Os organismos pertencentes ao Reino Monera (do grego moneres = único) são todos unicelulares ou quando muito coloniais, e apresentam células procariotas.
Conhecidos pela designação muito geral de bactérias, estes microrganismos vivem na Terra há cerca de 3800 M.a. (era pré-Câmbrica), existindo evidências que tenham sido os ancestrais de todas as formas de vida na Terra. Pelo menos até á cerca de 1500 M.a. eram as únicas formas de vida no planeta.
Podem ser encontrados em todos os meios, ar, água, solo ou mesmo no interior de outros organismos. Isto deve-se ao facto de estes organismos poderem suportar grandes pressões, temperaturas elevadas, concentrações osmóticas mortais para outros organismos e valores de pH radicais.
Embora algumas espécies sejam patogénicas, a grande maioria é, pelo contrário, essencial á vida. Se este reino desaparecesse da face da Terra, todos os restantes se lhe seguiriam, pois os ciclos químicos seriam interrompidos. Na situação inversa, os procariontes continuariam sozinhos, como o fizeram durante cerca de 2000 M.a.
A caracterização deste reino baseia-se, principalmente, na sua morfologia, estrutura, reprodução e metabolismo.
As bactérias têm diâmetros entre 0,5 e 5 mm, pelo que o seu estudo só foi possível com o surgimento do microscópio electrónico.
A forma destes organismos pode ser relativamente variada, podendo ser bacilos (alongadas, em forma de bastonete), cocus (esféricas), espirilos (em forma de espiral), vibriões (vírgula) ou pedunculadas (fixas).
As formas esféricas são mais resistentes á seca mas, como apresentam uma menor relação área/volume, apenas conseguem viver em zonas de alimento abundante.
A célula bacteriana típica apresenta as seguintes características:
Cápsula – algumas bactérias segregam uma substância mucilaginosa por fora da parede celular, cuja presença ajuda a proteger do ataque de glóbulos brancos e outros microrganismos;
Parede celular – estrutura que dá forma, suporte e protecção á célula. A presença de parede celular impede que a célula rebente em meios hipotónicos mas não a protege de meios hipertónicos, onde a perda de água causa a morte. A parede celular bacteriana é formada por polissacáridos e péptidos unidos numa molécula designada peptidoglicano. Um dos modos de actuação dos antibióticos é evitar a construção correcta da parede celular. A estrutura exacta da parede varia ligeiramente, permitindo a classificação em bactérias Gram + (coram de violeta) e bactérias Gram – (coram de rosa), onde se incluem as mais resistentes aos antibióticos e, por esse motivo, as mais perigosas para o Homem. A diferença de coloração revela uma estrutura que permite explicar a resistência aos antibióticos das bactérias Gram -, pois estas apresentam uma camada de lipopolissacáridos por cima da camada de peptidoglicano, que é retirada pela lavagem com álcool da técnica Gram. Por este motivo estas bactérias apenas revelam o segundo corante;
Flagelos – quando as bactérias são capazes de movimento, este geralmente decorre da presença de um ou mais flagelos de estrutura simples, constituídos exclusivamente por flagelina, e que giram dentro de um anel fixo, por vezes até 15 mil rotações por minuto. Os flagelos não estão envolvidos pela membrana plasmática;
Pili ou fímbrias – estruturas semelhantes a cílios, muito numerosas e curtas, de constituição proteica semelhante á dos flagelos. Pensa-se que estarão relacionadas com a fixação ao substrato e movimentos de substâncias, de e para o citoplasma e com a conjugação;
Membrana plasmática – com a composição e estrutura habituais destas estruturas (bicamada fosfolípidica entremeada com proteínas), pode formar invaginações em cuja superfície se encontram enzimas respiratórias – mesossomas – ou pigmentos fotossintéticos – lamelas internas ou fotossintéticas;
Citoplasma – contém enzimas, ribossomas e inclusões de reservas, mas sem organitos organizados e individualizados;
Material genético – composto por uma simples molécula de DNA circular, sem proteínas, localizado numa zona do citoplasma, não envolvida por membrana, designada nucleóide. Além do cromossoma bacteriano, muitas bactérias possuem plasmídeos, pequenos anéis de DNA soltos no citoplasma, contendo um ou dois genes, geralmente codificando a resistência a antibióticos ou reacções metabólicas invulgares.
As bactérias podem ser heterotróficas (realizando absorção) ou autotróficas (realizando fotossíntese ou quimiossíntese). Além disso, podem estabelecer numerosos tipos de relações tróficas, nomeadamente saprofitismo (degradar matéria orgânica morta), mutualismo, comensalismo ou parasitismo (obrigatório ou facultativo).
A maioria das bactérias fotossintéticas são designadas cianobactérias, e foram conhecidas por algas azuis durante longos anos. Este grupo de bactérias colonizou meios muito diversificados, devido á sua elevada auto-suficiência, embora a maioria seja de água doce.
Este tipo de bactéria terá surgido na Terra há cerca de 3000 M.a., como o provam os estromatólitos encontrados na Austrália, que se calcula serem já fotossintéticos, embora talvez não libertassem ainda oxigénio.
As cianobactérias dominaram completamente a evolução biológica durante mais de 2000 M.a., atingindo enorme sucesso. Provavelmente terão sido as responsáveis pela reinstalação e proliferação de formas heterotróficas nos oceanos primitivos, pois seriam elas próprias importantes fontes de alimento.
Geralmente as cianobactérias têm vida livre mas podem estabelecer simbiose com outros organismos ou formar colónias filamentosas, por vezes envolvidas por uma cápsula mucilaginosa.
As cianobactérias são maiores que os restantes procariontes, não apresentam órgãos locomotores, e realizam fotossíntese com o auxílio de pigmentos fotossintéticos variados, como a clorofila a, os carotenóides (pigmentos amarelos), a ficocianina (pigmento azul) e a ficoeritrina (pigmento vermelho).
Estes pigmentos distinguem-nas das restantes bactérias fotossintéticas pois estas dependem da bacterioclorofila para realizar este importante processo.
Outra importante diferença reside no facto de as cianobactérias apresentarem lamelas internas, invaginações da membrana plasmática onde se localizam os pigmentos e as enzimas fotossintéticas. Estas lamelas são consideradas percursores dos tilacóides vegetais e não existem nas restantes bactérias fotossintéticas.
Um dos produtos resultantes da fotossíntese, o oxigénio molecular, é um dos factores que mais condiciona a vida das bactérias.
Relativamente ao efeito da presença de O2 no meio, as bactérias, em geral, podem ser:
Aeróbios obrigatórios – utilizam O2 no metabolismo, obtendo energia através da respiração aeróbia, pelo que não podem viver sem esta molécula;
Aeróbios facultativos – quando existe O2 no meio podem utilizá-lo mas na sua ausência realizam fermentação;
Anaeróbios obrigatórios – morrem em presença de O2.
O azoto é constituinte de moléculas essenciais á vida mas é quimicamente inerte, o que impede a sua utilização directa pela maioria dos organismos. As plantas apenas o podem usar sob a forma de nitratos, passando-o para os heterotróficos sob a forma de compostos azotados orgânicos.
As bactérias estão aptas a fixar azoto do ar, transformando-o em amoníaco, principalmente as cianobactérias e as azotobactérias, que podem viver simbioticamente em nódulos radiculares de plantas superiores.
Esta capacidade é exclusiva dos procariontes e é uma adaptação á vida sem oxigénio pois as enzimas responsáveis pelo processo, as nitrogenases, são particularmente sensíveis á inibição pelo oxigénio. Com o aumento da concentração do oxigénio atmosférico as cianobactérias desenvolveram um tipo especial de célula, o heterocisto, com parede estanque ao oxigénio.
No ciclo do azoto, as bactérias têm outras importantes intervenções, transformando matéria orgânica azotada em amoníaco (amonização), convertendo o amoníaco em nitritos e nitratos (nitrificação) e voltando a libertar o azoto para a atmosfera (desnitrificação).
A célula em esporulação forma uma parede espessa e sofre uma elevada desidratação, ficando em animação suspensa durante longos períodos de tempo (por vezes dezenas de anos).
Os esporos bacterianos são muito resistentes ao calor, não sendo geralmente destruídos pela ebulição, pelo que se utiliza um autoclave (com temperatura da água de 120ºC e pressão de duas atmosferas) para garantir a destruição dos esporos mais resistentes. Quando, nos enlatados, não há higiene, esporos bacterianos podem causar o botulismo, doença potencialmente fatal.
As bactérias multiplicam-se rapidamente, assexuadamente por bipartição, formando conjuntos de clones que são designados por colónias, cuja cor e propriedades químicas ajudam á sua classificação.
Esta enorme capacidade reprodutora faz das bactérias um excelente material biológico na investigação genética, pois um elevado número de gerações em pouco tempo permite alterações importantes no fundo genético destas populações.
A reprodução sexuada também existe, sendo a consequência da transferência de segmentos de DNA de uma célula dadora (macho) para uma célula receptora (fêmea). Após a transferência, ocorre a recombinação entre o DNA recebido e o cromossoma bacteriano, originando novas combinações de genes, que serão passadas ás bactérias-filhas.
A passagem de segmentos de DNA entre bactérias pode ocorrer de vários modos:
Transformação – bactéria absorve moléculas de DNA dispersas nomeio, provenientes de outras bactérias mortas, por exemplo;
Transdução – vírus ou plasmídeos podem servir de vectores para a passagem de segmentos de DNA entre bactérias vivas;
Conjugação – DNA passa directamente da bactéria macho para a bactéria fêmea, através de pelos sexuais, tubos proteicos microscópicos existentes na superfície do macho.
Actualmente muitos autores consideraram oportuna a separação das Arqueobactérias (bactérias primitivas) das chamadas Eubactérias (bactérias verdadeiras).
Com base em estudos bioquímicos (sequências de RNA ribossómico, ausência de ácido murâmico na parede, composição lipídica da membrana), concluiu-se que há mais de 3000 M.a. terá ocorrido uma divergência na evolução dos organismos procariotas, tendo surgido duas linhagens distintas. Até este momento não foi identificada recombinação genética neste grupo de organismos. O ramo que originou as Arqueobactérias teria, mais tarde, originado os eucariotas.
Considera-se que as arqueobactérias actuais pouca alteração sofreram, em relação aos seus ancestrais. Estes procariontes vivem em locais com condições extremamente adversas para outros seres vivos, provavelmente semelhantes ás que existiriam na Terra primitiva.
As arqueobactérias podem ser divididas em três grandes grupos principais:
Halófilas – vivem em concentrações salinas extremas, dezenas de vezes mais salgadas que a água do mar, em locais como salinas, lagos de sal ou soda, etc. A sua temperatura óptima é entre 35 e 50ºC. Estas bactérias são autotróficas mas o seu mecanismo de produção de ATP é radicalmente diferente do habitual pois utilizam um pigmento vermelho único - bacteriorrodopsina - que funciona como uma bomba de protões (como os da fosforilação oxidativa nas mitocôndrias) que lhes permite obter energia;
Metanogéneas – este grupo de bactérias foi o primeiro a ser reconhecido como único. Vivem em pântanos, no fundo dos oceanos, estações de tratamento de esgotos e no tubo digestivo de algumas espécies de insectos e vertebrados herbívoros, onde produzem metano (CH4) como resultado da degradação da celulose. As reservas de gás natural que conhecemos são o resultado do metabolismo anaeróbio obrigatório e produtor de metano de bactérias deste tipo no passado. Algumas conseguem produzir metano a partir de CO2 e H2, obtendo energia desse processo. O género Methanosarcina consegue fixar azoto atmosférico, capacidade que se julgava única das eubactérias;
Termoacidófilas – vivem em zonas de águas termais ácidas, com temperaturas óptimas entre 70 e 150ºC e valores de pH óptimo perto do 1. Na sua grande maioria metabolizam enxofre: podem ser autotróficas, obtendo energia da formação do ácido sulfídrico (H2S) a partir do enxofre, ou heterotróficas.
Fonte: curlygirl.naturlink.pt
