Reino Monera

        

         Os organismos pertencentes ao Reino Monera (do grego moneres = único) são todos unicelulares ou quando muito coloniais, e apresentam células procarióticas.

Vídeo Aula

O professor Dorival Filho explica:

        
        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 há cerca de 1500 M.a. eram as únicas formas de vida no planeta.

        Foram identificadas pela primeira vez há cerca de 300 anos, pelos primeiros microscopistas, mas nem todas as chamadas bactérias são iguais. Apenas nos anos 70 do século passado os biólogos descobriram quão radicalmente diferentes as bactérias e as arqueobactérias realmente são e só em 1996, com a completa seqüenciarão do seu genoma se compreendeu como são diferentes de todos os restantes organismos.

        Podem ser encontrados em todos os meios, ar, água, solo ou mesmo no interior de outros organismos. Isto deve-se ao fato de estes organismos poderem suportar grandes pressões, temperaturas elevadas, concentrações osmóticas mortais para outros organismos e valores de pH radicais.

        Os procariontes dominam a biosfera, superando em número e massa todos os outros organismos, pelo que têm um enorme impacto coletivo na Terra. Embora muito pequenas (geralmente medem entre 1 a 10 mm, quando comparadas com as células eucarióticas que medem entre 10 e 100 mm), no mar chegam a formar 90% da massa total de organismos vivos e num grama de solo agrícola há em média 2,5 mil milhões de bactérias.

Tal como os eucariontes com que partilham a Terra, todos os procariontes atuais são o resultado de milhões de anos de evolução, estando perfeitamente adaptados aos seus habitats, nenhum deles é “primitivo”.

        O fóssil mais antigo de procariontes de que se tem conhecimento neste momento data de há 3,5 mil milhões de anos (estromatólitos) foi encontrado na Austrália e mostra que já existia uma considerável variedade de organismos deste tipo nos primeiros tempos da Vida na Terra. Posteriormente, também foram encontrados fósseis na zona da África do Sul. A natureza destes fósseis e a composição química das rochas onde estão inseridos mostra que já ocorria fotossíntese na época. Em contraste, o registro mais antigo de eucariontes têm aproximadamente 1,5 mil milhões de anos.

        Embora algumas espécies sejam patogênicas, a grande maioria é, pelo contrário, essencial à vida. Se este reino desaparecesse da face da Terra, todos os restantes se lhe seguiriam, pois os ciclos dos químicos cruciais para a vida (como o ciclo do azoto ou do carbono) seriam interrompidos. Na situação inversa, os procariontes continuariam sozinhos, como o fizeram durante mais de 2000 M.a.

        A caracterização deste reino baseia-se, principalmente, na sua morfologia, estrutura, reprodução e metabolismo.

Características dos organismos do reino Monera

        As bactérias têm diâmetros entre 0,5 e 5 mm, pelo que o seu estudo só foi possível com o surgimento do microscópio eletrônico.

        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 à seca mas, como apresentam uma menor relação área/volume, apenas conseguem viver em zonas de alimento abundante.

Estrutura básica de uma bactéria

Endosporo

Conjugação entre bacilos

- Fermentação: algumas bactérias são utilizadas nas indústrias para produzir iogurte, queijo, etc (derivados do leite)
- Indústria farmacêutica: na fabricação de antibióticos e vitaminas
- Indústria química: na produção de alcoois, como metanol, etanol, etc;
- Genética: com a alteração de seu DNA, pode-se fazer produtos de interesse dos seres humanos, como insulina
- Fixação do Nitrogênio: retiram o nitrogênio do ar e o fixa no solo, servindo de alimentação para as plantas.

     

   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 proteção 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. 

parede celular bacteriana é formada por polissacáridos e péptidos unidos numa molécula designada peptidoglicano. Um dos modos de atuação dos antibióticos é evitar a construção correta da parede celular. 

        A estrutura exata 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 e fímbrias – estruturas semelhantes a cílios, muito numerosas e curtas, de constituição protéica semelhante à 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 – mesossomos – ou pigmentos fotossintéticos – lamelas internas ou fotossintéticas;

· Citoplasma – contém enzimas, ribossomos e inclusões de reservas, mas sem organismos 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 reações metabólicas invulgares.

Modo de nutrição

        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).

        Um dos produtos resultantes da fotossíntese, o oxigênio molecular, é um dos fatores que mais condiciona a vida das bactérias.

Relativamente ao efeito da presença de O₂ no meio, estes organismos 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 à vida mas é quimicamente inerte, o que impede a sua utilização direta 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.

        Os animais dependem das plantas para se alimentarem (direta ou indiretamente) mas as plantas, por sua vez, dependem dos procariontes para a sua nutrição. Toda a vida na terra não seria possível sem a fixação biológica de azoto e a correspondente desnitrificação (que devolve o azoto ao ar, impedindo que o azoto do solo seja lixiviado para os oceanos, o que seria o fim da vida na Terra).

        A conversão do azoto, que forma cerca de 80% da atmosfera, em nitratos (uma forma de disponível para as reações biológicas) é a chamada fixação do azoto, um processo crucial para todos os ecossistemas do planeta.

        De todos os organismos existentes no planeta, somente alguns gêneros bacterianos são capazes de fixar o azoto atmosférico, nomeadamente as simbióticas Rhizobium e Bradyrhizobium, que formam nódulos nas raízes de leguminosas. Para além deles, um outro grupo de bactérias filamentosas (actinomicetes) também forma nódulos mas em árvores (como os amieiros), arbustos e algumas ervas perenes, contribuindo igualmente para a acumulação de azoto no solo.

        Muitas outras bactérias vivem regularmente associadas a raízes e folhas de plantas, onde aproveitam o exsudado glicídico da fotossíntese e fornecem azoto em formas utilizáveis.                  

        Outras bactérias, de vida livre como os géneros Anabaena e Nostoc, também fixam azoto, nomeadamente cianobactérias, responsáveis por mais de 25% fixado no oceano. Estas cianobactérias realizam a fixação de azoto em células especializadas designadas heterocistos, que mantêm a enzima nitrogenase isolada do excesso de oxigênio atmosférico.         

        Outras cianobactérias simbióticas, como as que fazem parte de líquenes, aumentam significativamente a capacidade de colonização de ambientes agrestes.

        O azoto é fixado através de uma série de etapas realizadas por vários tipos de organismos.       

        Alguns fazem o processo de amonificação para degradar aminoácidos em amônia (NH₄⁺). O amoníaco (NH₃) é convertido a nitrito (NO₂^-) e este a nitratos (NO₃^-) por bactérias quimio-autotróficas, num processo designado nitrificação.

        Várias outras bactérias são capazes de reverter o processo – desnitrificação -, convertendo nitratos a nitritos e a amônia, levando eventualmente a azoto, que se liberta do solo e regressa à atmosfera.

Reprodução

        É vulgar as bactérias formarem esporos resistentes, forma sob a qual ultrapassam condições pouco adequadas à sua sobrevivência (como a presença de antibióticos, entre outras).     

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 colônias, 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 conseqüência da transferência de segmentos de DNA de uma célula doadora (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 às 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 vetores para a passagem de segmentos de DNA entre bactérias vivas;    

· Conjugação – DNA passa diretamente da bactéria macho para a bactéria fêmea, através de  pelos sexuais, tubos protéicos microscópicos existentes na superfície do macho.   

A importância das bactérias

As bactérias também têm sua importância no meio ambiente, assim como qualquer ser vivo.

- Decomposição: atuam na reciclagem da matéria, devolvendo ao ambiente moléculas e elementos químicos reutilizáveis por outros seres vivos.

BioAjuda

Referências Bibliográficas:

Reino Monera. Portal São Francisco. Disponível em: <http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/bacterias/reino-monera-12.php>. Acesso em: 02 fevereiro 2012. 

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