Bactérias

Bactérias são organismos celulares procariontes: seu DNA não fica em um núcleo delimitado por membrana. Elas apresentam ampla diversidade metabólica e participam da decomposição, de associações com outros seres e da produção de alimentos. Algumas causam doenças; essa parcela não resume o grupo.

Uma célula organizada sem carioteca

A célula bacteriana possui membrana plasmática, citoplasma, ribossomos e material genético. O DNA cromossômico ocupa uma região chamada nucleoide; não está simplesmente disperso ao acaso. Muitas bactérias também apresentam plasmídeos, moléculas de DNA que podem carregar genes adicionais.

A maioria possui parede celular com peptidoglicano, mas há bactérias sem parede. Algumas apresentam cápsulas, flagelos ou estruturas de adesão. Essas características variam entre espécies e linhagens. Ausência de carioteca não significa ausência de DNA, metabolismo ou síntese proteica.

Formas como cocos e bacilos descrevem morfologia, não uma classificação completa por parentesco. Cianobactérias são bactérias fotossintetizantes; arqueias também são procariontes, mas pertencem a outra grande linhagem, não são um subtipo de bactéria no modelo de três domínios.

Fissão binária e crescimento

Na fissão binária, a célula replica seu DNA e distribui material às células-filhas, com divisão celular. Não há mitose: esse processo nuclear é próprio de eucariontes. Em condições favoráveis, certas bactérias têm gerações muito curtas, mas não existe um tempo de duplicação universal para todo o grupo.

O modelo ideal de duplicações sucessivas é $N=N_0\cdot2^n$, em que $N_0$ é a quantidade inicial e $n$ o número de divisões completas. Ele pressupõe que todas as células se dividam de forma regular, sem mortes e sem limitação de recursos.

Exemplo resolvido: uma população hipotética inicia com 50 células e dobra a cada 30 minutos. Em duas horas ocorrem quatro duplicações: $50\times2^4=800$ células. Não são 200, porque cada rodada duplica a população inteira. Em uma cultura real, nutrientes, resíduos, temperatura e mortalidade limitam a continuidade desse crescimento.

Troca de genes não é produção de descendentes

A transferência horizontal de genes ocorre entre células sem depender da relação direta entre progenitor e descendente. Na conjugação, DNA pode passar de uma célula doadora a outra por contato. Na transformação, uma célula competente incorpora DNA disponível no ambiente. Na transdução, vírus bacteriófagos participam do transporte.

Esses processos não devem ser confundidos com a fissão binária. Receber DNA pode modificar geneticamente uma célula, mas não significa, por si só, aumentar o número de indivíduos. A transferência também não precisa envolver todo o cromossomo.

Mutações e aquisição de genes podem gerar resistência a antibióticos; a exposição ao medicamento favorece variantes resistentes em condições seletivas. A população muda, sem que cada bactéria aprenda deliberadamente a resistir. A resistência pertence ao microrganismo e pode limitar tratamentos, como documenta o CDC para Salmonella.

Funções ecológicas e produtivas

Bactérias heterotróficas decompositoras participam da transformação da matéria orgânica e da reciclagem de nutrientes. Algumas fixam nitrogênio atmosférico, incluindo associações com raízes de leguminosas. Bactérias utilizadas em fermentações produzem substâncias que modificam alimentos, como no processamento de iogurtes.

Há bactérias autótrofas fotossintetizantes e quimiossintetizantes. Cianobactérias realizam fotossíntese oxigênica e podem integrar o fitoplâncton. Não possuem cloroplastos: sua organização continua procariótica.

O aumento de nutrientes em ambientes aquáticos pode favorecer florações. Algumas cianobactérias produzem toxinas; aparência verde não identifica sozinha a espécie ou a toxicidade. O monitoramento precisa combinar observação, identificação e análise da água, em vez de tratar toda floração como equivalente. EPA: cianobactérias e toxinas.

Bacterioses: agente e via importam

As doenças abaixo são bacterianas, mas não compartilham necessariamente a mesma transmissão:

Saneamento e água segura interrompem vias importantes de transmissão, mas não substituem todas as estratégias para doenças transmitidas por outras rotas. Diferenciar os agentes ajuda a entender prevenção e tratamento, sem deduzir uma conduta clínica a partir de sintomas isolados.

Erros comuns

Antibióticos antibacterianos não são uma solução geral para infecções virais. CDC: uso de antibióticos. Também não se deve concluir que qualquer bactéria exige antibiótico: muitas são benéficas, e a decisão terapêutica depende do quadro e do agente.

Não confunda plasmídeo com núcleo, conjugação com reprodução ou cianobactéria com alga eucariótica. Para relacionar a resistência ao mecanismo evolutivo, revise seleção natural. Compare as estruturas com fungos e vírus.