Reino Monera. Prof. Wbio

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1 Reino Monera Prof. Wbio

2 Domínios:

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

4 Célula bacteriana Ribossomos Citoplasma Membrana plasmática Parede celular Mesossomo Cápsula Fímbrias Flagelo Nucleóide Plasmídeos

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6 Morfologia das Bactérias

7 Parede celular Bactéria Gram-Positiva Bactéria Gram-Negativa

8 Nutrição Bacteriana HETERÓTROFAS OU HETEROTRÓFICAS (Maioria) Alimentam-se 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.

9 Metabolismo das Bactérias 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: quando se cataboliza a glicose sem o auxílio do oxigênio C 6 H 12 O 6 + X 2 CO 2 + Y + 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

10 Fermentação: Alcoólica, Acética e Lática A energia obtida é utilizada na regeneração do ADP para ATP. 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.

11 AUTÓTROFAS OU AUTOTRÓFICAS Fotossintetizantes: Proclorófitas, Cianobactérias (Clorofila) e as Sulfobactérias (Bacterioclorofila) 6 CO H 2 O + energia da luz C 6 H 12 O H 2 O + 6 O 2 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)

12 Reprodução das bactérias: divisão (Assexuada) Parede celular Membrana plasmática Duplicação do DNA Molécula de DNA Separação das células

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14 Conjugação Plasmídeo DNA bacteriano Célula macho Ponte citoplasmática Célula fêmea Célula macho Separação das células Célula macho

15 Fago Transdução O DNA de um fago penetra na célula de uma bactéria. Genes de outra bactéria são introduzidos e integrados ao DNA da bactéria hospedeira. O DNA do fago integra-se ao DNA da bactéria como um profago. O fago infecta nova bactéria. Quando o profago inicia o ciclo lítico, o DNA da bactéria é degradado e novos fagos podem conter algum trecho do DNA da bactéria. DNA do fago com genes da bactéria A célula bacteriana se rompe e libera muitos fagos, que podem infectar outras células.

16 Transformação Molécula de DNA circular Fragmentos de DNA doador Célula bacteriana Célula bacteriana Lise celular Quebra do DNA Fragmentos de DNA ligam-se à superfície da célula receptora. O fragmento de DNA é incorporado à célula receptora. O fragmento de DNA é integrado ao cromossomo da célula receptora. Célula transformada

17 CIANOBACTÉRIAS

18 Cianobactérias O Conceito As cianobactérias 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 fotossintéticas). Estrutura celular de uma cianobactéria

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20 Cianobactérias Nutrição As cianobactérias são autótrofas e fazem o processo da fotossíntese: Reprodução 6 CO H energia da luz C 6 H 12 O O 2 A grande maioria das cianobactérias reproduz-se de forma assexuada, por bipartição ou cissiparidade. As colônias filamentosas podem reproduzir-se assexuadamente por um processo chamado de hormogonia: pequenos fragmentos da colônia se separam, formando novos filamentos coloniais. Em condições desfavoráveis as cianobactérias formam os acinetos, semelhantes aos esporos das bactérias.

21 Importância das cianobactérias As cianobactérias 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 ). Cianobactéria filamentosa formando colônias. As cianobactérias possuem uma extraordinária capacidade de adaptação aos mais diversos tipos de ambientes, por isso constituem-se excelentes colonizadores de ambientes.

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23 Cianobactéria - atual Cianobactéria - fóssil

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26 Toxinas produzidas por cinaobactérias Microcistinas hepatotóxicas ( encontradas em várias espécies em todo o planeta); Nodularin - primeira toxina descoberta de cianobactéria causou a morte dediversos peixes em um lago na Austrália em 1878; Anatoxinas Alcalóide neurotóxico; Saxitoxinas alcalóide neurotóxico utilizado como veneno por pescadores; Cylindropermopsinas hepatotóxica, causando a morte de grandes organismos; Aplysiatoxina causa inflamação na pele e pode promover o desenvolvimento de tumores ;

27 BACTÉRIAS CIANOBACTÉRIAS A maior parte é heterotrófica Autotróficas (fotossíntese) As autotróficas fazem quimiossíntese ou fotorredução. forma de resistência: esporos. Reprodução sexuada ou assexuada fazem fotossíntese vegetal, com lamelas fotossintetizantes forma de resistência: acineto. reprodução assexuada (bipartição).

28 Bactérias Exóticas Micoplasmas (Não apresenta parede celular) Rickettsias e Chlamydias (Parasitas intracelulares obrigatório) Febre Maculosa (Rickettisia rickettsii) Transmissão:A transmissão ocorre pela picada de carrapato infectado. Para que a rickettsia se reative e possa ocorrer a infecção no homem, há necessidade que o carrapato fique aderido por algumas horas (de 4 a 6 h.). Pode também ocorrer contaminação através de lesões na pele, pelo esmagamento do carrapato.

29 ARQUEAS Archaea: são organismos procariotos que, freqüentemente são encontrados em ambientes cujas condições são bastante extremas (semelhantes às condições ambientais primordiais na Terra), sendo por isso, muitas vezes considerados como sendo ancestrais das bactérias. No entanto, hoje em dia considera-se as archaeas como um grupo intermediário entre procariotos e eucariotos. Genericamente, podemos dizer que as Archaeas definem os limites da tolerância biológica às condições ambientais.

30 ARQUEAS Apresenta material genético diferente das bactérias; Apresenta parede celular com estrutura diferenciada (Ausência de PEPTIDIOGLICANO); Vivem em ambientes inóspitos (extremófilas) como: Halófilas (sal); Termoacidófilas; Metanogênicas.

31 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. 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).

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33 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)

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36 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.

37 ANTIBIÓTICOS Medicamentos produzidos especificamente para atuar nas células bacterianas, impedindo sua reprodução (bacteriostáticos) ou destruindo-as (bactericida). Mycobacterium tuberculosis coletado no escarro de um doente de tuberculose