Bactérias: características, morfologia, tipos, reprodução - Ciência - 2023

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Bactérias: características, morfologia, tipos, reprodução - Ciência
Bactérias: características, morfologia, tipos, reprodução - Ciência

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As bactérias eles são um grande grupo de microrganismos procarióticos. Eles geralmente têm apenas alguns mícrons de tamanho. Eles têm formas diferentes que vão desde cilíndricas, espirais e formas de cana.

São organismos praticamente onipresentes e podem estar localizados no solo, em corpos d'água marinhos e de água doce, habitando a flora intestinal e a saliva de muitos vertebrados, e como parasitas de animais e plantas. Eles também foram encontrados em ambientes extremos, como fontes termais ácidas, fontes hidrotermais e resíduos radioativos.

Esses micróbios são uma parte essencial de muitos ciclos de nutrientes. Eles são o componente básico da microbiota de todas as cadeias tróficas e sua biomassa pode ser calculada em aproximadamente 5 × 10 30 bactérias no planeta terra


Outro dado interessante é o da quantidade de bactérias que habitam o corpo humano: pensa-se que em um ser humano médio existem cerca de 39 trilhões de células bacterianas e a maioria delas faz parte da flora intestinal.

A classificação tradicional de bactérias compreendia um grupo taxonômico polifilético. Hoje, esse grupo foi dividido em dois domínios: bactérias e arqueas. As bactérias são reconhecidas como o grupo procariótico com lipídios de membrana constituídos por diésteres diacil de glicerol.

Por outro lado, arquea é o grupo de procariotos cuja membrana é composta por lipídios isoprenóides (diéter de glicerol ou tetraéter de glicerol). Apresentam também diferenças em seu RNA ribossomal, sendo denominados rRNA bacteriano e rRNA arqueano, respectivamente.

Morfologia

As bactérias apresentam grande variedade morfológica e tamanho. Esses organismos unicelulares podem medir de 0,3 mícron a 0,5 mm, porém, em geral, suas medidas estão entre 0,3 e 5,0 mícron.


A forma chamada cocos (esférica) é a mais comum entre as bactérias. No entanto, outras formas, como bacilos (em forma de bastão ou bastão), também são relativamente comuns.

Outras formas não tão frequentes entre as bactérias são: vírgulas, também chamadas de vibrios (em forma de bastão ligeiramente curvo ou como a marca de pontuação “,”) e espirilias ou espiroquetas (com formas espirais). Alguns mais incomuns ainda têm a forma de estrelas.

Outras características não morfológicas

Os representantes do domínio bacteriano, por serem organismos procarióticos unicelulares, não apresentam núcleo definido ou organelas membranosas complexas. A parede celular destes contém um pectidoglicano que contém ácido murâmico e os lipídios da membrana contêm ácidos graxos de cadeia linear com ligações éster.

Eles apresentam vesículas de gás. O RNA de transferência tem timina (na maioria dos tRNAs) e N-formilmetionina (transportada pelo tRNA iniciador). Apresentam mRNA policistrônico, ou seja, codificam mais de uma proteína.


Os ribossomos têm 70 anos. São sensíveis ao cloranfenicol e canamicina, não apresentam sensibilidade ao antibiótico anisomicina.

A RNA polimerase bacteriana é uma molécula grande. Possui cinco subunidades de aproximadamente 410 kilodaltons cada. Além disso, em sua estrutura, a RNA polimerase tem um sulco de 55 Å de comprimento e 25 Å de largura. Você é sensível à rifampicina. Não possui promotores de polimerase do tipo II.

As bactérias fixam nitrogênio, realizam fotossíntese com base na clorofila e também realizam quimiolitotrofia (oxidação de compostos inorgânicos). Não produzem metano nem apresentam a enzima ATPase.

EU IRIA

A identificação e classificação das bactérias é uma das questões mais complexas da biologia dos microrganismos. Existem inúmeras características e métodos que são usados ​​para a identificação e posterior classificação desses indivíduos.

As características clássicas incluem morfologia, fisiologia e metabolismo, bioquímica, relações e funções ecológicas e genética.

As análises mais comumente utilizadas são: produtos de fermentação, tipo de nutrição, fontes de carbono e nitrogênio, inclusões de armazenamento, motilidade, tolerância osmótica, condições físico-químicas ótimas, pigmentos fotossintéticos, entre muitos outros.

Outras características não clássicas são encontradas em nível molecular. Nas últimas décadas, o uso de ácidos nucléicos e proteínas na taxonomia de bactérias ganhou grande impulso.

As comparações entre genes (proteínas e ácidos nucléicos) fornecem muitas informações sobre o parentesco e, é claro, a similaridade entre os organismos.

Tipos (classificação)

Bactéria era um termo tradicionalmente usado para designar todos os procariontes unicelulares. No entanto, a sistemática molecular mostrou que este antigo grupo de organismos (procariotos) divergia em 2 grupos ou domínios.

Esses dois grupos foram chamados de eubactérias e arquebactérias. Posteriormente, foram renomeados como bactérias e arquéias. O Archea é um grupo mais intimamente relacionado aos membros de um terceiro domínio, chamado Eukarya.

Este último grupo é formado por organismos eucarióticos. Juntos, os 3 domínios (bactérias, arquéias e eukarya) constituem a classificação atual da vida.

-Classificações de bactérias

As bactérias podem ser classificadas de acordo com vários critérios, tais como:

Organização celular

As bactérias são geralmente unicelulares, entretanto, dependendo da organização celular, podem ser classificadas como "unicelulares e multicelulares".

Metabolismo

Dependendo do ambiente em que se encontram e da forma como realizam seus processos de obtenção de energia e nutrientes, as bactérias são classificadas em:

  • Anaeróbicos: aqueles que vivem e se desenvolvem em ambientes sem oxigênio.
  • Aeróbica: bactéria que vive e se desenvolve em ambientes ricos em oxigênio.
  • Facultativos: são aqueles organismos que vivem e se desenvolvem indistintamente em ambientes anaeróbios ou aeróbios, ou seja, podem viver em ambientes com ou sem oxigênio.

Parede celular

Dependendo da composição da parede celular das bactérias, elas reagem à coloração de Gram, seja com a cor azul escuro ou violeta, ou por outro lado com a cor rosa ou vermelha e sua classificação é a seguinte:

  • Gram-positivo: coloração azul ou roxa e parede celular espessada.
  • Gram-negativos: cor rosa ou vermelha e parede celular fina ou fina.

Temperatura de crescimento e desenvolvimento

Dependendo das temperaturas onde esses microrganismos se desenvolvem, eles podem ser classificados em:

  • Psicrófilos: aquelas bactérias que crescem em ambientes com temperaturas muito baixas.
  • Mesófilo: bactérias que habitam e se desenvolvem em temperaturas entre 15 e 35 ° C (temperaturas moderadas), no entanto, alguns pesquisadores consideram os organismos que se desenvolvem em uma faixa de 20 a 40 ° C mesófilos.
  • Termófilos: aquelas células bacterianas que se desenvolvem e vivem em altas temperaturas, ou seja, acima de aproximadamente 45 ° C.

Forma

As bactérias há muito foram identificadas de acordo com sua forma, e sua classificação é a seguinte:

  • Cocaceae: cilíndrico ou esférico. Essas formas têm várias classificações com base no número de células que formam e na forma que constroem. Por exemplo, no que diz respeito aos números, quando as cocáceas são observadas aos pares são chamadas de "diplococos" e quando são encontradas em número 4 são chamadas de "tetracocos". Mas no que diz respeito à forma, se formam cadeias são chamados de “estreptococos”, quando formam aglomerados de “estafilococos” e quando têm a forma de cubo são chamados de “sarcinos”.
  • Bacilli: bactérias com formas alongadas, como uma haste ou bastão. Quando esses bacilos formam cadeias, são chamados de "estreptobacilos".
  • Cocobacilos: bactérias semicilíndricas mas achatadas nos pólos, apresentando forma oval.
  • Espíritos: bactérias com formas espirais, semelhantes a um saca-rolhas.
  • Vibrios: Organismos curtos e curvos em forma de bastão também são chamados de vírgulas, como o sinal de pontuação.

- Classificação atual do domínio da bactéria

Seguindo a classificação revolucionária de Carl Woese e colegas em 1990, a classificação das bactérias mudou radicalmente. Atualmente, de acordo com o LPSN ou lista de nomes procarióticos com Standing in Nomenclature (Lista de nomes procarióticos com Standing in Nomenclature), o domínio da bactéria é dividido em 34 filos. Entre esses filos estão:

Spirochaetes

Bactérias alongadas e helicoidais. Gram-negativo. Eles têm um envelope celular externo. Eles se movem por meio de filamentos axiais.

Firmicutes

Grupo de bactérias Gram-positivas, principalmente com parede celular espessada e baixo teor ou porcentagem de CG. Firmicutes são principalmente em forma de bastão e às vezes em forma de coco. Muitas espécies produzem endosporos.

Proteobacteria

Bactérias Gram-negativas, com morfologia variada e parede celular formada por lipopolissacarídeos. Principalmente heterotrófico, embora algumas espécies possam fotossintetizar. Eles são muito abundantes nos oceanos e outras massas de água.

Cianobactéria

Organismos bacterianos que possuem clorofila e ficocianina. Eles são chamados de algas verde-azuladas. Eles são Gram-negativos e capazes de fotossíntese oxigenada.

Bacteroidetes

Bactérias adaptadas a uma grande diversidade de habitats. Metabolismo anaeróbico. Gram negativo. Algumas espécies são patógenos oportunistas.

Chlorobi

Grupo de bactérias que realizam a fotossíntese anoxigênica. Metabolismo anaeróbico. Gram-negativo. Eles são chamados de bactérias verdes de enxofre.

Cloroflexi

Bactérias monodérmicas, ou seja, possuem uma única membrana celular. Eles têm uma parede celular externa muito fina de peptidoglicano. O grupo tem representantes termofílicos e mesofílicos. Alguns fotossintetizam. Principalmente aeróbio. Gram positivo.

Thermotogae

Eles são bactérias adaptadas para viver em ambientes extremos. Eles são considerados organismos hipertermofílicos. Metabolismo anaeróbico e pode processar carboidratos. Eles são Gram-negativos.

Reprodução

Fissão binária

O principal mecanismo de reprodução das bactérias é a fissão binária ou bipartição. É um tipo de reprodução assexuada, em que a célula bacteriana precisa dobrar de tamanho e depois se dividir, dando origem a duas células-filhas.

Este tipo de reprodução assexuada permite que as bactérias tenham uma taxa de crescimento populacional exponencial. Dessa forma, o crescimento populacional pode fazer melhor e mais rápido uso dos recursos disponíveis e também ampliar a possibilidade de geração de organismos ou linhagens resistentes aos diferentes ambientes em que se desenvolvem.

Fissão múltipla

É um tipo de divisão celular em que o núcleo se divide em várias partes iguais e ocorre a divisão do citoplasma, dando origem a várias células-filhas simultaneamente.

Brotando ou brotando

Este tipo de reprodução bacteriana assexuada ocorre em um local não específico da bactéria original. Ela começa com uma protuberância no citoplasma chamada botão, que então dobra o tamanho do pai e se separa como um novo indivíduo (célula filha). Este tipo de reprodução foi observado nos filos Planctomycetes, Firmicutes e Cyanobacteria.

Produção de baeócitos

Esse tipo de reprodução, também chamada de fissão binária atípica, consiste em uma pequena célula circular (baeócito), que posteriormente aumenta de massa ou tamanho, formando uma célula vegetativa.

Durante o aumento de tamanho, essa célula vegetativa replica várias vezes seu DNA, depois segue para a fase reprodutiva onde sofre fissões citoplasmáticas, que posteriormente se transformarão em dezenas ou mesmo centenas de baeócitos. Este tipo de reprodução foi estudado em cianobactérias.

Nutrição

As bactérias apresentam vários tipos de nutrição:

Litotróficos

Bactérias que utilizam substratos inorgânicos como nitritos, nitratos, ferro ou sulfatos para biossíntese ou preservação de energia por meio de anaerobiose ou aerobiose.

Organotróficos

Organismos bacterianos que obtêm hidrogênio ou elétrons de fontes orgânicas, como carboidratos, hidrocarbonetos ou lipídios. Esses organismos podem ser aeróbios ou anaeróbios, até mesmo heterotróficos ou autotróficos.

Bactéria autotrófica

Organismos que se desenvolvem sintetizando substâncias inorgânicas que podem ser carbono, mas inorgânicas como o dióxido de carbono.

Bactéria heterotrófica

Os organismos que sintetizam substâncias químicas cuja fonte de carbono é orgânica, como os polissacarídeos.

Mixotrofos

Bactérias que requerem a síntese de substâncias inorgânicas para a conservação e obtenção de energia, mas também requerem compostos orgânicos para atender às suas necessidades metabólicas biossintéticas.

Doenças causadas

Da grande diversidade de bactérias conhecidas pelo homem, apenas algumas (em proporção) causam doenças. As patologias causadas por esses microrganismos em humanos podem ser classificadas de acordo com sua origem, ou seja, de acordo com o mecanismo de transmissão ou aquisição deste:

-Airborne

As bactérias que causam doenças transmitidas pelo ar geralmente afetam o trato respiratório ou respiratório e, em outros casos, podem causar problemas de pele. Aqui estão algumas doenças transmitidas pelo ar:

Difteria

Na maioria dos casos, essa doença é transmitida por Corynebacterium diphtheriae, Apesar de C. ulcerans pode produzir manifestações clínicas semelhantes.

A doença é transmitida de uma pessoa doente para uma pessoa saudável por meio de partículas transmitidas durante a respiração. Também pode ocorrer pelo contato com a secreção de lesões cutâneas. A difteria pode afetar quase qualquer membrana mucosa e as formas clínicas mais comuns são:

  • Faringe: é a manifestação mais comum. Os sintomas incluem mal-estar geral, febre baixa, dor de garganta e até anorexia.
  • Nasal anterior: é a manifestação clínica menos frequente. Ele se apresenta como uma hemorragia nasal. Também pode haver uma secreção mucosa purulenta ou uma pseudomembrana pode se desenvolver no septo nasal.
  • Laríngeo: Esta manifestação clínica da difteria produz febre, rouquidão, falta de ar, tosse forte e sons agudos ao respirar. Se não for controlada a tempo, pode ocorrer a morte devido à obstrução das vias aéreas.
  • Cutâneose apresenta como erupção cutânea escamosa ou úlceras bem definidas. Dependendo da localização da área afetada (membrana) e de sua extensão, podem ocorrer complicações como pneumonia, miocardite, neurite, obstrução das vias aéreas, artrite séptica, osteomielite e até morte.

Legionelose ou doença do legionário

A doença é causada por uma bactéria aeróbia Gram-negativa, nativa do solo e dos ecossistemas aquáticos chamada Legionella pneumophila. Esta bactéria também foi isolada em sistemas de ar condicionado e chuveiros.

A doença é o resultado da propagação da bactéria através do ar de um reservatório para o sistema respiratório humano. Homens com mais de 50 anos que sofrem de tabagismo, alcoolismo ou imunodeficiências têm maior probabilidade de contrair a doença.

A bactéria se aloja nos fagossomas dos macrófagos alveolares, de onde se multiplica e causa danos aos tecidos. Os sintomas desta doença são: tosse sem expulsão de secreções respiratórias, febre, broncopneumonia grave e podem manifestar-se problemas neurológicos.

Meningite

Esta doença consiste em uma inflamação das meninges do cérebro e da medula espinhal. Pode ser de origem asséptica ou bacteriana. A patologia de origem bacteriana provém das secreções respiratórias de portadores da doença ou de casos ativos.

As bactérias causadoras da meningite colonizam inicialmente a nasofaringe, de onde passam pela mucosa e entram na corrente sanguínea, e daí para o líquido cefalorraquidiano, de onde inflamam as meninges.

Os sintomas desta infecção são: doença respiratória ou dor de garganta, seguida de confusão, vômitos, dor de cabeça (em alguns casos graves), rigidez do pescoço e das costas.

Pneumonia

Várias espécies de bactérias estão relacionadas à pneumonia, no entanto as espécies Mycobacterium avium Y M. intracellulare eles são as principais causas desta doença. Essas bactérias têm distribuição mundial e infectam não apenas o homem, mas também outros vertebrados e insetos.

Acredita-se que os sistemas respiratório e digestivo sejam a porta de entrada desses bacilos para a colonização dos pacientes. A doença se manifesta nas pessoas como uma infecção pulmonar, muito parecida com a causada pela tuberculose.

Outras doenças

Muitas outras doenças são transmitidas por bactérias das vias aéreas, entre as quais podemos citar: a tuberculose, produzida pelo bacilo de Koch (Mycobacterium tuberculosi); tosse convulsa, causada pela bactéria Bordetella pertussis, e doenças causadas por estreptococos.

-Transmissão por artrópodes

As doenças bacterianas causadas por esses invertebrados são consideradas raras, porém são objeto de muito interesse. Algumas dessas doenças são:

Erliquiose

Patologia causada por bactérias Ehrlichia chaffeensis, que é transmitido por reservatórios de animais, como o carrapato. Uma vez que a bactéria entra na corrente sanguínea, ela causa uma doença febril não específica chamada Erliquiose Monocítica Humana (HEM). A doença é caracterizada por sintomas como: febre, calafrios, dor de cabeça e mialgia.

Tifo epidêmico

Doença bacteriana transmitida ao homem por piolhos. O bacilo que causa esta doença é Rickettsia prowasekii. Quando o piolho se alimenta de uma pessoa infectada, a bactéria infecta o intestino do artrópode e se espalha.

Em pouco tempo, grandes quantidades de riquétsias aparecem nas fezes dos piolhos e, quando o piolho suga o sangue de outro indivíduo saudável, eles defecam.

Quando a irritação da picada faz o indivíduo coçar, ela contamina o local danificado e permite que as riquétsias entrem em sua corrente sanguínea, onde posteriormente causam inflamação dos vasos sanguíneos por infecção de suas células endoteliais. Os sintomas desta doença são febre, forte dor de cabeça e mialgia.

Doença de Lyme

A doença de Lyme é uma infecção bacteriana transmitida ao homem por uma picada de carrapato cujos hospedeiros naturais são ratos e veados. As bactérias causadoras são espiroquetas do gênero Borrelia.

Clinicamente, a doença tem três estágios: primeiro, geralmente começa com lesões de pele que se expandem como anéis. Esse estágio costuma ser acompanhado de febre, calafrios, fadiga, mal-estar geral e dores de cabeça.

O segundo estágio é caracterizado por episódios de artrite, inflamação do coração e problemas neurológicos. O terceiro e último estágio pode ser observado anos depois, e é caracterizado pelo fato de os indivíduos desenvolverem desmielinização de neurônios e apresentarem sintomas semelhantes aos de Alzheimer ou esclerose múltipla.

Outras doenças

Embora as infecções bacterianas transmitidas por artrópodes sejam consideradas raras, algumas causaram mortes massivas na humanidade, como a Peste Negra ou a peste bubônica, causada por Yersinia pestis.

Outra doença não tão mortal quanto a peste negra é a febre Q causada pela bactéria Coxiella burnetii e que infecta gado, animais domésticos e o homem.

- Doenças de contato direto

Essas doenças bacterianas estão principalmente associadas a infecções de pele e tecidos subjacentes. Algumas dessas patologias são:

Carbúnculo

Doença transmitida pelo contato direto com animais de fazenda infectados ou seus produtos. A bactéria que causa a doença é a Bacillus anthrasis e seus endosporos podem permanecer viáveis ​​por muitos anos no solo ou em animais.

A infecção em humanos ocorre principalmente devido a danos ou cortes na pele (afecção cutânea), podendo também afetar os sistemas respiratório (antraz pulmonar) e gastrointestinal (antraz gastrointestinal).

Uma escara (uma pápula cutânea ulcerada) se forma na pele e os sintomas associados incluem febre, dor de cabeça e náusea.

Vaginose bacteriana

É uma DST (doença sexualmente transmissível) polimicrobiana, ou seja, produzida por diversas bactérias. Essas bactérias são Gardnerella vaginalis, espécies do gênero Mobiluncus Y Mycoplasma hominis.

É uma doença considerada leve, mas muito contagiosa e seus sintomas são: corrimento vaginal espumoso, abundante e com odores semelhantes aos de peixe, sem dor, ardor ou coceira.

Gonorréia

Outra doença sexualmente transmissível bacteriana. É causado por Neisseria gonorrhoeae. Este diplococo, uma vez que entra no corpo, liga-se às células mucosas através dos pelos e da proteína II. Essa adesão impede que seja expelido da vagina por secreções normais ou urina.

Os sintomas nos homens são: pus amarelo a verde drenando da uretra, com micção frequente, acompanhada de dor e sensação de ardor ou ardor. Apenas 10-20% das pessoas expostas à bactéria se desenvolvem em mulheres e, se elas desenvolverem a doença, ela pode causar gravidez ectópica e até esterilidade.

Outras doenças

As doenças bacterianas por contato direto são muito diversas tanto na origem como no desenvolvimento, as mais denominadas são as DST e destas podemos citar: doenças geniturinárias causadas por micoplasmas Ureaplasma urealyticum Y Mycoplasma hominis; e chancre, produzido por Haemophilus lucreyi.

Outras doenças de contato não sexual e causadas por bactérias são: conjuntivite de inclusão, hanseníase, doença da arranhadura do gato, gangrena gasosa e muitas outras.

Referências

  1. Bactéria. Na Wikipedia. Recuperado de en.wikipedia.org.
  2. Fissão binária. Na Wikipedia. Recuperado de es.wikipedia.org.
  3. L.M. Prescott, J.P. Harley e G.A. Klein (2009). Microbiologia, 7ª edição, Madrid, México, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 pp.
  4. G.J. Olsen & C.R. Woese (1993). RNA ribossomal: uma chave para a filogenia. The FASEB Journal.
  5. W.B. Whitman, D.C. Coleman, W.J. Wiebe (1998). "Procariontes: a maioria invisível". Anais da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos da América.
  6. D.C. Yang, K.M. Blair, N.R. Salama (2016). "Ficar em forma: o impacto da forma celular na sobrevivência bacteriana em ambientes diversos." Revisões de Microbiologia e Biologia Molecular.
  7. A.C. Parte (2018). LPSN - Lista de nomes procarióticos com posição na nomenclatura (bacterio.net), 20 anos depois. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.