Módulo 3 Capítulo 3

©Shutterstock/subin-ch [OM] Objetivos que deverão ser atingidos com o estudo do capítulo: reconhecer as características estruturais dos organismos do Reino Monera; compreender a fisiologia dos diferentes grupos do Reino Monera; identificar as estruturas que compõem a célula procarionte, diferenciando células de bactérias de células de cianobactérias; caracterizar as principais doenças causadas por bactérias patogênicas. Reino Monera: Organismos procariontes AUTORIA: Elvira Sampaio EDIÇÃO DE CONTEÚDO: Thiago Luis Zeni REVISÃO DE TEXTO: Willian Marques CRÉDITOS DAS IMAGENS DE ABERTURA: ⓒ Shutterstock/Leigh Prather; ⓒ Shutterstock/Nixx Photography; ⓒ Shutterstock/Mopic; ⓒ Shutterstock/serg_dibrova ©Shutterstock/subin-ch

Estrutura típica de uma célula procarionte, representada por uma bactéria [OM] Bactérias apresentam: - cápsula formada por lipopolissacarídeos (mucilagem) sobre a parede celular, que servem para proteção; - parede celular de peptidoglicano, que atua protegendo a bactéria; - mesossomos na membrana plasmática, contendo enzimas respiratórias; - flagelos formados de flagelina (proteína); - fímbrias que auxiliam na fixação ao substrato e na movimentação de substâncias; - citoplasma apenas com ribossomos; - material genético constituído de DNA circular; - plasmídeos e fragmentos de DNA, que possibilitam resistência a antibióticos. Divo. 2010. 3D.

Fisiologia das bactérias [OM] As bactérias podem ser: heterotróficas ou autotróficas. Atuam como saprófitas, mutualísticas ou parasitas. Fotossíntese bacteriana – as sulfobactérias usam a bacterioclorofila, pigmento que capta energia luminosa; o doador de hidrogênio é o H2S e o gás liberado no final do processo é o enxofre (os outros organismos fotossintetizantes usam água como doador de hidrogênio e liberam oxigênio no final da reação). Fisiologia das bactérias Nutrição bacteriana

Fisiologia das bactérias [OM] Ao contrário da fotossíntese, que fabrica compostos orgânicos com a energia luminosa, na quimiossíntese, é a reação de oxidação de substâncias inorgânicas simples que vai fornecer energia para a produção de compostos orgânicos. Esse é um processo muito importante na fixação do nitrogênio no solo. Fisiologia das bactérias Quimiossíntese

Eduardo Borges. 2012. Digital. [OM] As bactérias utilizam o gás oxigênio de maneira: aeróbia, com o oxigênio sendo utilizado na respiração (Bacillus anthracis – antraz e Micrococcus luteus – na pele), não sobrevivem sem oxigênio; anaeróbias obrigatórias ou restritas, morrem na presença de oxigênio (Clostridium tetani – tétano e Methanobacterium – encontrada nos esgotos); anaeróbias facultativas – usam oxigênio quando ele está disponível e, quando ele está ausente, fazem fermentação (Escherichia coli – bactéria intestinal). Fisiologia das bactérias Respiração Bactérias aeróbias Bactérias anaeróbias obrigatórias Bactérias anaeróbias facultativas Eduardo Borges. 2012. Digital.

Reprodução assexuada das bactérias [OM] As bactérias se reproduzem assexuadamente por cissiparidade (bipartição ou divisão binária). Esse processo possibilita uma rápida multiplicação desses seres vivos e explica a rapidez com que doenças bacterianas se espalham no nosso corpo. Em algumas espécies, quando em condições ideais, a população de bactérias dobra a cada 20 minutos. A desvantagem desse processo é a pouca variabilidade genética na população bacteriana. Reprodução assexuada das bactérias Divo. 2010. 3D.

Eduardo Borges. 2012. Digital. [OM] Na reprodução sexuada, as bactérias incorporam genes de outros indivíduos, originando bactérias geneticamente diferentes. Essas recombinações podem ser por: transformação – quando a bactéria absorve fragmentos de DNA, provenientes de bactérias mortas, que estão no meio de cultura. Esse processo é relativamente comum em culturas bacterianas velhas; Outras formas de reprodução das bactérias TRANSFORMAÇÃO A bactéria absorve DNA de bactérias mortas que estão dispersas no meio. Eduardo Borges. 2012. Digital.

Eduardo Borges. 2012. Digital. [OM] transdução: usando vírus ou plasmídeos como vetores, segmentos de DNA são passados de uma bactéria para outra. Esse processo é muito usado como técnica de Engenharia Genética para introdução de genes de espécies diferentes em células bacterianas, originando bactérias geneticamente modificadas; Outras formas de reprodução das bactérias TRANSDUÇÃO Vírus ou plasmídeos são vetores para a passagem de DNA entre bactérias vivas. Eduardo Borges. 2012. Digital.

Eduardo Borges. 2012. Digital. [OM] conjugação – duas bactérias se unem por meio de uma ponte citoplasmática, o pili. Uma das bactérias (macho) doa um pedaço duplicado de seu cromossomo. Esse pedaço passa através do pili para a outra bactéria (fêmea ou receptora). O DNA que atravessou a ponte se liga ao cromossomo da bactéria receptora, alterando-a geneticamente. Essa bactéria realiza, então, divisão binária e produz outras bactérias recombinantes. Reprodução sexuada das bactérias CONJUGAÇÃO Duas bactérias se unem por meio de uma ponte de citoplasma. Por essa ponte, passa um segmento duplicado de DNA da bactéria doadora para a receptora, na qual se liga ao seu cromossomo. Eduardo Borges. 2012. Digital.

Doenças bacterianas Tuberculose [OM] Tuberculose – a proximidade com indivíduos infectados e os ambientes fechados ou malventilados favorecem o contágio. A prevenção é feita pela vacina BCG. Pneumonia – o sintoma é a inflamação dos alvéolos, dificultando as trocas gasosas. Resfriados ou gripes malcuidados podem levar ao desenvolvimento de pneumonias em pessoas idosas ou asmáticas. Doenças bacterianas Contágio: contato direto com gotículas de saliva. Tuberculose (Mycobacterium tuberculosis – bacilo de Koch) Sintomas: febre, tosse e expectoração com sangue. Prevenção: evitar contato com doentes; vacinação. Contágio: contato direto com gotículas de saliva. Pneumonia (Streptococcus pneumoniae) Sintomas: febre, tosse e dor torácica. Prevenção: evitar contato com doentes; tratamento dos doentes; vacinação.

(Bordetella pertussis) [OM] Cólera – lavar bem as mãos, não beijar pessoas contaminadas, tomar banho e não colocar a mão na boca evitam a transmissão. Anticorpos produzidos durante a infecção previnem por 6 meses. Coqueluche – os sintomas se manifestam de 7 a 10 dias após a exposição às bactérias. Elas invadem o revestimento da garganta, da traqueia e das vias aéreas, aumentando a secreção de muco viscoso e espesso, provocando tosses intensas. A infecção dura em torno de 6 semanas. Doenças bacterianas Contágio: água e alimentos contaminados. Cólera (Vibrio cholerae) Sintomas: diarreia intensa, vômitos e desidratação. Prevenção: saneamento básico, higiene pessoal e com os alimentos; tratamento dos doentes. Contágio: contato direto com gotículas de saliva. Coqueluche (Bordetella pertussis) Sintomas: febre e tosse espasmódica. Prevenção: isolamento e tratamento dos doentes; vacinação.

(Corynebacterium diphteriae) [OM] Tétano – a contaminação ocorre por lesões na pele, por onde penetram os esporos da bactéria. Logo, qualquer ferimento deve ser imediatamente limpo com água e sabão. Difteria – a transmissão é por contato direto com o doente por tosse, espirro ou fala. Também pode ocorrer por objetos com secreções do doente ou pelo consumo do leite cru. Doenças bacterianas Contágio: ferimentos na pele. Tétano (Clostridium tetani) Sintomas: espasmos musculares e distúrbio respiratório. Prevenção: cuidados com os ferimentos; vacinação. Contágio: contato direto com gotículas de saliva. Difteria (Corynebacterium diphteriae) Sintomas: febre, tosse e dificuldade respiratória. Prevenção: isolamento e tratamento dos doentes; vacinação.

(Clostridium botulinum) (Neisseria gonorrhoeae) [OM] Botulismo – a bactéria e seus esporos estão disseminados no solo e contaminam os alimentos; são anaeróbios restritos, por isso só se desenvolvem em alimentos embalados e fechados hermeticamente, ou seja, sem oxigênio: conservas de palmito, patê de fígado, tofu em conserva, entre outros. Blenorragia ou gonorreia – entre a contaminação e a aparição dos primeiros sintomas, a incubação dura de 5 a 10 dias; em casos raros, pode chegar a 30 dias. Doenças bacterianas Contágio: alimentos contaminados. Botulismo (Clostridium botulinum) Sintomas: diarreia, vômito; febre e paralisia muscular. Prevenção: cuidados com os alimentos (sobretudo enlatados). Contágio: contato sexual; parto. Blenorragia (Neisseria gonorrhoeae) Sintomas: dor ao urinar e durante a relação sexual; corrimento vaginal e uretral. Prevenção: uso de preservativos e tratamento dos doentes.

(Salmonella enterica) [OM] Sífilis – o diagnóstico geralmente é feito por meio de exames de sangue e o tratamento é com antibióticos, principalmente penicilina G intramuscular. A doença pode ser evitada com o uso de preservativos nas relações sexuais. Gastrenterite – é tratada com hidratação adequada. Em casos menos graves, usa- -se reidratação oral; em casos graves, soro por via intravenosa. Doenças bacterianas Contágio: contato sexual; via placenta. Sífilis (Treponema pallidum) Sintomas: cancro duro nos genitais e manchas na pele. Prevenção: uso de preservativos; tratamento dos doentes. Contágio: água e alimentos contaminados. Gastrenterite (Salmonella enterica) Sintomas: cólica, diarreia, febre e vômito. Prevenção: saneamento básico; higiene pessoal e com os alimentos.

(Mycobacterium leprae) [OM] Hanseníase – também chamada de lepra, é contagiosa e passa de uma pessoa doente, que não esteja se tratando, para outra. Demora de 2 a 5 anos para que apareçam os primeiros sintomas: manchas e insensibilidade. Peste bubônica – os sintomas surgem depois de 7 dias: febre alta, mal-estar e saliências azuladas na pele: gânglios linfáticos hemorrágicos e inchados. A cor azulada na pele se deve à degeneração da hemoglobina e indica a gravidade da doença. Doenças bacterianas Contágio: contato direto com doentes. Hanseníase (Mycobacterium leprae) Sintomas: manchas na pele e áreas insensíveis. Prevenção: isolamento e tratamento dos doentes. Contágio: através de pulgas do rato preto. Peste bubônica (Yersinia pestis) Sintomas: febre, gânglios linfáticos inchados e manchas escuras na pele. Prevenção: evitar contato com roedores.

(Leptospira interrogans) [OM] Leptospirose – é transmitida pela água e pela urina dos animais. Em casos de enchentes, as ocorrências são mais comuns, já que as pessoas passam pela água sem proteção. Antraz – pode entrar no corpo humano pelo intestino, pulmões ou pele. A infecção quase sempre ocorre por exposição a esporos da bactéria e não pela forma ativa. Doenças bacterianas Contágio: água contaminada por urina de rato. Leptospirose (Leptospira interrogans) Sintomas: febre, dor muscular, icterícia e urina escura. Prevenção: saneamento básico e combate aos roedores. Contágio: ferimento, inalação ou ingestão de esporos. Antraz (Bacillus anthracis) Sintomas: infecção com pus, febre alta, dificuldade respiratória, diarreia e vômito. Prevenção: evitar contato com animais; ingerir carne bem passada; cuidado com os ferimentos.

©Getty Images/Alex Wong [OM] Vírus, bactérias ou fungos transformados geneticamente podem funcionar como armas biológicas. No passado, carcaças podres de animais eram usadas para contaminar o abastecimento de água da cidades; corpos de vítimas de varíola eram atirados em fortificações; cobertores de vítimas de varíola foram usados para dizimar índios, etc. Atualmente, antraz, botulismo, varíola, vírus ebola e peste bubônica são os mais temidos, porque podem ser facilmente transportados e inoculados em áreas de grande densidade de pessoas. Armas biológicas Símbolo do bioterrorismo e roupas especiais utilizadas em possível ataque bioterrorista. ©Getty Images/Alex Wong

@Getty Images/Philip Sze/Visuals Unlimited/Corbis [OM] As cianobactérias têm clorofila a, carotenoides e enzimas em lamelas, não apresentando cloroplastos por serem procariontes. Têm vida livre, podem ser mutualísticas ou formar colônias. São encontradas em água doce, salgada ou salobra, solo úmido, sobre cascas de árvores ou rochas e em fontes termais (80ºC). Reproduzem-se por divisão binária; as formas coloniais fragmentam o talo; como forma de resistência, produzem esporos chamados acinetos; reprodução sexuada pouco conhecida. A presença de heterocistos indicam a capacidade de fixação de nitrogênio atmosférico. Cianobactérias @Getty Images/Philip Sze/Visuals Unlimited/Corbis Angela Giseli. 2010. Vetor. Filamento colonial de Anabaena sp. (1) e estrutura celular de cianobactéria (2).