Reino Monera e as bactérias

As bactérias são seres vivos extremamente simples. Porém, não dá para subestimá-las, nem na vida, nem no Enem e nos vestibulares! Então, vamos revisar o Reino Monera?

Dentro do Reino Monera estão classificados os seres vivos mais simples de todos: as bactérias. Geralmente quando pensamos nelas, logo nos vem à cabeça o fato de que as bactérias podem nos causar várias doenças. Aliás, é provável que você tenha em casa um arsenal de produtos para combatê-las: de desinfetantes a sabonetes antibacterianos.

Porém, as bactérias não são apenas danosas aos seres humanos. Pelo contrário! Elas são utilizadas em diversas atividades, como na produção de inúmeros alimentos. Quer saber mais sobre os curiosos seres do Reino Monera? Então acompanhe esta aula de Biologia para o Enem!

Você provavelmente já estudou o sistema de classificação de seres vivos de Whittaker, certo? Nesse sistema, mais frequentemente abordado no Enem e nos vestibulares, os seres vivos são classificados em 5 grandes grupos: Reino Monera, Reino Protoctista, Reino Fungi, Reino Plantae e Reino Animalia. Como você já sabe, nesta aula iremos abordar o mais simples desses Reinos: o Reino Monera.

Dentro desse grupo, segundo Whittaker, estariam todos os seres vivos unicelulares e procariontes.  Ou seja, todos aqueles cujas células não possuem carioteca envolvendo o material genético ou organelas citoplasmáticas. Sendo assim, dentro dessa classificação, estariam dentro do Reino Monera todas as bactérias, cianobactérias e arqueobactérias.

Porém, há uma classificação um pouco mais atual que tem aparecido em vestibulares. Nelas, os seres vivos estariam divididos em três grandes grupos chamados de Domínios ou Super Reinos: Bacteria, Archea e Eukarya.

Dentro do domínio Bacteria estariam as cianobactérias e bactérias, todas procariontes. No Domínio Archae estariam as “bactérias” mais primitivas, chamadas de arqueobactérias (também procariontes). Já no domínio Eukarya, como o próprio nome já diz, estariam todos os seres eucariontes. Sendo assim, estariam dentro desse último domínio todos os Reinos da classificação de Whittaker, exceto o Reino Monera.

Características gerais das bactérias

As bactérias são as menores células que conhecemos. Esses seres diminutos só podem ser vistos ao microscópio e medem entre 0,5 µm e 1 µm. Ou seja, as bactérias são 1000 vezes menores que 1 milímetro. Bem pequenas, né?

São encontradas em todos os ambientes terrestres e possuem hábitos extremamente variados. Podem viver no solo participando de ciclos biogeoquímicos e da decomposição de matéria orgânica. Podem ainda ser parasitas, atacando uma enorme variedade de seres vivos. Há também as bactérias simbiontes, que constroem uma relação de interdependência com diversos outros seres vivos.

Todos os seres vivos do Reino Monera são seres procariontes, ou seja, suas células não possuem carioteca envolvendo o núcleo, nem organelas citoplasmáticas membranosas. Sendo assim, seu DNA fica misturado ao citoplasma. A única organela citoplasmática que os moneras possuem é o ribossomo, que é constituído de RNA ribossômico e produz proteínas.

O DNA das bactérias é formado por uma dupla hélice circular. Muitas vezes os moneras podem apresentar uma molécula maior de DNA circular formando o código genético principal e uma secundária. A região onde o DNA principal se encontra é chamada de nucleoide.

Além desse DNA central, como acabei de falar, pode haver mais uma (ou mais) molécula menor de DNA circular que chamamos de plasmídeo. Em geral, nos plasmídeos encontramos genes que estão relacionados à adaptação das bactérias ao ambiente. Os genes que conferem resistência a certos tipos de antibióticos, por exemplo, são muitas vezes encontrados nos plasmídeos.

Muitas bactérias podem ter estruturas locomotoras, como os flagelos.  Além deles, as bactérias podem ainda apresentar um outro prolongamento de membrana: as fímbrias ou pili. As fímbrias servem para a realização da conjugação, onde duas bactérias trocam plasmídeos.

bactéria reino monera
Imagem 1: Desenho esquemático de uma bactéria.

Além disso, suas membranas podem formar dobras ou invaginações para o interior do citoplasma, chamadas de mesossomos. Aderidas ao mesossomo, encontramos várias enzimas respiratórias. As bactérias podem ser aeróbias (quando utilizam oxigênio na respiração celular) ou anaeróbias.

O formato das células das bactérias pode variar bastante. Veja a seguir:

forma das bactérias reino monera
Imagem 2: Desenho esquemático demonstrando os diferentes formatos das células bacterianas. O primeiro desenho da primeira coluna à esquerda mostra cocos, que são bactérias em forma de bola. Embaixo dos cocos temos os estreptococos, que são colônias bacterianas formadas por cocos em fila. Em seguida, temos os espirilos, que são bactérias de formato alongado com curvas, formando um “S”. Por fim nessa primeira coluna, temos os bacilos, que são bactérias em forma de bastão. Iniciando a coluna do meio, temos os esporos bacterianos que são bactérias de qualquer formato aqui mencionado, porém com o citoplasma reduzido. Embaixo temos os diplococos, que são formações de dois cocos juntos. A seguir temos os vibriões, bactérias de formato alongado e curvo, assemelhando-se a uma vírgula. No fim da coluna do meio, vemos os estafilococos, que são colônias de cocos em forma de cacho de uvas. Na última coluna à direita, temos uma bactéria flagelada, seguida de um estreptobacilo (colônia de bacilos em fila). Embaixo temos uma Sarcina, que é uma colônia de oito cocos organizados em forma de cubo. Por último temos os diplobacilos, que são bacilos em duplas.

 

As células moneras, além da membrana plasmática, possuem também um outro invólucro que ajuda a proteger e delimitar a célula: a parede celular. A parede celular dos seres do Reino Monera é constituída de polissacarídeos e polipeptídeos. A constituição e estrutura dessa parede pode variar. De acordo com essa característica, as bactérias são classificadas em Gram-positivas e Gram-negativas.

– Bactérias Gram-positivas: As bactérias Gram-positivas são aquelas que ficam coradas utilizando o método de coloração de Gram. Hans C. Gram foi um bioquímico dinamarquês que descobriu que algumas bactérias não ficavam coradas com violeta genciana (aquele remédio que você usar para tratar afitas). Ao investigar, Gram descobriu que as bactérias que se coram com esse corante não possuem em suas paredes celulares lipídeos associados aos seus açúcares.

– Bactérias Gram-negativas: são bactérias que não ficam coradas com o uso de violeta genciana. Em suas paredes celulares há lipídeos associados aos açúcares, isso impede a coloração. A presença desses lipídeos aumenta a proteção da bactéria. Sendo assim, essas bactérias apresentam maior resistência que as Gram-positivas. Isso faz com que elas sejam mais resistentes a antibióticos.

Características gerais das cianobactérias

As cianobactérias são autótrofas. Sendo assim, além da estrutura que você acabou de estudar nas bactérias, as cianobactérias terão lamelas formadas por prolongamentos da membrana (que não delimitam compartimentos, como as organelas membranosas dos eucariontes) dentro de suas células.

estrutura da cianobacterias
Imagem 3: Estrutura das cianobactérias.

 

Aderidas a essas lamelas, encontramos vários pigmentos que capturam a energia do Sol para a realização da fotossíntese. O principal pigmento é a clorofila do tipo A. Mas também são encontrados outros pigmentos auxiliares como alguns carotenoides (alaranjado), ficoeritrina (vermelho, presente nas cianobactérias do Mar Vermelho) e a ficocianina (azulado, o que rendia à essas cianobactéria o nome de algas azuis).

Assim como as bactérias, podemos encontrar as cianobactérias isoladamente ou em colônias, formando filamentos. As cianobactérias habitam ambientes aquáticos (dulcícolas ou marinhos) e ambientes terrestres úmidos.

cianobacterias reino monera
Imagem 4: Fotomicrografia de filamentos de cianobactérias.
Características gerais das arqueobactérias

No geral, a estrutura das arqueobactérias se assemelha bastante ao de uma eubactéria. Porém, elas possuem divergências quanto à composição de sua membrana e parede celular. As arqueobactérias, por exemplo, não possuem peptidioglicanos em suas paredes, como as eubactérias.

Em geral, as arqueobactérias vivem em ambientes muito inóspitos, como salinas e bocas de gêiseres e vulcões. De acordo com seus hábitos e o ambiente onde vivem, podemos classificá-las em três grupos:

– Termófilas: São as cianobactérias que vivem em ambientes muito ácidos e quentes, como crateras de vulcões e gêiseres.

arqueobacterias
Imagem 5: Gêiser na região conhecida como Gêiseres de El Tatio, no Deserto do Atacama, no Chile. Tirei essa foto quando visitei o local em 2011 e reparei que nas bordas do gêiser há uma camada laranja. Essa camada laranja é formada por bactérias extremófilas, que conseguem suportar as altas temperaturas do local.

 

– Halófitas: São as arqueobactérias que vivem em ambientes altamente salinos.

– Metanogênicas: São anaeróbias obrigatórias e liberam metano a partir do seu metabolismo. Vivem em relações de simbiose no interior do intestino de animais como cupins e outros animais herbívoros.

Reprodução no Reino Monera

Como são seres muito simples e compostos por uma única célula, em geral se reproduzem através de reprodução assexuada por cissiparidade. Na cissiparidade, a célula duplica seu material genético e depois se divide, como na mitose. Sendo assim, as células-filhas geradas por essa divisão são menores que a célula-mãe, porém são geneticamente iguais a ela. Ou seja, são clones.

Dessa maneira, em uma população de bactérias geralmente encontramos uma população de clones. Nesses casos, a variabilidade genética é bastante baixa e fruto de mutações ao acaso.

Para aumentar a variabilidade genética, algumas bactérias podem realizar um tipo especial de reprodução: a conjugação. Nesse tipo de “reprodução”, bactérias de populações diferentes podem criar pontes citoplasmáticas entre si através de seus pilis.

Assim, trocam pedaços de material genético dos plasmídeos. Apesar de haver troca de material genético e chamarmos isso de reprodução, não há produção de descendentes. Para que isso ocorra, haverá em seguida uma cissiparidade.

As cianobactérias, além de realizarem cissiparidade (também chamada de bipartição) poderão também produzir esporos. Os esporos são células de resistência, com parede celular mais grossa para enfrentar condições adversas do ambiente.

Importância ecológica e comercial dos Moneras

Como já vimos nessa aula, os moneras possuem hábitos extremamente variados. Dessa maneira, seus diversos nichos ecológicos terão extrema importância para o equilíbrio dos ecossistemas.

Muitas bactérias atuam como decompositoras, ajudando na reciclagem de matéria orgânica e na reposição de minerais no ambiente. Outras atuam nos ciclos biogeoquímicos, como no ciclo do nitrogênio, fixando o gás em substâncias que as plantas possam absorver.

As bactérias também causam inúmeras doenças em todos os seres vivos. Isso ajuda no controle das populações. Temos, inclusive, várias doenças bacterianas que atingem seres humanos e que podem ser extremamente graves, como a meningite.

Outras bactérias estabelecem ainda relações simbiontes com os seres vivos, como as Escherichia coli em nossos intestinos.

Muitas espécies são também utilizadas na indústria para a produção de alimentos. Como por exemplo os lactobacilos, utilizados na produção de iogurtes e queijos. Há bactérias, inclusive, que são utilizadas na produção de medicamentos. A insulina, hormônio utilizado pelos diabéticos, é produzida a partir de um gene humano inserido em bactérias transgênicas.

As cianobactérias, por serem fotossintetizantes, são bases de várias cadeias alimentares. Além disso, como realizam fotossíntese, produzem gás oxigênio.

E aí? Conseguiu aprender um pouco mais sobre o Reino Monera? Beleza! Para tirar todas as suas dúvidas, veja esta videoaula do canal Descomplica, com o professor Rubem Oda:

Agora, para finalizar sua revisão, faça os exercícios sobre o Reino Monera que selecionei para você:

Questão 01 – (FPS PE/2019)    

Considerando que quase todos os procariontes apresentam parede celular, no Domínio Bactéria, essa parede é constituída de

a) peptidoglicano.

b) ergosterol.

c) lipoproteína.

d) polissacarídeos.

e) manitol.

Questão 02 – (UDESC SC/2018)    

Escherichia coli é comum na flora bacteriana do intestino de humanos e de outros animais, mas que em grandes quantidades pode causar problemas como infecção intestinal e infecção urinária, acontecendo principalmente se o indivíduo consumir água ou alimentos contaminados”.

Fonte: KAPER JB, NATARO JP, MOBLEY HLT.
Pathogenic Escherichia coli. Nat. Rev. Microbiol., 2: 123-140, 2004

A respeito das bactérias, assinale a alternativa incorreta.

a) Algumas bactérias possuem metabolismos aeróbico, na presença de oxigênio, e outras anaeróbicas, condição sem oxigênio.

b) Apenas uma pequena porcentagem das espécies de bactérias causa doenças ao homem.

c) As bactérias são unicelulares e procariontes e podem viver em formas isolada ou colonial.

d) Bactérias são seres pluricelulares e eucariontes que podem sintetizar diferentes componentes químicos do meio ambiente ou de seus hospedeiros.

e) Na atual classificação dos organismos, a bactéria coli está contida no domínio Bactéria.

Questão 03 – (FGV/2018)    

As bactérias constituem o grupo de seres vivos celulares mais numeroso em nosso planeta e afetam, positiva e negativamente, a qualidade de vida das pessoas em qualquer ambiente, como, por exemplo, nesse último caso, as inúmeras patogenias bacterianas.

Um dos principais métodos para identificação de bactérias patogênicas é o método da coloração de Gram, que as classifica de acordo

a) com a organização cromossômica que apresentam.

b) com o tipo de metabolismo enzimático realizado.

c) com a quantidade de plasmídeos existentes em seu citoplasma.

d) com o tipo de metabolismo fotossintético realizado.

e) com a organização estrutural presente na parede celular.

GABARITO: 

1) Gab: A

2) Gab: D

3) Gab: E

Sobre o(a) autor(a):

Juliana é bióloga formada pela Universidade Federal de Santa Catarina e cursa o Mestrado em Educação na mesma instituição. Ministra aulas de Ciências e Biologia em escolas da Grande Florianópolis desde 2007 e é coordenadora pedagógica do Blog do Enem.