Resuminho Vírus e Bactérias

Vírus

Vírus é um pacote de ácido nucleico de DNA ou RNA, em que se envolve pelo capsídeo proteico revestindo o nucleocapsídio. Alguns vírus possuem um envelope viral lipoproteico (sendo chamado de "vírus envelopado", onde as proteínas imersas no envelope lipídico são próprias de cada tipo de vírus). Quando o vírus está completo, recebe a denominação de vírion. Apresenta-se sob diferentes formas: oval, esférica, cilíndrica, poliédrica ou de bastonete.

Ele só tem características de ser vivo quando invade uma célula, onde é capaz de se reproduzir, sendo assim, é um parasita intracelular obrigatório, já que a falta de hialoplasma e de ribossomos impede que ele tenha um metabolismo próprio, ou seja, realizar suas funções vitais. Quando uma célula incorpora o ácido nucleico viral, este altera de tal forma a fisiologia celular que a celular que a célula passa a “trabalhar” em função dos interesses do vírus, lesionando-a. A primeira função do ácido nucleico viral é multiplicar-se e fazer com que a celular produza proteínas específicas do vírus. Os vírus que possuem DNA como material genético são classificados como adenovírus e os que possuem o RNA são os retrovírus (OBS: se é dito que o RNA é positivo, entende-se que ele funciona como um RNA mensageiro, sendo de fita simples, isto é, com apenas uma cadeia, sendo traduzido totalmente ou parcialmente em proteínas durante a primeira fase da duplicação viral no interior da célula hospedeira). Os retrovírus, entre eles o causador da AIDS, são assim conhecidos porque o RNA genômico é transcrito em DNA, sendo que no final do processo o RNA usado como molde é degradado. 

Existe três formas da célula incorporar o ácido nucleico viral:
* Injeção, a mais comum, é quando simplesmente o vírus injeta somente seu material genético na célula;
* Fusão, como acontece no vírus do HIV já que ele não possui mecanismo de injeção, o organismo viral adere a membrana da célula e fundem-se a ela e entram, completamente.
* Englobamento, um processo muito parecido com a fagocitose, onde a própria célula introduz o microrganismo em seu interior em sua forma completa.

A reprodução do vírus pode ser dividida em duas: a lítica e lisogênica.

*O ciclo lítico ocorre que o vírus insere seu material genético dentro da célula. Quando a célula se reproduz, o vírus também se reproduz, quando isso ocorre, os vírus multiplicados rompem (lise) a célula, destruindo-a.

Dentro do ciclo lítico o vírus infecta as células passando a assumir suas funções, mesclando seu material genético com o da sua hospedeira. O genoma viral é inserido na célula após a penetração do seu núcleo, o que faz com que as reações químicas dentro da célula começam a trabalhar para o vírus, desenvolvendo e construindo novas partículas virais no lado interno da célula.

Durante essa fase, chamada de montagem, quando a célula começa a organizar os componentes virais em novos parasitas, a membrana celular é rompida por uma enzima chamada lisozima. Quando ocorre o rompimento a célula é destruída e os novos vírus produzidos internamente são espalhados no organismo possibilitando a infecção de novas células dando continuidade ao ciclo viral de reprodução lítico. Esse tipo de vírus é chamado de virulento.

*O ciclo lisogênico ocorre quase a mesma coisa, porém, o vírus espera uma (ou mais) divisão(ões) celular(es) acontecerem para somente aí romper com as células, destruindo uma quantidade de células muito superior que os vírus que fazem reprodução lítica. Nesse caso, o vírus é chamado de não-virulento. No ciclo lisogênico, o vírus insere seu material genético na bactéria ou na célula hospedeira, onde o DNA viral incorpora-se ao DNA da célula infectada. Isto é, o DNA viral torna-se parte do DNA da célula infectada. Uma vez infectada, a célula continua suas operações normais, como reprodução e ciclo celular. Durante o processo de divisão celular, o material genético da célula, juntamente o material genético do vírus que foi incorporado, sofrem duplicação e em seguida são divididos equitativamente entre as células-filhas. Assim, uma vez infectada, uma célula começará a transmitir o vírus sempre que passar por mitose e todas as células estarão infectadas também. Doenças causadas por vírus lisogênico tendem a ser incuráveis. Alguns exemplos incluem a AIDS e herpes. Vale lembrar que a doença incorporada na celula pode se "despertar" por algum motivo como Radiação,quimioterapia, estresse, etc.

Cada vírus possui proteínas específicas para penetrar células específicas. Como, por exemplo ,os Bacteriófagos, ou fagos, que atacam somente as bactérias e controlando-as.

OBS¹: Indução é a passagem do ciclo lisogênico para ciclo lítico. Sob determinadas condições, naturais e artificiais (tais como radiações ultravioleta, raios X ou certos agentes químicas), uma bactéria lisogênica pode transformar-se em não-lisogênica e iniciar o ciclo lítico.

OBS²: Um estudo demonstrou a existência de um tipo de citomegalovírus cujo material genético correspondia a uma molécula híbrida de DNA e RNA. No entanto, este é o único caso de vírus que apresenta tanto DNA como RNA em seu material genético detectado até hoje. Todos os outros vírus estudados apresentam como material genético ou DNA, ou RNA.

OBS³: Na reprodução, qualquer modificação no DNA provoca uma mutação, gerando novos tipos de vírus.

Bactérias

As bactérias são unicelulares e procariontes (desprovida de membrana nuclear) que podem viver isoladamente ou em colônias (agrupamento celular) para melhor desenvolverem a nutrição e proteção; algumas são patogênicas e causam bacterioses; podem ser autótrofas ou heterotróficas; ajudam na decomposição, produz vitaminas, produz antibióticos naturais, produção de alimentos e Engenharia Genética atuando como bactérias transferidoras de plasmídeos (molécula extracromossômica de DNA); além disso, pertencem ao Reino Monera e são muito resistentes a variações de temperatura e agentes químicos. A célula bacteriana contém os quatro componentes fundamentais a qualquer célula: membrana esquelética (parede celular) de natureza não celulósica, mas constituída de peptidioglicano (mistura de proteínas e glicídios), hialoplasma, ribossomos e cromatina, no caso, uma molécula de DNA circular, que constitui o único cromossomo bacteriano, localizado no nucleiode. Além disso, há o mesossomo, que é uma invaginação da membrana plasmática envolvida com enzimas respiratórias, ou seja, responsáveis pela respiração, e pela divisão celular, guiando o material genético para os polos da célula, desempenhando um papel similar ao fuso mitótico.
Certas espécies bacterianas são móveis e possuem organelas de locomoção - flagelos. Os flagelos consistem de várias proteínas, dentre elas a flagelina. Eles movem a célula por meio de um movimento rotatório semelhante ao de uma hélice.

Algumas espécies de bactérias possuem, externamente à membrana esquelética, outro envoltório, mucilaginoso, chamado de cápsula, de consistência viscosa, formada por proteínas e polissacarídeos. Além de conferir uma proteção extra à bactéria contra a penetração de vírus e contra o ataque de glóbulos brancos, a cápsula facilita a adesão da bactéria em vários tipos de superfície — inclusive nos dentes, no caso das bactérias que provocam a cárie. Devido a presença ou não dessa cápsula, as bactérias (somente aquelas que obrigatoriamente possuem parede celular) são divididas em: 

* Com cápsula: gram –, mais resistente contra antibióticos;

* Sem cápsula : gram +, são mais sensíveis à penicilina, pois suas paredes celulares são estruturalmente mais simples.

Curiosidade: muitas bactérias, em condições adversas, são capazes de interromper bruscamente o seu metabolismo e iniciar um processo de vida latente, em que as atividades vitais são paralisadas. Em condições adversas (temperaturas bastante altas ou muito baixas, meios muito ácidos ou básicos, presença de substâncias tóxicas no ambiente, etc.), surgem estruturas resistentes chamadas esporos. Essas estruturas são células de parede resistente, com pouca água no citoplasma. Nelas a bactéria permanece em estado de vida suspensa ou latente, com as funções vitais reduzidas ao mínimo. Quando as condições do meio voltam à normalidade, elas retomam suas atividades biológicas. Portanto, a formação de esporos é outro fator responsável pelo sucesso das bactérias em ambientes inóspitos. 

Classificação das bactérias

• Arqueobactérias: vivem em ambientes inóspitos, anaeróbicas fermentativas e autotróficas (ressalta-se a importância das metanogênicas, responsáveis pela produção do gás metano, das termófilas e das halófitas, vivendo, respectivamente, em ambientes com alta temperatura e com alta salinidade);
• Eubactérias: bactérias e cianobactérias ("bactérias verdadeiras").
  

Cianobactérias

Conhecidas também como cianofíceas ou algas azuis, as cianobactérias são autotróficas, vivendo isoladamente ou associando-se em colônias que podem atingir até um metro de comprimento. A maioria vive em água doce, mas podem ser encontradas também no mar, em solos úmidos e agregadas a fungos, formando os liquens.

Além de possuir clorofila (a molécula a clorofila A, encontrada também nas plantas), as cianobactérias possuem também a ficocianina (um pigmento azul) e, às vezes, ficoeritrina (pigmento vermelho). Esses pigmentos estão distribuídos ao longo de membranas espalhadas no citoplasma.

A parede celular é idêntica à das outras bactérias, sendo às vezes revestida por uma capa gelatinosa, portadora de pigmentos coloridos entre outras, nas cores dourado. castanho e vermelho. Portanto, apesar do nome, muitas cianofíceas não são azuis, já que pigmentos de outras cores podem mascarar a ficocianina. 

As cianobactérias possuem um glicídio de reserva semelhante ao glicogênio encontrado nos animais. Não possuem cílios nem flagelos, mas algumas podem locomover-se por um mecanismo de deslizamento, devido a oscilações das células. Muitas cianobactérias são capazes de fixar o nitrogênio do ar atmosférico, aproveitando esse gás para construir suas proteínas. Essa capacidade de fixação do nitrogênio, associada à fotossíntese, confere às cianofíceas uma grande autonomia nutritiva e é importante para o equilíbrio do ciclo do nitrogênio.

A reprodução das cianofíceas não coloniais é assexuada, por divisão binária, semelhante à das bactérias. As formas filamentosas podem reproduzir-se assexuadamente por fragmentação ou hormogônia: quebram-se em alguns pontos, dando origem a vários fragmentos pequenos chamados hormogônios, que, por divisão de suas células, darão origem a novas colônias filamentosas. Algumas formas coloniais filamentosas produzem esporos resistentes, denominados acinetos, que podem destacar-se e originar novos filamentos, sendo essas células também reserva de energia. Além de acinetos, algumas espécies possuem uma célula especial denominada heterocisto, cuja função ainda não está esclarecida, mas há indícios de que sejam células fixadoras de nitrogênio e de que auxiliem na sobrevivência e flutuação dos organismos sob condições desfavoráveis.

Formato

As bactérias podem ser classificadas segundo a forma. As esféricas são chamadas cocos (Coco, Diplococo, Tetracoco, Estreptococo); as alongadas em forma de bastão são os bacilos; as espiraladas, espirilos; e as em formato de meia espiral denominam-se vibriões, para mais, há o espirilo e a sarcina.

Sarcina: Oito cocos agrupados em formato de cubo

Estreptococos: cocos alinhados em cadeia

Estafilococos: cocos agrupados formando um cacho

Respiração

As bactérias podem ser divididas em:

 Aeróbicas: vivem apenas na presença de oxigênio.

 Aeróbicas facultativas: vivem na presença ou ausência do oxigênio.

 Anaeróbicas: vivem na ausência de oxigênio e morrem na presença desse gás.

Alimentação

As bactérias podem ser:

Autótrofas:

   Fotossintetizantes: produzem seu alimento a partir da energia luminosa. Apresentam como pigmento a “bacterioclorofila”, em geral, não há liberação de oxigênio. É o gás sulfídrico, e não a água, que atua como fornecedor dos hidrogênios que servirão para a redução do gás carbônico. O enxofre permanece no interior das células bacterianas sendo, posteriormente eliminado para o meio em que vivem esses microrganismos, em geral fontes sulfurosas. Nesse processo, CH₂ representa a matéria orgânica produzida. 

   Quimiossintetizantes: produzem seu alimento a partir da energia liberada de reações químicas inorgânicas. Esse processo autotrófico de síntese de compostos orgânicos ocorre na ausência de energia solar, sendo feita principalmente por Bactérias nitrificantes.

Heterotróficas:

◦ Saprófitas: Alimentam de matéria orgânica em decomposição; 

◦ Simbiontes: relação mutuamente vantajosa entre a bactéria e outros organismos vivos; 

◦ Comensais: algumas bactérias se beneficiam dos restos da outra espécie anfitriã, no entanto, sem prejudicar este seu anfitrião;

◦ Parasitas: se alojam em algum ser vivo, prejudicando-o.

Reprodução Bacteriana

A reprodução bacteriana pode ser de maneira sexuada (ocorre troca de material genético) ou assexuada (não ocorre troca de material genético).

Assexuada:

É o principal tipo de reprodução das bactérias. Destaca-se a reprodução por divisão binária ou bipartição ou cissiparidade, na qual uma célula-mãe origina duas células-filhas idênticas.

Sexuada:

Conjugação: ocorre troca de material genético por meio de uma ponte citoplasmática (pili sexual). Isso acontece através de microscópicos tubos proteicos, chamados pili (ou pilos), que certas bactérias possuem em sua superfície. O fragmento de DNA transferido se recombina com o cromossomo de outra bactéria, produzindo novas misturas genéticas, que serão transmitidas às células-filhas na próxima divisão celular. Além de aumentar a variedade genética, a conjugação explica como a resistência a antibióticos pode espalhar-se entre várias espécies de bactérias.

Transformação: Quando uma bactéria incorpora material genético presente no meio. Pode ser de forma natural ou artificial (técnicas de DNA recombinante).

Transdução: Quando um vírus infecta uma bactéria, durante sua reprodução ele pode “embalar” erroneamente o material genético da bactéria parasitada (doadora). Esse vírus pode, então, transferir esse material genético para outra bactéria (receptora).

Importância das bactérias

Industrial

Existem várias espécies de bactérias usadas na preparação de comidas ou bebidas fermentadas, incluindo as láticas para queijos, iogurte, vinho, salsicha, frios, molho de soja, leite fermentado e as acéticas utilizadas para produzir vinagres. Além disso, atualmente é muito utilizada na Engenharia Genética sendo uma partícula transferidora de genes de interesse utilizando plasmídeos que carregam tais informações e que serão inseridos nos organismos.

Na ecologia

No solo existem muitos microrganismos que trabalham na transformação dos compostos de nitrogênio em formas que possam ser utilizadas pelas plantas e muitos são bactérias que vivem na rizosfera (a zona que inclui a superfície da raiz e o solo que a ela adere). Algumas destas bactérias – as nitrobactérias - podem usar o nitrogênio do ar e convertê-lo em compostos úteis para as plantas, um processo denominado fixação do nitrogênio. A capacidade das bactérias para degradar uma grande variedade de compostos orgânicos é muito importante e existem grupos especializados de microrganismos que trabalham na mineralização de classes específicas de compostos como, por exemplo, a decomposição da celulose, que é um dos mais abundantes constituintes das plantas. Nas plantas, as bactérias podem também causar doenças. As bactérias decompositoras atuam na decomposição do lixo, sendo essenciais para tal tarefa.

Na indústria farmacêutica: produção de hormônio

A insulina foi a primeira proteína humana produzida por engenharia genética em células de bactérias e aprovada para uso em pessoas. Até então, a fonte desse hormônio para tratamento de diabéticos eram os pâncreas de bois e porcos, obtidos em matadouros. Apesar de a insulina desses animais ser muito semelhante à humana, ela causa problemas alérgicos em algumas pessoas diabéticas que utilizavam o medicamento. A insulina produzida em bactérias transformadas, por outro lado, é idêntica à do pâncreas humano e não causa alergia.

O hormônio do crescimento, a somatotrofina, foi produzido pela primeira vez em bactérias em 1979, mas a versão comercial só foi liberada em 1985, após ter sido submetida a inúmeros testes que mostraram sua eficiência. O hormônio de crescimento é produzido pela hipófise, na sua ausência ou em quantidades muito baixa, a criança não se desenvolve adequadamente. Até pouco tempo, a única opção para crianças que nasciam com deficiência hipofisária somatotrofina era tratamento com hormônio extraído de cadáveres. Agora esse hormônio é produzido por técnicas de engenharia genética.

Mecanismo de ação dos antibióticos

O termo antibiótico tem sido utilizado de modo mais restrito para indicar substâncias que atingem bactérias, ou seja, bactericidas. Essas substâncias podem agir de diferentes maneiras no metabolismo bacteriano, e, em geral, essa substância é produzida por microrganismos (os mais comuns são os fungos) ou sintetizada em laboratório.

Exemplo:

 Inibindo da formação da parede celular;

 Alterando a permeabilidade da membrana plasmática;

 Inibindo a síntese proteica (ribossomos)

Ecologia

Não se deve esquecer que as bactérias têm um papel fundamental na Ecologia, realizando as funções de decompositoras e participantes de ciclos biogeoquímicos (em especial, o Ciclo do Nitrogênio).

Doenças Infecciosas

Processos infecciosos são causados por diferentes microrganismos – bactérias, fungos, protozoários, vermes e vírus – que penetram, desenvolvem-se e multiplicam-se no organismo humano (e em outros seres). Quando o agente causador é um protozoário ou um verme, a doença infecciosa é chamada de parasitária.

Segundo seu aparecimento e evolução, as doenças infecciosas podem ser epidêmicas, endêmicas e pandêmicas. As doenças epidêmicas são aquelas com ocorrência de muitos casos em um dado período e com tendência a desaparecer. As endêmicas apresentam quantidade significativa de casos em certas regiões. E as pandêmicas são as que têm muitos casos espalhados pelo planeta ou continente, sem tendência para desaparecer.

Uma parte das doenças infecciosas pode ser evitada com vacinas específicas e medidas de educação sanitária.

Grande parte das doenças infecciosas e parasitárias é causada por vírus. O tratamento de uma infecção viral geralmente é restrito apenas ao alívio dos sintomas, com o uso de analgésicos e antitérmicos para diminuir a dor de cabeça e reduzir a febre. Há poucas drogas que podem ser usadas no combate de uma infecção viral, pois ao destruírem o vírus acabam por destruir também a célula. Quase todas as doenças causadas por vírus podem ser prevenidas com vacinas.

A febre é um sintoma comum a todas as infecções virais. Outros sinais característicos presentes na maioria das infecções são dor de garganta, fadiga, calafrio, dor de cabeça e perda de apetite. Mas grande parte das doenças apresenta uma sintomatologia própria.

Formas de contágio – As doenças infecciosas podem ser transmitidas por contato direto, indireto, por uma fonte comum contaminada ou por vetores (agentes que transmitem os microrganismos). Várias doenças infecciosas têm mais de uma forma de contágio.

Parasitismo – Relação temporária entre seres de espécies diferentes, na qual um deles, o parasita, vive à custa do outro, o hospedeiro. Nessa associação, o parasita obtém alimento através do hospedeiro, que é prejudicado de alguma forma. Os parasitas mais comuns são os protozoários e os vermes. O parasitismo pode ser externo (ectoparasitismo) ou interno (endoparasitismo).

Doenças virais e bacterioses podem ser:

• Epidêmicas: são aquelas que ultrapassam os números de casos esperados;
• Endêmicas: doença que incide sobre a população de forma constante;
• Pandêmicas: são doenças que atingem continentes inteiros, mundial.