As bacterias e suas caracteristicas

Os procariotos são os menores organismos e os mais simples estruturalmente. Em termos evolutivos, eles são também os mais antigos organismos da Terra (foram encontrados fósseis de cerca de 3,5 bilhões de anos). E, consistem de duas linhagens distintas: Bacteria (ou eubactéria) e Archea.
Habitam o solo, superfície das águas e tecidos de outros organismos (vivos ou em decomposição). Pequeno número de espécies que habitam ambientes de condições extremas.
Alta proporção habita ambientes em condições extremas: halófilas (Mar Morto), termoacidófilas (60 a 80ºC, sulfobactérias) e metanogênicas (pântanos, interior do tubo digestivo de insetos (cupins) e herbívoros)
Os procariotos não possuem núcleo organizado nem organelas celulares envoltas por membranas. A maior parte de seu material genético está incorporada em uma única molécula circular de DNA de fita dupla, freqüentemente, fragmentos adicionas de DNA circular, conhecidos como plasmídeos, também estão presentes.
No citoplasma, além de sais minerais, aminoácidos, pequenas moléculas, proteínas, açúcares ainda são encontradas partículas de ribossomos, grânulos de material de reserva (amido, glicogênio, lipídeos ou fosfatos).
Exceto os micoplasmas, todos os procariotos têm paredes celulares rígidas. Nas Bacteria, esta parede celular é composta principalmente de peptidioglicanos. As bactérias Gram-negativas, com parede celular que não fixa o corante cristal-violeta. Possuem uma camada externa de lipopolissacarídeos e proteínas, sobre a camada de peptideoglicano, denominada cápsula, encontrada principalmente nas bactérias patogênicas, protegendo-as contra a fagocitose.
As células procarióticas não apresentam vacúolos, porém podem acumular substâncias de reserva sob a forma de grânulos constituídos de polímeros insolúveis. São comuns polímeros de glicose (amido e glicogênio), ácido -hidroxibutírico e fosfato.
As células de procariotos podem ter forma de esfera (coco), de bastão (bacilos) ou de espiral (espirila). Todos os procariotos são unicelulares, mas se a célula não se separa completamente após a divisão celular, as células filhas ficam grudadas em grupos finos, filamentos ou massas sólidas.
As células bacterianas são pequenas e medidas em micrômetros (µm), 1µm equivale 0,001mm. A menor bactéria tem 0,2 µm (Chlamydia), há células de Spirochaeta com 250 µm de comprimento. A maior bactéria conhecida é a Epulopiscium fishelsoni que foi encontrada no Mar Vermelho e na costa da Austrália no intestino de um peixe com mais de 600 µm de comprimento. Na maioria das vezes o tamanho médio de uma bactéria é de 1-10 µm.
Muitos procariotos possuem um flagelo e, portanto, são móveis; a rotação do flagelo movimenta as células através do meio. As bactérias que apresentam um único flagelo são denominadas monotríquias e bactérias com inúmeros flagelos são denominadas peritríquias.
Procariotos podem ainda possuir fímbrias ou pili. As fímbrias ou pili são estruturas curtas e finas que muitas bactérias gram-negativas apresentam em sua superfície, estão relacionadas com a capacidade de adesão. Há a fímbria sexual, necessária para que bactéria possa transferir material genético no processo denominado conjugação.
Certas espécies de bactérias tem a capacidade de formar endósporos, altamente resistentes ao calor, dessecação e outros agentes físicos e químicos, capaz de permanecer em estado latente por longos períodos e de germinar dando início a nova célula vegetativa. Isso permitem que a célula sobreviva em condições desfavoráveis.
Muitos procariotos se reproduzem assesuadamente por simples divisão, também denominada fissão binária, onde uma célula, divide-se ao meio, dando origem a duas células-filhas iguais.

Prova do sulfureto de hidrogênio (H2S)

Permite determinar a capacidade dos microrganismos para produzirem sulfureto de hidrogênio (H2S) a partir de substratos como aminoácidos sulfurados ou compostos sulfurados inorgânicos.

Muitas proteínas são ricas em aminoácidos sulfurados, como a cisteína. Quando estas proteínas estão presentes no meio de cultura podem ser degradadas pelas enzimas microbianas a aminoácidos que são utilizados como nutrientes. O aminoácido cisteína, na presença da enzima cisteína desulfurase, perde o seu átomo de enxofre que por sua vez é reduzido pela adição de hidrogênio da água para formar H2S. O H2S é então produzido pela hidrogenação (redução) do enxofre orgânico presente no aminoácido cisteína.

Por outro lado, o H2S pode ser produzido pela redução de compostos sulfurados inorgânicos, como os tiossulfatos (S2O32-), os sulfatos (SO42-) e os sulfitos (SO32-). Quando o meio contém tiossulfato de sódio alguns microrganismos têm capacidade para o reduzir a sulfitos usando a enzima tiossulfato redutase, com libertação de H2S. Os átomos de enxofre atuam como aceitadores de hidrogênio durante a oxidação dos compostos inorgânicos.

O meio de cultura agar SIM contém peptonas (a cisteína é um dos componentes) e tiossulfato de sódio como substratos sulfurados, e sulfato ferroso amoniacal (Fe (NH4)2 SO4) que atua como indicador da presença de H2S. Como o H2S é incolor, e por conseguinte não é visível, o sulfato ferroso amoniacal serve como indicador, pois o ferro combina-se com o H2S formando sulfureto de ferro que é um precipitado negro insolúvel. A presença deste composto ocorre ao longo da linha de inoculação e indica que houve produção de sulfureto de hidrogênio (reação positiva). A ausência do precipitado negro evidencia uma reação negativa.

O meio de SIM é um meio semi-sólido que também pode ser usado para detectar a presença ou ausência de mobilidade nas bactérias e a produção de indol.

Prova da utilização do citrato

Permite diferenciar microrganismos atendendo à sua capacidade para usar o citrato como única fonte de carbono.A prova é feita no meio de citrato ou meio de Simmons. Na ausência de glicose ou lactose fermentáveis, alguns microrganismos são capazes de usar o citrato como única fonte de carbono para produzir energia. Esta capacidade depende da presença de citrato permease que facilita o transporte do citrato para o microrganismo. Uma vez dentro da célula o citrato é degradado pela enzima citrase, produzindo ácido oxalacético e acetato. Estes produtos são depois convertidos enzimaticamente em ácido pirúvico e CO2. O meio de Simmons contém citrato de sódio como única fonte de carbono, NH4+ como fonte de azoto e o indicador de pH, azul de bromotimol. Esta prova é feita em tubos em rampa, uma vez que o O2 é necessário para a utilização do citrato. Quando o microrganismo remove o citrato do meio e o oxida, ocorre libertação de CO2. Durante esta reação o meio torna-se alcalino, pois o CO2 gerado combina-se com sódio (fornecido pelo citrato de sódio) e água para formar carbonato de sódio, que é um produto alcalino. A presença de carbonato de sódio faz aumentar o pH e virar o indicador de pH do meio de verde para azul forte. Após incubação, as culturas citrato positivo são identificadas pela presença de crescimento, na superfície da rampa, acompanhado de coloração azul no meio de cultura. Nas culturas citrato negativas a cor do meio mantém-se verde e não apresentam crescimento no meio de cultura.

Prova Vermelho de Metila - MR

Tem como objectivo determinar a capacidade dos microrganismos para oxidar a glicose com produção e manutenção de concentrações altas de produtos finais ácidos. Fazer a prova no meio MR - VP (Methyl Red, Voges-Proskauer).
A glicose é o mais importante substrato oxidado por todos os microrganismos intestinais para a produção de energia. No entanto, os produtos finais deste processo variam, dependendo do equipamento enzimático presente na bactéria.
Apesar de todos os microrganismos intestinais fermentarem a glicose com produção inicial de ácidos orgânicos, há uns (ex. Escherichia coli) que mantêm um pH de 4 até ao fim da incubação, enquanto outros (ex. Enterobacter aerogenes) durante o último período de incubação convertem esses ácidos a produtos finais não ácidos como o etanol e a acetoína, resultando assim num pH mais elevado (pH 6) no final da incubação.
Nesta prova o indicador de pH, vermelho de metila, detecta a presença de grandes concentrações de produtos finais ácidos, pois tem um ponto de viragem baixo. A pH 4, o vermelho de metila vira para vermelho, o que indica uma reação positiva. Quando o pH é 6, apesar de ainda ser ácido, como há menos ions de hidrogénio, o indicador muda para amarelo e é uma prova negativa.

Prova do Indol

O objetivo é determinar a capacidade do microrganismo degradar o aminoácido triptofano (presente em quase todas as proteínas) até indol.
O triptofano é um aminoácido essencial que pode sofrer oxidação pelas atividades enzimáticas de algumas bactérias. A conversão do triptofano em produtos metabólicos é mediada pela enzima triptofanase.
Como a capacidade de hidrolisar o triptofano com produção de indol (não é utilizado e acumula-se no meio) não é uma característica de todos os microrganismos serve como marcador bioquímico. Há microrganismos que não metabolizam o triptofano ou então fazem metabolização completa desse aminoácido sem produzir indol.
Utiliza-se um meio de cultura que contenha o aminoácido triptofano por ex.: água peptonada. Após o crescimento pesquisa-se a presença de indol adicionando o reagente de Kovac’s (cor amarelo) ao longo das paredes do tubo, de modo que não se misture com o meio de cultura. Este reagente reage com o indol produzindo um composto rosado.
As culturas que produzem um anel avermelhado na superfície do meio após adição do reagente são indol positivo. A persistência da coloração amarela do reagente demonstra que o substrato triptofano não foi hidrolisado a indol e indica uma reação negativa.

Hidrólise de Gelatinase

O objetivo desta prova é determinar a capacidade do microrganismo excretar uma enzima hidrolítica extracelular capaz de degradar a gelatina (gelatinase).

A gelatina é uma proteína produzida pela hidrólise do colagénio que abaixo dos 25º C mantém as suas propriedades de gel e é sólida, enquanto acima dos 25º C é líquida.

Determinados microrganismos têm capacidade para produzir a gelatinase, que atua hidrolisando a gelatina em aminoácidos. Se a degradação ocorre não se consegue restaurar as características de gel da gelatina, mesmo a baixas temperaturas (fica líquido).

A hidrólise da gelatina é uma característica importante na diferenciação dos microrganismos e pode também ser usada para determinar a sua patogenicidade.

A liquefacção da gelatina pode ser determinada inoculando-se por picada um meio de cultura nutritivo, em tubo, suplementado com 12% de gelatina. Após incubação a 37º C durante 24 a 48 h, as culturas são colocadas no frigorífico a 4º C durante 30 minutos ou em banho de gelo durante 3 a 5 minutos. Se a gelatina foi hidrolisada pela gelatinase, o meio mantém-se líquido após refrigeração (reação positiva). Se o microrganismo não possui gelatinase, o meio resolidifica durante o período em que está no frigorífico (reação negativa).

Foto: (A) negativo, (B) e (C) Positivo.