Reino Monera: Bacteria ou Eubacteria – procariontes primitivos

Aula 17/10 | professor Robinson Severo/UFOPA 

Características gerais

• procariontes, não possuem núcleos;
• unicelulares, podem viver isoladas mas podem formar colônias
  • o talo (corpo) é, geralmente, não filamentoso;
• autótrofas (fotossíntese ou quimiossíntese, que é a maioria) ou heterótrofas (decompositoras ou parasitas)
• maioria mesofílica (20-40ºC – faixa);
• oxigênio: aeróbicas restritas, anaeróbicas restritas, anaeróbicas facultativas;
• não dependem da luz;
• pH: 7-9 (faixa)

Estrutura celular

• Envoltórios:
  • Em amarelo: cápsula gelatinosa ou periplasma, algumas bactérias possuem, outras não
    • funções: as proteínas estariam envolvidas na digestão extraceuluar (proteínas grandes ou moléculas para dentro e fora da célula). Estas parecem controlar a intensidade do movimento flagelar.
  • Em verde: parede celular (exceção dos fitoplasmas e espiroplasmas); peptideo glicano, que permitem a formação de proteína com açúcar.
  • Membrana citoplasmática, principalmente por proteínas e camada dupla de fosfolipídeos
    • funções de permeabilidade seletiva, síntese da parede celular, geração de ATP, replicação de cromossoma
    • mesossomo: dobra da membrana, que é um probleminha q ocorre qdo vai analisar a bactéria no microscópio
• Interno:
• Não possui núcleo, mas sim um nucleóide porque o DNA fica espalhado no meio do citoplasma
• Ausência de organelas citoplasmáticas membranosas
  • riboenzima: acelara processos bioquímicos, sintetizando proteínas
    • Funções: possuem numerosas enzimas, síntese protéica.
  • plasmídeos: são fragmentos de DNA circular separados do nucleóide; produtores de defesa da bactéria, são resistentes ao antibióticos
    • Função: autoreplicação, autotransferência,recombinações genéticas, produção de toxinas, resistência à antibióticos, fixação de nitrogênio.
• micoplasma: não apresentam parede celular, são procariotos, bactérias sem parede celular; organismos pleomórficos.
• fitoplasmas: nao apresentam parede celular, organismos corpusculares pleomórficos no floema das plantas doentes (1967), chamados de MLO (mycoplasma like organism)
• espiroplasma: micoplasmas de forma helicoidal (1972)

Formas e Locomoção bacteriana

• podem ou não apresentar flagelos, para locomoção:
  • atríquia (sem flagelo)
  • monotríquia (só um flagelo)
  • lofotríquia (só um lado)
  • anfitríquia (nos dois lados)
  • peritríquia (all around)
• podem ou não apresentar fímbrias ou pêlos, com funções de aderência em sítios receptores de bacteriófagos.
• podem ou não apresentar cápsula ou camada mucilaginosa;
  • composição: EPS (exopolissacarídeos) e glicoproteínas
  • funções: aderência, proteção, reserva, virulência, resistência à biocidas, toxinas EPS.

Multiplicação/ reprodução de bactérias

• multiplicam-se por bipartição (exceto Streptomyces)
  • bipartição, divisão binária ou cissiparidade: de uma célula-mãe se originam duas células-filha.
  • 1º.duplica-se o cromossoma; 2º elonga célula, forma mesossomas, separação dos cromossomas; 3º forma uma parede central, 4º cisão da parede e separação de duas células-filhas.

Basicamente assexuada por divisão binária, simples e rápida, sem promover variabilidade genética, exceto por mutação

Recombinação genética – variabilidade horizontal entre indivíduos iguais

• Conjugação
  • bactérias que se juntam e permitem a passagem de material genético de uma bactéria para outra (tem a ver muito com os plasmídeos), através de um pêlo (fímbria F)
    • Fase A – formação de pilus sexual
    • Fase B – retração do pilus
    • Fase C – Fusão das membranas externas de ambas as células e transferência de plasmídeo
    • Fase D – Separação das células e expressão do gene pela célula receptora

• Transformação
  • bactérias podem incorporar material genético de bactérias mortas
    • Fase A – ligação de fragmento de DNA em proteínas externas à célula;
    • Fase B – transporte do fragmento de DNA para o interior da célula;
    • Fase C – incorporação do do fragmento de DNA ao material genético (MG) da bactéria; e
    • Fase D – expressão do novo gene.

• Transdução
  • material genético de uma bactéria é levado para outra acidentalmente por um vírus

• Fase lítica da Transdução

• Fase Lisogênica da Transdução

• Esporulação
  • é uma forma de resistência em condições adversas, que algumas linhagens bacterianas podem se esporular / esporo resistente até voltar a ambiente favorável /

Classificação das bactérias

A – Bacilos ou bastonetes retos: células cilíndricas isoladas.
B – Estreptobacilos: arranjo de bacilos em cadeia.
C – Estafilobacilos: arranjo de bacilos em cachos.
D – Monococos: células esféricas ou ovóides, individuais.
E – Diplococos: arranjo de cocos em pares.
F – Cocobacilos: arranjo de cocobacilos em pares.
G – Sarcina: arranjo de cocos em formas cúbicas regulares.
H – Estreptococos: arranjo de cocos em cadeia.
I – Estafilococos: arranjo de cocos em cachos.
J – Bastonete curvo: células cilíndricas curvas.
K – Espirilo ou espiroqueta: células na forma de espirais.

Classificação por corante Gram

Gram Positivas:

• com a membrana e parede celular mais sensíveis à penicilina
• parede celular, de peptídeo glicano, encharca de corante absorve bem o corante , ficando violeta forte

Gram Negativas

• com membrana e parede celular menos sensíveis à penicilina
• parede celular fica entre duas membranas e não encharca de corante, ficando violeta clarinho

Importância das bactérias

• Ecológica:
  • decompositoras, com importancia para os seres produtores (as plantinhas)
  • mutualismo: bactérias que são mutualistas a outros organismos, por exemplo, aquelas presentes no estomago de ruminantes (o boi e a vaca nao conseguem digerir celulose, sua mais importante fonte de alimento, são as bactérias que fazem essa parte) ou rizóbio no ciclo do nitrogênio
  • produtoras: aquelas que fazem fotossíntese e quimiossintese
• Alimentícia
  • fermentação, lactobacilos vivos
• Biotecnológica
  • enzimas e transportadoras bacterianas são importantes na transgenia
• Fisiológica
  • vitaminas K e B12, as bactérias que produzem essas vitaminas no nosso intestino
  • proteção de mucosas
• Doenças

Metabolismo energético das bactérias

Simplicidade permite versatilidade. Adaptadas a diferentes condições ambientais.

Autótrofas: capacidade de produzir seu próprio alimento

• Fotossintetizante
  • luz como fonte de energia para síntese de matéria orgânica (ex: sulfobactérias)
• Quimiossintetizantes
  • oxidação como fonte de energia para síntese de matéria orgânica (ex: nitrobactérias do solo)

Heterótrofas: precisam de alimento de fora

• Aeróbias obrigatórias
  • só vivem com a presença de O2 (bacillus)
• Anaeróbias facultativas
  • sobrevivem com ou sem O2 (Escherichia coli)
• Anaeróbias obrigatórias (estritas)
  • não tolera a presença de O2, sobrevivem por via fermentativa (fermentação láctica)

Nutrição

• obtém seus nutrientes por absorção: enzimas de digestão são liberadas, a substância complexa sofre digestão e se transforma em substâncias simples que são assimiláveis

Cianobactérias

• eubactérias de tom azulado
• autótrofas fotossintetizantes: diferente de outras fotossínteses, clorofila do tipo A (seres superiores) e carotenóides (ficocianina, que absorvem outros espectros de luz)
• liberam O2 (seres superiores)
  • teriam dado origem aos cloroplastos, na evolução
• vivem isoladas ou de maneira colonial
• como bactérias: envoltório gelatinoso, parede celular, membrana plasmática
• diferente das bactérias: estrutura membranosas internas (cheias de pigmento de fotossíntese), parecido com os cloroplastos

Filo Proteobacteria, pequeno bastão

• um dos maiores filos do domínio Bacteria, incluindo mais de duzentos gêneros;
• bactérias gram-negativas;
• são anaeróbias,
• muitas movem-se utilizando flagelos, mas algumas fazem-no por deslizamento.
• variedade de agentes patogénicos:
  • Escherichia;
  • Salmonella;
  • Vibrio;
  • Helicobacter;
• agentes patogénicos em plantas:
  • Ralstonia;
  • Xanthomonas;
  • Pectobacterium;
  • Pseudomonas.

Filo Firmicutes

• gram-positivas

Filo Actinobacteria

• Streptoyces Acetotbacter, Pseudomas, Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum
• A agricultura e as florestas dependem de suas contribuições para os sistemas do solo: as actinobacterias ajudam a decompor a matéria orgânica de organismos mortos para que as moléculas possam ser retomadas pelas plantas.
  • Embora esse papel também seja desempenhado pelos fungos, os Actinomycetota são muito menores e provavelmente não ocupam o mesmo nicho ecológico. Nesse papel, as colônias geralmente desenvolvem micélios extensos, como um fungo faria, e o nome de uma importante ordem do filo, Actinomycetales (os actinomicetos), reflete que há muito se acreditava que eles fossem fungos. Alguns actinomycetotas do solo (como Frankia) vivem em simbiose com as plantas cujas raízes permeiam o solo, fixando nitrogênio para as plantas em troca de acesso a alguns dos sacarídeos da planta.

• gram-positivas
• maior parte do grupo é aeróbia
• podem ser autótrofas, heterótrofas, fototróficas ou quimiotróficas
• ampla exploração como produtores de substâncias antibióticas
• grande variedade morfológica

Filo Cyanobacteria

• cináfitas, algas azuais ou azul-esverdeadas,
• associações mutualística: líquens
• fixação de N em arroz
• complexos protéicos (spirulina).
• alimentação humana (33,78% de proteína)
• eutrofização da água (aumento de nitrato e fosfato), aumento das florações (diminuição de O²)
• —
• (spirulina)

Material de apoio:

Aulas do professor Guilherme Goulart

Características gerais das bactérias

Reprodução das bactérias

Metabolismo das bactérias