GUIA DE ESTUDO
1. As bactérias e as arqueas diferem de todos os demais seres vivos
por apresentarem células procarióticas; protoctistas, fungos, plan- tas e animais possuem células eucarióticas.
2. A constituição química da parede celular é uma diferença im-
portante entre bactérias e arqueas. Nas bactérias, ela contém peptidioglicanos, substância inexistente em arqueas, cuja pare- de é constituída por polissacarídios e proteínas. Diversas arqueas não têm parede celular. A diferença mais marcante entre bacté- rias e arqueas reside na organização e no funcionamento dos genes. Nesses aspectos, as arqueas assemelham-se mais aos or- ganismos eucarióticos.
3. Células eucarióticas apresentam compartimentos membranosos
no citoplasma; no principal deles, o núcleo, fica contido o material genético (cromossomos). Células procarióticas têm organização bem mais simples, não apresentando compartimentos membranosos em seu citoplasma, de modo que seu material ge- nético fica em contato direto com o fluido que preenche a célula.
4. A célula procariótica apresenta um envoltório externo rígido, a
parede celular, que determina a forma celular e protege contra agressões físicas do ambiente (poucas espécies de bactéria não têm parede celular). Sob a parede celular está a membrana plasmática, semelhante às membranas das células eucarióticas. A membrana delimita o citoplasma, onde há milhares de peque- nos grânulos, os ribossomos, responsáveis pela produção das proteínas, e o nucleóide, que é a massa emaranhada de DNA que constitui o cromossomo bacteriano.
5. Além do DNA cromossômico, a célula procariótica pode também
conter moléculas circulares adicionais de DNA, os plasmídios. Estes são bem menores que a molécula de DNA do cromossomo e não são essenciais à vida da célula. A presença de plasmídios, entre- tanto, pode ser vantajosa, pois eles geralmente contêm genes para destruir moléculas de antibióticos, que poderiam matar a célula.
6. Cápsula bacteriana é uma cobertura gelatinosa pegajosa que
reveste externamente a parede celular de certas bactérias. A cáp- sula pode estar associada à virulência da bactéria, isto é, à sua capacidade de causar doença, pois ela dificulta a fagocitose da bactéria pelos glóbulos brancos do hospedeiro.
7. As células bacterianas podem apresentar forma esférica (coco), de
bastonete (bacilo), espiralada (espirilo), de vírgula (vibrião) etc. Os agrupamentos podem ser dois cocos unidos (diplococo), oito cocos formando um cubo (sarcina), cocos alinhados formando cadeias que lembram colares de contas (estreptococo), cocos reunidos em forma de cacho de uvas (estafilococo), bacilos reunidos dois a dois (diplobacilo), bacilos alinhados em cadeia (estreptobacilo) etc.
8. Bactérias autotróficas são as que produzem substâncias orgânicas
a partir de substâncias inorgânicas (gás carbônico, água, gás sulfídrico etc.), utilizando para isso energia luminosa (fotoautotróficas) ou energia química liberada em certas reações inorgânicas de oxirredução (quimioautotróficas). As bactérias heterotróficas alimentam-se de moléculas produzidas por outros seres vivos.
9. Fixação de nitrogênio é a transformação do gás nitrogênio (N2) do ar atmosférico em compostos nitrogenados que os seres vi- vos podem utilizar para a síntese de substâncias orgânicas nitrogenadas. As cianobactérias são importantes em termos eco- lógicos por serem capazes de fixar nitrogênio atmosférico e de colonizar ambientes inóspitos como superfície de rochas, solo e águas pobres em nutrientes.
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digo Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
10. As cianobactérias e as proclorófitas realizam um processo de
fotossíntese semelhante ao de algas e plantas, em que molécu- las de gás carbônico (CO2) reagem com moléculas de água (H2O) produzindo glicídios e gás oxigênio (O2). As sulfobactérias, tan- to as púrpuras quanto as verdes, realizam um tipo de fotossíntese em que a substância doadora de hidrogênio não é a água, mas compostos de enxofre, como o gás sulfídrico (H2S). Essas bacté- rias não produzem gás oxigênio como subproduto da fotossíntese, mas enxofre elementar (S).
11. Espécies do gênero Nitrosomonas absorvem amônia (NH3) ou íons amônio (NH4
+) presentes no solo e os oxidam a íons nitrito (NO 2 –). Espécies do gênero Nitrobacter absorvem íons nitrito (NO2
–) e os oxidam a íons nitrato (NO3
–). Estes fertilizam o solo pois são os compostos nitrogenados que as plantas melhor conseguem as- similar.
12. Bactérias do gênero Rhizobium são capazes de fixar nitrogênio
do ar e de manter estreita cooperação com plantas da família das leguminosas, tais como a soja, o feijão e a alfafa. Essas plan- tas possuem nódulos localizados nas raízes, dentro dos quais vivem as bactérias, que captam gás nitrogênio do ar e com ele produzem compostos nitrogenados, também utilizados pela plan- ta hospedeira. Em troca, a leguminosa fornece açúcares e ou- tros compostos orgânicos às bactérias. Os compostos nitro- genados produzidos pelas bactérias dos nódulos das leguminosas acabam por fertilizar o solo, o que favorece também plantas não-leguminosas.
13. Certos agricultores alternam o plantio de espécies não-
leguminosas, como o milho, por exemplo, com o plantio de leguminosas, como o feijão ou a soja, método conhecido como rotação de culturas. Podem plantar leguminosas e não- leguminosas ao mesmo tempo, em fileiras alternadas, método conhecido como plantação consorciada. Outros agricultores plan- tam leguminosas e as deixam apodrecer no campo, preparando o solo para uma próxima cultura; esse método é chamado de adubação verde.
14. Bactérias saprofágicas são as que obtêm alimento a partir de
matéria orgânica sem vida, como cadáveres ou porções des- cartadas por outros seres vivos. Bactérias parasitas são as que obtêm alimento a partir dos tecidos corporais vivos de outros seres.
15. Respiração aeróbica é um processo em que a célula obtém ener-
gia a partir de moléculas orgânicas (açúcares, gorduras etc.) com participação do gás oxigênio (O2). As moléculas orgânicas rea- gem com o gás oxigênio sendo totalmente degradadas a gás carbônico (CO2) e água (H2O). O gás oxigênio atua como aceptor final dos hidrogênios liberados pela oxidação da molécula orgâ- nica, transformando-se em moléculas de água. A respiração anaeróbica também é um processo de obtenção de energia por oxidação de moléculas orgânicas, mas difere da respiração aeróbica, por não utilizar gás oxigênio e sim uma outra substân- cia inorgânica, como um nitrato ou um sulfato, como aceptor final dos hidrogênios liberados na oxidação.
16. Bactérias que usam compostos nitrogenados em sua respiração
anaeróbica são importantes na reciclagem do elemento nitrogê- nio (N). Algumas transformam amônia em nitratos, e outras trans- formam nitritos em nitratos (nitrificação). Outras bactérias per- mitem o retorno do nitrogênio à atmosfera, processo conhecido como desnitrificação. Bactérias como Desulfovibrio participam da reciclagem do enxofre, transformando sulfatos em sulfeto de hidrogênio (H2S).
17. Fermentação é um processo biológico de obtenção de energia
em que as moléculas orgânicas são incompletamente degrada- das e, por isso, liberam menos energia que a liberada na respira- ção. Os tipos de fermentação caracterizam-se pelos produtos formados no processo, que variam de acordo com o tipo de microrganismo fermentador. Os tipos mais comuns de fermen-
tação são: fermentação alcoólica, em que glicídios são fermen- tados em álcool etílico e gás carbônico; fermentação láctica, em que glicídios são fermentados em ácido láctico; fermentação acética, em que álcool etílico é fermentado em ácido acético.
18. A fermentação láctica realizada por bactérias é utilizada na pro-
dução de alimentos; diferentes espécies bacterianas são usadas, por exemplo, na produção de picles, de queijos diversos e de iogurtes.
19. Bactérias fermentadoras que produzem ácido láctico (lacto-
bacilos) vivem em diversas partes de nosso corpo contribuindo para mantê-lo saudável. Elas habitam normalmente a vagina, o intestino e a cavidade bucal, onde o ácido láctico por elas elimi- nado impede o desenvolvimento de outras bactérias potencial- mente patogênicas.
20. Bactérias aeróbicas são as que necessitam de gás oxigênio para
viver. Bactérias anaeróbicas não necessitam de gás oxigênio. Estas últimas são subdivididas em anaeróbicas facultativas, que podem viver tanto na presença quanto na ausência de gás oxi- gênio, e anaeróbicas obrigatórias, para as quais o gás oxigênio é letal.
21. As bactérias reproduzem-se assexuadamente por divisão biná-
ria. Nesse processo, a célula bacteriana duplica seu cromossomo e se divide ao meio, originando duas novas bactérias idênticas entre si e à bactéria genitora. Em condições ideais, o processo de reprodução dura cerca de 20 minutos. Em algumas horas, uma única bactéria pode originar uma população composta por milhares de células geneticamente idênticas, denomina- das clone.
22. Endósporos são estruturas de resistência formadas por certas
espécies de bactéria quando as condições ambientais se tornam adversas (falta de nutrientes essenciais ou de água, por exem- plo). Os endósporos são revestidos por uma parede grossa e resistente, sendo capazes de permanecer anos com a atividade metabólica suspensa ou muito reduzida. Os endósporos resis- tem a calor intenso, a falta de água e a substâncias químicas que normalmente matam os microrganismos.
23. Os endósporos bacterianos são resistentes ao calor e à esterili-
zação química. Uma maneira de destruí-los, evitando que origi- nem novas bactérias, é a autoclavagem. Nesse processo, alimen- tos, roupas, instrumentos hospitalares etc. são tratados com vapor de água a 120 °C em alta pressão por um período de, no mínimo, 20 minutos. Essas condições são obtidas em um apare- lho denominado autoclave, cuja versão doméstica é a panela de pressão. A destruição de endósporos de materiais que não po- dem ser submetidos à autoclavagem, como certos tipos de ali- mento e materiais que não resistem a temperaturas altas, é a esterilização por radiação gama.
24. Na preservação de alimentos são utilizadas substâncias conheci-
das como preservativos químicos, que evitam a germinação de endósporos e a multiplicação de diversos tipos de microrganis- mo. Essas substâncias são ácidos orgânicos simples, como o áci- do sórbico e o nitrito de sódio.
25. Recombinação genética é a mistura de genes entre indivíduos
diferentes, com formação de indivíduos com características ge- néticas novas. Uma bactéria pode adquirir genes de outra bac- téria e misturá-los aos seus de três maneiras diversas: transfor- mação, transdução e conjugação.
26. A transformação bacteriana ocorre quando a bactéria absorve
moléculas de DNA dispersas no ambiente. A transdução bacteriana consiste na transferência de segmentos de molécu- las de DNA de uma bactéria para outra por meio de um vírus bacteriófago. A conjugação bacteriana consiste na passagem de DNA diretamente de uma bactéria doadora para uma bacté- ria receptora através de um tubo de proteína, o pili, que conecta duas bactérias conjugantes.
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27. Quando plasmídios portadores de genes para resistência a di-
ferentes antibióticos entram em uma mesma bactéria, eles podem se recombinar e formar plasmídios com resistência a diversos antibióticos simultaneamente. Esse é o principal me- canismo por meio do qual as bactérias adquirem múltipla re- sistência a drogas.
28. A distinção entre dois dos maiores grupos de bactéria é feita
com base na coloração de Gram. Essa denominação deriva do nome do inventor dessa técnica de coloração, o microbiologista dinamarquês Hans Christian J. Gram (1853-1938).
29. Bactérias Gram-positivas apresentam uma grossa camada de
peptidioglicanos em sua parede. As bactérias Gram-negativas possuem uma camada de peptidioglicanos mais fina, envolta por uma segunda membrana lipoprotéica com polissacarídios incrustados.
30. Actinomicetos são bactérias que formam agrupamentos filamen-
tosos semelhantes a fungos, daí sua denominação.
31. A maior parte das bactérias que vivem no solo pertence ao gru-
po dos actinomicetos, principalmente ao gênero Streptomyces. Essas bactérias secretam enzimas que digerem proteínas e polissacarídios presentes na matéria orgânica do solo.
32. As mixobactérias vivem em ambientes ricos em matéria orgâ-
nica em decomposição, como esterco de gado. A maioria ali- menta-se de outras bactérias, que são mortas pelas enzimas e antibióticos produzidos pelas mixobactérias. Essas bactérias constituem corpos de frutificação, onde se formam os mixósporos, esporos resistentes ao calor, à radiação ultravioleta e à dessecação.
33. Micoplasmas são bactérias pequenas, entre 0,1 µm e 0,25 µm
de diâmetro, sem parede celular. Podem formar agrupamentos filamentosos que lembram fungos, daí nome do grupo (myco significa fungo). Algumas espécies têm vida livre e outras são parasitas extracelulares de animais e de plantas.
34. Clamídias e rickéttsias distinguem-se das demais bactérias por
serem parasitas intracelulares obrigatórios: elas só conseguem se multiplicar no interior de células vivas. Uma diferença entre clamídias e rickéttsias é que as primeiras produzem, durante seu ciclo de vida, formas resistentes semelhantes a esporos. As rickéttsias não formam esporos, e por isso só se transmitem por contato direto.
35. Biotecnologia é a utilização de seres vivos em tecnologias úteis
à humanidade. A indústria de laticínios, por exemplo, utiliza bactérias dos gêneros Lactobacillus e Streptococcus na produ- ção de queijos, iogurtes e requeijões. O vinagre é produzido por bactérias do gênero Acetobacter, que convertem o álcool do vinho em ácido acético. Bactérias do gênero Corynebacterium têm sido utilizadas para a produção em larga escala de ácido glutâmico, um aminoácido utilizado em temperos por sua pro- priedade de intensificar o sabor dos alimentos. As bactérias tam- bém têm sido muito empregadas na indústria farmacêutica, para a produção de antibióticos e vitaminas. O antibiótico neomicina, por exemplo, é produzido por uma bactéria do gênero
Streptomyces. A indústria química também se utiliza de bacté-
rias para a produção de substâncias como o metanol, o butanol, a acetona etc.
36. As bactérias são peças-chave nas novas tecnologias de manipu-
lação do DNA. As enzimas de restrição que os cientistas usam para cortar as moléculas de DNA em pontos específicos são ex- traídas de bactérias. Os plasmídios bacterianos são modificados pelos cientistas para servirem de vetores para moléculas de DNA de interesse.
37. Biorremediação é o nome que se dá aos procedimentos que se
utilizam de microrganismos, principalmente bactérias, para lim- par áreas ambientais contaminadas por poluentes das mais di-
versas naturezas. O grande interesse nesse tipo de procedimen- to deve-se ao fato de a biorremediação ser geralmente mais simples, mais barata e menos prejudicial ao ambiente que os processos não-biológicos atualmente utilizados, como recolher os poluentes e transportá-los para outros locais.
38. Como exemplo de processo de biorremediação pode-se citar a
utilização de bactérias na descontaminação de ambientes poluí- dos por substâncias como petróleo e pesticidas.
39. Bactérias oportunistas são aquelas que só conseguem atacar efi-
cientemente o organismo e causar doença quando nosso sistema de defesa se torna enfraquecido. Um exemplo é Streptococcus
pneumoniae, que vive normalmente na garganta da maioria das
pessoas sadias, mas pode causar pneumonia se houver uma que- da em nossa capacidade de defesa corporal. Um dos principais problemas da aids é fragilizar o sistema imunitário, abrindo cami- nho para uma série de infecções oportunistas que não afetam pessoas sadias.
40. Antibióticos são substâncias capazes de interferir no metabolis-
mo das bactérias, matando-as. Todos os antibióticos são extraí- dos de bactérias e de fungos, mas grande parte deles é modifi- cada por processos químicos que aumentam seu potencial de ação, sendo por isso chamados de antibióticos sintéticos. O pri- meiro antibiótico foi descoberto em 1929 por Alexander Fleming, que o extraiu de um fungo do gênero Penicillium; por isso, esse antibiótico foi chamado de penicilina. Dez anos depois, a peni- cilina foi industrializada e passou a ser produzida em grande escala, tendo sido utilizada na Segunda Grande Guerra e contri- buído para salvar a vida de milhares de feridos em combate, que certamente teriam morrido de infecções bacterianas.
41. A maioria das arqueas vive em ambientes extremos como lagos
de água quente e ácida, lagos salgados, o tubo digestório de animais ou o lodo do fundo de lagoas. Recentemente foram descobertas arqueas vivendo em ambientes gelados.
42. Arqueas halófilas (do grego halos, sal, e philos, amigo) são as
que habitam águas com alta concentração salina. Arqueas termoacidófilas são as que vivem em condições extremas de aci- dez e temperatura, como fontes termais ácidas e fendas vulcâ- nicas nas profundezas oceânicas. Arqueas metanogênicas vivem em condições anaeróbicas como pântanos e tubo digestório de cupins e de animais herbívoros, liberando gás metano como pro- duto de seu metabolismo.
QUESTÕES PARA PENSAR E DISCUTIR
QUESTÕESOBJETIVAS
43. b 44. e 45. c 46. d 47. a 48. d 49. b 50. a 51. c 52. d 53. b 54. b 55. c 56. c 57. c 58. b
QUESTÕESDISCURSIVAS
59. Na experiência realizada na década de 1920 pelo cientista inglês
Fred Griffith, uma mistura de bactérias vivas não-patogênicas com bactérias patogênicas mortas e esmagadas produziu linha- gens vivas patogênicas, capazes de transmitir a característica adquirida à descendência. Essas novas linhagens surgiram pelo processo denominado transformação bacteriana, no qual a bac- téria é capaz de absorver moléculas de DNA dispersas no meio (no caso, o DNA das bactérias patogênicas mortas) e recombiná- la com seu cromossomo. O DNA absorvido, uma vez incorpora- do ao cromossomo bacteriano, é transmitido às células-filhas.
60. a) Não, há duas incorreções no nome: não está destacado no
texto com letra inclinada (itálico), ou sublinhada, e o nome da espécie deve ser escrito com a inicial minúscula. O correto seria Helicobacter pylori, ou Helicobacter pylori.
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digo Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
b) Exemplo de carta dirigida à Clínica de Gastrenterologia, comen-
tando a afirmação “Bactéria boa é bactéria morta”: “Embora algumas bactérias sejam causadoras de doenças, não se pode fazer essa generalização. Se não fossem as bactérias, provavel- mente não haveria vida na Terra. Em primeiro lugar, porque to- dos os seres vivos descendem de bactérias primitivas; em segun- do, porque organelas presentes em células de animais (as mitocôndrias) e em células de plantas (os plastos) descendem provavelmente de bactérias que invadiram células eucarióticas ancestrais de animais e plantas. Além disso, a maioria das bacté- rias são essenciais para a manutenção das condições climáticas do planeta e para a produção da maior parte do gás oxigênio necessário à respiração aeróbica dos seres vivos. As bactérias lácteas, além de proteger nosso corpo, são largamente usadas na indústria de alimentos, como na produção de queijos e io- gurtes. As bactérias são responsáveis pela decomposição e reciclagem da matéria orgânica no planeta, sem o que a matéria constituinte dos cadáveres não seria reaproveitada. Se as bacté- rias desaparecessem, ocorreria extinção da maioria, senão de todas as espécies do planeta”.
CAPÍTULO