CARACTERÍSTICAS GERAIS DE BACTÉRIAS E ARQUEAS
- Estudos comparativos de moléculas de ácido ribonucléico de cadeia longa (RNA), componentes dos ribossomos de todos os organismos, revelam que mudanças na seqüência de unidades (nucleotídeos) revelam histórias evolutivas das bactérias contemporâneas;
- Muitas pesquisas têm concluído que as bactérias se reúnem em dois grupos diferentes e antigos: Archea e Bacteria
- Arqueas e batérias são os seres mais abundantes do planeta;
- As bactérias são os organismos mais disseminados pela Terra, vivem praticamente em todos os ambientes. São na maioria de nutrição heterótrofa, vivendo da saprobiose, do mutualismo e parasitismo.
- As bactérias autótrofas realizam a fotossíntese ou então a quimiossíntese.
- Uma colher de sopa de solo contém algo como 1010 bactérias, o filme de uma pequena raspagem das nossas gengivas podem revelar algo como 109 bactérias por centímetros quadrado, compõem cerca de 10% do peso seco dos mamíferos;
- Elas cobrem nossa pele, se acumulam nas dobras, revestem as passagens nasais, auditivas e bucais, vivem nas gengivas e entre os dentes, colonizam nosso trato digestivo (especialmente o intestino delgado);
- São chamados de microrganismos devido às reduzidas dimensões – são invisíveis ao olho nu;
- São unicelulares e têm célula procariótica – demais seres vivos têm células eucarióticas;
- Células procarióticas são mais simples que as eucarióticas – sem núcleo (material genético está em contato direto com o fluido que preenche a célula – citosol), nem compartimentos (organelas) membranosas no citoplasma;
- São cruciais para a saúde dos sistemas digestivos, manutenção do solo na agricultura e para a existência do ar que respiramos;
- As bactérias podem tanto curar como causar doenças;
- A maioria não é patogênica;
- Tanto arqueas como bactérias sobrevivem numa extraordinária abrangência de habitats hostis aos seres eucarióticos;
- As exigências necessárias para o crescimento de todas elas são água líquida, fonte de energia e matéria (C, H, N, S, P, O, Mg, Na, K, Zn e uns poucos outros) em formas e quantidades adequadas;
- Algumas sobrevivem e crescem a grandes profundidades oceânicas, ou mesmo dentro de granitos ou rochas carbonadas;
- Outras têm sido capturadas em armadilhas por aviões estratosféricos bem alto na atmosfera;
- Não se tem conhecimento de nenhum organismo capaz de completar seu ciclo de vida suspenso no ar, em qualquer outro gás ou no vácuo.
- A incorporação de íons metálicos solúveis (Mn e Fe) em rochas - nódulos no fundo de lagos e oceanos – é acelerada por ação bacteriana;
- Participação (metabolismo) nos processos biogeoquímicos dos depósitos concentrados de Cu, Zn, Pb, Fe, Ag, Au, Mn e S;
- São os únicos organismos capazes de fixar o N2 atmosférico em nitrogênio orgânico;
- Arqueas e bactérias são muito semelhantes, somente à poucas décadas foram diferenciadas (técnicas de análise molecular);
- Diferem em relação à parede celular: diversas arqueas não têm parede celular, nas espécies com parede celular, ela é constituída por polissacrídios e proteínas, nas bactérias é de peptidioglicanos;
- Diferenças na organização e funcionamento dos genes: arqueas têm organização e ação gênica mais semelhante às dos organismos eucarióticos e as bactérias com organização e ação gênica distintas;
- Diferem nos ambientes que colonizam:
Arquea - acreditava-se que os habtats típicos eram semelhantes ao da superfície da Terra durante o Arqueano (3 bilhões de anos), estudos recentes têm mostrado que estavam dispersas na água do mar , lagos e outros ambientes não sujeitos a condições extremas.
Atualmente se sabe qeu floresceram como bactérias metanogênicas (produtoras de metano), halofílicas (afinidade com ambientes salinos) e termoacidoflílicas (afinidade com ácidos e calor) em lamas e solos deplecionados de oxigênio (anóxidos), ou lugares similares: fontes quentes, ambientes geotermais (fundo oceânico com alta temperatura, liberação de gases e ausência de oxigênio), mares salgados, lamas ferventes, cinza vulcânica. Ainda não foi possível cultivo em laboratório (morfologia e fisiologia pouco conhecidas);
Bacteria – são os mais resistentes dos seres vivos. Algumas podem sobreviver a temperaturas muito baixas, bem abaixo do congelamento, por anos, outras vicejam em fontes de água
fervente; e outras, ainda, crescem até em ácido muito forte, ou vivem retirando hidrogênio e dióxido de carbono das rochas. Alguns esporos toleram água em ebulição ou uma total dessecação. As bactérias são as primeiras a invadir e colonizar novos habitats:
terra que foi queimada, solos vulcânicos ou ilhas recentemente formadas.
CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DAS BACTÉRIAS
PAREDE
A parede celular de uma célula bacteriana é uma estrutura complexa, semi-rígida, responsável pela forma da célula, que circunda a membrana citoplasmática, protegendo-a das alterações adversas no ambiente externo. A principal função é prevenir a ruptura (proteção) das células bacterianas e serve como ponto de ancoragem para os flagelos.
De acordo com a constituição da parede, as bactérias podem ser divididas em dois grandes grupos:
- gram-negativas: se apresentam de cor avermelhada quando coradas pelo método de Gram;
- gram-positivas: se apresentam de cor roxa quando coradas pelo método de Gram.
A parede das gram-positivas é praticamente formada de uma só camada, enquanto a das gram-negativas é formada de duas camadas. Entretanto, os dois tipos de parede apresentam uma camada em comum, situada externamente à membrana citoplasmática que é denominada camada basal, mureína ou peptídeoglicano. A segunda camada, presente somente na células das gram-negativas é denominada membrana externa. Entre a membrana externa e a membrana citoplasmática encontra-se o espaço periplasmático no qual está o peptídeoglicano.
Os dois tipos de parede são apresentados na figura abaixo.
CÁPSULAS
Muitas bactérias apresentam externamente à parede celular, uma camada viscosa denominada cápsula. As cápsulas são geralmente de natureza polissacarídica, apesar de existirem cápsula constituídas de proteínas. A cápsula constitui um dos antígenos de superfície das bactérias e está relacionada com a virulência da bactéria, uma vez que a cápsula confere resistência à fagocitose.
FLAGELOS
O flagelo apresenta-se ancorado a membrana plasmática e a parede celular por uma estrutura denominado corpo basal, composta por dois anéis, nas bactéria gram-positivas e por quatro nas gram-negativas, de onde saem uma peça intermediária em forma de gancho que se continua com o filamento.
Quanto ao número e localização dos flagelos as bactérias podem ser:
Monotríquio
Anfitríquio
Lofotríquio
Peritríquio
Via de regra, bacilos e espirilos podem ser flagelados, enquanto cocos, em geral, não o são. O flagelo é responsável pela mobilidade da bactéria.
FÍMBRIAS
As fímbrias ou pili são estruturas curtas e finas que muitas bactérias gram-negativas apresentam em sua superfície, não estão relacionadas com a mobilidade e sim com a capacidade de adesão.
Outro tipo de fímbria é fímbria sexual, que é necessária para que bactéria possam transferir material genético no processo denominado conjugação.
MEMBRANA PLASMÁTICA
É a camada de composição lipoprotéica (semelhante às das células eucarióticas), que está sob a parede celular e delimita o citoplasma.
CITOPLASMA
É o conteúdo celular bacteriano, onde há milhares de ribossomos, grânulos de reserva, mesossomo, cromossomo e plasmídios (menores que o DNA cromossômico)
RIBOSSOMOS
Os ribossomos acham-se espalhados no interior da célula e conferem uma aparência granular ao citoplasma. Os ribossomos são constituídos por duas subunidades, 30S e 50S, que ao iniciar a síntese protéica reúnem-se formando a partícula ribossômica completa de 70S. Embora o mecanismo geral da síntese protéica das células procarióticas e eucarióticas seja o mesmo, existem diferenças consideráveis em relação a biossíntese e estrutura dos ribossomos.
GRÂNULOS DE RESERVA
As células procarióticas não apresentam vacúolos, porém podem acumular substâncias de reserva sob a forma de grânulos constituídos de polímeros insolúveis. São comuns polímeros de glicose (amido e glicogênio), ácido beta-hidroxibutírico e fosfato. Estes grânulos podem ser evidenciados pela microscopia óptica, utilizando colorações específicas.
MESOSSOMOS
Este termo se refere a invaginações da membrana celular, que tanto podem ser simples dobras como estruturas tubulares ou vesiculares.
Diversas funções têm sido atribuídas aos mesossomos, tais como:
papel na divisão celular e na respiração.
CROMOSSOMO
As bactérias apresentam um cromossomo circular, que é constituído por uma única molécula de DNA bicatenário, tendo sido também chamado de corpo cromatínico. é possível às vezes, evidenciar mais de um cromossomo numa bactéria em fase de crescimento uma vez que a sua divisão precede a divisão celular. O cromossomo bacteriano contém todas as informações necessárias à sobrevivência da célula e é capaz de auto-replicação.
PLASMÍDEOS
Existe ainda no citoplasma de muitas bactérias, moléculas menores de DNA, também circulares, cujo os genes não codificam características essenciais, porém muitas vezes conferem vantagens seletivas à bactéria que as possui. Estes elementos extra- cromossômicos, denominados plasmídeos são autônomos, isto é, são capazes de autoduplicação independente da replicação do cromossomo e podem existir em número variável no citoplasma bacteriano.
