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Bactérias

As bactérias

As bactérias são os mais pequenos e mais antigos organismos conhecidos: o seu diâmetro varia entre 0,5 e 10 milésimos de milímetro, e o seu aparecimento na Terra data de há mais de 3,4 mil milhões de anos.

A extraordinária adaptabilidade, que lhes permite alimentar-se de todo o tipo de substâncias, aliada à grande velocidade de replicação, faz com que as bactérias sejam a forma de vida mais difundida no nosso planeta: estima-se que a sua massa corresponda a um valor 5 a 25 vezes superior à de todos os animais terrestres e marinhos no seu conjunto.

As bactérias são organismos procariontes e, por isso, não têm núcleo e possuem um único cromossoma em forma de anel.

Para se reproduzirem, recorrem a um processo muito mais simples do que o utilizado pelos eucariontes: aumentam de volume e duplicam o ADN; em seguida, a membrana plasmática reduz-se aproximadamente para metade, fecha-se e separa as duas células-filhas.

Alguns tipos de bactérias têm capacidade para trocar entre si parte do seu património genético, à semelhança do que fazem os organismos que se reproduzem sexualmente.

Isso acontece, por exemplo, quando duas bactérias se aproximam e uma das duas duplica uma parte do seu ADN, transferindo-o para a outra mediante um pequeno canal de ligação. Desta forma, a bactéria receptora pode adquirir novas capacidades, como por exemplo a resistência a determinados antibióticos.

Condições ambientais que lhes sejam desfavoráveis podem impedir a proliferação das bactérias, ou até matá-las. Para se defenderem, algumas delas podem transformar-se em esporos, ou seja, recobrir-se de várias camadas de materiais resistentes a agressões químicas ou ao calor e, nalguns casos, até à fervura. Alguns esporos que ficaram milhões de anos em depósitos fósseis, germinaram após terem sido colocados num ambiente adequado.

B. Gallavotti

VIDA UNICELULAR

As pessoas gostam de pensar que são a forma de vida mais bem sucedida da Terra, o resultado de biliões de anos de evolução por selecção natural, que aperfeiçoa sempre os indivíduos sobre os quais opera. Isto é errado. A evolução não visa aperfeiçoar seja o que for, visa produzir muitos descendentes que transportem cópias dos seus genes para as gerações futuras.

Com este critério, as formas de vida mais bem sucedidas na Terra são as formas de vida unicelulares, microorganismos que andam pelo mundo há biliões de anos, sem ter tido de alterar a sua forma básica. Em cada estádio da evolução, as espécies bem sucedidas adaptam-se soberbamente aos seus nichos ecológicos e mantêm-se sem alterações. Nós somos descendentes de um longo processo de defeitos e rejeições evolutivas, os indivíduos que foram menos bem sucedidos nesses nichos particulares e tiveram de ocupar outros. Veja-se a transição do mar para a terra. Os peixes mais bem sucedidos mantiveram-se como peixes - não havia pressão para se moverem para a terra. Foram os peixes menos bem sucedidos, que foram obrigados a deslocar-se para os baixios, que encontraram uma nova forma de vida tornando-se anfíbios. Em seguida, os anfíbios menos bem sucedidos foram expulsos da água e tiveram de se transformar em répteis, e assim sucessivamente.

Entretanto, as bactérias simples estavam a fazer o que sempre tinham feito - sobreviver, reproduzindo-se e enchendo abundantemente todos os nichos disponíveis.

Parentes próximos das primeiras bactérias, organismos com uma única célula que não têm sequer um núcleo central onde armazenar o ADN, são os organismos mais abundantes e mais espalhados na Terra.

Apesar da forma como os organismos unicelulares se reproduzem, por simples fissão produzindo duas células filhas que são idênticas à mãe, não é realmente verdade dizer que hoje as células à nossa volta são descendentes da bactéria original.

Num certo sentido, algumas das bactérias individuais que vivem hoje na Terra são as mesmas células individuais que tem estado aqui há vários biliões de anos.

Jonh Gribbin

VIDA OCULTA

As formas de vida mais abundantes na Terra não são visíveis pelo homem a olho nu.

As bactérias rodeiam-nos por toda a parte - crescem sobre e dentro de todos os outros seres vivos e também no solo, nos charcos, nos rios, lagos e oceanos, em fontes de água a ferver e nas escuras e frias profundezas do mar.

Foram provavelmente as primeiras formas de vida deste planeta e sobreviverão talvez a tudo o resto. Algumas são letais para o homem, mas sem outras a vida não poderia continuar, pois decompõem matéria orgânica morta e reciclam elementos essenciais de que todas as plantas e animais necessitam.

Todos os seres vivos são constituídos por células, podendo ser unicelulares, como as bactérias, os protozoários e algumas algas, ou pluricelulares, como as plantas e os animais.

As bactérias e os seus parentes próximos são designados por procariontes, para denotar a sua estrutura interna simples e para os distinguir das plantas, animais e fungos mais complexos (eucariontes).

Em tamanho, as bactérias podem ir desde menos de um milionésimo de metro até cerca de meio milímetro de comprimento.

Surgem em variações de três formas básicas: esférica, alongada e espiralada.

Embora as bactérias sejam exclusivamente unicelulares, algumas agregam-se em estruturas temporárias complexas.

As bactérias multiplicam-se por simples divisão celular.

De que vivem as bactérias

Para viver, todo o ser vivo necessita não só de uma fonte de energia mas também de uma fonte de átomos de carbono (base de todas as moléculas orgânicas) e de outros átomos essenciais, como o azoto, o fósforo, o hidrogénio e o oxigénio.

As bactérias são muito mais versáteis do que as plantas e os animais no que se refere a substâncias que podem utilizar para estes fins. Para quase todos os compostos orgânicos, e até para a maioria dos pesticidas produzidos e produtos químicos industriais fabricados pelo homem, existe algures uma bactéria que o pode decompor e utilizá-lo como alimento.

Nas cianobactérias existe um processo de fotossíntese muito semelhante ao das plantas verdes.

Em contraste, as bactérias heterotróficas, como a Escherichia coli, residente habitual do intestino humano, precisam de substâncias orgânicas já prontas, que decompõem, extraindo energia e voltando a reunir as subunidades químicas sob a forma de um novo material de construção para as suas células. Algumas heterotróficas precisam de oxigénio para respirar, de um modo muito semelhante ao das células vegetais e animais.

Outras utilizam a fermentação para decompor os seus nutrientes sem oxigénio.

A causa da deterioração

As bactérias absorvem pequenas moléculas de nutrientes, como os açúcares, os aminoácidos e os ácidos gordos, diretamente através da sua membrana celular.

As moléculas maiores, como as das proteínas, amido, a celulose das paredes celulares das plantas, etc., são, em primeiro lugar, fraccionadas em compostos mais simples fora da célula. Este trabalho é feito pelas enzimas digestivas que são libertadas pela bactéria. O apodrecimento habitual da carne, da fruta e dos vegetais é muitas vezes devido à ação de bactérias.

Outra característica das bactérias é a sua capacidade de fixarem o azoto atmosférico, extraindo azoto do ar e convertendo-o em compostos amoniacais, que as plantas podem utilizar.

No entanto, o que as bactérias podem fazer naturalmente, os químicos só conseguem reproduzir a temperaturas e pressões extremamente elevadas.

Velocidade de reprodução

Um fator-chave do êxito das bactérias é a sua capacidade de se reproduzirem rapidamente, propriedade que é utilizada em todo o seu potencial na engenharia genética comercial. Em condições favoráveis, a E. coli pode duplicar-se de 30 em 30 minutos. Num dia, uma única célula pode, teoricamente, dar origem a mais de oito milhões de novas células.

Contudo, no mundo real as bactérias não tomaram o poder devido a vários predadores naturais - como os protozoários -, que reduzem o seu número em biliões por dia, e porque o seu crescimento é limitado pelo alimento e espaço disponíveis.

Luke S. e outros

PARA QUE SERVEM AS BACTÉRIAS

As bactérias são organismos extremamente adaptáveis e, por isso, capazes de viver em qualquer ambiente da Terra. Estão presentes na atmosfera, até uma altitude de 32 000 metros, e no interior da superfície terrestre, até uma profundidade de 3000 metros. Há ainda espécies que vivem nas fontes quentes das profundidades oceânicas, onde a temperatura ronda os 100°C e a pressão é de 265 atmosferas, enquanto que outras conseguiram adaptar-se a ambientes extremamente ácidos ou alcalinos.

Com efeito, as bactérias conseguem abastecer-se da energia de que precisam de formas muito mais variadas do que os organismos superiores.

Algumas bactérias conseguem obter os alimentos através da fotossíntese, tal como os vegetais, outras são parasitas e provocam doenças mais ou menos graves tanto nas plantas como nos animais (basta pensar na tuberculose ou na peste, por exemplo), mas a sua maioria alimenta-se de qualquer tipo de substância orgânica.

Ao decomporem todos os produtos dos outros organismos vivos, que doutro modo se extinguiriam, as bactérias permitem a recuperação dos minerais neles contidos.

Sem as bactérias, qualquer forma de vida complexa, incluindo o ser humano, desapareceria rapidamente do nosso planeta.

B. Gallavotti

BACTÉRIAS RESISTENTES A FÁRMACOS

Até alguns cientistas, que não se especializaram em biologia, por vezes não conseguem compreender como funciona a evolução. Os químicos que inventaram novos pesticidas parecem ter ficado espantados, quando verificaram que os insetos desenvolviam resistências aos pesticidas e, recentemente, têm circulado muitas histórias espantosas sobre "superbacilos", bactérias resistentes à penicilina e a outros fármacos que costumavam ser altamente eficazes contra o mesmo tipo de bactérias. Para um biólogo, no entanto, isto é apenas um exemplo do funcionamento da evolução.

Quando se utiliza um fármaco para tratar uma determinada doença, ele mata todas as bactérias susceptíveis a esse fármaco e o doente recupera. Mas, por definição, se algumas bactérias sobreviverem ao fármaco, serão precisamente as mais resistentes a esse fármaco.

Quanto mais bactérias susceptíveis forem mortas, mais oportunidades têm as bactérias resistentes de se reproduzirem e transmitirem as características genéticas que as tornam resistentes ao fármaco.

As bactérias reproduzem-se muito mais rapidamente do que os seres humanos, pelo que não é surpreendente para um biólogo evolucionista que, numa questão de anos ou décadas, todas as bactérias que causam aquela doença particular tenham desenvolvido resistência àquele fármaco particular.

É por isso que, agora, os médicos sabem que não devem prescrever antibióticos, a menos que sejam realmente necessários, a fim de retardar tanto quanto possível a evolução inevitável de micróbios resistentes. E é também por isso que determinado tratamento deve ser levado até ao fim, mesmo que o indivíduo comece a sentir-se melhor, a fim de acabar com quaisquer bactérias remanescentes, parcialmente resistentes ao seu sistema.

No entanto, há uma deliciosa ironia nesta história. Os fazendeiros de algodão no sul dos Estados Unidos, onde a resistência às ideias de Darwin atingiu o ponto mais alto, lutam todos os anos com as consequências dos efeitos da evolução nos seus próprios campos, onde as pragas de insetos são cada vez mais indiferentes aos pesticidas tradicionais.

Jonh Gribbin

Fonte: www.cientic.com

Bactérias

As bactérias são seres muito pequenos que, em sua maior parte, não podem ser vistos a olho nu.

Apesar de seu tamanho, elas se multiplicam em grande velocidade, e, muitas delas, conhecidas como germes, são prejudiciais a saúde do homem, pois podem causar inúmeras doenças.

Elas se encontram por toda parte, e há milhares delas no ar, na água, no solo e, inclusive, em nossos corpos.

Contudo, nem todas são maléficas, há aquelas que desempenham papéis extremamente úteis para muitas formas de vida, inclusive para os seres humanos.

No caso de plantas, como as ervilhas, elas se beneficiam desta forma de vida, que habita em suas raízes dentro de pequenos caroços, em seu crescimento através da substância química que estas bactérias produzem.

No solo existem bactérias que podem ser benéficas de várias maneiras, uma delas é ajudar as folhas velhas das plantas a apodrecerem fornecendo alimento às novas plantas.

Entretanto, há certas bactérias que são daninhas aos vegetais prejudicando-os a ponto de destruí-los.

No caso dos seres humanos, elas podem ser combatidas através do uso de antibióticos, que, quando usados conforme orientação médica, tem efeito eficaz sobre os germes prejudiciais a saúde.

Caso contrário, elas aumentarão rapidamente ampliando o número de colônias. Em muitos casos, elas podem ser transferidas de pessoas para pessoas.

Podemos citar como principais tipos de bactérias

Cocos (formato arredondado); Bacilos (alongadas em forma de bastonetes); Espirilos (formato espiralado) e Vibriões (possuem formato de virgulas).

Até 300 anos atrás, ninguém sabia da existência deste tipo de vida, foi um holandês chamado Leeuwenhoek que as observou pela primeira vez.

Em 1865, Louis Pasteur, através de seus estudos e observações, descobriu como elas se multiplicam e causam doenças.

Contudo, os estudos desta forma de vida só foram mais precisos depois que Roberto Koch, em 1870, descobriu como colori-las e mantê-las vivas em uma espécie de geléia que ele mesmo criou.

Desta forma, elas poderiam ser observadas por mais tempo e também de formas diferentes, fato que permitiria um conhecimento mais completo e aprofundado deste tipo de vida.

Principais doenças causadas por bactérias

Tuberculose: causada pelo bacilo Mycobacterium tuberculosis.

Hanseníase (lepra): transmitida pelo bacilo de Hansen (Mycobacterium lepra).

Difteria: provocada pelo bacilo diftérico.

Coqueluche: causada pela bactéria Bordetella pertussis.

Pneumonia bacteriana: provocada pela bactéria Streptococcus pneumoniae.

Escarlatina: provocada pelo Streptococcus pyogenes.

Tétano: causado pelo bacilo do tétano (Clostridium tetani).

Leptospirose: causada pela Leptospira interrogans.

Tracoma: provocada pela Chlamydia trachomatis.

Gonorréia ou blenorragia: causada por uma bactéria, o gonococo (Neisseria gonorrhoeae).

Sífilis: provocada pela bactéria Treponema pallidum.

Meningite meningocócica: causada por uma bactéria chamada de meningococo.

Cólera: doença causada pela bactéria Vibrio cholerae , o vibrião colérico.

Febre tifóide: causada pela Salmonella typhi.

Fonte: www.vestibulareconcursos.com

Bactérias

Reprodução das Bactérias

A reprodução mais comum nas bactérias é assexuada por bipartição ou cissiparidade. Ocorre a duplicação do DNA bacteriano e uma posterior divisão em duas células.

As bactérias multiplicam-se por este processo muito rapidamente quando dispõem de condições favoráveis (duplica em 20 minutos).

A separação dos cromossomos irmãos conta com a participação dos mesossomos, pregas internas da membrana plasmática nas quais existem também as enzimas participantes da maior parte da respiração celular.

Bactérias

Repare que não existe a formação do fuso de divisão e nem de figuras clássicas e típicas da mitose. Logo, não é mitose.

Bactérias

Esporulação

Algumas espécies de bactérias originam, sob certas condições ambientais, estruturas resistentes denominadas esporos. A célula que origina o esporo se desidrata, forma uma parede grossa e sua atividade metabólica torna-se muito reduzida. Certos esporos são capazes de se manter em estado de dormência por dezenas de anos. Ao encontrar um ambiente adequado, o esporo se reidrata e origina uma bactéria ativa, que passa a se reproduzir por divisão binária.

Os esporos são muito resistentes ao calor e, em geral, não morrem quando expostos à água em ebulição. Por isso os laboratórios, que necessitam trabalhar em condições de absoluta assepsia, costumam usar um processo especial, denominado autoclavagem, para esterilizar líquidos e utensílios. O aparelho onde é feita a esterilização, a autoclave, utiliza vapor de água a temperaturas da ordem de 120ºC, sob uma pressão que é o dobro da atmosférica. Após 1 hora nessas condições, mesmo os esporos mais resistentes morrem.

A indústria de enlatados toma medidas rigorosas na esterilização dos alimentos para eliminar os esporos da bactéria Clostridium botulinum. Essa bactéria produz o botulismo, infecção frequentemente fatal.

Reprodução 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.

Transformação

Na transformação, a bactéria absorve moléculas de DNA dispersas no meio e são incorporados à cromatina. Esse DNA pode ser proveniente, por exemplo, de bactérias mortas. Esse processo ocorre espontaneamente na natureza.

Os cientistas têm utilizado a transformação como uma técnica de Engenharia Genética, para introduzir genes de diferentes espécies em células bacterianas.

Bactérias

Transdução

Na transdução, moléculas de DNA são transferidas de uma bactéria a outra usando vírus como vetores (bactériófagos). Estes, ao se montar dentro das bactérias, podem eventualmente incluir pedaços de DNA da bactéria que lhes serviu de hospedeira. Ao infectar outra bactéria, o vírus que leva o DNA bacteriano o transfere junto com o seu. Se a bactéria sobreviver à infecção viral, pode passar a incluir os genes de outra bactéria em seu genoma.

Bactérias

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 protéicos, 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.

Bactérias

Bactérias

 

ESTRUTURA DA CÉLULA BACTERIANA

A PAREDE BACTERIANA

As bactérias apresentam um envoltório rígido, a parede bacteriana, que determina a forma da célula e a protege contra agressões físicas do ambiente. A parede evita, por exemplo, que a bactéria estoure quando colocada em água pura. Entretanto, se a célula bacteriana for colocada em ambiente de salinidade alta, ela se desidrata devido à osmose e morre. É por isso que se costumam salgar certos alimentos, tais como peixes( bacalhau, arenque etc.) e carnes (carne-seca, por exemplo) para preservá-los do ataque de bactérias.

Os antigos biólogos reuniam bactérias e plantas no mesmo reino, considerando que as células desses organismos têm paredes. Hoje, porém, sabe-se que a estrutura e a composição química das paredes difere muito em células bacterianas e vegetais.

Composição da parede bacteriana

O principal componente da parede bacteriana é uma substância chamada peptidoglicano, e não a celulose, como nas paredes das células vegetais. Peptidoglicanos são cadeias de moléculas de açúcar ligadas a pequenas cadeias de aminoácidos (oligopeptídios). Além dos peptidoglicano, podem existir outras características de cada espécie de bactéria.

Muitos antibióticos, entre eles a penicilina atuam impedindo que as bactérias formem as substâncias que compõem a parede.

Bactérias que nascem na presença do antibiótico não formam parede e morrem.

Cápsula

Algumas bactérias secretam substâncias pegajosas, que aderem à superfície externa da parede e formam um envoltório protetor, chamado cápsula ou capa.

Em alguns casos verificou-se que os defensores do corpo- os glóbulos brancos do sangue- têm mais dificuldade de englobar e destruir bactérias com cápsula do que bactérias sem cápsula. Isso explica por que muitas bactérias causadoras de doenças têm cápsula.

FLAGELOS BACTERIANOS

Muitas bactérias se movem graças ao batimento de flagelos, filamentos protéicos ligados à membrana e à parede celular.

Os flagelos bacterianos são movidos por verdadeiros motores moleculares, cujo princípio básico de funcionamento é semelhante ao dos motores elétricos convencionais: um rotor móvel que gira dentro de um anel fixo à incrível velocidade de até 15 mil rotações por minuto.

MEMBRANA E CITOPLASMA DA CÉLULA BACTERIANA

Sob a parede bacteriana localiza-se a membrana plasmática, de organização molecular, semelhante à das membranas de células eucariontes. Assim como estas, a membrana plasmática bacteriana é constituída por duas camadas de fosfolipídios, entremeadas de moléculas de proteínas.

O citoplasma da célula bacteriana é um líquido viscoso, constituído por proteínas dissolidas em água e por inúmeros tipos de pequenas moléculas e íons. Aí acontecem as milhares de transformações químicas que caracterizam a vida da bactéria. As proteínas, por exemplo, são fabricadas em pequenos grãos espalhados pelo citoplasma, os ribossomos. Uma única célula da bactéria Escherichia coli contém cerca de 15 mil ribossomos, cada um deles capaz de produzir uma molécula de proteína por minuto.

O MATERIAL GENÉTICO DA BACTÉRIA

Nucleóide

O cromossomo bacteriano é constituído por uma molécula circular de DNA, que fica mergulhada no líquido citoplasmático. A região onde se concentra o cromossomo é chamada nucleóide.

O cromossomo contém genes necessários ao crescimento e à reprodução da bactéria. As informações genéticas são traduzidas em moléculas de proteínas que constituem as diversas partes da célula e controlam o funcionamento celular, atuando como enzimas.

Plasmídios

Além do DNA presente no nucleóide, a célula bacteriana pode ainda conter moléculas adicionais de DNA, chamadas plasmídios. Estes são bem menores do que a molécula de DNA que constitui o cromossomo, e sua presença não é essencial à bactéria.

A presença de plasmídios pode ser vantajosa para a bactéria. Entre outras vantagens, certos plasmídios contêm informações que permitem à bactéria degradar as moléculas de antibióticos que poderiam matá-las.

Fonte: br.geocities.com

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