Reino Monera

Integrantes: Carolina Novaes (60136), Júlia Lautert (48076), Nathália Pereira (51051) e Carolina Machado (65260)

Turma 202

REINO MONERA

 Bem-vindos a mais um post do Blog Cientista! Hoje falaremos um pouco mais sobre o reino Monera, ao qual pertencem as bactérias.

Primeiramente, é importante citar um pouco do histórico das bactérias. Esses seres unicelulares foram descobertos em 1683 por um negociante holandês chamado ANTON VAN LEEUWENHOEK, que tinha como passatempo polir lentes e construir microscópios. Com um desses aparelhos construídos, ele observou resíduos retirados de seus próprios dentes e, para sua surpresa, viu seres minúsculos em forma de bastonetes. Em suas descrições, ele se refere a esses seres microscópicos como animálculos, que em latim, significa pequenos animais.

Mais tarde, em 1828, o alemão C.G. EHRENBERG introduziu apalavra bactéria, buscando na língua grega, a palavra ΒΑΚΤΗΡΙΟΝ (bakterion) que significa "pequeno bastão" (referindo-se às bactérias que tinham essa forma).

LOUIS PASTEUR e ROBERT KOCH foram os primeiros cientistas a descrever o papel das bactérias como vetores de várias doenças. O médico alemão Koch identificou em 1877 a bactéria causadora de uma doença do gado chamada carbúnculo hemático ou antraz (Bacillus anthracis). Essa doença é altamente virulenta e letal (tanto para o gado como para o  homem).

As bactérias são os organismos mais antigos em nosso planeta, e seus vestígios podem ser encontrados em rochas com 3,8 bilhões de anos, especialmente na Austrália. Elas pertencem ao Domínio Bacteria (que inclui as eubactérias e as archeias). Todas as bactérias são organismos unicelulares, procariontes (não possuem envoltório nuclear, carioteca), nem organelas membranosas.

Vamos utilizar aqui também os conhecimentos adquiridos nos outros posts desse blog: um cladograma. Ao analisarmos a composição molecular dos organismos, podemos separá-los em três grandes grupos (ou domínios): BACTÉRIAS, ARQUEAS e EUCARIOTOS. Este último grupo é o único a possuir seres eucarióticos.

Apesar de serem ambos seres procarióticos, existem algumas características que separam as bactérias das arqueas, como diferenças na estrutura do material genético, no metabolismo e na composição da parede celular.

ESTRUTURA DAS BACTÉRIAS

As bactérias se caracterizam por serem seres unicelulares, e por serem procariotos, não há uma membrana que envolva o material genético, o qual se localiza no nucleoide na forma de um único cromossomo circular.

As células bacterianas são, em sua maioria, envoltas por uma rígida parede celular que protege a célula, impedindo que ela exploda por excesso de água. A parede celular também define a forma da bactéria.

Quanto à forma, as bactérias podem ser classificadas em cocos (forma esférica), bacilos (com forma de bastonete) e espirilos (com forma de um bastonete recurvado). Os espirilos propriamente ditos têm várias espiras, enquanto os vibriões têm uma espira incompleta e lembram uma vírgula. Confira as imagens abaixo para melhor compreender essa classificação. A primeira traz uma representação mais didática, e as outras trazem exemplos reais do que já aprendemos.

 Staphylococcus aureus, bactérias do tipo coco.

 Vibrio cholerae, bactérias do tipo vibrião

 Bacillus sp., bactérias do tipo bacilo.

Spirillum volutans, bactérias do tipo espirilo.

As bactérias podem ser classificadas em dois tipos, de acordo com a estrutura da parede celular: GRAM-POSITIVAS ou GRAM-NEGATIVAS. Essas categorias se referem a um teste feito por HANS C. J. GRAM, no qual adquirem coloração rosa se forem negativas e roxa se forem positivas. A diferença de cor é consequência da estrutura da parede celular.

Além disso, algumas bactérias patogênicas possuem também uma cápsula, que facilita a aderência aos tecidos do hospedeiro.

Certas bactérias têm flagelos, que são longos filamentos proteicos que ajudam na locomoção da célula. Muitas bactérias patogênicas apresentam também fibras proteicas curtas, chamadas pili, que também contribuem na adesão ao hospedeiro.

MATERIAL GENÉTICO E REPRODUÇÃO

As bactérias podem se reproduzir de quatro formas diferentes, que veremos a seguir.

- BIPARTIÇÃO, CISSIPARIDADE ou DIVISÃO BINÁRIA SIMPLES: reprodução assexuada na qual a bactéria se divide em duas, depois em quatro, oito, e assim por diante.

- TRANSFORMAÇÃO: a bactéria incorpora fragmentos livres de DNA de outras bactérias, já mortas

- CONJUGAÇÃO: transferência de DNA entre duas bactérias, através de um pili sexual - após isso, as bactérias se separam e se reproduzem assexuadamente.

- TRANSDUÇÃO: um bacteriófago inicia um ciclo lítico, incorporando pedaços do DNA da bactéria ao seu próprio DNA - depois, ao infectar outra bactéria, ele transfere esse DNA à nova bactéria.

ALIMENTO

Se considerarmos a forma de obtenção de alimento, podemos classificar as bactérias em AUTOTRÓFICAS e HETEROTRÓFICAS. Como já deve ser de conhecimento prévio por estudos sobre biologia em momentos anteriores, são considerados autotróficos aqueles organismos que são capazes de produzir seu próprio alimento, e heterotróficos aqueles que não são capazes.

Entre as bactérias heterotróficas, encontram-se as saprofágicas e as parasitas. As primeiras obtêm alimento a partir de cadáveres e restos de seres vivos, enquanto as parasitas encontram esse alimento em tecidos de seres vivos, muitas vezes causando-lhes doenças. Elas também utilizam da fermentação e da respiração aeróbica (podendo viver na presença de oxigênio, na ausência de oxigênio, ou ainda serem anaeróbias facultativas, ou seja, podem viver com ou sem oxigênio) para se alimentarem.

Entre as autotróficas, as bactérias podem ser:

1.      FOTOSSINTETIZANTES, que utilizam a luz como fonte de energia para síntese de compostos orgânicos. Algumas dessas bactérias, como as proclorófitas e as cianobactérias, realizam fotossíntese semelhante à das plantas e algas.

2.      QUIMIOSSINTIZATES, que utilizam a energia liberada em reações de oxidação de compostos inorgânicos como fonte de energia para produção de seu alimento. 

Observe o esquema abaixo para melhor compreender esses fatos.

BACTÉRIAS E DOENÇAS

Vejamos agora algumas doenças causadas por bactérias:

Para tratar essas doenças, muitas vezes são utilizados antibióticos.

ANTIBIÓTICOS

            Apesar de a criação dos antibióticos ser assunto para um post futuro — sobre fungos —, é importante falarmos sobre eles aqui também.

Os antibióticos (antibacterianos) são fármacos derivados em toda ou em parte de bactéria ou bolores e são usados para tratar infecções bacterianas. Eles são ineficazes contra infecções virais e infecções fúngicas. Os antibióticos destroem os microrganismos ou detêm a sua reprodução, tornando mais fácil para as defesas naturais do organismo eliminá-los.

Nas bactérias, eles podem atuar em diversas partes: Parede celular, cápsula bacteriana, membrana plasmática, na síntese do DNA (tanto na estrutura do DNA, quanto na transcrição, no RNA mensageiro e na tradução) e nos ribossomos. De maneiras diferentes, esses medicamentos, de formas diferentes, dificultam o funcionamento da bactéria, levando-a à morte.

Em uma atividade escolar, nós — da equipe do blog — observamos várias bulas de antibióticos, achando, nelas, seu princípio ativo, como vemos a seguir (o princípio ativo está destacado com marca-texto e caneta azul):

Encontrados vários princípios ativos, fomos pesquisar seu local de atuação na bactéria. Comparando e pegando informações de outros colegas da turma, foi feito esse esquema, no qual os princípios ativos estão localizados logo abaixo de seu local de atuação (não fomos capazes de encontrar princípios ativos para todos os locais):

CIANOBACTÉRIAS

            As cianobactérias já foram classificadas como algas pertencentes à divisão Cyanophyta e à classe Cyanophyceae. Por isso, são também conhecidas como cianofíceas ou algas azuis. Os sistemas de classificação mais recentes colocam as cianobactérias como pertencentes ao grupo das bactérias.

            As cianobactérias são encontradas na água doce, na água salgada, em solos úmidos e também recobrindo superfícies rochosas e troncos de árvores, geralmente exibindo vida livre, mas também formando colônias. Por vezes, se associam a outros seres estabelecendo relação de mutualismo. A reprodução é assexuada, ocorrendo principalmente por divisão simples ou cissiparidade.

            As cianobactérias são autótrofas fotossintetizantes e algumas espécies são capazes de fixar gás nitrogênio da atmosfera. Essas duas características contribuem para a proliferação desses organismos em certas condições ambientais consideradas desfavoráveis para a maioria dos seres vivos.

 ARQUEAS

      As arqueas, também conhecidas como arqueobactérias, constituem um grupo de microrganismos unicelulares e procariontes no qual estão seres aeróbicos, anaeróbicos, autótrofos e heterótrofos.

      Por viverem em condições ambientais consideradas extremas, normalmente inóspitas a outros grupos de seres vivos, muitas espécies de arqueas são chamadas de extremófilas. Elas foram encontradas se desenvolvendo, por exemplo, em ambientes com elevado teor de sal ou em fontes termais ácidas com temperatura entre 60 e 80ºC; algumas espécies apresentam temperatura ótima de crescimento superior a 100ºC. Mas várias espécies de arqueas podem ser encontradas também em condições ambientais consideradas normais para a vida.

      Bactérias e arqueas são seres unicelulares e procariontes, mas apresentam importantes diferenças entre si. Análises  recentes no sequenciamento de DNA e RNA em arqueas e bactérias têm mostrado que esses dois grupos apresentam notáveis diferenças genéticas, a ponto de se considerar que as arqueas são evolutivamente mais próximas dos eucariontes do que das bactérias (observar cladograma apresentado no início deste post).

IMPORTÂNCIA DAS BACTÉRIAS

Apesar de parecer que não, as bactérias são muito importantes. Primeiramente, elas são consideradas os primeiros seres vivos a existirem no planeta, portanto são a origem da vida na Terra. Elas também desempenham diversas funções ecológicas, como decomposição, ciclagem de nutrientes, produção de gás oxigênio e de matéria orgânica. Além disso, também há o uso industrial das bactérias. As bactérias dos gêneros Lactobacillus e Streptococcus são utilizadas para a produção de iogurtes, queijos e coalhadas, enquanto as do gênero Acetobacter são usadas para a transformação do vinho em vinagre.

Bom, desejamos que você tenha entendido a matéria e aprendido um pouquinho mais sobre bactérias! Esperamos todos nos próximos posts do blog!

 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

CASTRO OSORIO, Tereza. Biologia 2. 2ª Edição. São Paulo: Edições SM, 2013

PAULINO, Wilson Roberto. Biologia, volume único. 10ª Edição. São Paulo: Editora Ática S.A., 2009.

PAIM, Antônio Carlos. Reino Monera: histórico. Disponível em: < http://segundocientista.blogspot.com.br/2015/03/reino-monera-historico.html>. Acesso em 18 de março de 2017.

PAIM, Antônio Carlos. Classificação das bactérias quanto a nutrição. Disponível em: <http://segundocientista.blogspot.com.br/2015/03/classificacao-das-bacterias-quanto.html>. Acesso em 18 de março de 2017.

CARRAMATE LOPES, Maria Graciete. Bactérias (2): Estrutura, modo de vida e classificação. Disponível em: <https://educacao.uol.com.br/disciplinas/biologia/bacterias-2-estrutura-modo-de-vida-e-classificacao.htm>. Acesso em 18 de março de 2017.

ELIAN, Samir. O que não me mata me faz mais forte? — III: mecanismos de recombinação (parte 1). Disponível em: < http://scienceblogs.com.br/meiodecultura/tag/bacterias/page/5/ >. Acesso em 19 de março de 2017.