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ALCANCE - Reino Monera - Bactérias
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Bactérias e Archeas
Introdução
Os seres procariontes se constituem de células procarióticas, também chamadas de protocélulas que são muito diferentes das eucarióticas. A sua principal característica é a ausência de carioteca individualizando o núcleo celular, pela ausência de alguns organelas e pelo pequeno tamanho que se acredita que se deve ao fato de não possuírem compartimentos membranosos originados por evaginação ou invaginação. Também possuem DNA na forma de um anel não-associado a proteínas (como acontece nas células eucarióticas, nas quais o DNA se dispõe em filamentos espiralados e associados à histonas).
Bactérias
Bactérias
Bactérias
As bactérias (do grego bakteria: 'bastão') são encontrados em todos os ecossistemas da Terra e são de grande importância para a saúde, para o ambiente e a economia. As bactérias são encontradas em qualquer tipo de meio: mar, água doce, solo, ar e, inclusive, no interior de muitos seres vivos.
Importância
Importância das bactérias
Exemplos da importância das bactérias:
na decomposição de matéria orgânica morta. Esse processo é efetuado tanto aeróbia, quanto anaerobiamente;
- agentes que provocam doença no homem;
- em processos industriais, como por exemplo, os lactobacilos, utilizados na indústria de transformação do leite em coalhada;
- no ciclo do nitrogênio, em que atuam em diversas fases, fazendo com que o nitrogênio atmosférico possa ser utilizado pelas plantas;
- em Engenharia Genética e Biotecnologia para a síntese de várias substâncias, entre elas a insulina e o hormônio de crescimento.
Estrutura
Estrutura das bactérias
Bactérias são microorganismos unicelulares, procariotos, vivendo isolada ou colôniais. A célula bacteriana contém os componentes celulares fundamentais: membrana plasmática, hialoplasma, ribossomos e cromatina (molécula de DNA circular).
A região ocupada pelo cromossomo bacteriano costuma ser denominada nucleoide. Externamente à membrana plasmática existe uma parede celular (membrana esquelética, de composição química específica de bactérias).
É comum existirem plasmídios - moléculas de DNA não ligada ao cromossomo bacteriano - espalhados pelo hialoplasma. Plasmídios costumam conter genes para resistência a antibióticos.
Algumas bactérias possuem, externamente à parede bacteriana, um envoltório chamado de cápsula.
A parede bacteriana reveste externamente a membrana plasmática, e é constituída de uma substância química exclusiva das bactérias conhecida como mureína.
Formas das bactérias
Nutrição
Nutrição das bactérias
Se há um grupo de seres que apresenta grande diversidade metabólica, certamente é o das bactérias.
Existem espécies heterótrofas e espécies autótrofas. Dentre as primeiras, destacam-se as parasitas, as decompositoras de matéria orgânica e as que obtêm matéria orgânica de outros seres vivos, com os quais se associam sem prejudicá-los. A digestão é extracorpórea. Dentre as autótrofas, existem espécies que produzem matéria orgânica por fotossíntese (cianobactérias) e outras que produzem por quimiossíntese (sulfobactérias).
Para a obtenção de energia, as bactérias realizam respiração aeróbia e respiração anaeróbia (fermentação).
Utilização do oxigênio
Reprodução
A reprodução entre as bactérias pode ser assexuada ou sexuada
Reprodução assexuada
É o tipo de reprodução que não envolve aumento de variabilidade genética. Processo rápido e com pouco gasto energético.
Reprodução assexuada
Bipartição ou cissiparidade
Bipartição ou cissiparidade
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.
Esporulação
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.
Os esporos são muito resistentes ao calor e, em geral, não morrem quando expostos à água em ebulição.
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
Mecanismos de reprodução que propiciam o aumento de variabilidade genética. Processos mais lentos se comparados à reprodução assexuada.
São classificados em: Conjugação, Transdução e Transformação.
Conjugação
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.
Transdução
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.
Transformação
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
Archeas
A separação entre os domínios bacteria e archaea ocorreu em 1977, quando o microbiólogo Carl Woese (1928-2012) verificou que, a partir de seus trabalhos comparativos de sequências de DNA de diversos organismos, era possível separá-los em três grandes grupos distintos: bacteria, archaea e eukarya. Nessa divisão, são consideradas a composição do RNA ribossômico, estrutura da parede celular e metabolismo.
Algumas características morfológicas das arqueias são semelhantes às das bactérias, incluindo o fato de serem procariotas, porém determinadas características podem ser encontradas em eucariotas ou em bactérias, como o fato de possuírem um único cromossomo circular (como as bactérias) e a possibilidade de seus cromossomos terem mais do que uma origem de replicação (como os eucariotas).
Algumas das diferenças entre os reinos arquea e bacteria são as seguintes: arqueias não possuem peptidoglicanos na parede celular, têm a capacidade de produzir metano como resíduo do metabolismo (filo euryarchaeota - metanogénios) e podem sobreviver em ambientes extremos de vida.
Compostagem
Decomposição aeróbia de resíduos orgânicos sólidos (restos de vegetais, casca de ovo, etc.) em locais denominados composteiras.
O composto resultante é rico em nutrientes minerais e húmus (matéria orgânica parcialmente decomposta) e é utilizado como adubo.
. O composto depositado no solo:
- aumenta a capacidade de retenção de água;
- aumenta a fertilidade do solo, pois é rico em nutrientes inorgânicos;
- diminui o risco de erosão;
- favorece a manutenção da vida no solo, como fungos, bactérias, insetos e minhocas.
Metanogênese
As arqueas metanogênicas produzem gás metano (CH4) como um subproduto de seu metabolismo.
A decomposição anaeróbia de resíduos orgânicos produz substâncias empregadas na metanogênese.
O metano produzido em aterros sanitários, biodigestores e estações de tratamento de esgoto é utilizado como fonte de energia renovável (biogás).
Doenças
Doenças
Gonorría - Neisseria gonorrhoeae
Hanseníase - Mycobacterium leprae
Leptospirose - Leptospira sp
Micoplasmose - Mycoplasma sp
Peste negra - Yersinia pestis
Pneumonia - Streptococcus, Staphylococcus, Mycoplasma
Salmonelose - Salmonella enterica
Sífilis - Treponema pallidum
Tétano - Clostridium tetani
Tifo endêmico - Rickettsia typhi
Tipo epidêmico - Rickettsia prowazekii
Tracoma - Chlamydia trachomatis
Tuberculose - Mucobacterium tuberculosis
Úlcera - Helicobacter pylori
Anthraz - Bacillus anthracis
Botulismo - Clostridium botulinum
Brucelose - Brucella sp
Cancro mole - Haemophilus ducreyi
Cárie - Streptococcus mutans
Cistite - Escherichia coli
Clamídia - Chlamydia sp
Cólera - Vibrio cholerae
Coqueluche - Bordetella pertussis
Disenteria bacilar - Shigella sp
Difteria - Corynebacterium diphtheriae
Erisipela, Escarlatina e faringite- Streptococcus pyogenes
Febre maculosa - Rickettsia rickettsii
Febre Q - Coxiella burnetii
Febre tifóide - Salmonella typhi
Botulismo
Agente etiológico - Clostridium botulinum
Transmissão - Ingestão de alimentos contaminados com a toxina
Sintomas - bloqueio da transmissão de pulsos nervosos, paralisia e até óbito
Tratamento - uso do soro anti-botulinico (SAB)
Profilaxia - não consumir alimentos em conserva com latas estufadas, vidros embaçados, com alteração de cor, cheio e consistência.
Cólera
Agente etiológico - Vibrio cholerae
Transmissão - Ingestão de água e alimentos - transmissão oral-fecal
Sintomas - vômitos, diarréia, desidratação e falência renal
Tratamento - reidratação e antibióticos
Profilaxia - tratar os doentes para impedir a contaminação do meio ambiente, lavar os alimentos adequadamente, ingerir água filtrada ou fervida.
Febre Maculosa
Agente etiológico - Rickettsia rickettsii
Transmissão - Picada do carrapato Amblyomma - carrapato estrela
Sintomas - febre, dor de cabeça, náusea, vômitos, diarréia, gangrena, paralisa dos membros e respiratória
Tratamento - antibióticos
Profilaxia - evitar locais com existência do carrapato
Hanseníase
Agente etiológico - Mycobacteruim leprae
Transmissão - Vias aéreas, contato com gotículas de saliva ou secreções nasais
Sintomas - manchas na pele, perda de sensibilidade e dormência em partes do corpo, caroços e inchaços nas regiões afetadas
Tratamento - antibiótico específico (tratamento de longa duração)
Profilaxia - hábitos de higiene, tratamento de doentes.
Leptospirose
Agente etiológico - Leptospira interrogans
Transmissão - penetração das bactérias pela pele por contato água ou urina contaminada ou ingestão de alimentos ou água contaminada.
Sintomas - pode ser assintomática ou febre alta, dor de cabeça e muscular, manchas vermelhas pelo corpo, icterícia, hemorragias e insuficiência renal.
Tratamento - antibiótico específico e acompanhamento do volume urinário e função renal
Profilaxia - saneamento básico, água tratada, lavar alimentos, controle de roedores, evitar contato com água de enchentes.
Peste bubônica
Agente etiológico - Yersinia pestis
Transmissão - picadas de pulgas que se contaminaram com sangue de roedores e secreções respiratórias dos doentes
Sintomas - febre alta, calafrios, dores musculares, manchas na pele, necrose dos membros, falta de ar e expectoração sanguinolenta.
Tratamento - antibiótico específico e medicamentos para tratar os sintomas
Profilaxia - tratamento dos doentes, evitar contato com doentes, saneamento básico, controle da população de pulgas e ratos.
Sífilis
Agente etiológico - Treponema pallidum
Transmissão - através de relação sexual sem uso de preservativo, transfusão de sangue e via congênita.
Sintomas - 3 estágios - 1º formação de ferida indolor (cancro duro) - 2º cerca de seis semanas da infecção surge febre, dores de cabeça, ínguas e manchas vermelhas na palma das mãos e sola dos pés. - 3º danos no sistema nervoso, olhos e coração.
Tratamento - antibiótico específico.
Profilaxia - uso de preservativos, fiscalização banco de sangue e exame nas gestantes.
Tétano
Agente etiológico - Clostridium tetani
Transmissão - penetração de esporos da bactérias em cortes, lesões arranhaduras e também pela contaminação do cordão umbilical.
Sintomas - toxina ataca o sistema nervoso provocando fortes contrações musculares.
Tratamento - higienização e esterilização dos ferimentos, sedação do paciente, administração do soro antitetânico. Alta letalidade.
Profilaxia - higienização dos ferimentos, cuidados com recém nascido e vacinação.
Tuberculose
Agente etiológico - Mycobacterium tuberculosis
Transmissão - contato com secreções respiratórias dos pacientes.
Sintomas - emagrecimento, febre, dor no peito, fadiga, tosse intensa e escarro sanguinolento.
Tratamento - administração de 3 tipos de antibióticos de maneira simultânea
Profilaxia - vacinação, evitar contato com doentes, pasteurização do leite.