4 monera

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4 monera

  1. 1. Monera
  2. 2. <ul><li>Os seres vivos do reino Monera (do grego monera = simples), seres procariontes, dominam a Biosfera, superando em número todos os outros organismos. </li></ul><ul><li>Representados pelas bactérias, estes seres podem viver em habitats demasiado frios ou quentes, demasiado salgados ou alcalinos. </li></ul><ul><li>Devido às pequenas dimensões das células procarióticas, o seu conhecimento mais pormenorizado só foi possível através do microscópio electrónico, que permitiu grandes ampliações. </li></ul>
  3. 3. Características dos Procariontes <ul><li>Aspectos relativos à morfologia, estrutura, reprodução e metabolismo são fundamentais para a caracterização deste grupo de organismos. </li></ul>
  4. 4. Morfologia e estrutura <ul><li>As bactérias apresentam geralmente um diâmetro compreendido entre 1 e 5 micrómetros. A parede celular que a maior parte destes seres possui, para além de suporte de protecção, confere-lhes formas muito características. </li></ul>
  5. 5. <ul><li>Os procariontes apresentam vários tipos morfológicos, sendo os mais vulgares: cocos (forma esférica), bacilos (forma de bastonete), espirilos (forma espiralada) e vibriões (forma de vírgula). </li></ul><ul><li>Há bactérias de duas células ou agregados filamentosos, em forma de cacho ou outras formas de agregação, estabelecendo raramente conexões citoplasmáticas entre elas. </li></ul><ul><li>As bactérias multiplicam-se rapidamente, constituindo colónias cuja cor e propriedades químicas ajudam à sua classificação. </li></ul>
  6. 6.
  7. 7. Figuras que representam as várias morfologias observadas ao microscópio electrónico
  8. 8.
  9. 9. <ul><li>A relativa simplicidade biológica das bactérias tem contribuído para muitas descobertas acerca do material genético, da replicação do DNA e dos mecanismos de expressão genéticos. </li></ul>
  10. 10. Estrutura bacteriana em representação esquemática
  11. 11.
  12. 12. Componentes Características Cápsula bacteriana Estrutura presente em quase todos os grupos de bactérias patogénicas, tem uma espessura que oscila entre 100 e 400 Å. De aspecto gelatinoso, é rica em glícidos, possuindo também moléculas proteicas. Além de uma função protectora, funciona como defesa em relação a anticorpos. Parede celular Dá forma, suporte e protecção à célula. A espessura da parede oscila entre 50 e 100 Å. Flagelos Permitem a deslocação da maior parte das bactérias que têm movimento. Pili, pilus ou fímbrias Estruturas de natureza proteica, muito numerosas, muito mais curtas e finas que os flagelos. Membrana plasmática Apresenta a constituição típica deste grupo de membranas Citoplasma Contém enzimas e substância de reserva. Não tem organelos membranares. Material genético O DNA bacteriano é uma simples molécula circular. Ribossomas e inclusões Livres no citoplasma bacteriano encontram-se ribossomas e grânulos de reserva – inclusões – de diversos tipos.
  13. 13. <ul><li>Além dos seres designados vulgarmente por bactérias, nos procariontes incluem-se também cianobactérias . </li></ul><ul><li>-maior grupo de bactérias fotossintéticas </li></ul><ul><li>-crescem em meios muito variados </li></ul><ul><li>-muitas têm vida livre </li></ul><ul><li>-podem viver em simbiose com plantas e outros organismos </li></ul><ul><li>-podem formar colónias filamentosas, existindo por vezes uma cápsula que envolve toda a colónia </li></ul>
  14. 14. <ul><li>Nas formas coloniais de cianobactérias pertencentes ao género Nostoc : </li></ul><ul><li>-podem observar-se células de maior tamanho, designadas por heterocistos . (células especializadas na fixação de azoto) </li></ul><ul><li>-os heterocistos contêm uma enzima que intervém na redução do N 2 (azoto atmosférico) e NH 3 (amoníaco), que pode ser incorporado em aminoácidos, em ácidos nucleícos ou em outros compostos orgânicos. </li></ul>
  15. 15. <ul><li>As cianobactérias diferem das outras bactérias fotossintéticas: </li></ul><ul><li>- apresentam lamelas internas que contêm enzimas e pigmentos fotossínteticos </li></ul><ul><li>- os pigmentos fotossintéticos são a clorofila a e as ficobilinas , que podem ser de cor azul (ficocianina) ou vermelha (ficoeritrina – também encontrada em algas vermelhas). </li></ul>
  16. 16. <ul><li>As restantes bactérias fotossintéticas não possuem lamelas internas, contêm enzimas e os pigmentos necessários à realização da fotossíntese em expansões da membrana plasmática. O principal pigmento fotossintético é a bacterioclorofila. </li></ul>
  17. 17. Metabolismo <ul><li>Considerando as fontes de energia e carbono utilizadas, podem considerar-se várias categorias de procariontes. </li></ul>
  18. 18. Procariontes Fonte de carbono Autotróficos Heterotróficos Fonte de energia Fonte de energia Quimioautotróficos Ex: bactérias nitrificantes Fotoautotróficos Ex: cianobactérias Fotoheterotróficos Quimioheterotróficos
  19. 19. <ul><li>As bactérias autotróficas elaboram compostos orgânicos utilizando como fonte de carbono um composto inorgânico (CO 2 ou CO) e como fonte de energia a energia luminosa. </li></ul><ul><li>A maioria das bactérias são quimioheterotróficas, habitando nos diferentes meios como saprófitos, simbiontes ou parasitas . </li></ul>
  20. 20. <ul><li>Saprófitos – obtêm o alimento degradando matéria orgânica morta. Os saprófitos segregam enzimas que lançam sobre a matéria orgânica e os produtos solúveis resultantes da digestão são absorvidos e assimilados. </li></ul><ul><li>Simbiontes – são formas de relação entre as bactérias e outros organismos, havendo proveito para os seres associados. Se existir proveito para um dos seres, não sendo o outro prejudicado, chama-se comensalismo ; se existir proveito mútuo, designa-se por mutualismo . </li></ul>
  21. 21. <ul><li>Parasitas – vivem como hóspedes dentro ou fora de outros organismos, funcionando estes como hospedeiros. Há bactérias que são parasitas obrigatórios e há outras que são parasitas facultativos. Estas podem infectar o hospedeiro provocar-lhe a morte, passando depois a viver como saprófitos sobre os seus restos. </li></ul>
  22. 22. <ul><li>Relativamente ao efeito que o oxigénio tem no desenvolvimento das bactérias, estes organismos podem considerar-se: </li></ul><ul><li>- Aeróbios obrigatórios – usam o oxigénio na respiração celular e não podem viver sem ele. </li></ul><ul><li>Ex: bactéria da difteria; </li></ul><ul><li>- Aeróbios facultativos – usam o oxigénio quando ele está presente, mas podem realizar fermentação no caso de ele não estar presente. </li></ul><ul><li>Ex: Escherichia coli e muitas das bactérias do solo. </li></ul>
  23. 23. <ul><li>- Anaeróbios obrigatórios – não podem usar o oxigénio e morrem quando em presença dele. </li></ul><ul><li>Ex: Clostridium . Esta bactéria pode causar graves doenças ao Homem, por exemplo o tétano. </li></ul>
  24. 24. Reprodução <ul><li>O processo mais frequente de multiplicação das bactérias é a Reprodução Assexuada por Divisão Binária . </li></ul><ul><li>-O processo de divisão binária ou bipartição em bactérias inicia-se com a replicação do DNA. Posteriormente divide-se o citoplasma, formando-se duas células idênticas. </li></ul>
  25. 25. <ul><li>As bactérias têm uma grande superfície em relação ao volume, podendo obter facilmente os alimentos que se encontram no meio , o que lhes permite multiplicarem-se rapidamente. </li></ul>
  26. 26.
  27. 27.
  28. 28. Crescimento de uma população de bactérias <ul><li>A - fase acelerada de multiplicação </li></ul><ul><li>B - fase de desaceleração </li></ul><ul><li>C - fase estacionária </li></ul><ul><li>D - fase de declínio </li></ul>
  29. 29. <ul><li>A partir de uma fase acelerada de multiplicação das bactérias entram em jogo factores que limitam o tamanho da população, passando a diminuir o acréscimo numérico até que atinge a estabilização. </li></ul><ul><li>Uma vez atingida esta, poderá dar-se um novo aumento numérico se houver renovação do meio de cultura. </li></ul><ul><li>Contudo, se isto não acontecer, depois de se atingir a estabilização só alguns dos descendentes de cada geração sobrevivem, os outros morrem, quer por competição pelo alimento, quer por acumulação de produtos tóxicos resultantes do metabolismo. </li></ul>
  30. 30. <ul><li>Se, numa situação ideal, não existissem factores a limitar o aumento da população, a curva tradutora desse aumento seria uma curva em J. </li></ul><ul><li>Em boas condições de crescimento as bactérias dividem-se muito rapidamente. Muitos destes organismos têm um tempo de geração entre uma e três horas, havendo mesmo bactérias que se dividem de vinte em vinte minutos. </li></ul><ul><li>Esta é uma das razões por que um pequeno número de bactérias pode contaminar seriamente e em pouco tempo quer os nossos alimentos quer o nosso organismo. </li></ul>
  31. 31. <ul><li>No tratamento das infecções bacterianas é importante conhecer o grau de sensibilidade das bactérias aos antibióticos. </li></ul>
  32. 32. <ul><li>O grau de sensibilidade das bactérias aos antibióticos é variável, dependendo quer da estirpe bacteriana quer do antibiótico considerado. </li></ul><ul><li>Assim, um antibiótico só será eficiente se for o adequado para a estirpe bacteriana patogénica. </li></ul>Disco com inibidor Zona de inibição
  33. 33. Importância Biológica dos Procariontes <ul><li>É muito variado o leque de habitats em vivem os Procariontes. Podem encontra-se no ar, na água, no solo e mesmo dentro de outros organismos . </li></ul><ul><li>Alguns aparecem em locais em que as temperaturas médias podem chegar a 80ºC , outros vivem debaixo de três a quatro centenas de metros de gelo na Antárctida, e outros encontram-se sob altas pressões em mares profundos, onde a água chega a atingir 360ºC. </li></ul>
  34. 34. <ul><li>Vários processos permitem compreender a importância que, a nível dos ecossistemas, assumem os dois grandes grupos de bactérias considerados – bactérias autotróficas e bactérias heterotróficas. </li></ul><ul><li>Consideremos, por exemplo, a importância das bactérias no ciclo do azoto, gás que ocupa cerca de 79% do volume da atmosfera. </li></ul><ul><li>Todos os organismos têm necessidade de azoto como componente dos seus ácidos nucleicos e proteínas. </li></ul>
  35. 35. <ul><li>A única via biológica natural pela qual este elemento químico pode ser utilizado pelos organismos – via de fixação de azoto – está confinada a certos procariontes. </li></ul><ul><li>São eles que intervêm em reacções químicas capazes de quebrar as fortes ligações triplas entre os átomos de azoto atmosférico. </li></ul>
  36. 36.
  37. 37. <ul><li>Um grupo bem conhecido de bactérias fixadoras de azoto pertence ao género Rhizobium . Colónias desta bactérias vivem em simbiose com raízes de plantas leguminosas, como o feijoeiro, o tremoceiro e a ervilheira. </li></ul><ul><li>Nas raízes de leguminosas formam-se nódulos e as bactérias vivem dentro das células desses nódulos. </li></ul><ul><li>Na associação simbiótica considerada, as bactérias fixadoras de azoto atmosférico convertem-no em NH 3 , que fornecem à leguminosa, e recebem pelas plantas glícidos e outros compostos orgânicos. </li></ul>
  38. 38. <ul><li>Globalmente, no ciclo de azoto intervêm: </li></ul><ul><li>- bactérias fixadoras de azoto </li></ul><ul><li>– algumas têm vida livre, como as cianobactérias e as azotobactérias, e outras podem viver em simbiose, como Rhizobium ; </li></ul><ul><li>- bactérias nitrificantes </li></ul><ul><li>– Nitrossomas que convertem o amoníaco em nitritos e Nitrobacter que convertem os nitritos em nitratos. </li></ul><ul><li>- bactérias desnitrificantes </li></ul><ul><li>– Pseudomonas que contribuem para a libertação do azoto dos nitratos, azoto esse que volta à atmosfera. </li></ul>
  39. 39.
  40. 40. <ul><li>Além da importância das bactérias no ciclo de azoto, elas intervêm também noutros ciclos da matéria. </li></ul><ul><li>Por exemplo, no ciclo de carbono há bactérias que decompõem macromoléculas de compostos orgânicos libertando-se dióxido de carbono, o qual é fixado pelas plantas durante a fotossíntese. </li></ul><ul><li>Deste modo pode compreender-se a frase “os átomos das moléculas orgânicas que constituem o corpo dos seres vivos já integraram compostos inorgânicos do solo, do ar e da água, e regressarão a eles de novo.” </li></ul>

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