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JACKY12/03/08 REINO MONERA FAÇO IMPACTO - A CERTEZA DE VENCER!!! PROFº: HUBERTT LIMA Fa le c on os co w w w .p or ta lim pa ct o. co m .b r VE ST IB UL AR – 2 00 9 CONTEÚDO A Certeza de Vencer 05 3 Bactérias Gram – positivas e Gram – negativas: Em 1884, o bioquímico dinamarquês Hans Christian Gram descobriu que bactérias destituídas de uma camada de lipídios associada a polissacarídeos na parede celular absorvem o corante violeta de genciana. Este corante não é, porém, absorvido pelas bactérias que possuem tal camada. Esse processo, chamado coloração de Gram, é usado para classificar as bactérias em Gram-positivas ou Gram-negativas, conforme absorvam ou não o corante. A classificação tem também uma importância prática, pois as bactérias Gram-positivas são mais sensíveis à penicilina e à sulfa. Reino Monera: As Bactérias (Morfologia Bacteriana): Reúne os organismos unicelulares e procariontes, representados pelas bactérias e algas azuis ou cianofíceas. Consideradas como um grupo de bactérias, as cianofíceas são denominadas atualmente de cianobactérias. Cianobactérias. Imagem retirada da página: http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2004/microorganismos /CIANOBACTERIAS.jpg As bactérias representam os menores e mais simples seres do planeta, englobando cerca de 4.800 espécies. Imagem retirada da página: http://www.insarj.pt/site/insa_unidade_02.asp?local_id=1&unidade_id=105&unidadeare a_id=221 1. Morfologia e fisiologia das bactérias: Várias espécies de bactérias são parasitas, provocando doenças em outros seres vivos — inclusive o homem. Mas há também bactérias úteis, como as que vivem no intestino humano e fabricam vitamina K e vitaminas do complexo B, as que digerem a celulose no tubo digestivo dos ruminantes e as que são utilizadas na produção de iogurtes e queijos. Não podemos esquecer também que as bactérias são fundamentais para a reciclagem da matéria na natureza, pois, juntamente com os fungos, respondem pela decomposição dos resíduos orgânicos e dos cadáveres. Essa capacidade de decomposição é aproveitada pelo homem, que usa bactérias do gênero Pseudomonas para decompor o petróleo que vaza no mar. Pseudomonas fluorescens. Imagem retirada da página: http://www.scienceclarified.com/As-Bi/Bacteria.html A célula procariota As bactérias constituem os menores organismos do planeta (se não considerarmos os vírus): a maioria mede entre 0,5 e 1 um, cerca de dez vezes menores que as células eucariotas. Imagem retirada da página e modificada: http://www.phschool.com/science/biolog y_place/biocoach/images/cells/allcell.jpg Praticamente todas as bactérias possuem um envoltório rígido, a parede celular, envolvendo a membrana plasmática (uma exceção é a bactéria conhecida como micoplasma, causadora de uma forma de pneumonia no homem). A parede celular constitui-se de uma rede de peptídios (pequenas cadeias de quatro aminoácidos) ligados a polissacarídeos (glicídios formados da união de muitos açúcares simples ou monossacarídeos). A substância que resulta da união dos peptídios com os polissacarídeos é chamada de peptidoglicano. Em algumas bactérias a parede celular possui ainda uma camada de lipídios unidos a polissacarídeos, formando lipopolissacarídeo. Certas espécies de bactérias possuem ao redor da parede celular uma cápsula, de consistência viscosa, formada por proteínas e polissacarídeos. Além de conferir uma proteção extra à bactéria contra a penetração de vírus e contra o ataque de glóbulos brancos, a cápsula facilita a adesão da bactéria em vários tipos de superfície — inclusive nos dentes, no caso das bactérias que provocam a cárie. Abaixo da parede bacteriana, encontramos a membrana plasmática, que pode formar invaginações ou dobras chamadas mesossomos. São estruturas ricas em enzimas respiratórias e importantes no período de divisão celular da bactéria, guiando o material genético para os pólos da célula. No citoplasma das bactérias, encontramos apenas o DNA (ácido desoxirribonucléico), ribossomos e grãos de glicogênio (reserva de alimento), faltando os outros organóides que são típicos das células eucariotas. O DNA tem forma circular, não estando ligado a proteínas, como ocorre nos eucariontes. A região onde se localiza o DNA é chamada nucleóide. Não há membrana nuclear separando o material genético do citoplasma, ou seja, não há um núcleo individualizado. Além do DNA principal, pode haver uma ou mais moléculas menores de DNA, os plasmídios. Alguns plasmídios podem conter genes que dão à bactéria resistência a antibióticos; outros podem ser injetados em bactérias competidoras, fazendo com que sintetizem uma substância tóxica que determina sua morte. Muitas bactérias possuem filamentos longos usados para locomoção — os flagelos. Estes são formados por apenas uma fibrila que serve de eixo — e não por nove grupos de fibrilas periféricas e duas centrais, como nas células dos eucariontes. Além dos flagelos, pode haver também filamentos de citoplasma, os pêlos ou fímbrias, que funcionam na conjugação (troca de material genético entre duas bactérias), servindo também para ajudar na adesão da bactéria às células do hospedeiro, facilitando assim a infecção. Estrutura da Bactéria. Imagem retirada da página: http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2004/constituintes_mic roorg/estruturasdosmicroorganismos_arquivos/image004.jpg FAÇO IMPACTO – A CERTEZA DE VENCER!!! Fa le c on os co w w w .p or ta lim pa ct o. co m .b r VE ST IB UL AR – 20 09 O2 O2 Amônia do solo nitrito nitrato De acordo com a sua forma, as bactérias podem ser esféricas (cocos), em bastonete reto (bacilos), em bastonete curvo (vibriões) ou em hélice (espirilos — com célula rígida — e espiroquetas — com célula flexível). Conforme a figura abaixo. Em algumas bactérias, várias células se unem umas às outras, formando colônias (uma associação formada pela união anatômica de seres da mesma espécie) típicas de cada espécie. Formas e tipos de colônias de bactérias. Imagem retirada da página: http://www.efliz.blogger.com.br/img_monera5.gif Nutrição A maioria das bactérias é heterotrófica por absorção, retirando moléculas orgânicas já digeridas do ambiente ou de seres vivos que parasitam. As outras são autotróficas por fotossíntese (usam a energia da luz para sintetizar compostos orgânicos) ou por quimiossíntese (usam energia química para produzir compostos orgânicos). As cianobactérias (cianofíceas) possuem uma clorofila idêntica à encontrada nas plantas, mas as outras bactérias fotossintéticas possuem outro tipo de clorofila, a bacterioclorofila. É o caso das bactérias verdes e das bactérias púrpuras, cuja fotossíntese não libera oxigênio, já que em vez de água elas usam gás sulfídrico (H22S). Este tem a função da água na fotossíntese tradicional: ceder átomos de hidrogênio que se combinam ao gás carbônico para formar glicose e outros compostos orgânicos. O processo pode ser resumido na seguinte reação: 6CO2 + 12H2S -+ C6H12O6 + 6H2O + 12S As bactérias que fazem quimiossíntese utilizam a energia química em vez de energia luminosa para a síntese das suas cadeias de carbono. A energia química utilizada é proveniente de reações químicas de oxidação de compostos minerais. Certas bactérias do solo, por exemplo, oxidam a amônia, formandonitritos (bactérias nitrosas); outras oxidam o nitrito, formando nitratos (bactérias nítricas). Essas bactérias são importantes no ciclo do nitrogênio, fornecendo o nitrato absorvido pelos vegetais, como mostra o esquema: NH3 NO2- NO-3 Respiração A respiração celular é o processo pelo qual os seres vivos conseguem energia para realizar suas atividades, oxidando compostos orgânicos — principalmente a glicose. A maioria dos seres vivos utiliza o gás oxigênio para extrair energia da glicose. O processo é chamado respiração aeróbia e pode ser resumido pela equação: C6H1206+602→6CO2+6H2O+ENERGIA Glicose Outros seres vivos, porém, podem conseguir energia sem utilizar o oxigênio, através, por exemplo, do processo conhecido como fermentação. A partir daí, as bactérias podem ser divididas, quanto à respiração, em três grupos: aeróbias, anaeróbias facultativas e anaeróbias obrigatórias ou estritas. ¾ As bactérias aeróbias dependem de oxigênio para conseguir energia e não sobrevivem sem esse gás. ¾ As anaeróbias facultativas podem viver com ou sem oxigênio. Se houver oxigênio no ambiente, podem realizar respiração aeróbia; caso contrário, sobrevivem à custa de processos anaeróbios. A quantidade de energia obtida pela bactéria nesse caso é inferior à da respiração aeróbia. Um exemplo são as bactérias conhecidas como lactobacilos, que, na ausência de oxigênio, realizam a fermentação láctica, de acordo com o seguinte esquema: C6H1206 → 2C3H6O3 + ENERGIA glicose ácido láctico A fermentação é usada na produção de iogurtes, coalhadas, queijos e outros produtos. ¾ As bactérias anaeróbias obrigatórias ou estritas não possuem enzimas necessárias ao aproveitamento do oxigênio e, por isso, morrem a partir de determinada concentração de oxigênio no ambiente. Isto acontece porque, se o oxigênio não for utilizado, ficando livre na célula, ele poderá danificar moléculas importantes, como o DNA e as enzimas. Reprodução A principal forma de reprodução das bactérias é a assexuada, por divisão binária ou bipartição: a célula aumenta de tamanho e o DNA se duplica. Em seguida, a célula se divide, ficando uma cópia do DNA para cada célula-filha. Imagem retirada da página: http://www.reinaldoribela.pro.br/imgs/biologia_ vol_II/bacterias.jpg O processo de reprodução assexuada origina uma população de indivíduos geneticamente iguais, que chamamos de clone. Mas as bactérias podem realizar também um processo chamado conjugação: duas bactérias se ligam por filamentos especiais (pêlos sexuais), por onde ocorre então a transferência do DNA de uma bactéria para outra. Após a troca, as bactérias se separam. Observe que uma das bactérias recebeu novos genes. Assim, quando esta bactéria se dividir, serão produzidas bactérias diferentes da bactéria original (antes da conjugação). Por isso, a conjugação pode ser considerada uma forma de reprodução sexuada, uma vez que em ambos os casos há uma recombinação de genes entre indivíduos da mesma espécie. Esta recombinação aumenta a variedade genética de uma população. Além disso, a conjugação ajuda a espalhar a resistência a antibióticos entre as bactérias. Isto acontece quando um plasmídio, contendo um gene que confere resistência a determinado antibiótico, é transferido para uma bactéria sensível àquele antibiótico. Desse modo, pode surgir uma bactéria resistente a vários tipos de antibióticos. É importante esclarecer, no entanto, que o gene que confere resistência à bactéria surge por mutação e não devido à ação do antibiótico. Tudo o que o antibiótico faz é eliminar as bactérias sensíveis, enquanto as resistentes ficam livres para se reproduzir, aumentando de número. Outro processo de transferência de DNA de uma bactéria para outra é a transdução, realizada através de vírus que, ao se reproduzirem dentro de bactérias, podem sair contaminados por pedaços de DNA bacteriano, transportando- os para outra bactéria. Uma terceira forma de recombinação de material genético entre bactérias é a transformação. Nesse caso, uma bactéria pode absorver DNA livre no meio ambiente (proveniente de outra bactéria morta) e incorporá-lo ao seu material genético.
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