Outro

Diversidade da estrutura das bactérias

Embora as células bacterianas sejam muito menores e mais simples em estrutura do que as células eucarióticas, as bactérias são extremamente diverso grupo de organismos que diferem em tamanho, forma, habitat e metabolismo . Muito do conhecimento sobre bactérias veio de estudos de bactérias causadoras de doenças, que são mais facilmente isoladas em cultura pura e mais facilmente investigadas do que muitas das espécies de bactérias de vida livre. Deve-se notar que muitas bactérias de vida livre são bastante diferentes das bactérias que são adaptadas para viver como parasitas animais ou simbiontes. Assim, não existem regras absolutas sobre bactérias composição ou estrutura, e há muitas exceções a qualquer declaração geral.

As bactérias individuais podem assumir uma das três formas básicas: esférica (cocos), em forma de bastonete ( bacilo ), ou curvado (vibrio, espirilo ou espiroqueta). Uma variação considerável é vista nas formas reais das bactérias, e as células podem ser esticadas ou comprimidas em uma dimensão. As bactérias que não se separam umas das outras após a divisão celular formam aglomerados característicos que ajudam na sua identificação. Por exemplo, alguns cocos são encontrados principalmente em pares, incluindo Streptococcus pneumoniae , para pneumococo que causa pneumonia lobar bacteriana, e Neisseria gonorrhoeae , um gonococo que causa o doença sexualmente transmissível gonorréia . A maioria estreptococos assemelham-se a um longo cordão de contas, enquanto o estafilococos formam aglomerados aleatórios (o nome estafilococos é derivado da palavra grega staphyle , significando cacho de uvas). Além disso, algumas bactérias cócicas ocorrem como pacotes quadrados ou cúbicos. Os bacilos em forma de bastonete geralmente ocorrem isoladamente, mas algumas cepas formam longas cadeias, como bastonetes das corinebactérias, habitantes normais da boca que freqüentemente estão ligados uns aos outros em ângulos aleatórios. Alguns bacilos têm extremidades pontiagudas, enquanto outros têm extremidades quadradas, e alguns bastonetes são dobrados em forma de vírgula. Essas hastes dobradas são frequentemente chamadas de vibrios e incluem Vibrio cholerae , que causa cólera. Outras formas de bactérias incluem a espirila, que é dobrada e rebentada, e as espiroquetas, que formam uma hélice semelhante a um saca-rolhas, na qual o célula corpo é enrolado em torno de uma fibra central chamada filamento axial.

Streptococcus mutans A bactéria Streptococcus mutans é um exemplo de bactéria esférica (cocos). Esta espécie de bactéria geralmente se agrega em pares e cadeias curtas. David M. Phillips / Visuals Unlimited

As bactérias são as menores entidades vivas. Uma bactéria de tamanho médio - como a bactéria em forma de bastonete Escherichia coli , um habitante normal do trato intestinal de humanos e animais - tem cerca de 2 micrômetros (μm; milionésimos de metro) de comprimento e 0,5 μm de diâmetro, e as células esféricas de Staphylococcus aureus têm até 1 μm de diâmetro. Alguns tipos de bactérias são ainda menores, como Mycoplasma pneumoniae , que é uma das menores bactérias, variando de cerca de 0,1 a 0,25 μm de largura e cerca de 1 a 1,5 μm de comprimento; o em forma de haste Bordetella pertussis , que é o agente causador da tosse convulsa, variando de 0,2 a 0,5 μm de diâmetro e 0,5 a 1 μm de comprimento; e o em forma de saca-rolhas Treponema pallidum , que é o agente causador da sífilis, com média de apenas 0,1 a 0,2 μm de diâmetro, mas de 6 a 15 μm de comprimento. A cianobactéria Synechococcus em média, cerca de 0,5 a 1,6 μm de diâmetro. Algumas bactérias são relativamente grandes, como Azotobacter , que tem diâmetros iguais ou superiores a 2 a 5 μm; e Achromatium , que tem largura mínima de 5 μm e comprimento máximo de 100 μm, dependendo da espécie. Bactérias gigantes podem ser visíveis a olho nu, como Thiomargarita namibiensis , que tem em média 750 μm de diâmetro, e o formato de haste Epulopiscium fishelsoni , que varia de 30 a mais de 600 μm de comprimento.

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As bactérias são microrganismos unicelulares e, portanto, geralmente não estão organizadas em tecidos. Cada bactéria cresce e se divide independentemente de qualquer outra bactéria, embora agregados de bactérias, às vezes contendo membros de espécies diferentes, são freqüentemente encontrados. Muitas bactérias podem se formar agregado estruturas chamadas biofilmes. Os organismos em biofilmes freqüentemente exibem propriedades substancialmente diferentes do mesmo organismo no estado individual ou no estado planctônico. As bactérias que se agregaram em biofilmes podem comunicar informações sobre o tamanho da população e o estado metabólico. Esse tipo de comunicação é chamado de quorum sensing e opera pela produção de pequenas moléculas chamadas autoindutores ou feromônios. A concentração de moléculas de detecção de quorum - mais comumente peptídeos ou lactonas homosserinas aciladas (AHLs; produtos químicos de sinalização especiais) - está relacionada ao número de bactérias da mesma espécie ou de espécies diferentes que estão no biofilme e ajuda a coordenar o comportamento do biofilme.

Características morfológicas das bactérias

A coloração de Gram

As bactérias são tão pequenas que sua presença só foi reconhecida pela primeira vez em 1677, quando o naturalista holandês Antonie van Leeuwenhoek viu organismos microscópicos em uma variedade de substâncias com a ajuda de primitivos microscópios (mais semelhante em design às lupas modernas do que aos microscópios modernos), alguns dos quais eram capazes de uma ampliação de mais de 200 vezes. Agora, as bactérias são geralmente examinadas em microscópios de luz capazes de uma ampliação de mais de 1.000 vezes; no entanto, os detalhes de sua estrutura interna podem ser observados apenas com o auxílio de microscópios eletrônicos de transmissão muito mais poderosos. A menos que microscópios especiais de contraste de fase sejam usados, as bactérias precisam ser coradas com um corante colorido para que se destaquem de seu fundo.

Klebsiella pneumoniae em bacilos Gram-negativos de pneumonia, Klebsiella pneumoniae , isolado de um abscesso pulmonar em um paciente com pneumonia. A.W. Rakosy / Encyclopædia Britannica, Inc.

Uma das reações de coloração mais úteis para bactérias é chamada de coloração de Gram, desenvolvida em 1884 pelo médico dinamarquês Hans Christian Gram. Bactérias em suspensão são fixadas a uma lâmina de vidro por breve aquecimento e depois expostas a dois corantes que se combinam para formar um grande complexo de corante azul dentro de cada célula. Quando a lâmina é lavada com uma solução de álcool, bactéria gram-positiva retêm a cor azul e as bactérias gram-negativas perdem a cor azul. A lâmina é então tingida com um corante rosa mais fraco que faz com que as bactérias gram-negativas se tornem rosa, enquanto as bactérias gram-positivas permanecem azuis. A coloração de Gram reage às diferenças na estrutura da superfície da célula bacteriana, diferenças que são aparentes quando as células são vistas em um microscópio eletrônico.