O documento descreve a grande diversidade metabólica encontrada entre as bactérias. Detalha as principais formas de obtenção de alimento entre bactérias heterótrofas e autótrofas, incluindo a fotossíntese e quimiossíntese realizadas por algumas espécies. Também discute a importância das bactérias no ciclo de nitrogênio através da fixação biológica deste elemento.

1. A Diversidade Metabólica das Bactérias
Se há um grupo de seres que apresenta grande diversidade metabólica, certamente é o
das bactérias. Existem espécies heterótrofas e espécies autótrofas. Dentre as
primeiras, destacam-se as parasitas, as decompositoras de matéria orgânica e as que
obtêm matéria orgânica de outros seres vivos, com os quais se associam sem prejudicá-
los. Dentre as autótrofas, existem espécies que produzem matéria orgânica por
fotossíntese e outras que produzem por quimiossíntese.
As bactérias Heterótrofas
As bactérias parasitas são as que, por meio de inúmeros mecanismos, agridem outros
seres vivos para a obtenção de alimento orgânico e causam inúmeras doenças. As
decompositoras (frequentemente denominadas sapróvoras, saprofíticas ou
saprofágicas) obtêm o alimento orgânico recorrendo à decomposição da matéria
orgânica morta e são importântes na reciclagem dos nutrientes minerais na biosfera.
As que são associadas as outros seres vivos são denominadas de simbiontes, e não
agridem os parceiros. É o caso das bactérias encontradas no estômago dos ruminantes
(bois, cabras), que se nutrem da celulose ingerida por esses animais, fornecendo, em
troca, aminoácidos essenciais para o metabolismo protéico do mesmo.
Muitas bactérias heterótrofas são anaeróbias obrigatórias, como o bacilo do tétano.
São bactérias que morrem na presença de oxigênio. Nesse caso a energia dos compostos
orgânicos é obtida por meio de fermentação. As anaeróbicas facultativas, por outro lado,
vivem tanto na presença como na ausência de oxigênio.
Outras espécies só sobrevivem em presença de oxigênio - são as aeróbias obrigatórias.
Um curioso grupo de bactérias é o que realiza a respiração aeróbia. Nessa modalidade
de metabolismo energético existem todas as etapas típicas da respiração celular. Muda
apenas o aceptor final de elétrons na cadeia respiratória. No lugar do oxigênio, essas
bactérias utilizam nitrato, nitrito ou sulfato, obtendo no final, praticamente o mesmo
rendimento energético verificado na respiração celular aeróbia. É o que ocorre com as
bactérias desnitrificantes que participam do ciclo do nitrogênio na natureza. Nelas o
aceptor final de elétrons é o nitrato.
Bactérias Autótrofas
Fotossintetizantes
Nas bactérias que realizam fotossíntese, a captação da energia solar fica a cargo de uma
clorofila conhecida como bacterioclorofila. A partir da utilização de substâncias

2. simples do meio, ocorre a síntese do combustível biológico. De maneira geral, não há
liberação de oxigênio. Como exemplo, podemos citar as bactérias sulforosas do gênero
Chlorobium, que efetuam esse processo com a utilização de H2S e CO2, segundo a
equação:
2H2S + CO2 + luz ------bacterioclorofila------------> (CH2) + 2S + H20
Note que é o gás sulfídrico, e não a água, que atua como fornecedor dos hidrogênios que
servirão para a redução do gás carbônico. Não há a liberação de oxigênio. O enxofre
permanece no interior das células bacterianas sendo, posteriormente eliminado para o
meio em que vivem esses microorganismos, em geral fontes sulfurosas. Nesse processo,
CH2O representa a matéria orgânica produzida.
Quimiossíntese
A quimiossíntese é uma reação que produz energia química, convertida da energia de
ligação dos compostos inorgânicos oxidados. Sendo a energia química liberada,
empregada na produção de compostos orgânicos e gás oxigênio (O2), a partir da reação
entre o dióxido de carbono (CO2) e água molecular (H2O), conforme demonstrado
abaixo:
- Primeira etapa
Composto Inorgânico + O2 → Compostos Inorgânicos oxidados + Energia Química
- Segunda etapa
CO2 + H2O + Energia Química → Compostos Orgânicos + O2
Esse processo autotrófico de síntese de compostos orgânicos ocorre na ausência de
energia solar. É um recurso normalmente utilizado por algumas espécies de bactérias e
arqueobactérias (bactérias com características primitivas ainda vigentes), recebendo a
denominação segundo os compostos inorgânicos reagentes, podendo ser: ferrobactérias
e nitrobactérias ou nitrificantes (nitrossomonas e nitrobacter, gênero de bactérias
quimiossíntetizantes).
As ferrobactérias oxidam substâncias à base de ferro para conseguirem energia
química, já as nitrificantes, utilizam substâncias à base de nitrogênio.
Presentes no solo, as nitrossomonas e nitrobacter, são importantes organismos
considerados biofixadores de nitrogênio, geralmente encontradas livremente no solo ou
associadas às plantas, formando nódulos radiculares.
A biofixação se inicia com a assimilação no nitrogênio atmosférico (N2),

3. transformando-o em amônia (NH3), reagente oxidado pela nitrossomona, resultando em
nitrito (NO2
-
) e energia para a produção de substâncias orgânicas sustentáveis a esse
gênero de bactérias.
O nitrito, liberado no solo e absorvido pela nitrobacter, também passa por oxidação,
gerando energia química destinada à produção de substâncias orgânicas a esse gênero e
nitrato (NO3
-
), aproveitado pelas plantas na elaboração dos aminoácidos.
Reação quimiossintética nas Nitrossomonas:
NH3 (amônia) + O2 → NO2
-
(nitrito) + Energia
6 CO2 + 6 H2O + Energia → C6H12O6 (Glicose - Compostos Orgânicos) + 6 O2
Reação quimiossintética nas Nitrobacter:
NO2-
(nitrito) + O2 → NO3-
(nitrato) + Energia
6 CO2 + 6 H2O + Energia → C6H12O6 + 6 O2
Assim, podemos perceber que o mecanismo de quimiossíntese, extremamente
importante para a sobrevivência das bactérias nitrificantes, também é bastante relevante
ao homem. Conforme já mencionado, o nitrito absorvido pelas plantas, convertidos em
aminoácidos, servem como base de aminoácidos essenciais à nutrição do homem (um
ser onívoro: carnívoro e herbívoro).
Dessa forma, fica evidente a interdependência existente entre os fatores bióticos (a
diversidade dos organismos) e os fatores abióticos (aspectos físicos e químicos do meio
ambiente).

4. Bactérias
As bactérias são seres vivos formados por células procarióticas, cujo material genético é
o DNA. Nestas células não existe nenhum sistema de membranas e portanto, elas não
apresentam nenhuma organela citoplasmática.
Os ribossomos e todas as enzimas responsáveis pelo metabolismo encontram-se dispersos
no citoplasma, ao contrário do que ocorre nas células eucarióticas, que têm suas enzimas
em mitocôndrias ou cloroplastos, por exemplo. Dizemos também que o material genético
se encontra disperso no citoplasma, numa região denominada nucleóide, porque, apesar
de se concentrar em uma região específica da célula, ele não é isolado do citoplasma por
membranas, como ocorre nas células eucarióticas, onde o material nuclear é envolto pela
carioteca. Externamente à membrana plasmática existe uma parede celular.
Alimentação
Quanto à forma de obtenção do alimento, as bactérias podem ser autotróficas ou
heterotróficas.
Bactérias autotróficas
Produzem o alimento pela fotossíntese ou pela quimiossíntese. Na fotossíntese, o
alimento produzido é a glicose, utilizando a energia luminosa. Na quimiossíntese, a
glicose é produzida a partir de energia obtida de reações inorgânicas. A glicose, obtida em
ambos os casos, é posteriormente degradada para produzir a energia que mantém a célula
funcionando.
Bactérias heterotróficas
Constituem a grande maioria das bactérias e se alimentam de moléculas orgânicas
produzidas por outros seres vivos, por fermentação ou respiração (aeróbica ou
anaeróbica). Geralmente o alimento corresponde a resíduos de organismos ou organismos
mortos e, por isto, elas têm um importante papel na reciclagem da matéria orgânica,
atuando como decompositores.
Reprodução
No que se refere à reprodução, as bactérias podem se reproduzir assexuadamente ou
sexuadamente.
Reprodução assexuada
Ocorre por divisão binária, onde cada bactéria duplica seu DNA e se divide formando
duas novas bactérias idênticas.
Reprodução sexuada

5. Pode ocorrer por conjugação, por transformação ou por transdução.
Na conjugação bacteriana, pedaços de DNA de uma bactéria passam para outra através
de tubos proteicos, chamados pelos sexuais. O fragmento de DNA é inserido no
cromossomo da bactéria receptora (chamada fêmea), proporcionando uma combinação
nova do seu DNA.
Na transformação bacteriana, as bactérias absorvem moléculas de DNA livres
diretamente do meio em que se encontram. Esse DNA pode ser proveniente de bactérias
mortas, não necessariamente da mesma espécie. Essa capacidade de assimilar diferentes
fragmentos de DNA é utilizada em técnicas de Engenharia Genética, para introduzir
fragmentos específicos de DNA em bactérias hospedeiras.
Na transdução, genes são transferidos entre bactérias por meio de vírus bacteriófagos que
as infectam.
Interação com o homem
Um grande número de bactérias provocam doenças. Entre as bactérias patogênicas, por
exemplo, temos as que provocam botulismo, gangrena gasosa, tétano, febre tifoide,
pneumonia, gonorreia, coqueluche, tuberculose, sífilis, cólera, meningite epidêmica.
Contudo, existem também muitas bactérias que são benéficas ao Homem. Abaixo estão
alguns exemplos:
• bactérias responsáveis pela decomposição que degradam a matéria orgânica sem vida,
devolvendo ao ambiente os elementos químicos que são reutilizados (papel importante,
portanto, na reciclagem da matéria orgânica na natureza);
• bactérias utilizadas na indústria de derivados do leite para produção de queijos, iogurtes
Fique ligado!
As bactérias são muito
importantes para a
biotecnologia. A principal
ferramentas dessa tecnologia
(as enzimas de restrição ou
tesouras moleculares) são
produzidas por bactérias. Com a
utilização de bactérias é
possível produzir, por
biotecnologia, a insulina
humana em laboratório em
larga escala. A clonagem de
moléculas já é realizada há
décadas, com segmentos de
moléculas de DNA sendo
introduzidos em bactérias para
obtenção de cópias.

6. e requeijões (Lactobacillus e Streptococcus);
• bactérias do gênero Acetobacter utilizadas na fabricação de vinagre;
• bactérias do gênero Corynebacterium utilizadas na produção de ácido glutâmico em
larga escala, com o qual se preparam temperos;
• bactérias utilizadas na indústria farmacêutica para produção de antibióticos e vitaminas.
O antibiótico neomicina é produzido pela bactéria Streptomyces;
• bactérias utilizadas na produção de metanol, butanol e acetona nas indústrias químicas;
• bactérias utilizadas em biotecnologia (principalmente Escherichia coli);
• bactérias fixadoras de nitrogênio, únicos seres vivos capazes de transferir o nitrogênio
da atmosfera para compostos orgânicos que fazem parte dos seres vivos (fundamental no
ciclo do nitrogênio);
• bactérias associadas a plantas leguminosas, que ajudam a fertilizar o solo.
Principais doenças causadas por bactérias
Doença Agente Etiológico
Via de
transmissão
Características e
sintomas
Tetáno
Clostridium tetanii
(bacilo)
(Anaeróbios
estritos)
Ferimentos
profundos,
provocados por
objetos
contaminados
Intoxicação aguda,
enrrijecimento muscular.
grave risco de vida. A
vacinação proporciona
controle eficaz.
Coqueluche
(tosse longa)
Haemophilus
pertussi (Bacilo)
Pela inalação de
ar contaminado,
proveniente de
pessoa doente.
Acessos de tosse forte e
prolongada, afeta
geralmente crianças. A
vacinação proporciona
controle eficaz.
Difteria
Corynebacterium
diphteriae (Bacilo)
Contato com
secreções da
boca e nariz de
pessoas doentes.
Febres, dores de
garganta, edemas e
placas eritematosas nas
tonsilas.
Febre tifoide
Salmonella typhi
(Bacilo)
Ingestão de
água ou
alimentos
contaminados
por fezes.
As pessoas infectadas,
podem se tornar
protadores crônicos,
portando a germes e
transmitindo a doença
mesmo após o
desaparecimento da
doença.

7. Tuberculose
Mycobacterium
tuberculosis
(Bacilo de Koch)
Pela inalação de
ar contaminado
por secreções
(saliva, catarro).
Tosse, expectoração.
Essa bactéria se instala
principalmente nos
pulmões, mas pode afetar
também as meninges, os
ossos, os nervos ópticos,
os rins.
Lepra
(Hanseníase)
Mycobacterium
leprae (bacilo de
Hansem)
Contato com
secreções
eliminadas pelas
narinas, boca e
pele.
Lesões cutâneas, perda
da sensibilidade,
manchas na pele.
Pneumonia
Diplococcus
pneumoniae
Strepococcus
pneumoniae
Pela inalação de
ar contaminado
por secreções
(do nariz, da
saliva) da
pessoa doente.
Febre alta, fortes dores
pulmonares na região
dorsal.
Leptospirose
Leptospira
interrogans
(espiroqueta)
Contato de
mucosa ou
regiões feridas
com águas
contaminadas
pela urina de
ratos.
Febres, dores
musculares, icterícia,
hemorragia, anemia,
insuficiência renal, lesão
hepática.
Cólera asiática
Vibrio Cholerae
(Vibrião)
Ingestão de
água e
alimentos
contaminados
por fezes de
pessoas doentes.
Grave infecção
intestinal, com forte
diarreia, que pode levar a
desidratação muitas
vezes fatal.
Disenteria
bacilar
Shingella
disenteriae
(Bacilo)
Ingestão de
água e
alimentos
contaminados
por fezes de
pessoas doentes.
Febre, cólica, diarreia,
seguida de desidratação.
É a mais grave das
infecções disentéricas.
Gastroenterites Salmonella sp
Ingestão de
água e
alimentos
contaminados
por fezes de
pessoas doentes.
Infecção intestinal,
muitas vezes chamada
erroneamente de
infecção alimentar.
Meningite
meningocócica
epidêmica
Neisseria
meningitidis
(Meningococo)
Pela inalação de
ar contaminado
por secreções
nasobucais da
pessoa doente.
Febre alta, vômito em
jato, rigidez na nuca.

8. Gonorréia
Neisseria
gonorrhoeae
(Gonococo)
Doença
Sexualmente
Transmissível
(DST).
Uretrite com corrimento,
que propaga para outros
órgãos do sistema
genital. A mãe portadora
pode infectar a criança
durante o parto.
Sílfilis
Treponema
palladium
(espiroqueta)
Doença
Sexualmente
Transmissivel
(DST).
Doenças de evolução
lenta. inicialmente pode
causar lesões primárias
(cancro duro). Sua
generalização no sangue
provoca tardiamente
lesões no sistema
nervoso central. Doença
venérea que pode ser
transmitida pela mãe
portadora, ao feto
durante a gravidez e
parto.