Procariontes

Procariontes

Todos os procariontes eram tradicionalmente agrupados no Reino Monera, mas a partir de 1970, com as pesquisas de Carl Woese, os procariontes formam divididos em dois domínios, ARCHAEA e BACTERIA.

A classificação dos três domínios proposta por Woese, divide os seres vivos em três grupos: Archaea, Bacteria e Eukarya.

O termo MONERA pode ser usado apenas como agrupamento de todos os procariontes, mas deixa de ter valor como REINO.

·         Domínio Bacteria: contém organismos unicelulares e procariontes que anteriormente eram classificados como eubactérias. Esse domínio engloba bactérias que causam doenças ao homem e também aquelas encontradas em ambientes como a água e o solo.

·         Domínio Archaea: consiste em grupo diverso de organismos procariontes que habitam uma ampla variedade de ambientes. É constituído por seres, normalmente, quimiotróficos (organismos cujas fontes de energia são compostos químicos) e procariontes (células que não possuem núcleo nem carioteca). Grande parte dos organismos deste grupo é extremófilo, ou seja, vive em condições extremas, cujos outros indivíduos não suportariam.

·         Domínio Eukarya: estão os seres eucariontes (possuem carioteca), sendo que este grupo abrange os unicelulares protozoários, os multicelulares como os animais, os fungos e as plantas

Bacteria (do grego bakteria, bakterion: bastão)

1º) Características:

• Bactérias são procariontes, ou seja, suas células não têm núcleo.
  
  
• Bactérias apresentam cromossomo circular, e algumas possuem plasmídeo.
  
  
• A parede celular das bactérias não é de celulose, o açúcar é o peptoglicano.
  
  
• A única organela é o ribossomo, o qual produz proteínas.
  
  
• Cianobactérias possuem clorofila e realizam fotossíntese.
  
  
• Cianobactérias não apresentam cloroplasto

2º) Organização Interna da célula Bacteriana

Parede Celular:  é um envoltório externo e rígido que dá a forma e proteção a célula. O açúcar é chamado de peptoglicano, que é uma rede de polímeros de açúcares modificados, interligada por polímeros curtos.

Em 1884 o cientista dinamarquês, Hans Christian Gram, desenvolveu uma técnica que classificou as bactérias em Gram + e Gram -.

                                                          Hans Christian Gram

	Gram +	Gram -
Espessura	20 a 80 nm	9 a 20 nm
Superfície	Homogêneo e lisa	Delgada
Camadas	1 bem espessa	2, sendo um sobre a membrana externa
Antibiótico	Pouco resistente	Muito resistente

1.  Em uma lâmina, contendo esfregaço seco, cubra-o pingando gotas de violeta-de-metila e deixe agir por 15 segundos;
2. Adicione água ao esfregaço, em cima do violeta-de-metila, cobrindo toda a lâmina. Deixe agir por mais 45 segundos;
3. Após o tempo corrido, escorra o corante e lave o esfregaço em um filete de água corrente.  Cubra a lâmina com lugol ou Iodo de Gram e deixe por 60 segundos;
4. Escorra todo o lugol e lave em um filete de água corrente;
5. Aplique álcool etílico a 95%, ou acetona, para descorar a lâmina por 10 a 20 segundos;
6. Lave em um filete de água corrente;
7. Cubra toda a lâmina com safranina e deixe corar por aproximadamente 30 segundos;
8. Lave a lâmina em um filete de água;
9. Seque a lâmina com auxílio de um papel de filtro limpo ou deixe-a secar ao ar livre;
10. Aplique uma gota de óleo de imersão sobre o esfregaço e observe no microscópico com objetiva de imersão (100 X).

Membrana Plasmática: de composição lipoproteica, delimita o citoplasma.

Ribossomos: é a única organela presente, responsável pela síntese de proteínas, eles estão dispersos no citoplasma.

Citoplasma: Líquido de consistência viscosa com presença de enzimas e metabólitos. Grande parte do metabolismo das células bacterianas ocorre no citoplasma.

Cápsula: Com grande presença de água, estas cápsulas ficam ao redor da parede celular. Além de favorecerem a aderência ao substrato, também ajudam as bactérias a resistirem ao processo de fagocitose e a desidratação.

Fímbrias ou pili: São filamentos formados por tubos curtos e em grande quantidade. Embora parecidas com os flagelos, não possuem função locomotora. A função das fimbrias varia de espécie para espécie. Em algumas, desempenha o papel de fixação em substratos e, em outras, exerce a troca de DNA em processos reprodutivos.

Flagelos: Estes apêndices alongados e finos são compostos por uma proteína chamada flagelina. Esta estrutura é responsável pela locomoção de algumas espécies de bactérias. Portanto, nem todas as bactérias possuem flagelos.

Cromossomos: Composto por ADN que forma uma única cadeia circular em hélice dupla. Apresenta dobras, porém a camada protetora é ausente. Os cromossomos das bactérias estão localizados no citoplasma. Ele é chamado de nucleóide.

Plasmídios:  moléculas de DNA não ligada ao cromossomo bacteriano - espalhados pelo hialoplasma. Eles costumam conter genes para resistência a antibióticos.

3º) Morfologia Bacteriana

·         Cocos: Bactérias com formato esférico ou oval. Exemplo: Staphylococcuse Streptococcu.

·         Diplococos: Duas bactérias em formato de cocos unidas;

·         Tétrades: Quatro cocos agrupados;

·         Sarcina: Oito cocos unidos formando uma estrutura semelhante a um cubo;

·         Estreptococos: Cocos unidos como uma cadeia, que lembram colares de conta

·         Estafilococos: Cocos agrupados como um cacho de uvas.

·         Bacilos: Bactérias com formato cilíndrico ou em forma de bastão, que pode ser curto ou longo. Exemplo: Escherichia, Bacillus e Clostridium.(endósporo

·         Diplobacilos: Bacilos dispostos aos pares;

·         Estreptobacilos: Bacilos unidos formando uma cadeia.

·         Espiraladas: Bactérias com formato espiral. Exemplo: Vibrio cholerae e Leptospira.

·         Espirilos: Bactérias em forma de espiral que apresentam corpo rígido e locomovem-se com a ajuda de flagelos;

·         Espiroquetas: Bactérias em espiral que são mais flexíveis e locomovem-se por contrações citoplasmáticas;

·         Vibriões: Bactérias que apresentam corpo semelhante a uma vírgula.

OBS:

4º) Nutrição e Fontes de energia

As bactérias podem ser: autotróficas e heterotróficas.

As bactérias autotróficas são as que obtém átomos de carbono, diretamente do gás carbônico.

As bactérias heterotróficas obtêm átomos de carbono a partir de moléculas orgânicas.

Quanto à fonte de energia elas podem ser:

Bactérias fototróficas: utilizam a luz como fonte primária de energia.

Bactérias quimiotróficas: dependem de reações de oxirredução de compostos inorgânicos ou orgânicos para obter energia.

                                                           Fonte Tortora, 1995

Ø  Bactérias Fotoautotróficas: produzem o seu próprio alimento por meio da fotossíntese. Elas podem ser de dois grupos: as proclorófitas e as cianobactérias, e o outro grupo são das sulfobactérias.

      As duas primeiras realizam a fotossíntese

                                                                 Cianobactéria

                                                                 Proclorófitas

As sulfobactérias: realizam um tipo de fotossíntese em que a substância doadora de hidrogênio não é a água, mas sim compostos de enxofre, principalmente o gás sulfídrico H₂S, produzindo enxofre (S) como subproduto da fotossíntese. A maioria dessas bactérias vivem em lugares pobres em oxigênio. São anaeróbias obrigatórias.

Ø  Bactérias foto-heterotróficas: utilizam luz como fonte de energia, mas não conseguem converter o gás carbônico em substâncias orgânicas. Por isso, utilizam compostos orgânicos absorvidos do meio externo, como álcoois, ácidos graxos, e outros. Elas vivem em ambiente pobre em oxigênio.

                                                    Rhodobacter

                                                        Chloroflexus

Bactérias quimioautotróficas: utilizam a oxidação de compostos inorgânicos como fonte de energia para produzir suas substâncias orgânicas.

Bactérias quimio-heterotróficas: retiram energia das moléculas orgânicas ingeridas. Elas podem ser:

Bactérias saprofágicas: alimentam-se de matéria orgânica morta à são decompositoras.

Bactérias parasitas: alimentam-se de tecidos dos hospedeiros, causando várias doenças.

5º) Respiração

Para sobreviver as bactérias necessitam catabolizar a glicose para a obtenção da energia acumulada em suas ligações químicas. Isso pode ser feito com a presença ou não do gás oxigênio.

Ø  Respiração aeróbica: respiram o oxigênio

Ø  Respiração anaeróbica:

a) obrigatória: não tolera o oxigênio. Ex. bactéria do tétano, bactéria do botulismo, pseudomona, que devolve o nitrogênio para a atmosfera. Equação abaixo :

b) facultativa: podem energia (ATP) tanto através d respiração aeróbia como da anaeróbia (fermentação). Ex. Escherichia coli, habita o intestino de animais endotérmicos.

6º) Reprodução

a                     a  ) Assexuada:

·         Bactérias apresentam reprodução assexuada por bipartição (divisão binária, cissiparidade), que produz clones. Nesse processo a célula da bactéria duplica o seu cromossomo e divide-se ao meio, em condições normais esse processo dura 20 minutos

·         Esporulação: algumas espécies de bactéria originam, sob certas condições ambientais, estruturas resistentes, ditas endósporos, o qual resulta da desidratação da célula bacteriana e da formação de uma parede grossa e resistente em torno do citoplasma desidratado. O cromossomo duplica-se e uma das cópias isola-se do resto da célula, o qual será envolvido por uma membrana plasmática e ao redor dela forma-se uma parede espessa, constituindo o endósporo. O que sobrou do conteúdo celular é degenerado, a parede celular é rompida liberando os endósporos. Ao encontrar um ambiente propicio, o endósporo se hidrata, rompe-se sua parede celular, e uma nova bactéria surge e se reproduz por divisão binária.

b)Sexuada: Para as bactérias considera-se reprodução sexuada qualquer processo de transferência de fragmentos de DNA de uma célula para outra. Depois de transferido, o DNA da bactéria doadora se recombina com o da receptora, produzindo cromossomos com novas misturas de genes. Esses cromossomos recombinados serão transmitidos às células-filhas quando a bactéria se dividir.

A transferência de DNA de uma bactéria para outra pode ocorrer de três maneiras: por transformação, transdução e por conjugação.

Ø  Transformação: a bactéria absorve moléculas de DNA dispersas no meio e as incorpora à cromatina (DNA). Esse DNA pode ser proveniente, por exemplo, de bactérias mortas. Esse processo ocorre espontaneamente na natureza. Elas são chamadas de bactérias transformadoras

Esse tipo de reprodução é utilizado como uma técnica de Engenharia Genética, para introduzir genes de diferentes espécies em células bacterianas.

Essa foi a técnica usada para introduzir o gene da insulina humana em células da bactéria  Escherichia coli. Esses genes são introduzidos nos plasmídeos que foram absorvidos pelas bactérias. Como os plasmídeos se multiplicam dentro da célula bacteriana e são transmitidos às células-filhas, origina-se dessa forma novas bactérias com o gene da insulina.

Ø  Transdução: é a transferência de genes de uma bactéria para outra por intermédio do vírus dito bacteriófago (FAGO).

Ø  Conjugação: Na conjugação bacteriana, pedaços de DNA passam diretamente de uma bactéria doadora, o "macho", para uma receptora, a "fêmea". Isso acontece através de microscópicos tubos proteicos, chamados pili, que as bactérias "macho" possuem em sua superfície. O fragmento de DNA transferido se recombina com o cromossomo da bactéria "fêmea", produzindo novas misturas genéticas, que serão transmitidas às células-filhas na próxima divisão celular. Ou seja, é a passagem do material genético através de pontes citoplasmáticas.

Cianobactérias

As cianobactérias são também procariontes, São autótrofas, realizam fotossíntese, mas suas células não possuem cloroplastos. A clorofila, do tipo a, fica dispersa pelo hialoplasma e em lamelas fotossintetizantes, que são ramificações da membrana plasmática.

Além da clorofila, possuem outros pigmentos acessórios, como os carotenóides (alaranjado), ficoeritrina (um pigmento de cor vermelha,) e a ficocianina (um pigmento de cor azulada, que originou o nome das cianobactérias, anteriormente denominadas "algas azuis"). Elas vivem no mar, na água doce e em meio terrestre úmido.

Há espécies que possuem células isoladas e outras que formam colônias de diferentes formatos.

Medem apenas alguns micrômetros, ou seja, podem ser vistas somente com a ajuda de microscópios. Podem ser encontradas no formato unicelular, em colônias de cianobactérias unicelulares ou apresentam organização em forma de filamentos.

Liberação de toxinas

Algumas espécies de cianobactérias produzem e liberam toxinas na água que podem envenenar outros animais que habitam o mesmo ambiente ou contaminar a água potável, levando doenças aos seres humanos. As mais prejudiciais para os seres humanos (causadoras de doenças) são as hepatotoxinas e as neurotoxinas. O grande problema é que muitas destas toxinas não podem ser eliminadas pelo processo de fervura da água ou por métodos tradicionais usados em Estações de Tratamento de Água.

A reprodução nas cianobactérias

Nas cianobactérias unicelulares, a reprodução assexuada dá-se por divisão binária da célula. Nas espécies filamentosas, é comum a ocorrência de fragmentação do filamento, produzindo-se vários descendentes semelhantes geneticamente uns aos outros. A esses fragmentos contendo muitas células dá-se o nome de hormogônios.

Nas cianobactérias filamentosas há formação de esporos ditos, acinetos que podem destacar-se e originar novos filamentos. Além de acinetos, algumas espécies possuem uma célula especial denominada HETEROCISTO, cuja função é fixar nitrogênio.

Doenças causadas por bactérias

Causa manchas vermelhas na pele

Capivara à carrapato estrela à homem

 Rato -à urina à homem e outro animais (cão) à com ou sem lesões na pele.

Cuidados com as piscinas e plástico, colocar cloro na água.

·         A hanseníase, antigamente chamada de lepra, é transmitida de pessoa a pessoa.

·         A tuberculose também é transmitida de pessoa a pessoa, por meio de gotículas de saliva. Sintomas comuns são febre e tosse por algumas semanas.

·         O botulismo é causado por toxinas de bactérias presentes em alimentos em conserva mal preparados. A fervura dos alimentos evita o contágio.

·         Cortes na pele permitem a entrada da bactéria do tétano.

·         A meningite meningocócica é transmitida por gotículas de saliva.

·         O cólera tem ciclo fecal-oral. Água contaminada transmite essa doença às pessoas. Seu principal sintoma é a diarreia.

·         Algumas doenças bacterianas são prevenidas por vacinação, como o tétano e a meningite meningocócica.

                                                                           gonorreia

                                                (folha.uol.com.br)

• Gonorreia (blenorragia), sífilis e uretrite não gonocócica (clamídia) são DSTs causadas por bactérias.
  
  
• A transmissão pode dar-se por contato entre órgãos genitais, mas também há casos de transmissão por mãos infectadas e pela boca.
  
  
• O tratamento é feito com o uso de antibióticos.
  
  
• DSTs podem ser transmitidas aos filhos no momento do parto.

Domínio Archaea

O termo archaea (do grego “antigo”, “velho”) é a denominação dada a um dos domínios de seres vivos. Os seres do domínio archaea são formas de vida antigas, organismos procariotas, sendo que a maioria deles habita em ambientes como lagos ou mares bastante salinos, além de pântanos, fontes hidrotermais e outros ricos em gás sulfídrico.

Características

Algumas características morfológicas das arqueias são semelhantes às das bactérias, incluindo o fato de serem procariotas, isto é, sem a presença de um núcleo delimitado por uma membrana.

Determinadas características das arqueias podem ser encontradas em eucariotas ou em bactérias, como, por exemplo, o fato de geralmente possuírem um único cromossomo circular (como as bactérias) e a possibilidade de seus cromossomos terem mais do que uma origem de replicação (o que se acreditava ocorrer apenas nos eucariotas).

Algumas das diferenças entre os reinos arquea e bacteria são as seguintes: as arqueias não possuem peptidoglicanos na parede celular, têm a capacidade de produzir metano como resíduo do metabolismo (trata-se de algumas arqueias pertencentes ao filo euryarchaeotae que são chamadas de metanogénios) e podem sobreviver em ambientes extremos de vida.

Bactérias metanogênicas

São arqueobactérias anaeróbias (vivem na ausência de oxigênio) que possuem a capacidade de fabricar gás metano. Vivem geralmente em regiões profundas dos oceanos, em áreas de pântanos e também no sistema digestório dos animais ruminantes (atuam na digestão da celulose). Elas também tem uma aplicação  importante como decompositores de estações de tratamento do esgoto.

Bactérias halófilas extremas ( halo = sal)

Estas bactérias habitam áreas aquáticas com elevada concentração de sal. Estão presentes no Mar Morto e também em salinas (lagoas formadas pela água do mar para a produção do sal de cozinha).

Bactérias termófilas extremas

São bactérias que habitam águas com temperaturas muito elevadas (entre 70º e 150ºC) como, por exemplo, fendas vulcânicas. São organismos quimiossintetizantes, pois obtém energia através da oxidação do enxofre. 

Exemplos de arqueobactérias:

- Nanoarchaeum equitans

- Halobactéria sp.

- Sulfolobus sp.

 Algumas das características únicas das arqueias:

·         Determinadas espécies desses organismos produzem energia a partir da luz. Isto é possível devido a uma estrutura celular denominada bacteriorrodopsina;

·         As arqueias possuem membrana celular com lipídios que são compostos pela associação de glicerol-éter;

·         O flagelo das arqueias difere, na composição e desenvolvimento, dos das bactérias, sendo chamado de arcaelo;

·         O reino archaea é composto pelos filos korarchaeota, crenarchaeota, euryarchaeota e nanoarchaeota

·         As bactérias metanogênicas são de grande importância na produção do gás metano, usado como combustível. São elas as responsáveis pela produção deste gás nas estações de tratamento de lixo orgânico. O gás metano, presente em reservas naturais, também foi produzido com a ação destas bactérias, porém a milhares de anos.

fonte livro Campbeell