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Biologia

Reino Monera

William Mira
Publicado por William Mira
Última atualização: 10/10/2018

Introdução

O reino Monera engloba todos os organismos procariontes existentes, compreendendo as bactérias, cianobactérias (algas azuis) e arqueias (procariontes primitivos).

Atualmente o termo monera encontra-se em desuso, e seus integrantes foram divididos em outra forma de agrupamento, formando o sistema de domínios.

Esses domínios foram esquematizados por Carl Woese em 1977. Ele adicionou mais uma classificação acima dos reinos no sistema taxonômico. De acordo com o Woese, todos os organismos existentes podem ser agrupados em três grandes domínios:

  • Bacteria ou Eubacterya: composto por organismos procariontes, como as bactérias e cianobactérias.
  • Archaea: composto pelas arqueias, procariontes mais primitivos;
  • Eukarya ou Eukaryota: composto pelos organismos eucariontes, como protistas, plantas, fungos e animais.

Ainda assim, o termo Reino Monera pode ser encontrado em vários livros como o grupo constituinte dos organismos procariontes.

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Características Gerais

São organismos microscópicos, procariontes e, geralmente, unicelulares.

A principal característica dos seres procariontes, como as bactérias e as arqueobactérias, é a ausência da carioteca, membrana nuclear que separa o DNA ou material genético do restante do conteúdo celular, deixando-o em contato direto com os demais componentes citoplasmáticos.

Além disso, as células procarióticas não possuem demais organelas membranosas, como o complexo golgiense e as mitocôndrias, realizando no próprio citoplasma as funções específicas dessas organelas presentes em células eucarióticas.

A região celular em que se concentra maior quantidade de DNA é chamada de nucleoide.

O DNA procariótico é circular e muito menor que o DNA eucarioto e, além do DNA genômico, as bactérias costumam apresentam DNA complementar na forma de plasmídeos, que geralmente conferem resistência e antibióticos.

Quanto às estruturas de membrana, alguns procariotos possuem uma cápsula de polissacarídeo formada, geralmente, por exopolissacarídeos (EPS). Essa cápsula auxilia na proteção frente a outros organismos e substâncias, além de promover a adesão em superfícies.

Os organismos procariontes possuem uma parede celular densa, logo abaixo da cápsula bacteriana. Essa parede celular, também conhecida como membrana esquelética, possui função de conferir resistência e segurança à célula, além de controle osmótico.

É a primeira estrutura que permite diferenciar archaeas de bactérias:

  • Bactérias ou eubactérias: apresentam, na estrutura da sua parede celular, um composto formado por polissacarídeos e proteínas, chamado peptideoglicano.
  • archaeas: apresentam outros polissacarídeos e peptídeos na sua estrutura esquelética.

Abaixo da parede celular, se encontra a membrana plasmática, que sofre invaginações no interior celular, formando os mesossomos. Estes são "membranas internas", onde ocorrem os processos de respiração celular para obtenção de ATP e Fotossíntese (no caso das bactérias fotossintetizantes e das cianobactérias).

Os procariontes, de modo geral, também não possuem citoesqueleto, por isso a grande importância dos componentes como a cápsula e a parede celular.

Alguns organismos, ainda, possuem projeções para além da parede celular, que conferem habilidades relacionadas a transporte e locomoção:

  • Flagelos: uma espécie de cauda que se rotaciona permitindo o deslocamento celular em meio aquoso.
  • Fibrias: semelhantes aos cílios celulares, elas auxiliam na adesão da célula em superfícies e na movimentação celular.
  • Pili: estruturas maiores que as fibrias e que desempenham funções específicas, como a Pili Sexual, que é semelhante a um canudo no qual a bactéria consegue passar parte do seu material genético (plasmídeos) para outra bactéria.

Bactéria e seus componentes celulares.Bactéria e seus componentes celulares
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Reprodução

Os procariotos, de modo geral, reproduzem de forma assexuada, geralmente por fissão binária ou cissiparidade.

Após a duplicação do material genético, pelo processo de replicação, as duas moléculas de DNA circular se fixam em mesossomos diferentes, localizados no interior da célula bacteriana. Então, a célula se divide, gerando duas células idênticas.

Esse processo, apesar de gerar apenas indivíduos idênticos, sem variação genética, garante a formação rápida de colônias bacterianas, nos mais diferentes ambientes.

As colônias são formadas sempre em que os organismos procariontes encontram condições adequadas de sobrevivência, como presença de nutrientes e temperatura e pH favoráveis.

A reprodução sexuada de indivíduos procariontes pode ocorrer através da conjugação - também chamada de transformação (no caso de indivíduos de espécies diferentes).

Esse tipo de reprodução ocorre quando o indivíduo fixa sua pili sexual em outro e ambos trocam seus DNAs plasmidiais. Dessa forma, após o plasmídeo ser duplicado e passado para outra bactéria, ele passa a expressar suas características, que podem conferir novas capacidades adaptativas à bactéria que recebeu esse plasmídeo.

Archaeas ou Arqueias

Antigamente chamadas de arqueobactérias, as archaeas são organismos procariontes que, devido a diferenças estruturais, são, atualmente, separadas das bactérias e cianobactérias em um domínio único.

Os demais organismos eucariontes formam o domínio das eubactérias ou bactérias.

A principal característica das archaeas é relacionada ao habitat extremo onde que vivem. Geralmente, esses organismos povoam regiões de temperaturas e PHs extremos e alta salinidade.

Com relação às condições de sobrevivência, as archaeas podem ser divididas em:

  • Halófitas: quando vivem em ambientes de alta salinidade, como o Mar Morto;
  • Termófilas: quando vivem em ambientes de temperaturas extremas;
  • Acidófilas: quando vivem em ambientes de pHs baixos;
  • Metanogênicas: organismos que vivem em condições anaeróbicas e geram gás metano através da quimiossíntese.

Halobacterium sp, uma classe de archaeas.Halobacterium sp, uma classe de archaeas

Outras características que diferencia as archaeas dos demais procariontes são:

  • O RNA ribossomal se assemelha mais aos de eucariontes que de outros procariontes;
  • Os lipídios de membrana formam uma ligação glicerol-éter, formando uma camada única de lipídios, mais rígida e firme;
  • Geralmente são autótrofas quimiossintetizantes;
  • A estrutura locomotora apresenta diferenças estruturais quando comparada ao flagelo. É chamada de arcaelo;

Bactérias

As bactérias, embora façam parte de todos os habitats conhecidos, não possuem as mesmas capacidades das archaeas de sobreviverem em locais extremos realizando suas funções metabólicas.

Ainda assim, elas povoam os mais variados ambientes e biomas, inclusive o interior de outros organismos, estabelecendo uma relação de simbiose.

Esses organismos procariontes podem ser autótrofos fotossintetizantes, autótrofos quimiossintetizantes ou heterótrofos, podendo, nesse último caso, serem ainda aeróbios e realizarem respiração celular ou anaeróbios e obter energia através de processos fermentativos.

Outra característica de alguns grupos de bactérias é a capacidade de produzir uma cápsula de hibernação, que pode deixar o organismo inativo por anos e despertar apenas quando encontrar condições adequadas de sobrevivência.

Essa cápsula é chamada de endósporo, e o seu processo de formação é chamado de esporulação.

Um exemplo dessa capacidade de esporulação é encontrada no organismo Clostridium tetani, bactéria causadora do tétano. Ela pode ficar anos inativa no solo e só ser ativada ao penetrar o corpo do hospedeiro.

As bactérias podem ser classificadas quanto ao formato celular que possuem e quanto ao formato apresentado pelas colônias (aglomerados bacterianos).

Quanto a forma das células, as bactérias podem ser classificadas em:

  • Cocos: forma esférica. Geralmente encontrados na forma de agregados, como estreptococos, estafilococos etc;
  • Bacilos: forma de bastonete. Exemplo: lactobacilos, responsáveis pela fermentação do leite, e rizóbios, bactérias que auxiliam na fixação de nitrogênio em vegetais;
  • Vibrião: forma de vírgula, como vibrio cholerae, bactéria causadora da cólera;
  • Espiral: forma de espiral. Exemplo: Helicobacter pylori (responsável por algumas úlceras, gastrites e até cânceres estomacais) e Treponema pallidum (responsável pela sífilis).

Formato celular das bactérias.Formato celular das bactérias

Quanto à agregação bacteriana, apenas bacilos e cocos formam colônias. Essas colônias podem ser classificadas em:

  • Diplococo: pares de cocos agrupados. Exemplo: Streptococcus pneumoniae (responsável pela pneumonia, podem se apresentar na forma de estreptococos);
  • Estreptococos: cocos agrupados formando algo semelhante a um "colar". Exemplo: Streptococcus pyogenes (responsável por doenças como a faringite bacteriana);
  • Estafilococos: cocos agrupados de forma desorganizada, semelhantes a cachos. Exemplo: Staphylococcus aureus (responsável por vários tipos de infecções);
  • Sarcina: cocos agrupados de forma cúbica, formado por 4 ou 8 cocos simetricamente emparelhados. Exemplo: Sarcina ventriculi (responsável por algumas infecções generalizadas);
  • Diplobacilos: bacilos agrupados em pares. Exemplo: Diplobacillus variabilis;
  • Estreptobacilos: bacilos alinhados em cadeia formando algo semelhante a um "colar". Exemplo: Bacillus anthracis (causadora da doença de Anthrax).

Agregados bacterianos.Agregados bacterianos

Cianobactérias ou “Algas Azuis”

As cianobactérias, também chamadas de cianofíceas ou algas azuis, são organismos fotossintetizantes que, apesar de apresentarem preferência por locais aquáticos ou úmidos, podem ser encontradas nos mais variados ambientes.

Sua reprodução geralmente é assexuada (por bipartição ou cissiparidade) e é intensificada quando o organismo se encontra em condições adequadas, contribuindo, assim, com impactos ambientais, como a eutrofização de rios e lagos que compromete a vida de peixes e outros seres vivos.

De qualquer forma, devido à concentração global de cianobactérias ao redor do globo, são considerados os principais contribuintes para a liberação de oxigênio na atmosfera através da fotossíntese.

Chroococcus sp., uma ordem dentro da classe das Chroobacterias.Chroococcus sp.

Chroococcus sp. é uma ordem dentro da classe das Chroobacterias.

Importância

Os organismos procariontes são importantes em diversos setores de interesses ambientais e biotecnológicos.

  • Importância ecológica: estão relacionados à fixação do Nitrogênio por vegetais, além de aumentar sua disponibilidade no solo, sendo fundamentais no ciclo do Nitrogênio. Também desempenham funções na disponibilidade de outros nutrientes, como ferro, enxofre e compostos orgânicos, que deixam o solo mais rico e nutritivo. Além disso, contribuem com a disponibilidade de oxigênio na atmosfera, através da fotossíntese.
  • Importância industrial: são utilizados na indústria biotecnológica, em processos fermentativos - como a produção de vinhos, cervejas, pães, queijos, iogurtes, vinagre, etanol, biocombustíveis - e na produção de vacinas e antibióticos  
  • Ambiental: podem ser utilizadas em ambientes poluídos, como por metais pesados. As bactérias introduzidas nesses ambientes absorvem esses compostos, metabolizando-os e descontaminando o ambiente. Esse processo é chamado de biorremediação.

Exercícios

Exercício 1
(UFMG)

Em que alternativa as duas características são comuns a todos os indivíduos do reino Monera:

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, short e tênis acenando

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