FORMAS MAIS COMUNS DAS BACTÉRIAS

BACTÉRIA

A palavra bacterium foi introduzida pelo microbiologista alemão C.G. Ehrenberg, em 1828, que foi buscar na língua grega, a palavra  βακτηριον (bakterion) que significa "pequeno bastão" (referindo-se às bactérias que tinham essa forma).

Louis Pasteur e Robert Koch foram os primeiros cientistas a descrever o papel das bactérias como vetores de várias doenças. O médico alemão Robert Koch identificou em 1877 a bactéria causadora de uma doença do gado chamada carbúnculo hemático ou antraz (Bacillus anthracis). Essa doença é altamente virulenta e letal (tanto para o gado como para o  homem).

Todas as bactérias são organismos unicelulares, procariontes (não possuem envoltório nuclear (carioteca), nem organelas membranosas), algumas possuem flagelos (em número variavel).

Podem ser encontrados na forma isolada ou  formando colônias, apresentam nutrição autotrórica e heterotrófica (decompositores e patogênicos), podendo viver na presença de oxigênio (aeróbias), na ausência de oxigênio (anaeróbias), ou ainda serem anaeróbias facultativas i.e., podem viver com ou sem oxigênio.

Pertencem ao Domínio Bacteria (que inclui as eubactérias e as archeias).  Como já estudamos anteriormente as bactérias são os organismos mais antigos em nosso planeta, e seus vestígios podem ser encontrados em rochas com 3,8 bilhões de anos, especialmente na Austrália, (continente de Pilbara – pólo norte australiano).

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ESTROMATÓLITOS

Estruturas orgânicas sedimentares formada pelo aprisionamento, ligação e ou precipitação de minerais por microorganismos; os estromatólitos são rochas formadas por um tapete de bactérias (com consistencia de limo verde) produzido por microorganismos as cianobactérias, no fundo dos mares rasos, que se acumularam camada após camadas até formar uma espécie de estrutura semelhante a uma rocha ou recife.
Os estromatólitos, por serem formados pelos primeiros organismos a realizar a fotossíntese, são responsáveis pela produção do oxigênio, tornando a atmosfera terrestre rica em oxigênio.
Assim, a atmosfera em nosso planeta tornou-se  respirável. Esse acúmulo de oxigênio iniciou-se  a cerca de  3,8 bilhões de anos com o surgimento das bactérias autotróficas fotossintetizantes. Esse acúmulo de oxigênio na atmosfera terrestre possibilitou o aparecimento de muitos outros organismos entre eles os eucariotos.

Cianobactérias

Cyanobacteria (do grego: cyano, azul + bacteria, bactéria) pertence ao Reino Monera, são popularmente denominado cianobactérias ou algas azuis, que inclui organismos aquáticos, unicelulares, coloniais ou filamentosos fotossintéticos. Possuem forma de cocos, bastonetes, filamentos ou pseudofilamentos, apresentando coloração azul em condições ótimas, mas são frequentemente encontradas apresentando coloração de verde oliva a verde-azulado.^[2]
Apresentam, geralmente, uma estrutura externa para evitar a dessecação: a bainha de mucilagem, que é uma substância gelatinosa incolor que recobre totalmente ou parcialmente o indivíduo. Em muitos casos, são responsáveis pela eutrofização do ambiente aquático no qual estão inseridas pela rápida reprodução, que pode ser por divisão celular, por fragmentação, endósporo, exosporo ou aceneto. A maioria das espécies encontram-se em água continental, mas algumas são marinhas ou ocorrem em solo húmido, ainda sendo encontradas em ambientes lacustres (principalmente hipersalinos), ambientes congelados, sob o folhiço de florestas entre outros. Outras espécies são endossimbiontes em líquenes ou em vários protistas e corais, fornecendo energia aos seus hospedeiros.
Foram durante muito tempo classificadas como algas, quer da divisão Cyanophyta, quer da classe Cyanophyceae (por isso o termo cianofíceas é ainda utilizado, embora o termo cianobactérias esteja a ganhar terreno) e estudadas pelos botânicos.

INFECÇÃO DE UMA CÉLULA EUCARIOTA POR UMA PARTÍCULA VIRAL

O ESQUEMA ABAIXO QUE REPRESENTA UMA INFECÇÃO DE UMA CÉLULA EUCARIOTA POR UM VÍRUS DE RNA

TIPOS DE VÍRUS

 Dois tipos de vírus 
(não envelopado e envelopado)

REPRODUÇÃO DO BACTERIÓFAGO T4

REPRODUÇÃO DO BACTERIÓFAGO T4

Fago T4 inserindo seu DNA para o interior de uma Escherichia coli. 

FASES DO ATAQUE DO VÍRUS BACTERIÓFAGO 

À CÉLULA BACTERIANA
(SIMPLIFICADO)

1- ADSORÇÃO (LIGAÇÃO DO VÍRUS À CÉLULA HOSPEDEIRA). As proteínas virais específicas (proteínas ligantes) reconhecem a célula hospedeira e se ligam a receptores protéicos na célula.

2 - PENETRAÇÃO DAS PROTEÍNAS DA CAUDA NOS ENVOLTÓRIOS CELULARES DA BACTÉRIA. Com as proteínas da cauda firmemente ligadas à bactéria outras proteínas virais perfuram os envoltórios protetores da célula.

3 - INJEÇÃO DO DNA DO FAGO NO CITOPLASMA DA CÉLULA BACTERIANA. Com a injeção do DNA do vírus no citoplasma da célula bacteriana o vírus pode seguir dois caminhos distintos: entrar no ciclo lítico ou no ciclo lisogênico.  

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CARACTERISTICAS GERAIS DE UM VÍRUS

1) AGENTE PATOGÊNICA (CAUSA DOENÇA) E PARASITA INTRACELULAR OBRIGATÓRIO (POIS DEPENDEM DE UMA CÉLULA VIVA PARA SE REPRODUZIREM).

2) COMPOSIÇÃO QUÍMICA: CAPA PROTETORA DE PROTEÍNAS E ÁCIDOS NUCLÉICOS.

3) SEM ORGANIZAÇÃO CELULAR (ACELULARES) 

SEM CÉLULAS, SEM METABOLISMO, SEM MOVIMENTO, SÃO INCAPAZES DE CRESCER EM TAMANHO E DE SE DIVIDIR.

ESQUEMA DE DOIS VÍRIONS

(A) VÍRUS NÃO ENVELOPADO E (B) VÍRUS ENVELOPADO

 FORMAS COMUNS EM VÍRUS (ADENOVÍRUS EM FORMA DE ICOSAEDRO)

 

FOTOGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA DE UM VÍRUS DE AVE

TIPOS DE VÍRUS DE DNA

VÍRUS H5N1 INFLUENZA A

VÍRUS DO MOSAICO DO TABACO

VÍRUS DE RNA 

FOTO MOSTRANDO UM VÍRUS BACTERIÓFAGO E SEU DNA 

QUE SE DESENROLOU E SAIU DO CAPSÍDIO

FOTOGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA DE UM ADENOVÍRUS E SEU ESQUEMA ESTRUTURAL

CLASSIFICAÇÃO DOS VÍRUS 

VÍRUS E SUAS INFECÇÕES VIRAIS

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ORGANELAS

Uma organela pode ser definida como uma determinada parte do citoplasma responsável por uma ou mais funções especiais. As organelas citoplasmáticas mais importantes estão citadas abaixo.

      Mitocôndrias

      Reticulo endoplasmático rugoso

      Reticulo endoplasmático liso

      Aparelho de Golgi

      Ribossomos

      Lisossomos

      Peroxissomos

      Vesículas revestidas por membrana

      Microtúbulos

      Centríolos

      Microfilamentos

 

 

1) HISTOLOGIA DAS ORGANELAS

1.1) Mitocôndria

Função: fundamental importância no processo de respiração celular e no fornecimento de energia a partir da quebra da glicose.  O fornecimento de energia provém do ciclo de Krebs, que ocorre no interior das mitocôndrias, onde a partir de uma molécula de glicose, se formam 38 ATPs, CO2 e H2O.  Além disso, é na membrana mitocondrial interna que ocorre o sistema transportador de elétrons, que também fornece ATP.

        

Constituição: principalmente proteínas e lipídeos. Também há DNA, RNA, magnésio e cálcio. O DNA é composto de filamentos duplos e circulares. Quanto ao RNA, existe o rRNA, mRNA e o tRNA.

Estrutura: geralmente são alongadas e de tamanho e distribuição variáveis. São encontradas dispersas no citoplasma. A quantidade de mitocôndrias está diretamente relacionada com a necessidade de energia. Quanto maior a necessidade de energia, maior será o número de mitocôndrias encontradas no local, por exemplo, a cauda do espermatozóide, o fígado e o músculo estriado cardíaco. Microscopicamente as mitocôndrias apresentam duas membranas lipoprotéicas, uma membrana localiza-se mais externamente e a outra mais internamente em relação à estrutura da mitocôndria.  A primeira é permeável, lisa e contém purinas, enquanto que a segunda é semipermeável e contém cristais mitocôndrias, citocromos e enzimas usadas na produção de energia.

         O espaço entre essas membranas é o espaço intermembranoso. O espaço interno, limitado pela membrana interna é a matriz mitocondrial. É na matriz que existe a maioria das enzimas usadas na B oxidação e no ciclo de Krebs.

        

TAXONOMIA

Taxonomia (do Grego verbo τασσεῖν ou tassein = "para classificar" e νόμος ou nomos = lei, ciência, administrar), foi uma vez, a ciência de classificar organismos vivos (alfa taxonomia). Mais tarde a palavra foi aplicada em um sentido mais abrangente, podendo aplicar-se a uma das duas, classificação de coisas ou aos princípios subjacentes da classificação. Quase tudo - objectos animados, inanimados, lugares e eventos - pode ser classificado de acordo com algum esquema taxonômico.^[1]
Alguns afirmam que a mente humana organiza naturalmente seu conhecimento do mundo em tais sistemas. Esta visão é baseada frequentemente na epistemologia de Immanuel Kant.
Antropologistas têm observado que as taxonomias são inerentes à cultura local e aos sistemas sociais, servindo a várias funções sociais. Talvez o estudo mais bem conhecido e mais influente de taxonomias populares seja o The Elementary Forms of Religious Life de Emile Durkheim .

ORGANELAS CELULARES

ORGANELAS CELULARES

MITOCÔNDRIA

ORGANELAS CELULARES
MITOCÔNDRIAS

Rudolph Albert von Kölliker, professor assitente de dissecação anatâomica  junto a Friedrich Gustav Jakob Henle (o discobridor da alça de Henle no rim) .

Kölliker era fisiologista e anatomista alemão renomado e observou o que ele chamou de grânulos no citoplasma das células.

Todavia o primeiro estudo que se tem registro sobre mitocôndrias foi conduzido por Richard Altman, médico patologista e histologista alemão, interessado na estrutura e teoria celular, na década de  1840. Ele as denominou bioblastos, por pensar serem organismos elementares de vida autônoma (metabólica e genética) que viviam dentro do citoplasma da célula. Ele tambem desenvolveu um método para colorir essas organelas usando ácido pícrico, anilina e fucsina (corando as mitocondrias de camesim contra um fundo amarelo). Richard Altman publicou seus resultados em um tratado chamado Die Elementarorganismen (Os organismos elementares) em 1890. Mais tarde o médico Dr. Carl Benda em 1898, cunhou o nome mitocôndria para essa organela.

Mitocôndrias (do grego μίτος = mitos = fio, filamento + χονδρίον = chondrion = grânulo) estão presentes no citoplasma de todas as células eucarióticas (exceto num pequeno grupo de protoctistas arquezoa; esse grupo provavelmente perdeu a mitocôndria ao longo da evolução). 

Ad mitocôndrias caracterizam-se por apresentarem propriedades morfológicas, bioquímicas e funcionais específicas. Quando observadas em um aumento grande apresentam-se como estruturas cilíndricas com aproximadamente 0,5 micrômetros de diâmetro e vários micrômetros de comprimento. Uma célula hepática (célula do fígado) normal pode conter de 1.000 a 1.600 mitocôndrias, enquanto alguns ovócitos (células que dão origem ao gameta feminino,  o óvulo) podem conter até 300.000 em seu citoplasma. 

O que significa esse grande número de mitocôndria nestas células? Pense um pouco e elabore uma hipótese para explicar esse fato.

Microfilmagens em diferentes intervalos de tempo, feito em céculas vivas, mostram que as mitocôndrias são organelas muito móveis e plásticas, podendo mudar constantemente sua forma e mesmo fundindo-se umas com as outras e se separando novamente.

Sua membrana externa e interna é estruturalmente constituída de lipoproteínas, e contêm um grande número de enzimas e coenzimas que participam das reações de transporte de eletétrons em suas cristas. Essas proteínas estão ligadas a produção de energia ou ATP (adenosina trifosfato), molécula rica em energia essencial para a vida.

DNA mitocondrial

A mitocondria apresenta seu próprio genoma (DNA). Esse fato apoia a hipótese endossimbiótica (de que as mitocôndrias, no passado foram bactérias que encontraram abrigo dentro de uma célula recebendo proteção e fornecendo energia em troca).  Esse fato teria produzido o primeiro ser vivo EUCARIOTO.

O genoma das mitocôndrias é constituído por várias moléculas circulares de DNA e dentro de cada molécula, múltiplas cópias do mesmo gene, (o que garante uma grande acuracidade na produção de fatores importantes para a geração de energia (respiração celular)).

O DNA mitocondrial é de herança materna (ou seja, as mitocôndrias que todos os seres vivos possuem vem sempre da mãe (do ovócito materno que se desenvolve no óvulo) e ao ser fecundado por um espermatozóide gera um zigoto, cujo genoma mitocondrial é totalmente materno. O espermatozóide, apesar de possuir inúmeras mitocôndrias, estas são destruidas quando ele penetra no óvulo. 

Qual a conseqüência que do fato de herdarmos as mitocôndrias somente da mãe? Existe algum uso para essa característica? Onde essa característca pode ser usada pelo homem e com que objetivo?

(A) Microscopia eletrônica revela o DNA mitocondrial em um local específico  na  organela próximo membrana. 

(B) Moléculas de mtDNA (DNA mitocondrial) marcado com ouro é visto como particulas aglomeradas em determinados locais na organela. 

(Iborra et al., 2004).

 Microscopia eletrônica de um condrócito (célula do tecido cartilaginoso), mostrando a mitochondria M em seu citoplasma. A mitocôndria foi corada para o cálcio, o que revela  um importante papel no metabolismo e regulação desse mineral (Ca) no organismo.

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Carl von Linné

Latinizado: Carolus Linnaeus (1707 -1778)

Foi botânico, zoólogo, médico e naturalista sueco, estudou medicina na Universidade de Lund e Uppsala onde veio a lecionar. De seus estudos com plantas escreveu em 1735 sua obra mais importante "Systema naturae", onde lançou as bases para a classificação atual dos seres vivos. Nessa obra ele criou as categorias sistemáticas principais.

Categorias sistemáticas

Reino

Filo

Classe

Ordem 

Família

Gênero

Espécie

CRITÉRIO

Classificação baseada na semelhança de características morfológicas, fisiológicas, anatômicas e bioquímicas.

ESPÉCIE

Grupo de indivíduos semelhantes

(no nível morfológico e funcional, e bioquímico); 

idêntico cariótipo (mesmo número cromossômico) 

que vivem numa mesma área geográfica,

capazes de reprodução (cruzam-se)entre si, 

originando descendentes férteis, 

e que estão isoladas reprodutivamente de outros grupos.

 

Seres humanos

Reino: Metazoa

Filo: Chordata

Classe: Mammalia

Infra-classe: Placentalia

Ordem: Primatas

Família: Hominidae

Subfamília: Homininae

Gênero: Homo

Conceitos de população e espécie

Indivíduo - os individuos que existem na natureza se agrupam em unidades que denominamos poupulação e espécies. Logo, a única categoria que efetivamente existe na natureza é a espécie.

População - grupo de organismos com características semelhantes vivendo num mesmo habitat em um mesmo tempo, com certo grau de parentesco entre si, cruzando e produzindo descendentes férteis.

Espécie - conjunto de indivíduo com características morfológicas semelhantes, vivendo numa mesma área, num mesmo tempo e que podem se cruzar em condições naturais produzindo descendentes férteis.

 

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TEORIA DA ENDOSINBIOSE

A Teoria da Endossimbiose, também conhecida como Endossimbiose Sequencial, proposta por Lynn Margulis, propõe que organelos ou organóides, que compõem as células eucariontes tenham surgido como consequência de uma associação simbiótica estável entre organismos. Mais especificamente, esta teoria postula que os cloroplastos e as mitocôndrias (organelos celulares) dos organismos eucariontes (com um verdadeiro núcleo celular) têm origem num procarionte autotrófico – provavelmente um antepassado das cianobactéria atuais - que viveu em simbiose dentro de outro organismo, também unicelular, mas provavelmente de maiores dimensões, obtendo assim proteção e fornecendo ao hospedeiro a energia fornecida pela fotossíntese.
A principal implicação da endossimbiogênese é a de que os eucariotas são, de fato, quimeras produzidas pela combinação de diversos genomas de procariontes.
Esta teoria é apoiada por várias similaridades estruturais e genéticas como, por exemplo, o facto dos cloroplastos primários das plantas conterem clorofila b e os das algas vermelhas e glaucophyta conterem ficobilinas.

origem: http://pt.wikipedia.org/wiki/Teoria_da_endossimbiose

Teoria Endossinbiótica para formação dos eucariotos

Através da invasão de uma célula (protobionte) uma bactéria se instalou no citoplasmas dando origem às mitocôndrias; essa união (simbiose) auxiliou a formação dos protoctistas, metazoa e fungi. Enquanto uma cianobactéria invadiu o citoplasma de uma outra célula na qual ja havia uma bactéria simbiótica (mitocôndria) formando os Protoctistas (fotossintetizantes) e os Metáfita.

CÉLULA EUCARIOTA HIPOTÉTICA E DE UMA CÉLULA PROCARIOTA

  (fonte da inagem: Modificado da Wikipedia) 

1) Nucléolo: importantes no processo reprodutivo da célula e organização dos ribossomos.

2) Núcleo com carioteca: coordenação do metabolismo celular; proteção do núcleo (carioteca).

3) Ribossomo aderido ao retículo endoplasmático: ribossomo tem função de produção de proteínas (síntese protéica).

4) Lisossomo: (digestão celular), reciclagem de organelas celulares envelhecidas.

5) Retículo endoplasmático rugoso: síntese de proteínas.

6) Complexo de Golgi: processamento de proteínas e distribuição para as outras organelas da célula (centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias dentro da célula).

7) Membrana plasmática: defesa, proteção e reconhecimento.

8) Retículo endoplasmático liso: formado por um sistema de canais e atua como um sistema de distribuição de susbstâncias entre o núcleo e o citoplasma.

9) Mitocôndrias: produção de energia (ATP) e respiração celular.

10) Vacúolo: armazenamento de substâncias (tanto para excreção como para uso posterior).

11) Citoplasma: matriz onde líquida onde estão todas as organelas e onde acontecem muitas das reações químicas da célula.

12) Cloroplasto: organelas responsável pela fotossíntese.

13) Centríolo: auxilia no processo de divisão celular e afastamento dos cromossomos durante a divisão celular

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CLASSIFICAÇÃO BIOLÓGICA

Linnaeus em seu livro Systema Naturae em 1775

1.

A nomenclatura binomial é o método formal e o único universalmente aceito para a atribuição do nome científico ás espécies. Como o termo "binomial" sugere, o nome científico de uma espécie é formado pela combinação de dois termos: o nome do género (nome genérico) e o epíteto específico (espécie).

2.

Todas as espécies são identificadas por um binomio, isto é, um nome composto por dois nomes: um nome genérico e um específico. Nenhum outro taxon pode ter nomes compostos por mais de uma palavra.

3.

As subespécies têm um nome composto por três nomes, ou seja, um trinome, colocados pela seguinte ordem: nome genérico, nome específico e o nome subespecífico.

4.

Todos os taxa hierarquicamente superiores à espécie (gênero, família, ordem, classe, filo e reino) tem nomes constituídos por uma única palavra.

5.

Os nomes científicos devem ser sempre escritos em itálico, como em Homo sapiens (Homem), Passiflora edulis (maracujá), Canis lupus (lobo), Musca domestica (mosca) , Homo neanderthalensis (Homem de neanderthal), Pirus malus (maçã). Quando manuscritos, ou quando não esteja disponível a opção de escrita em itálico, devem ser sempre sublinhados.

6.

O primeiro termo, o nome genérico é sempre escrito começando por letra maiúscula, enquanto o nome específico deve sempre iniciar com letra minúscula.

 

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