Prof.: David Silveira

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1 Prof.: David Silveira

2 Reino Monera Bactérias e Cianobactérias. Procariontes. Apenas ribossomos como organóides. Revestimento: parede celular e membrana plasmática. Mesossomo: dobra da membrana onde ocorre produção de energia.

3 Reino Monera Heterótrofos (decompositores ou parasitas) ou Autótrofos (quimiossíntese e fotossíntese). Reprodução Assexuada: Cissiparidade ou Bipartição e Gemiparidade ou Brotamento. Reprodução Sexuada: Conjugação.

4 Tipos de Bactérias

5 Parede celular Bactéria Gram-Positiva Bactéria Gram-Negativa

6 Nutrição Bacteriana HETERÓTROFAS OU HETEROTRÓFICAS Alimentam-se do alimento que obtém parasitando seres vivos ou decompondo cadáveres. As bactérias parasitas são responsáveis pelo surgimento de inúmeras infecções em plantas e animais. As bactérias decompositoras são responsáveis pela reciclagem da matéria orgânica na natureza, pois catabolizam (desmancham) as moléculas mais complexas, tornando-as disponíveis na natureza para outras formas de vida.

7 AUTÓTROFAS OU AUTOTRÓFICAS Algumas bactérias possuem uma proteína, conhecida como bacterioclorofila, que capta a energia da luz para a síntese (fabricação) de glicose, são as bactérias fotossintetizantes: 6 CO H 2 S + energia da luz C 6 H 12 O H 2 O + 12 S Outras bactérias obtêm a energia para a síntese de glicose a partir de reações químicas, nesse caso, dizemos que são quimiossintetizantes: 2 NO -2 + O 2 2NO -3 + energia (a bactéria oxida o nitrato e obtém energia) 6 CO H + energia C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O (energia é usada na síntese da glicose)

8 Respiração Bacteriana Para sobreviver, as bactérias necessitam catabolizar (desmanchar) a glicose para a obtenção da energia acumulada em suas ligações químicas. Isso pode ser feito com ou sem o auxílio do oxigênio. Respiração anaeróbia ou fermentação: quando se cataboliza a glicose sem o auxílio do oxigênio C 6 H 12 O 6 2 C 3 H 6 O 3 + energia Respiração aeróbia: se o catabolismo da glicose é feito com o auxílio de oxigênio C 6 H 12 O O CO 2 + 6H 2 O + energia

9 A energia obtida é utilizada na regeneração do ADP para ATP. A fermentação fornece cerca de 33 calorias, o suficiente para converter 2 ADPs em ATPs. Já a respiração aeróbia permite a obtenção de aproximadamente 673 calorias, suficientes para converter 63 ADPs em ATPs. Ou seja, o catabolismo da glicose através da respiração aeróbia é muito mais proveitoso. Existem bactérias que são exclusivamente anaeróbias ou aeróbias, mas existem algumas que, na presença de oxigênio são aeróbias e se ele não estiver presente atuam como anaeróbias, são chamadas de anaeróbias facultativas.

10 Reprodução Bacteriana Reprodução assexuada - A forma de reprodução mais comum entre as bactérias é a bipartição ou cissiparidade. É muito simples: quando o ambiente está favorável, isto é, as condições de sobrevivência são boas, ocorre a duplicação do material genético bacteriano e a divisão da célula em duas. Isso permite que algumas bactérias se dividam a cada 10 minutos!

11 Reprodução Bacteriana Quando o ambiente está desfavorável à bactéria pode utilizar essa forma de reprodução para originar esporos (constituídos pelo material genético da bactéria envolto pela membrana plasmática e uma capa protetora), que lhes permite permanecer em latência durante períodos prolongados, até que as condições favoráveis se restabeleçam. Os esporos são resistentes à falta de umidade, temperaturas elevadas, radiação ultravioleta (em pequenas quantidades) e substâncias químicas, como o álcool. Isso acontece com o vírus da hepatite, por exemplo, e por isso causa uma grande preocupação nos profissionais da saúde, que buscam formas para garantir sua total eliminação do ambiente, para que um paciente com hepatite não contamine as outras pessoas que venham ao serviço de saúde. Bacillus anthracis - os esporos são esféricos e a forma vegetativa, em forma de bastão.

12 Reprodução Bacteriana Reprodução SEXUADA pode ocorrer com a transferência ou a incorporação de material genético, três tipos: TRANSFORMAÇÃO Quando uma bactéria absorve e incorpora fragmentos de material genético do meio. Ao reproduzir-se a bactéria passa a enviar também esse material genético às células filhas. TRANSDUÇÃO Ocorre auxiliada pela ação viral. O vírus, ao multiplicar-se dentro de uma bactéria pode encapsular fragmentos de DNA bacteriano e introduzi-lo em outra bactéria. Ao reproduzir-se a bactéria passa a enviar também esse material genético para as células filhas.

13 Reprodução Bacteriana CONJUGAÇÃO Quando ocorre a união citoplasmática entre bactérias, através de pequenas ligações (pontes). O DNA de uma bactéria é transferido à outra, que o incorpora. Isso normalmente ocorre com os plasmídeos (a bactéria portadora do plasmídeo transmite uma cópia à outra) - dessa forma uma bactéria resistente a um determinado antibiótico pode transmitir essa resistência às demais bactérias. Ao reproduzir-se a bactéria passa a enviar também esse material genético para as células-filhas. Bactérias efetuando a conjugação

14 Importância das Bactérias As bactérias representam a maior parte do material vivo deste planeta e também possuem capacidade extraordinária de reprodução. Deduz-se, portanto, que são as responsáveis pela maior parte das trocas químicas realizadas entre os seres vivos e o planeta. Elas desmancham as fezes e os cadáveres, devolvendo ao meio ambiente as moléculas que estavam na estrutura do organismo desses seres e na composição desses dejetos. Essa reciclagem fertiliza o solo e garante a continuidade da vida. Algumas bactérias podem fixar o nitrogênio atmosférico (N 2 ) em suas estruturas celulares. Outras liberam nitratos (NO -3 ) no solo, fertilizando-o. Veja o exemplo das bactérias do gênero Rhizobium, que vivem dentro das raízes das plantas leguminosas, fixam o nitrogênio atmosférico e fornecem compostos nitrogenados a essas plantas.

15 Importância das Bactérias A indústria farmacêutica utiliza bactérias para a produção de antibióticos e vitaminas. A indústria química emprega as bactérias na produção de acetona, metanol, butanol e outros. Os processos de tratamento de esgotos também utilizam as bactérias (anaeróbicas) no processo de degradação dos resíduos orgânicos. Nas usinas de reciclagem de lixo, são utilizadas na produção de adubos de compostagem. Atualmente há pesquisas para o desenvolvimento de bactérias que decomponham plásticos e outros derivados de petróleo. Antibiograma: em uma cultura de bactérias são colocados pequenos pedacinhos de papel contendo diferentes tipos e concentrações de antibióticos. Procura-se aqueles que tiveram o efeito mais significativo (maior halo de inibição).

16 Importância das Bactérias A moderna biotecnologia permitiu a modificação do material genético de algumas bactérias, fazendo com que elas passassem a produzir insulina para o tratamento da diabetes. Até a cirurgia plástica faz uso das bactérias. A toxina botulínica, produzida pelas bactérias da espécie Clostridium botulinum tem a capacidade de paralisar a musculatura, relaxando-a. É conhecida pelo nome comercial de Botox, muito usada pelos cirurgiões plásticos, em pequenas quantidades, para a atenuação de rugas e marcas de expressão e também para o tratamento de pessoas com paralisia cerebral. Podem ser usadas na produção de alimentos (Streptococcus e Lactobacillus - na produção de iogurtes, queijos, leites fermentados e outros; Corynebacterium produz o ácido glutâmico ou glutamato monossódico, vendido comercialmente como aji-no-moto; Acetobacter transforma o vinho em vinagre) e bebidas. Clostridium botulinum - produtor da toxina botulínica (Botox)

17 VACINAÇÃO É produzida a partir de partes da bactéria ou de bactérias enfraquecidas inativas, capazes de estimular nosso sistema imunológico a produzir anticorpos. Dentre as vacinas mais usadas estão: a tríplice bacteriana (DPT, composta por toxinas atenuadas do tétano e da difteria e bacilo morto encapsulado da coqueluche) e BCG (Bacilo Calmette e Guerin, uma cepa enfraquecida do bacilo da tuberculose) Se não tivermos sucesso na prevenção das doenças bacterianas, teremos que usar medicamentos específicos para destruir as bactérias, que são os antibióticos.

18 Na tabela abaixo, válida para todo território nacional, indica, de forma resumida, em que idade cada vacina obrigatória deve ser aplicada. Grupo / Idade Ao nascer 1 Vacinas BCG (contra a Tuberculose) + vacina contra a hepatite B (VHB) 1 mês Contra a hepatite B (VHB) 2 2 meses Tríplice bacteriana (DTP contra Difteria, tétano e coqueluche) + contra a poliomielite (OPV) 4 meses Tríplice bacteriana (DTP) + contra a poliomielite (OPV) 6 meses Tríplice bacteriana (DTP) + contra a poliomielite (OPV) + contra a hepatite B (VHB) + contra a febre amarela (FA) 9 meses Contra o Sarampo (VSPO) 12 meses Tríplice viral (TV contra sarampo, rubéola e caxumba) 15 meses Tríplice bacteriana (DTP) + contra a poliomielite (OPV) 10 a 11 anos 3 Contra a febre amarela (FA) + dupla adulto (DT contra tétano) 4 Puerpera Contra a rubéola (VCR) 5 Fonte: Programa Nacional de Imunizações: 25 anos. Brasília: Ministério da Saúde, pl41. 1-Caso a vacina BCG não tenha sido administrada na maternidade (primeiros dias de vida), aplicar na primeira visita ao serviço de saúde juntamente com a VHB. 2- Operacionalmente a segunda dose da VHB poderá ser administrada aos dois meses de idade, juntamente com a DTP e a OPV. 3- Reforço de dez em dez anos durante toda a vida. 4- Em gestantes e nos casos de ferimentos graves, o reforço será administrado cinco anos depois da última dose. 5- Caso a VCR não tenha sido aplicado na puerpera, na maternidade, administrá-la na primeira visita ao serviço de saúde.

19 ANTIBIÓTICOS Medicamentos produzidos especificamente para atuar nas células bacterianas, impedindo sua reprodução (bacteriostáticos) ou destruindo-as (bactericida). Um dos exames mais importantes (e menos realizado!) para a definição do tratamento de uma doença bacteriana é o antibiograma, que consiste em cultivar as bactérias que causam a doença na pessoa e testar qual antibiótico é mais efetivo para o tratamento. Mycobacterium tuberculosis coletado no escarro de um doente de tuberculose

20 Algas Cianofíceas O Conceito As algas cianofíceas também são chamadas de algas azuis. Estão entre os seres vivos mais comuns que podem ser encontrados nas águas dos lagos, rios e oceanos. Estrutura Celular É semelhante à das bactérias, com a presença da clorofila do tipo A, que pode ficar solta no citoplasma ou apoiada sobre membranas em camadas (lamelas). Estrutura celular de uma cianofícea

21 Algas Cianofíceas Nutrição As cianofíceas são autótrofas e fazem o processo da fotossíntese: 6 CO H energia da luz C 6 H 12 O O 2 O resíduo da fotossíntese é o gás oxigênio (O 2 ), cujo excedente (pois as algas azuis fazem respiração aeróbia), se mistura com a água e a atmosfera, repondo o consumo dos demais seres aeróbios e da combustão dos combustíveis. São responsáveis pela produção de quase todo Oxigênio presente na atmosfera terrestre. Reprodução A grande maioria das cianofíceas reproduz-se de forma assexuada, por bipartição ou cissiparidade. As colônias filamentosas de algas podem reproduzir-se assexuadamente por um processo chamado de hormogonia: pequenos fragmentos da colônia se separam, formando novos filamentos coloniais. Em condições desfavoráveis as cianofíceas formam os acinetos, semelhantes aos esporos das bactérias.

22 Importância das algas cianofíceas As cianofíceas podem ser encontradas na água doce, salgada ou salobra, no solo úmido, sobre a casca de árvores, rochas ou até mesmo em fontes termais com temperatura superior a 80ºC! Assim como certas bactérias, elas também possuem a capacidade de fixar o nitrogênio do ar (N 2 ), transformando em nitratos (NO -3 ), fertilizando o solo e as águas dos oceanos, rios e lagos. Cianobactéria filamentosa formando colônias. As cianofíceas possuem uma extraordinária capacidade de adaptação aos mais diversos tipos de ambientes, por isso constituem-se excelentes colonizadores de ambientes.

23 Principais Bacterioses Coqueluche Bordetella pertussis. Difteria ou Crupe Corynebacterium diphteriae. (gram positiva) Tétano Clostridium tetani. (gram positiva) Febre tifóide Salmonella typhi. (gram negativa) Sífilis Treponema pallidum. Hanseníase ou Lepra Mycobacterium leprae. (gram positiva) Gastrites Helicobacter pylori. (gram negativa) Febre Q Coxiella burnetti Febre Maculosa Rickettsia rickettsii Disenteria bacilar Shigella sp. Gastroenterites Salmonella sp.

24 Principais Bacterioses Tuberculose Mycobacterium tuberculosis. (gram positiva) Meningite Neisseria meningitidis. (gram negativa) Gonorréia Neisseria gonorrheae. (gram negativa) Cólera Vibrio cholerae. (gram negativa) Leptospirose Leptospira enterrogans. (gram negativa) Antraz Bacillus anthracis. (gram positiva) Botulismo Clostridium botulinium. (gram positiva) Peste Bubônica Yersinia pestis. (gram positiva) Pneumonia Streptococcus pneumoniae. (gram positiva) Diplococcus pneumoniae

25 Bibliografia LOPES, Sônia. Bio, Volume 2. 2ªEdição. Editora Saraiva LAURENCE, J. Biologia. Vírus, Unicelulares e Fungos. Módulo 5 Ensino Médio. Editora Nova Geração CHEIDA, Luiz Eduardo. Biologia Integrada. Volume 2. FTD AMABIS, J. M., MARTHO, G. R. Fundamentos da Biologia Moderna. Volume Único. 3ª Edição revisada e atualizada. Ed. Moderna PELCZAR, M. et all. Microbiologia. Volume Um. Editora McGraw-Hill Ltda