Biologia - Reino Monera

Procariontes  

        Todos os procariontes eram tradicionalmente agrupados no Reino Monera, porém, desde os trabalhos de Woese na década de 1970, a existência desse táxon vem sendo contestada e atualmente a tendência é considerar os procariontes em dois Domínios: Archea e Bactéria. Os dados moleculares disponíveis mostram que as arqueas estão mais intimamente ligadas aos eucariontes do que às bactérias.

         Os procariontes, especialmente as bactérias, são muitas vezes lembrados como formas nocivas aos demais seres vivos, pois podem causar doenças. Entretanto, apenas poucas espécies de bactérias provocam doenças nos seres humanos e em outros organismos e, no caso das arqueas, não se conhecem espécies patogênicas, mas há as que vivem em mutualismo e mesmo como comensais com eucariontes.

        Os procariontes são fundamentais para a manutenção da vida em nosso planeta:

• algumas espécies atuam como decompositoras, degradando organismos mortos e, com isso, contribuindo para a reciclagem da matéria orgânica no planta;
• outras espécies são fotossintetizantes, dentre elas as cianobactérias, que realizam a fotossíntese oxigena, igual à das algas e plantas, participando como produtoras nas cadeias alimentares com liberação do gás oxigênio no ambiente; há também as bactérias sulfurosas púrpuras e sulfurosas verdes, que realizam a fotossíntese não oxigena, com liberação de enxofre;

• algumas espécies são quimiossintetizantes e importante produtoras em ambientes especiais;
• certas espécies vivem em associação com outros organismos, trazendo-lhes benefícios, como é o caso das bactérias que ocorrem na nossa flora intestinal e que produzem vitamina K;
• algumas espécies que fazem fermentação são usadas na indústria de alimentos para a produção de iogurtes e outros produtos;
• certas bactérias e cianobactérias são nitrificantes, pois conseguem fixar o nitrogênio (N₂) do meio e transformá-lo de modo que possa ser aproveitado pelas plantas para a síntese de proteínas e ácidos nucleicos; outras bactérias são desnitrificantes, liberando o N₂ para a atmosfera. Esses organismos são fundamentais no ciclo do nitrogênio.

 Formas de bactérias unicelulares

     A maioria dos procariontes é unicelular, com células medindo entre 0,5 e 5µm, muito menores que as células eucarióticas.
    A forma desses organismos podem variar. No esquema abaixo vemos as formas mais comuns encontradas nas bactérias. 

     

 

Apesar de unicelulares, as bactérias também podem existir em grupos chamados colônias. As bactérias cocos, por exemplo, recebem os seguintes nomes de acordo com a forma como estão agrupadas:

Estafilococos - agrupam-se de modo parecido a um cacho de uvas.

Estreptococos - agrupam-se em fileira.

As cianobactérias também chegam a formar colônias e podem ser observadas sob a forma de uma massa escura gelatinosa.

Parede celular

        Quase todos os procariontes apresentam parede celular. No Domínio Bactéria, a parede celular é sempre de peptideoglicano (polímero deaminoácidos e dissacarídeos). Nas arqueas, por outro lado, a composição da parede celular varia nas diferentes espécies, podendo ser, por exemplo, de polissacarídeos complexos associados a proteínas, mas não há peptideoglicano.

Algumas poucas espécies de arqueas e de bactérias não têm parede celular.

Coloração de Gram

        A coloração de Gram permite a classificação dos procariontes em dois grandes grupos: gram-positivos e gram-negativos.

        Por essa técnica, um esfregaço de células procarióticas fixadas pelo calor recebe o corante cristal violeta e, depois, o lugol (à base de iodo). Essas duas substâncias se combinam no citoplasma da célula procariótica, que passa a ter coloração violeta-escura ou púrpura. A seguir, adiciona-se álcool, que tem a capacidade de descolorir as células que foram coradas. No entanto, nem todas as células ficam descoradas. As que perdem a cor são chamadas gram-negativas e as que não perdem a cor são chamadas gram-positivas. Para visualizar as gram-negativas, adiciona-se à preparação um corante que cora de rosa ou lilás as células dessas bactérias.

Domínio Bactéria

        Espécies do Domínio Bactéria podem ser encontradas em grande diversidade de ambientes, desde que haja água, mesmo que seja pouca e esporádica.

        Dentro do Domínio Bactéria estão as cianobactérias, único grupo de procariontes que realiza fotossíntese com produção de O2. 

        Recentemente as cianobactérias foram reconhecidas como forte potencial para numerosos produtos biologicamente ativos, como os de uso farmacológico com atividade citotóxica, antifúngica, antibacteriana, antivirótica, imunossupressora e antitumoral. A boroficina, a criptoficina e a cinovirina são exemplos dessas substâncias, as duas primeiras estão sendo testadas contra o câncer, e a última, contra a AIDS.

Reprodução nas bactérias

        As bactérias (incluindo as cianobactérias) apresentam alto poder de reprodução assexuada por bipartição, com esse processo uma única bactéria pode dar origem a milhares (clones), em pouco tempo, e em condições adequadas.

        No caso das cianobactérias filamentosas na reprodução assexuada pode ocorrer quebras em determinados pontos, formando fragmentos denominados hormogônios, cujas células se dividem, e o filamento cresce novamente.

        É comum entre as bactérias a formação de esporos chamados de acinetos, e nas demais bactérias há formação de esporos chamados endósporos (endo= dentro, interno). Estes são produzidos no interior da célula, quando as condições do meio se tornam adversas.

        Ainda não se sabe se nas cianobactérias há mecanismos além das mutações gênicas, que aumentam a variabilidade genética.

        Para as demais bactérias, três mecanismos são bem conhecidos:

• conjunção: duas bactérias unem-se e estabelecem entre si uma ponte citoplasmática de transferências. Uma delas, chamada “doadora”, duplica parte de seu DNA e doa essa parte para a outra bactéria, que é chamada receptora;
• transformação: uma bactéria absorve moléculas de DNA disponíveis no meio e as incorpora ao seu DNA. Essas bactérias ficam então com constituição genética modificada e são chamadas transformadas;
• transdução: transferência de genes de uma bactéria para outra por intermédio de vírus. Estes, quando se formam dentro de uma bactéria, podem incorporar ao seu próprio DNA pedaços do DNA bacteriano. Ao infectar outra bactéria sobreviva à infecção viral, passará a apresentar novas características, que serão transmitidas a seus descendentes.

As bactérias e a saúde humana

        As bactérias são agentes etiológicos de diversas doenças. Há outros dois grupos muito particulares de bactérias, as riquétsias e as clamídias, que são parasitas intracelulares obrigatórios, à semelhança do que ocorre com o vírus.

        De acordo com o que foi estudado sobre vírus no trabalho anterior, construímos uma relação das doenças viróticas e bacterianas.

        Na tabela as marcadas com X indicam que existe vacina. 

Doenças Viróticas	Vacina	Doenças Bacterianas	Vacina
Varíola	X	Febre tifóide	X
Rubéola	X	Desinteria Bacilar
Resfriado		Coqueluche	X
Poliomilite	X	Difteria	X
Sarampo	X	Peste
Caxumba	X	Hanseníase	X
Raiva	X	Leptospirose
AIDS		Gastrite Bacteriana
Gripe		Febre Maculosa

Domínio Archaea

        Entre os três domínios este é o menos estudado e conhecido.

        A maioria das arqueas vivem em locais onde as condições são extremamente inadequadas para os demais seres vivos.

        Dentre as arqueas de especial interesse estão as metanogênicas, as halófilas extremas (halo= sal; filo= que tem afinidade por) e as termófilas extremas (termo= calor).

        As metanogênicas recebem esse nome por produzirem o gás metano (CH4) como um subproduto do seu metabolismo; são anaeróbias estritas, ou seja, não podem viver na presença de gás oxigênio.

        Em algumas estações de tratamento de lixo, o metano produzido por essas arqueas tem sido canalizado para ser usado como gás combustível.

        As halófitas extremas vivem em ambiente aquático com salinidade muito elevada.

        Em algumas espécies existe a presença do pigmento bacteriorrodopsina, que absorve a luz solar e essa energia é usada para sintetizar diretamente ATP. É o processo fotossintético considerado mais simples, e nenhum outro grupo e se vivo realiza processo equivalente.

        As termófilas extremas vivem em ambientes aquáticos onde a temperatura da água é muito elevada. A maioria delas obtém energia da oxidação do enxofre, sendo quimiossintetizantes.

Exercícios

1- Muitas doenças humanas são produzidas por vírus. Marque da relação seguinte a única de origem bacteriana:

a- ( ) gripe

b- ( ) caxumba

c- (x) hanseníase

d- ( ) sarampo

e- ( ) varíola

2- A bactéria que apresentar na estrutura de sua parede celular que se “cora” de rosa com a coloração de Gram, é classificada como:

a- (x) Bactéria Gram Positiva

b- ( ) Bactéria Gram Negativa

c- ( ) Bactéria de Gram

d- ( ) Micoplasma

3- Quando um vírus se forma dentro de uma bactéria, ele incorpora ao seu próprio DNA, pedaços do DNA bacteriano. Ao infectar outra bactéria, caso essa sobreviva, passará a ter novas características. Qual é o nome desse mecanismo de reprodução?

R.: Transdução, transferência de genes de uma bactéria para outra por intermédio de vírus.

4- Dentre as arqueas de especial interesse, temos a metanogênicas, por qual motivo elas recebem esse nome?

R.: Por produzirem o gás metano ( CH4) como um subproduto do seu metabolismo.

5- Recentemente as cianobactérias foram reconhecidas como fonte potencial para numerosos produtos biologicamente ativos. Cite exemplos de algumas dessas substâncias.

R.: boroficina, criptoficina e a cianovirina, as duas primeiras estão sendo testadas contra o câncer, e a última contra a AIDS. 

Bibliografia

SOBIOLOGIA. Reino Monera. Um mundo bem "diferente". Anais eletrônico. em < http : / / www.sobiologia.com.br / conteudos / Reinos / monera . php >. Acesso em: 03 de março. 2013.

ESTUDANTE DIGITAL. Exercícios de Biologia - Reino Monera. Anais eletrônico. em: < http : / / www . estudantedigital . org / 2012 / 07 / exercicios - resolvidos - de - biologia - reino _ 17 . html >. Acesso em 03 março. 2013.

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LOPES, Sônia. ROSSO, Sergio. Bio. Vol 3. Ensino Médio. São Paulo: Saraiva, 2010.