Bactérias
As bactérias são seres unicelulares e procariontes, que fazem parte do Reino Monera. Existem milhares de espécies conhecidas que apresentam formas, habitats e metabolismo diferentes.
As bactérias podem viver no ar, na água, no solo, dentro de outros seres vivos, e até em locais de altas pressões e condições completamente inóspitas à maioria dos seres vivos.
Alguns desses microrganismos são causadores de doenças, mas também há bactérias com grande importância ecológica e econômica.
Importância das bactérias e suas funções
Toda a diversidade das bactérias também demonstra uma diversidade de funções. Vejamos a seguir:
- Renovação de nitrogênio no ambiente. Na natureza, as bactérias participam do Ciclo do Nitrogênio, ajudando em diversas etapas.
- Produção de alimentos. As bactérias são utilizadas na fabricação de iogurtes, queijos e coalhadas, em que se utiliza os lactobacilos.
- Produção de remédios e suplementos. Na indústria farmacêutica, são produzidos antibióticos e vitaminas a partir de bactérias.
- Desenvolvimento da engenharia genética. É possível usar bactérias geneticamente modificadas para produzir proteínas humanas, como hormônio do crescimento e insulina.
- Biorremediação de ambientes. É possível introduzir bactérias do gênero Pseudomonas em ambientes poluídos para descontaminação. Esse processo recebe o nome de biorremediação, pois as bactérias agem oxidando compostos orgânicos nocivos e tornando-os inofensivos.
Saiba mais sobre a biorremediação.
Morfologia bacteriana e tipos de bactérias
As bactérias podem apresentar diferentes formas: esféricas, de bastões, espiraladas, de vírgula, entre outras. Observe a seguir exemplos de bactérias e os formatos de cada ser.
Conforme podemos observar na imagem, de acordo com a forma ou morfologia, as bactérias recebem uma designação específica:
- Cocos: são esféricos ou arredondados;
- Bacilos: são alongados e cilíndricos;
- Espirilos: são longos, espiralados e deslocam-se por meio de flagelos;
- Espiroquetas: são espiralados e deslocam-se com movimentos ondulatórios;
- Vibriões: apresentam aspecto de vírgula.
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Estrutura da célula bacteriana
A célula da bactéria é formada basicamente por: material genético, citoplasma, ribossomos, membrana plasmática, parede celular e, em alguns casos, cápsula.
A célula bacteriana é procariótica, ou seja, o material genético fica disperso no citoplasma e é constituído de uma molécula circular de DNA, chamada nucleoide.
Além do nucleoide, pode haver também moléculas adicionais de DNA circular, os plasmídeos. A presença dos plasmídeos ajuda a defender as bactérias da ação de antibióticos, pois contêm genes resistentes.
Também estão espalhados no citoplasma diversos ribossomos que produzem proteínas. Os flagelos são estruturas responsáveis pela locomoção e as fímbrias pela adesão ou troca de DNA dependendo do tipo de bactéria.
Revestindo a célula bacteriana está a membrana plasmática, que delimita o citoplasma e mais externamente um envoltório rígido, a parede bacteriana ou membrana esquelética, que protege a célula contra a entrada de água por osmose, que faria a bactéria estourar.
Em algumas bactérias pode haver ainda uma camada mais externa chamada cápsula, que protege da desidratação, defende de ataques de bacteriófagos e de serem fagocitadas e ainda auxilia a fixação às células dos hospedeiros.
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Reprodução das bactérias
A reprodução das bactérias é assexuada, geralmente por divisão binária (ou fissão binária), em que o cromossomo é duplicado e depois a célula se divide ao meio originando duas bactérias idênticas.
É um processo extremamente rápido, o que explica a rápida proliferação bacteriana em infecções, por exemplo.
Outro modo é através da esporulação, que acontece em condições adversas como falta de água e nutrientes, calor extremo, entre outras.
Nesse caso, a célula sofre um espessamento do envoltório e interrompe o metabolismo, formando assim um esporo chamado endósporo. Esse endósporo é capaz de viver em completa inatividade por anos.
Clostridium tetani, causadora do tétano e Bacillus anthracis, que provoca o carbúnculo ou Anthrax, são exemplos de bactérias que produzem endósporos e vivem por muitos anos inativos no solo.
Ao penetrarem no interior do corpo humano ou de um animal (ambiente anaeróbico) passam por uma desesporulação e voltam à forma normal, infectando o corpo do hospedeiro.
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Recombinação genética nas bactérias
Embora não realizem reprodução sexuada, as bactérias podem realizar processos de recombinação genética em que produzem novos indivíduos com características diferentes do indivíduo original.
São 3 tipos de processos em que há a mistura do material genético: conjugação bacteriana, transformação bacteriana e transdução bacteriana.
Na conjugação bacteriana há transferência direta de DNA de uma bactéria a outra, através das fímbrias sexuais, que são filamentos mais longos que as fímbrias normais.
Neste caso, há a formação de uma ponte citoplasmática para a transferência da cópia do DNA ou do plasmídeo da bactéria doadora para uma bactéria receptora, onde ocorre uma recombinação gênica.
A transformação bacteriana consiste na absorção de fragmentos de moléculas de DNA dispersos no meio e posterior incorporação dos mesmos ao DNA bacteriano.
Sob certas condições, qualquer tipo de DNA pode ser incorporado ao DNA bacteriano, desde que tenham semelhanças. Essa característica permite que os cientistas utilizem as bactérias em experimentos de engenharia genética.
Na transdução bacteriana ocorre transferência de fragmentos do material genético através de bacteriófagos (tipos de vírus infectantes de bactérias). Os bacteriófagos costumam injetar seu material genético na célula bacteriana e assim se multiplicar.
Entretanto, durante esse processo pode acontecer a incorporação de segmentos de DNA da bactéria hospedeira e posterior liberação desses fragmentos na bactéria receptora, assim que o bacteriófago for infectar outra bactéria. Havendo recombinação genética entre os materiais surgem novas características.
Metabolismo bacteriano
O metabolismo corresponde ao conjunto de reações necessárias para manter os organismos vivos.
As bactérias podem ser classificadas em fototróficas ou quimiotróficas, de acordo com a fonte de energia que utilizam, e também ser autotróficas ou heterotróficas, de acordo com a fonte de carbono empregado na produção de matérias orgânicas.
Assim sendo, se unirmos essas características elas podem ser:
Bactérias Fotoautotróficas: são as bactérias capazes de produzir o próprio alimento pela fotossíntese, usando o gás carbônico (fonte de carbono) e a luz (fonte de energia). As cianobactérias pertencem a esse grupo.
Bactérias Fotoheterotróficas: utilizam apenas a luz como fonte de energia, mas não são capazes de sintetizar moléculas orgânicas (não fazem fotossíntese), tendo que absorver do meio o seu alimento. Essas são as bactérias anaeróbias.
Bactérias Quimioautotróficas: usam como fonte de energia as reações de oxidação de compostos inorgânicos, produzindo assim o próprio alimento através de quimiossíntese. Pertencem a esse grupo as Nitrobacter e Nitrossomonas que participam do Ciclo do Nitrogênio.
Bactérias Quimioheterotróficas: as fontes de energia e também de carbono usadas são moléculas orgânicas que elas absorvem através do alimento. Nesse grupo estão as bactérias saprofágicas, que atuam como decompositoras de matéria orgânica morta (animais e vegetais mortos) e as parasitas que provocam doenças.
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BATISTA, Carolina. Bactérias. Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/bacterias/. Acesso em: