Olá pessoal,
Na aula dessa semana passada vocês conheceram as características das bactérias fitopatogênicas.
Características gerais das bactérias
- São seres unicelulares, aparentemente simples, sem carioteca, ou seja, sem membrana delimitante do núcleo. Ha um único compartimento, o citoplasma.
- O material hereditário, uma longa molécula de DNA, está enovelada na região, aproximadamente central, sem qualquer separação do resto do conteúdo citoplasmático. Suas paredes celulares, quase sempre, contém o polissacarídeo complexo peptideoglicano.
- Usualmente se dividem por fissão binaria. Durante este processo, o DNA é duplicado e a célula se divide em duas.
Tamanho
Invisíveis a olho nu, só podendo ser visualizada com o auxílio do microscópio, as bactérias são normalmente medidas em micrômetros (μm), que são equivalentes a 1/1000mm (10-3mm). As células bacterianas variam de tamanho dependendo da espécie, mas a maioria tem aproximadamente de 0,5 a 1μm de diâmetro ou largura.
Morfologia
Há uma grande variedade de tipos de bactérias e suas formas variam, dependendo do gênero da bactéria e das condições em que elas se encontram.
Apresentam uma das três formas básicas: cocos, bacilos e espirilos.
- Cocos: são células geralmente arredondadas, mas podem ser ovoides ou achatadas em um dos lados quando estão aderidas a outras células.
- Cocos: são células geralmente arredondadas, mas podem ser ovoides ou achatadas em um dos lados quando estão aderidas a outras células.
Os cocos quando se dividem para se reproduzir, podem permanecer unidos uns aos outros, o que os classificam em: diplococos, estreptococos, tetrades, estafilocos, sarcinas. Vejam a figura abaixo.
Visualização da classificação dos cocos
- Bacilos: são células cilíndricas ou em forma de bastão. Existem diferenças consideráveis em comprimento e largura entre as várias espécies de bacilos. As porções terminais de alguns bacilos são quadradas, outras arredondadas e, ainda, outras são afiladas ou pontiagudas.
- Espirilos: são células espiraladas ou helicoidais assemelhando-se a um saca-rolha.
Estruturas bacterianas
Com a ajuda do microscópio, podemos observar uma diversidade de estruturas, funcionando juntas numa célula bacteriana. Algumas dessas estruturas são encontradas externamente fixadas a parede celular, enquanto outras são internas. A parede celular e a membrana citoplasmática são comuns a todas as células bacterianas.
Vejam, de forma esquemática, as estruturas de uma célula bacteriana:
Membrana citoplasmática
Localiza-se imediatamente abaixo da parede celular. A membrana citoplasmática e o local onde ocorre a atividade enzimática e do transporte de moléculas para dentro e para fora da célula. E muito mais seletiva a passagem de substancias externas que a parede celular.
Parede celular
A parede celular e uma estrutura rígida que mantem a forma característica de cada célula bacteriana. A estrutura é tão rígida que mesmo altas pressões ou condições físicas adversas raramente mudam a forma das células bacterianas. E essencial para o crescimento é divisão da célula.
Localiza-se imediatamente abaixo da parede celular. A membrana citoplasmática e o local onde ocorre a atividade enzimática e do transporte de moléculas para dentro e para fora da célula. E muito mais seletiva a passagem de substancias externas que a parede celular.
Parede celular
A parede celular e uma estrutura rígida que mantem a forma característica de cada célula bacteriana. A estrutura é tão rígida que mesmo altas pressões ou condições físicas adversas raramente mudam a forma das células bacterianas. E essencial para o crescimento é divisão da célula.
As paredes celulares das células bacterianas não são estruturas homogêneas, apresentam camadas de diferentes substancias que variam de acordo com o tipo de bactéria. Elas diferem em espessura e em composição. Além de dar forma a bactéria, a parede celular serve como barreira para algumas substancias, previne a evasão de certas enzimas, assim como a entrada de certas substancias químicas e enzimas indesejáveis, que poderiam causar danos a célula. Nutrientes líquidos necessários a célula tem passagem permitida.
Estruturas externas a parede celular
Cápsula
Estruturas externas a parede celular
Cápsula
É um envoltório externo a membrana plasmática que ajuda a proteger a superfície celular contra lesões mecânicas e químicas. E composto de moléculas de açúcar associadas aos fosfolipídios e as proteínas dessa membrana. O glicocálice bacteriano e um polímero viscoso e gelatinoso que está situado externamente a parede celular. Na maioria dos casos, ele e produzido dentro da célula e excretado para a superfície celular. Em certas espécies, as cápsulas são importantes no potencial no desenvolvimento de doenças bacterianas (fator de virulência). As cápsulas, frequentemente, protegem as bactérias patogênicas da fagocitose pelas células do hospedeiro.
Flagelos e cílios
Flagelo significa chicote – longo apêndice filamentoso que serve para locomoção. Se as projeções são poucas e longas em relação ao tamanho da célula, são denominados flagelos. Se as projeções são numerosas e curtas lembrando pelos sãos denominados cílios.
Flagelo significa chicote – longo apêndice filamentoso que serve para locomoção. Se as projeções são poucas e longas em relação ao tamanho da célula, são denominados flagelos. Se as projeções são numerosas e curtas lembrando pelos sãos denominados cílios.
Existem quatro tipos de arranjos de flagelos, que são:
• Monotríquio (um único flagelo polar).
• Anfitríquio (um único flagelo em cada extremidade da célula).
• Lofotríquio (dois ou mais flagelos em cada extremidade da célula).
• Peritríquio (flagelos distribuídos por toda célula).
As bactérias móveis contem receptores em várias localizações, como dentro ou logo abaixo da parede celular. Estes receptores captam os estímulos químicos, como o oxigênio, a ribose e a galactose. Em resposta aos estímulos, a informação e passada para os flagelos. Se um sinal quimiotático (estimulo químico) e positivo, denominado atraente, as bactérias se movem em direção ao estimulo com muitas corridas e poucos desvios. Se um sinal e negativo, denominado repelente, a frequência de desvios aumenta à medida que a bactéria se move para longe do estimulo. As bactérias patogênicas flageladas são consideradas mais virulentas que as não flageladas.
Fimbrias e pili
São apêndices semelhantes a pelos mais curtos, mais retos e mais finos que os flagelos, são usados para fixação em vez de motilidade. Essas estruturas, que distribuídas de modo helicoidal em torno de um eixo central, são divididas em fímbrias e pili, possuindo funções diversas. As fímbrias permitem as células aderir as superfícies, incluindo as de outras células. Os pili (singular pilus), normalmente, são mais longos que as fímbrias, havendo apenas um ou dois por célula. Os pili unem-se as células bacterianas na preparação para transferência de DNA de uma célula para outra.
Material genético
Contém uma única molécula circular longa de DNA de dupla fita, o cromossomo bacteriano. E a formação genética da célula que transporta toda informação necessária para as estruturas e as funções celulares.
Plasmídeos
São moléculas de DNA de dupla fita pequenas e circulares. Não estão conectados ao cromossomo bacteriano principal e replicam-se, independentemente, do DNA cromossômico. Podem ser ganhos ou perdidos sem lesar a celular e transferidos de uma bactéria para outra. Podem transportar genes para atividades como a resistência aos antibióticos, tolerância aos metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de enzimas. Quanto mais alto o peso molecular maior será sua importância. Cada plasmídeo tem uma função própria, os que não tem função são crípticos e apresentam baixo peso molecular.
Ribossomos
Servem como locais de síntese proteica. São compostos de duas subunidades, cada qual consistindo de proteínas e de um tipo de RNA denominado ribossômico (RNAr). Os ribossomos procarióticos diferem dos eucarióticos no número de proteínas e de moléculas de RNA. Devido a essa diferença, a célula microbiana pode ser morta pelo antibiótico, enquanto a célula do hospedeiro eucariótico permanece intacta.
Reprodução
Quando os microrganismos estão em um meio apropriado (alimentos, meios de cultura, tecidos de animais ou plantas) e em condições ótimas para o crescimento, um grande aumento no número de células ocorre em um período de tempo relativamente curto. A reprodução das bactérias se dá, principalmente, de forma assexuada, em que novas células iguais a que deu origem são produzidas. As bactérias se reproduzem assexuadamente por fissão binaria, na qual uma única célula parental simplesmente se divide em duas células filhas idênticas. Anteriormente a divisão celular, os conteúdos celulares se duplicam e o núcleo e replicado.
Fimbrias e pili
São apêndices semelhantes a pelos mais curtos, mais retos e mais finos que os flagelos, são usados para fixação em vez de motilidade. Essas estruturas, que distribuídas de modo helicoidal em torno de um eixo central, são divididas em fímbrias e pili, possuindo funções diversas. As fímbrias permitem as células aderir as superfícies, incluindo as de outras células. Os pili (singular pilus), normalmente, são mais longos que as fímbrias, havendo apenas um ou dois por célula. Os pili unem-se as células bacterianas na preparação para transferência de DNA de uma célula para outra.
Material genético
Contém uma única molécula circular longa de DNA de dupla fita, o cromossomo bacteriano. E a formação genética da célula que transporta toda informação necessária para as estruturas e as funções celulares.
Plasmídeos
São moléculas de DNA de dupla fita pequenas e circulares. Não estão conectados ao cromossomo bacteriano principal e replicam-se, independentemente, do DNA cromossômico. Podem ser ganhos ou perdidos sem lesar a celular e transferidos de uma bactéria para outra. Podem transportar genes para atividades como a resistência aos antibióticos, tolerância aos metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de enzimas. Quanto mais alto o peso molecular maior será sua importância. Cada plasmídeo tem uma função própria, os que não tem função são crípticos e apresentam baixo peso molecular.
Ribossomos
Servem como locais de síntese proteica. São compostos de duas subunidades, cada qual consistindo de proteínas e de um tipo de RNA denominado ribossômico (RNAr). Os ribossomos procarióticos diferem dos eucarióticos no número de proteínas e de moléculas de RNA. Devido a essa diferença, a célula microbiana pode ser morta pelo antibiótico, enquanto a célula do hospedeiro eucariótico permanece intacta.
Reprodução
Quando os microrganismos estão em um meio apropriado (alimentos, meios de cultura, tecidos de animais ou plantas) e em condições ótimas para o crescimento, um grande aumento no número de células ocorre em um período de tempo relativamente curto. A reprodução das bactérias se dá, principalmente, de forma assexuada, em que novas células iguais a que deu origem são produzidas. As bactérias se reproduzem assexuadamente por fissão binaria, na qual uma única célula parental simplesmente se divide em duas células filhas idênticas. Anteriormente a divisão celular, os conteúdos celulares se duplicam e o núcleo e replicado.
Reprodução dos procariotos
O tempo de geração, ou seja, o intervalo de tempo requerido para que cada microrganismo se divida ou para que a população de uma cultura duplique em número é diferente para cada espécie e é fortemente influenciado pela composição nutricional do meio em que o microrganismo se encontra.
Alguns procariotos se reproduzem assexuadamente por modelos de divisão celular diferentes da fissão binaria, tais como:
Brotamento – a célula-mãe expele, de forma lenta, uma célula-filha que brota de maneira a originar uma nova bactéria. As células-filhas podem se manter agregadas as células-mães, após sucessivos brotamentos forma-se uma colônia.
Fragmentação – formação de filamentos, cada um deles inicia o crescimento de uma nova célula.
Mecanismos de variabilidade
1- Conjugação: É a transferência direta de genes de uma célula bacteriana a outra, mediada por um tipo especial de plasmídeo, os chamados plasmídeos de conjugação (pilus).
Conjugação em bactérias
2- Transformação: É a incorporação, ao genoma da bactéria, de um fragmento de DNA livremente no ambiente. Esse fragmento de DNA livre no ambiente pode vir de bactérias mortas, por exemplo.
Transformação em bactérias
3- Transdução: Entende-se por transdução a transferência de um fragmento de DNA de uma bactéria a outra por intermédio de bacteriófagos. Bacteriófagos, ou mais simplismente fagos, são vírus que infectam bactérias.
Transdução em bactérias
Curva de crescimento
O crescimento dos microrganismos descreve uma curva caracterizada por quatro fases: latência (lag), exponencial (log), estacionaria e morte ou destruição. As bactérias se reproduzem via progressão geométrica (n2), por isso a expressão e representada em logaritmo (log) do número de microrganismo pelo tempo gasto para a multiplicação, isto e crescimento exponencial por ter uma célula originando 2 que por sua vez originam 4 e, assim, sucessivamente.
Gráfico da curva de crescimento
As bactérias se reproduzem via progressão geométrica (2n)
O tempo de geração das bactérias ocorre num intervalo entre 7-30 minutos.
AB = fase de latência
BC = fase logarítmica
CD = fase estacionaria
DE = fase de destruição ou morte
Fase de latência (lag)- É caracterizada pela adaptação da célula do microrganismo ao novo meio, quer seja através da inoculação ou contaminação. Esta fase e influenciada pela idade da cultura, quantidade de inoculo bacteriano, tipo de microrganismo, características do alimento e meio ambiente (pH, oxigênio, composição do meio, substancias inibidoras, etc.)
Fase logarítmica (log)- É caracterizada pelo crescimento acelerado e a predominância de células jovens que apresentam seu máximo potencial metabólico. Com o aumento populacional poderá haver esgotamento de nutrientes e/ou alta concentração de metabolitos tóxicos que limitara a multiplicação, pondo fim a fase de crescimento exponencial, ou seja, a fase logarítmica.
Fase estacionária- É caracterizada por células velhas, mais resistentes a condições adversas, podendo em alguns casos se esporular. Nessa fase, o número de células viáveis e igual ao número de células inviáveis.
Fase de destruição- Com o aumento da adversidade do meio, essas células morrem em ritmo acelerado (fase de declínio, destruição ou morte), dando fim ao ciclo microbiano.
Sintomas característicos em plantas infectadas por fitobactérias:
Anasarca ou encharcamento
Cancro
Murcha bacteriana
Galha em roseira
Goma em tomateiro
Mancha foliar em videira
Podridão mole em pimentão
