Quais os seres vivos que fazem parte do reino Monera? Qual a importância desses seres para o ser humano e para o planeta? Todos os seres do reino Monera causam doenças? Qual o tamanho desses seres? Que formas apresentam? Como se reproduzem? Qual o modo de nutrição? Onde vivem ? Como são os seres do Reino Monera? São seres microscópicos, unicelulares e procariontes. Podem ser autótrofos ou heterótrofos. O que são: UNICELULARES ? PROCARIONTES? HETERÓTROFOS? 1. Caracterização Minúsculas e poderosas!! Quem são os seres do Reino Monera? Antigamente os seres do Reino Monera eram chamados apenas de bactérias. Mais tarde foram descobertas algumas diferenças entre as bactérias , separando -as em dois grupos (filos): Arqueas e Bactérias Arqueas: (Archeo=antigo) Semelhantes às bactérias que viviam na Terra há 3 bilhões de anos. Podem viver em ambientes com condições extremas : Pântanos onde não há oxigênio (produzem gás metano) Locais com temperaturas altíssimas (cerca de 100°C); Fendas vulcânicas submarinas; Locais com alta taxa de salinidade (Mar Morto); Meio ambiente ácido, etc. Quando descobertas, por serem procariontes, as arqueas eram chamadas de aqueobactérias e as bactérias de eubactérias, mas observou-se uma semelhança maior entre as arqueas e os eucariontes, criando 2 filos. Arqueas Bactérias: São as bactérias mais conhecidas, incluindo as cianobactérias. Estrutura de uma bactéria e de uma cianobactéria fotossintetizante A Célula bacteriana Membrana plasmática Parede celular Citoplasma Cápsula Mesossomo Ribossomos pili Enzimas relacionadas com a respiração, ligadas à face interna da membrana plasmática Nucleóide Flagelo Plasmídeos DNA associado ao mesossomo Parede Celular As células bacterianas são envolvidas, externamente, por uma parede celular espessa e rígida, que determina a forma da célula e a protege contra agressões físicas do ambiente. Essa parede é diferente da observada nos vegetais, apresentando-se constituída por uma substância chamada peptidoglicano (proteínas e glicídios), e não celulose. • A parede celular pode ser coberta,externamente, por uma cápsula gelatinosa. • Admite-se que a cápsula seja uma estrutura de defesa das bactérias, sendo encontrada, com maior freqüência, nas bactérias que causam doenças (patogênicas). • Abaixo da parede celular situa-se a membrana plasmática, de composição lipoprotéica. Apresenta invaginações denominadas mesossomos, que contém enzimas envolvidas com a respiração celular e participam da divisão da célula. Citoplasma •A membrana plasmática reveste o citoplasma. Este não apresenta organóides dotados de membranas, como o retículo endoplasmático, complexo de Golgi e mitocôndrias. • Não possui, também, grandes vacúolos. •O microscópio eletrônico revela a existência, no citoplasma, de numerosos ribossomos. O material genético das bactérias O material genético das bactérias é constituído por uma molécula circular de DNA dispersa no citoplasma. Não está contido no interior de uma membrana nuclear (célula procarótica), daí a inexistência de núcleo organizado A região onde se concentra o cromossomo anelado bacteriano é chamada nucleóide. Plasmídeos Além do DNA presente no nucleóide, a célula bacteriana pode conter moléculas adicionais de DNA, chamadas plasmídeos. São moléculas de DNA bem menores que o cromossomo bacteriano. Flagelos e Fímbrias As bactérias podem ser móveis ou imóveis. As móveis geralmente apresentam flagelos. diferentes dos demais seres vivos, que se distribuem por toda superfície da célula ou apenas nos pólos. As fímbrias são estruturas encontradas em algumas bactérias. Constituem-se em filamentos mais curtos, muito mais numerosos e com cerca espessura dos flagelos. da metade da Servem para fixar uma bactéria a outra ou a outro tipo de células. Onde vivem as bactérias? Vivem no solo, na água, no ar ou associadas à outros seres vivos. Podem ser parasitas ou de vida livre. Que forma apresentam esses seres? Sua única célula pode apresentar várias formas: 1. Cocos 2. Bacilos 3. Vibriões 4. Espirilos Podem viver associadas umas às outras, formando colônias, como por exemplo: 1. Diplococos 2. Estafilococos 3. Streptococos Podem ser flageladas ou não. Observe com atenção e tente identificar as formas das bactérias abaixo... Como se reproduzem as bactérias? As bactérias se reproduzem, na maioria das vezes, assexuadamente, por divisão binária. Neste caso as bactérias “filhas” são idênticas àquela que lhes deu origem. Reprodução sexuada por conjugação Em algumas situações, uma bactéria pode passar um pedaço de seu material genético para outra bactéria. Neste caso dizemos que a reprodução é sexuada, pois a bactéria que recebeu o pedaço do material genético, terá novas características e, ao se dividir, dará origem à duas bactérias com essas novas características e que, portanto, serão diferentes da bactéria original. SEXUADA : Transformação Molécula de DNA circular Lise celular Célula bacteriana Fragmentos de DNA doador Quebra do DNA Célula bacteriana 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 Transdução Fago O DNA de um fago penetra na célula de uma bactéria. Quando o profago inicia o ciclo lítico, o DNA da bactéria é degradado e novos fagos O DNA do fago integra-se ao DNA podem da bactéria como conter algum trecho do DNA da bactéria. um profago. Genes de outra bactéria são introduzidos e integrados ao DNA da bactéria hospedeira. DNA do fago com genes da bactéria O fago infecta nova bactéria. A célula bacteriana se rompe e libera muitos fagos, que podem infectar outras células. Esporulação As bactérias dos gêneros Clostridium e Bacillus sp são capazes de originar estruturas resistentes à dessecação, ao calor e agentes químicos denominadas esporos. A célula que origina o esporo se desidrata, forma uma parede grossa e sua atividade metabólica torna-se muito reduzida. Certos esporos são capazes de se manter em dormência por dezenas de anos. As cianobactérias Cianobactérias ou cianofíceas ou popularmente algas azuis As cianobactérias eram, mais conhecidas, por cianofíceas ou algas azuis. Sua organização é semelhante à das bactérias. São unicelulares isoladas podendo formar colônias que atingem mais de um metro de comprimento, procariontes, autótrofas, encontradas, predominantemente, nas águas, além de troncos de árvores, sobre rochas e até mesmo em fontes termais de altas temperaturas. A CÉLULA DAS CIANOBACTÉRIAS As células das cianobactérias são, em média, maiores do que as células dos demais procariontes. Têm uma parede celular de composição química semelhante à das bactérias. Externamente à parede celular pode existir uma camada gelatinosa. Abaixo da parede celular situa-se a membrana plasmática, de natureza lipoprotéica, que delimita o hialoplasma. Na periferia do hialoplasma existe um sistema de membranas onde estão espalhados a clorofila e vários outros pigmentos acessórios (carotenóides, ficocianina, ficoeritrina). A cor das cianobactérias depende da predominância de um desses pigmentos, sendo que nem todas são azuis. O mar Vermelho tem esse nome devido à grande predominância de cianobactérias de cor vermelha que flutuam nas suas águas. Na parte interior do citoplasma encontramse ribossomos e vacúolos que armazenam lipídeos, proteínas e o chamado “amido das cianofíceas” (semelhante ao glicogênio). Como não existe membrana nuclear, o material genético, constituído por DNA, encontra-se no hialoplasma. A organização do talo da maior parte das cianofíceas é muito simples. Podem ser unicelulares, coloniais ou filamentosas Reprodução São conhecidos, apenas, processos de reprodução assexuada, por cissiparidade ou divisão binária ou por esporos, ou ainda por fragmentação (hormogonia) dos filamentos chamados de hormogônios. Os esporos especiais para a reprodução assexuada das cianobactérias são chamados de acinetos. Estes são liberados, germinam e formam novos filamentos. Uma nova classificação para o reino Monera O reino Monera compreende hoje os seguintes grupos: As Eubactérias (do grego eu, verdadeiro) compreendem a maioria das bactérias atuais e as cianobactérias. São organismos autótrofos quimio e fotossintetizantes, heterótrofos, anaeróbios respiradores, anaeróbicos fermentadores e aeróbicos. As Arqueobactérias (do grego arqueos, antigo) compreendem as bactérias heterótrofas e autótrofas, anaeróbicas produtoras de metano (metanogênicas), que vivem em lagos extremamente salgados (halófilas) e as bactérias que suportam temperaturas extremamente elevadas 105ºC (termófilas). Qual o modo de nutrição? Fonte de energia Fonte de carbono Exemplos Fotoautotrófica Luz Gás carbônico (CO2) Bactérias fotossintetizantes (sulfobactérias verdes, sulfobactérias púrpuras, cianobactérias, proclorófitas) Fotoheterotrófica Luz Compostos orgânicos Bactérias não-sulforosas púrpuras e bactérias não-sulforosas verdes Quimioautotrófica Em geral elétrons “energéticos” de compostos inorgânicos Gás carbônico (CO2) Bactérias do enxofre, bactérias do ferro, bactérias nitrificantes, bactérias do hidrogênio Quimioheterotrófica Em geral elétrons “energéticos” de compostos orgânicos Compostos orgânicos Maioria das espécies de bactéria (saprofágicas ou parasitas) Tipo de nutrição As Bactérias Fotoautótrofas: As cianobactérias têm enorme importância na natureza, pois através da fotossíntese: 1. Eliminam gás oxigênio para a atmosfera (a maior parte do oxigênio da atmosfera provém da fotossíntese realizada pelas algas e pelas cianobactérias); 2. Produzem matéria orgânica (alimento) sendo as produtoras das cadeias alimentares aquáticas. Fazem parte do fitoplâncton. As Bactérias Decompositoras (Quimioheterótrofas): São importantes na formação das cadeias alimentares, pois, juntamente com os fungos (Reino Fungi), decompõem a matéria orgânica (folhas, fezes, cadáveres), transformando-a em sais minerais que são restituídos ao solo. Estes sais minerais serão absorvidos pelas plantas, sendo incorporados, por elas, em novas cadeias alimentares. As Bactérias Simbióticas ou Mutualísticas: Vivem associadas a outros organismos, trocando benefícios com os mesmos, como por exemplo: 1 1. Bactérias que vivem nas raízes das plantas leguminosas (feijão, ervilha, etc.). Estas bactérias fixam o nitrogênio que penetra no solo, transformando-o em sais nitrogenados. 2 2. Bactérias que vivem no estômago de ruminantes como o boi. Essas bactérias digerem a celulose do capim para esses animais. 3. Bactérias da flora intestinal do homem. Essas bactérias produzem vitaminas que são absorvidas (complexo B e vitamina K). 3 lactobacilos Quanto ao tipo de respiração (com ou sem O2): Muitas bactérias são aeróbias . Elas obtêm energia combinando a glicose com o gás oxigênio. Algumas são anaeróbias, obtendo energia sem a utilização do gás oxigênio. Entre as anaeróbias estão as fermentadoras que obtêm energia através da fermentação. Desse modo: 1. fermentam o leite (lacotobacilos) transformando-o em iogurte , requeijão e queijo; 2. fermentam o vinho transformando-o em vinagre; Cuidado!!!! Existem bactérias fermentadoras dentro de nossa boca. Elas fermentam os açúcares produzindo ácidos que corroem os dentes, causando as cáries. Por isso devemos escovar os dentes após cada refeição! Importância das bactérias Médica, Veterinária e Fitopatológica As bactérias provocam doenças no homem, nos demais animais e nos vegetais. Ecológica São, juntamente com os fungos, as grandes responsáveis pela decomposição dos cadáveres, animal e vegetal, além de decompor toda a matéria orgânica. São, também, importantes na fertilização do solo, na rotação de culturas e na plantação associada. Industrial Na produção de queijos, iogurtes e requeijões, são usadas as bactérias dos gêneros Lactobacillus e Streptococcus. Também, na produção do vinagre, a Micrococcus aceti. São usadas na produção de antibióticos, como a neomicina, produzida pela bactéria do gênero Streptomyces. Biotecnológica A engenharia genética ou técnica do DNA recombinante tem usado certas bactérias modificadas geneticamente, para produzir a insulina, o hormônio do crescimento, o interferon e outros compostos orgânicos humanos, que já são usados na indústria farmacêutica. As Bactérias Parasitas: Podem causar doenças no ser humano. São chamadas de patogênicas. Principais doenças: 1. Gonorréia 2. Hanseníase (lepra) 3. Tuberculose 4. Sífilis 5. Tétano 6. Botulismo 7. Meningite meningocócica 8. Leptospirose 9. Cólera 10. Disenteria bacilar Gonorréia Transmitida por contato sexual. Sintomas: dor, ardência e corrimento nos órgãos sexuais. Causada pela bactéria Neisseria gonorroheae Se usasse... não pegava Hanseníase ou lepra Transmitida por gotículas de saliva do doente dispersas no ar ou por contato físico com as lesões. Sintomas: Lesões na pele, nas mucosas e nos nervos, provocando insensibilidade na pele. Causada pela bactéria Mycobacterium leprae Tuberculose Transmitida por gotículas de saliva do doente dispersas no ar. Sintomas: ataca os pulmões provocando tosse persistente , escarro com sangue, febre, suor excessivo à noite, emagrecimento, fraqueza. Causada pela bactéria Mycobacterium tuberculosis Sífilis Transmitida por contato sexual. Sintomas: aparecimento, próximo aos órgãos sexuais, de ferida de bordas endurecidas, indolor, o "cancro duro", que regride mesmo sem tratamento, mas doença continua com sérias conseqüências, atacando diversos órgãos do corpo, inclusive o sistema nervoso, provocando paralisia e morte. Causada pela bactéria Treponema pallidum Tétano Transmitido por objetos contaminados que causam feridas profundas na pele. Sintomas: dor de cabeça, febre e contrações musculares com rigidez da nuca e mandíbula. Causada pela bactéria Clostridium tetani Botulismo Transmitido por alimentos contaminados, geralmente enlatados mal esterilizados e mal conservados. Sintomas: vômitos, dificuldade para falar e engolir, comprometimento do sistema nervoso, causando paralisia respiratória e, por fim, a morte. Causada pela bactéria Clostridium botulinum Meningite meningocócica Transmitida por gotículas de saliva do doente dispersas no ar . Sintomas: a bactéria provoca a infecção das membranas do cérebro causando dor de cabeça intensa, febre, náuseas, vômitos e rigidez dos músculos da nuca, podendo levar à morte. Causada pela bactéria Neisseria meningitidis Leptospirose Transmitida por água e alimentos contaminados por urina de rato. Sintomas: febre alta, vômitos, calafrios, dores de cabeça, dores musculares e nas articulações. Causada pela bactéria Cuidado com a água de enchentes!! Leptospira interrogans Nunca brinque em água de enchentes!! Cólera Transmitida por água ou alimentos contaminados. Sintomas: forte diarréia com fezes aquosas e esbranquiçadas, cólicas, dores no corpo, náuseas e vômitos. Causada pela bactéria Vibrio cholerae Disenterias bacilares Transmitida por água ou alimentos contaminados. Sintomas: diarréias aquosas e intensas. Pode causar desidratação e, em casos mais severos, convulsões. Causada por bactérias dos gêneros Shigella e Salmonella Como se proteger e como combatê-las? Existem alguns meios para combater bactérias patogênicas: 1. Tomar vacinas. Algumas doenças podem ser prevenidas por meio de vacinas. 2. Tomar remédios específicos que matam bactérias, os antibióticos. Estas substâncias são produzidas por fungos e até mesmo por bactérias. Mas, CUIDADO... Ninguém deve tomar antibióticos por conta própria, pois isso permite que bactérias resistentes se desenvolvam. É necessário pesquisar qual o antibiótico mais adequado para combater a infecção. Como evitar muitas dessas doenças? Além de tomar as vacinas, devemos ter os cuidados básicos de higiene. Observe: Só evacuar em sanítários Só beber água filtrada Lavar sempre as mãos Lavar frutas e verduras Higienizar as verduras Cobrir os alimentos