
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Muitas espécies de bactérias causam grandes prejuízos econômicos, como é o caso do amarelinho (Xylella fastidiosa), que ataca a lavoura da laranja. Mas talvez a maior importância das bactérias seja o fato delas serem parasitos humanos, levando a infecções muito graves. Assim temos bactérias do gênero Clostridium que além de esporulado é anaeróbio e um potente produtor de toxinas muito agressivas ao homem. Seus esporos podem estar presentes em alimentos e resistir a processos de descontaminação podendo causar graves intoxicações como, por exemplo; o botulismo (agente Clostridium botulinum), em função da ação neurotóxica de suas toxinas. É desse gênero também o produtor da toxina tetânica, que provoca o tétano (Clostridium tetani). O esporo contamina o ferimento profundo que ao fechar gera uma atmosfera com baixa tensão de oxigênio, levando a germinação, produção de toxina, e, finalmente a tetania. 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. 
Alguns exemplos de bactérias patogênicas ao homem
	Bactéria
	Doenças
	Transmissão
	Treponema pallidum
	Sífilis
	Contato sexual
	Neisseria gonorrheae
	Gonorréia ou blenorréia
	Contato sexual
	Vibrio cholerae
	Cólera
	Contaminação de água ou alimento por fezes
	Salmonella typhosa
	Febre tifóide
	Contaminação de água ou alimento por fezes
	Pasteurella pestis
	Peste bubônica
	Do rato ao homem por picada de pulga
	Rickettsia prowazeki
	Tifo exantemático
	Picada de artrópodes
	Clostridium tetani
	Tétano
	Contaminação em ferimentos
	Mycobacterium leprae
	Hanseníase ou Lepra
	Contato direto
	Mycobacterium tuberculosis
	Tuberculose
	Vias respiratórias
	Diplococcus pneumoniae
	Pneumonia
	Vias respiratórias
	Neisseria meningitidis
	Meningite
	Vias respiratórias
	Chlamidia trachomatis
	Tracoma
	Objetos contaminados (toalhas, lençóis, etc.)
Tema para leitura
Reportagem no jornal - O GLOBO - 2006
“ Na semana passada, parte da praia da Barra da Tijuca, que hoje é um dos cartões-postais da cidade, foi interditada devido à proliferação 6 vezes acima do nível máximo tolerado de cianobactérias tóxicas que podem provocar de dermatites a doenças respiratórias, e ainda gastroenterite com diarréia severa, sobretudo em crianças, mais propensas a ingerir água do mar contaminada. As cianobactérias, que proliferam em ambientes aquáticos poluídos por esgotos, são responsáveis pela produção de alguns tipos de toxinas (cianotoxinas), estando entre as mais comuns as microcistinas, normalmente produzidas pela espécie Microcystis aeruginosa.” 
Perguntas dos jornalistas e as respostas de especialistas do Laboratório de estudos de cianobactérias do Instituto de Biofisica da UFRJ:
É possível afirmar que este último episódio de contaminação das águas no litoral do Rio está diretamente ligado ao despejo de esgoto in natura ou tratado de forma inadequada nas lagoas da Barra?
Certamente. A falta de saneamento básico e mesmo de conservação ambiental em toda aquela região tem levado à degradação ambiental do sistema lagunar de Jacarepaguá e esse já vem ocorrendo há várias décadas.
 
Que medidas poderiam ser adotadas para manter em níveis toleráveis a presença da microcistina?
As medidas efetivas de recuperação são totalmente dependentes de ações que interrompam a entrada de esgotos sem tratamento ou mesmo com tratamento inadequado; recuperação dos manguezais e de matas ciliares [sistemas vegetais essenciais ao equilíbrio ambiental] e demais medidas pertinentes em toda a bacia de drenagem.
Quais são os principais problemas causados ao meio ambiente pela presença das cianobactérias e que riscos elas representampara a saúde pública?
Os problemas decorrentes da presença de florações de cianobactérias vão desde questões estéticas, pois ninguém gosta de ter suas atividades de recreação em um local com água verde, turva e malcheirosa; problemas no tratamento da água, quando o manancial é utilizado para abastecimento público, pois a elevada carga de matéria orgânica dificulta a operação do sistema de tratamento; problemas ecológicos decorrentes da limitação de alguns organismos aquáticos e diminuição da concentração de oxigênio dissolvido, dentre outros, até problemas de saúde pública pela exposição oral às cianotoxinas, pelo consumo da água e até pelo consumo de pescado que pode bioacumular essas toxinas.
 
As intoxicações de populações humanas pelo consumo oral de águas contaminadas por cepas tóxicas de cianobactérias já foram descritas em países como a Austrália, Reino Unido, China e África do Sul. No Brasil, já houve casos de intoxicação de populações em conseqüência da ocorrência de florações de cianobactérias em reservatórios de água potável? 
Sim, temos pelo menos dois casos devidamente documentados. Houve em 2005 uma forte evidência de correlação entre a ocorrência de florações de cianobactérias no reservatório de Itaparica (BA) e a morte de 88 pessoas, entre as 2000 intoxicadas pelo consumo de água desse reservatório entre março e abril de 1988. Entretanto, a expressão máxima do efeito nocivo das cianotoxinas pode ser exemplificada pelo ocorrido na cidade de Caruaru (PE) quando a água de um reservatório, com freqüente dominância de cianobactérias, foi utilizada, sem o devido tratamento, em clínicas de hemodiálise em 1996, resultando na morte de pelo menos 62 pessoas. Este foi o primeiro caso no mundo confirmado de mortes humanas causadas por cianotoxinas. As análises confirmaram a presença da toxina cilindrospermopsina (alcalóide guanidínico cíclico produzido por cianobactérias) no carvão ativado utilizado no sistema de purificação de água da clínica, e da toxina microcistina em amostras de sangue e fígado dos pacientes intoxicados. Além disso, a quantificação das populações fitoplanctônicas do reservatório que abastecia a cidade demonstrou uma dominância de gêneros de cianobactérias comumente relacionados com a produção de cianotoxinas.
Foi logo após esses acontecimentos no Brasil, que em 1997 a Organização Mundial de Saúde (O.M.S.), após várias reuniões com pesquisadores de diferentes países, decidiu editar um “Guideline” específico para toxinas de cianobactérias em águas de abastecimento público, onde foi estabelecido o limite de 1,0 mg/L, como máximo aceitável para consumo oral humano diário. Certamente a edição desse “Guideline” pela OMS representará um grande avanço no auxílio à prevenção de problemas de saúde pública, decorrentes da presença de cianobactérias em mananciais de abastecimento. Contudo, se o aumento crescente da entrada de nutrientes em nossos ambientes aquáticos não for severamente controlado é altamente provável que outros episódios de intoxicação por cianotoxinas venham a ocorrer.
Que medidas devem ser tomadas para evitar que a ocorrência desses eventos?
Bom, as medidas mais efetivas devem contar com um eficiente de saneamento básico e também um controle mais rígido de efluentes de atividades agroindustriais. Essas duas medidas minimizariam a entrada de nutrientes nos ecossistemas aquáticos e com isso o processo de eutrofização desses corpos d’água seria bastante reduzido, dificultando o estabelecimento de condições para dominância de cianobactérias. Entretanto, não há um modelo geral que possa ser aplicado em qualquer ecossistema. Há uma necessidade muito grande de se conhecer as peculiaridades de cada ambiente, inclusive o tipo de cianobactérias presentes e quais cianotoxinas estão sendo produzidas. Por isso, é fundamental a formação de recursos humanos para a área que saibam compreender de forma global os diferentes aspectos envolvidos para a elaboração de propostas mitigadoras realmente exeqüíveis e eficientes.