Bactérias: Classificação, Estrutura, Metabolismo, Importância e Reprodução


Filogenias Moleculares e os Domínios da Vida

Organismos podem herdar genes de dois modos: através de transferência vertical, dos progenitores para a prole, ou por transferência lateral, na qual genes migram para de organismos sem parentesco definido, um fenómeno comum em Procariontes. Cari Woese propôs a teoria de três domínios. Forma celular, coloração e aspectos bioquímicos são importantes critérios na classificação das bactérias. As formas fundamentais são: bacilos, vibriões, espirilos e cocos. Estes últimos de forma esférica, podem apresentar-se agrupados como diplococos, estreptococos, estafilo-cocos e sarcinas.
Quanto à coloração, o método de Gram (1884) diferencia dois grupos de bactérias: as que se coram bem pelo método violeta genciana, chamadas Gram positivas, e as Gram negativas, que não retêm esse corante quando são depois tratadas por álcool. São Gram positivas muitas das bactérias patogênicas, como, por exemplo, as causadoras de infecções purulentas. Em geral, elas são sensíveis aos antibióticos mais comuns, como a penicilina.

Bactérias: Classificação, Estrutura, Metabolismo, Importância e Reprodução

A nutrição das bactérias é bastante diversificada. As autótrofas fazem quimiossíntese, que consiste em reagir com compostos inorgânicos para libertar a energia necessária para a produção de carboidratos. São exemplos as bactérias nitrificantes, no solo, que oxidam amónia (a) a nitrito (b), e este a nitrato (c): São patogênicas e podem ser transmitidas por águas e alimentos contaminados, secreções (catarro, saliva), excreções (urina), fezes, sangue, objetos contam/nados que perfuram a pele, ou então diretamente por animais. A reprodução das bactérias se faz por bipartição simples (ou cissiparidade), originando-se em poucas horas milhares de indivíduos geneticamente iguais, os clones. Em algumas espécies ocorrem processo sexuais, como, por exemplo, na conjugação, que resultam em maior variabilidade

Estruturas da célula bacteriana

l O nucleóide
2 Os plasmídeos
3 O hialoplasma
4 A membrana celular
5 A parede celular
6 A cápsula.
7 Os pili
8 O flagelo
9 Os vacúolos
10 O esporo

As bactérias apresentam-se numa grande variedade de diferentes metabolismos:
• As bactérias autotróficas necessitam apenas de dióxido de carbono como fonte de carbono;
• As fotoautotróficas obtêm a energia na forma de luz, para a fotossíntese;
• As quimioautotróficas obtêm energia pela oxidação de compostos químicos;
• As heterotróficas dependem duma fonte orgânica de carbono.
• As litotróficas usam compostos inorgânicos, tais como água, sulfureto de hidrogênio ou amônia;
• As organotróficas usam compostos orgânicos, tais como açúcares ou ácidos orgânicos.

Estes diferentes tipos de metabolismo podem estar combinados num único microrganismo. Por exemplo, as cianobactérias são fotolitoautotróficas e aparentemente foram as pioneiras no uso a água como fonte de elétrons. Muitas espécies podem mudar de forma metabólica, de acordo com as condições do meio ambiente.

Outros requisitos nutricionais das bactérias incluem nitrogênio, enxofre, fósforo, vitaminas e elementos metálicos como sódio, potássio, cálcio, magnésio, manganês, ferro, zinco, cobalto, cobre e níquel. Algumas espécies necessitam ainda de pequenas quantidades adicionais de elementos como selênio, tungstênio, vanádio ou boro.

Importância das bactérias

Os corpos de organismos mortos e resíduos alimentares produzidos pelos seres vivos como fezes, urina etc. apodrecem e desaparecem em um curto intervalo de tempo do meio ambiente graças à ação de fungos e bactérias decompositores. Esses organismos degradam a matéria orgânica sem vida, decompondo suas moléculas em substâncias mais simples que ao serem liberadas no ambiente, podem ser utilizadas por outros seres vivos. Sem a ação dos decompositores os elementos fundamentais para constituir.

No que diz respeito à sua reação ao oxigênio, a maioria das bactérias podem ser colocadas em três grupos:
Aeróbicos – que podem crescer apenas na presença de oxigênio;
Anaeróbicos – que podem crescer apenas na ausência de oxigênio;
Anaeróbicos facultativos – que podem crescer tanto na presença como na ausência de oxigênio.

Muitas bactérias vivem em ambientes que são considerados extremos para o homem e são, por isso, denomimnadas extremófilas, como por exemplo:
•            termófilos – que vivem em fontes termais;
•            halófilos – que vivem em lagos salgados;
•            acidófilos e alcalinófilos — vivem em ambientes ácidos ou alcalinos;
•            psicrófilos – as bactérias que vivem nos glaciares.

Reprodução assexuada em bactérias

Em algumas espécies de bactérias pode ocorrer recombinação de material genético. A conjugação possibilita o aumento da variabilidade genética da população bacteriana, o que contribui para a sua adaptação ao ambiente. Outro tipo de reprodução bacteriana ocorre por transdução. Essa é a transferência de material genético entre duas bactérias feita por um vírus bacteriófago.

As Cianobactérias

As cianobactérias (cianofíceas ou algas azuis) vivem em água doce, no mar e na terra. São bastante comuns em fontes termais, onde suportam temperaturas acima de 80°C. Têm pequena exigência de nutrientes, proliferando em qualquer ambiente onde haja apenas CO2, H2, água, alguns minerais e HE luz. Assim como algumas bactérias, as algas azuis também fixam o nitrogénio, aproveitando esse elemento do ar para a síntese de compostos nitrogenados indispensáveis à sua nutrição.

As cianobactérias mais simples são unicelulares ou formam colónias globosas envolvidas por uma cápsula gelatinosa. Em Gloeocapsa é bem visível a reprodução assexuada, por bipartição simples (cissiparidade). Ao microscópio eletrônico, essas células mostram grande semelhança com as bactérias, pois não tem núcleo nem plastos. Os pigmentos fotossintetizantes (clorofila, ficocianina e ficoeritrina) ficam concentrados ao longo de lamelas dispostas no citoplasma periférico.

Bactérias e indústria alimentar

Muitas substâncias resultantes do metabolismo das bactérias são importantes alimentos para o homem. Entende-se assim o grande desenvolvimento de algumas indústrias alimentícias, como a do vinagre e a dos laticínios (coalhadas e iogurtes). O vinagre comum é produzido a partir do vinho, cuja fração de álcool etílico é oxidada (processo aeróbio) a ácido acético pela ação da bactéria Acetobacter aceti. No entanto, diversos extratos vegetais, ou sucos de frutas, quando fermentados e, portanto, com certa taxa de álcool etílico, podem servir como matéria-prima para a produção de diferentes tipos de vinagres.

Coalhadas e iogurtes são obtidos por fermentação do leite, pela ação dos lactobacilos, que convertem a lactose, o açúcar do leite, em ácido láctico. Nos dois casos citados, o ácido acético e o ácido láctico são responsáveis pelo marcante sabor azedo desses alimentos.
Para essas bactérias, a produção dos respectivos ácidos é um importante fator inibidor, pois dificulta ou até impede a proliferação de outros microrganismos que competem por substâncias alimentares presentes no meio.

A pasteurização do leite, pelo aquecimento a 63°C durante meia hora, é um importante processo de desinfecção que elimina muitas bactérias patogênicas, mas não destrói as formas esporuladas. Após o aquecimento, o leite é bruscamente resfriado, evitando-se que permaneça longo tempo morno, em boas condições, portanto, para a germinação dos esporos nele presentes. Em hospitais e laboratórios é muito usado o autoclave, aparelho em que o vapor liberado pela água aquecida fica sob alta pressão e atinge altas temperaturas, esterilizando vidrarias e materiais cirúrgicos.