Biologia para Cursos II

Procariotas são divididos em dois domínios diferentes, Bactérias e Archaea, que, juntamente com Eukarya, compreendem os três domínios da vida (Figura 1).

Figura 1. Os três domínios dos organismos vivos. Bactérias e Archaea são ambos procariontes, mas diferem o suficiente para serem colocados em domínios separados., Acredita-se que um ancestral da Archaea moderna deu origem a Eukarya, o terceiro domínio da vida. Grandes grupos de Archaea e bactérias são mostrados.

a composição da parede celular difere significativamente entre os domínios bactérias e Archaea. A composição de suas paredes celulares também difere das paredes celulares eucarióticas encontradas em plantas (celulose) ou fungos e insetos (quitina). A parede celular funciona como uma camada protectora, e é responsável pela forma do organismo. Algumas bactérias têm uma cápsula exterior fora da parede celular., Outras estruturas estão presentes em algumas espécies procarióticas, mas não em outras. Por exemplo, a cápsula encontrada em algumas espécies permite que o organismo se apegue às superfícies, protege-o da desidratação e ataque por células fagocíticas, e torna os patógenos mais resistentes às nossas respostas imunitárias. Algumas espécies também têm flagela (singular, flagellum) usado para locomoção, e pili (singular, pilus) usado para fixação a superfícies. Plasmídeos, que consistem de DNA extra-cromossômico, também estão presentes em muitas espécies de bactérias e archaea.proteobactérias do filo Filo é um filo de até 52 bactérias., Proteobacteria é ainda subdividida em cinco classes, Alfa através Epsilon (Tabela 1).

Tabela 1. Bactérias do Filo Proteobacteria
Classe	organismos Representativos	Representante micrografia
Alpha proteobacteria Algumas espécies são photoautotrophic, mas alguns são symbionts de plantas e animais, e outros são patógenos., Acredita-se que mitocôndrias eucarióticas sejam derivadas de bactérias deste grupo.	Rhizobium: fixação de Nitrogênio endossimbionte associadas com raízes de leguminosas Rickettsia: Obrigar intracelular do parasita que causa o tifo e a Febre Maculosa	Rickettsia rickettsia, ficou vermelho, crescer dentro de uma célula hospedeira
betaproteobacteria Este grupo de bactérias é mergulhadores. Algumas espécies desempenham um papel importante no ciclo do nitrogênio.,	Nitrosomas: Espécies deste grupo de oxidar a amônia em nitrito Spirillum minus: Causas de ratos mordida febre	Spirillum minus
Gama proteobacteria Muitas são benéficas symbionts que habitam o intestino humano, mas outros estão familiarizados patógenos humanos. Algumas espécies deste subgrupo oxidam compostos de enxofre.E. coli: micróbio normalmente benéfico do intestino humano, mas algumas estirpes causam doença salmonela: certas estirpes causam intoxicação alimentar ou febre tifóide V., cholera: Causative agent of cholera Chromatium: Sulfur-producing bacteria that oxidize sulfur, producing H2S	Vibrio cholera
Delta proteobacteria Some species generate a spore-forming fruiting body in adverse conditions. Others reduce sulfate and sulfur.,	Myxobacteria: Gerar esporos de formação de corpos de frutificação em condições adversas Desulfovibrio vulgaris: Anaeróbio, sulfato-redução da bactéria	Desulfovibrio vulgaris
Epsilon proteobacteria Muitas espécies habitam o trato digestivo de animais como symbionts ou patógenos. Bactérias deste grupo foram encontradas em fontes hidrotermais de profundidade e em habitats de infiltração a frio.Campylobacter: causa envenenamento sanguíneo e inflamação intestinal H.,apresentado o carácter
(crédito “Rickettsia rickettsia”: a modificação da obra pelo CDC; crédito “Spirillum minus”: modificação de trabalho por Wolframm Adlassnig de crédito “, o Vibrião do cólera”: modificação de trabalho por Janice Haney Carr, do CDC; crédito “Desulfovibrio vulgaris”: modificação de trabalho por Graham Bradley; crédito “Campylobacter”: modificação de trabalho De Madeira, Pooley, USDA, ARS, UEM; escala-barra de dados a partir de Matt Russell)

a Clamídia, Espiroquetas, Cianobactérias e bactérias Gram-positivas, estão descritas na Tabela 2., Note que a forma bacteriana não é dependente do filo; bactérias dentro de um filo podem ser cocci, em forma de vara, ou espiral.

Tabela 2., Bacteria: Chlamydia, Spirochetes, Cyanobacteria, and Gram-positive
Phylum	Representative organisms	Representative micrograph
Chlamydias All members of this group are obligate intracellular parasites of animal cells., As paredes celulares falta peptidoglycan	Chlamydia trachomatis: Comum doença sexualmente transmissível que pode levar à cegueira	este exame de papanicolaou, Chlamydia trachomatis aparecer como cor-de-rosa inclusões dentro das células
Espiroquetas a Maioria dos membros deste filo, que tem em espiral em forma de células, são de vida livre anaeróbios, mas alguns são patogênicos., Os flagelados que se estendem longitudinalmente no periplasmic espaço entre o interior e o exterior da membrana	Treponema pallidum: agente Causador de syphillis Borrelia burgdorferi: Agente causador da doença de Lyme	Treponema pallidum
Cianobactérias Também conhecidas como algas azuis-verdes, estas bactérias obter sua energia através da fotossíntese. Eles são onipresentes, encontrados em ambientes terrestres, marinhos e de água doce. Acredita-se que cloroplastos eucarióticos sejam derivados de bactérias desta classe.,	Prochlorococcus: Acredita-se ser o mais abundante fotossintética organismo na terra, ele é responsável por gerar metade do oxigênio do mundo	Phormidium
Bactérias Gram-positivas Solo-habitação membros deste subgrupo de decompor a matéria orgânica. Algumas espécies causam doenças. Eles têm uma parede celular espessa e falta uma membrana externa.,	Clostridium botulinum: causa botulismo Steptomyces: muitos antibióticos, incluindo a estreptomiocina, são derivados destas bactérias micoplasmas: estas bactérias minúsculas, as mais pequenas conhecidas, carecem de uma parede celular. Alguns são de vida livre, e alguns são patogênicos	Clostridium difficile
(crédito “Chlamydia trachomatis”: a modificação da obra pelo Dr. Lance Liotta Laboratório, NCI; de crédito “Treponema pallidum”: a modificação da obra pelo Dr., David Cox, do CDC; crédito “Phormidium”: a modificação da obra pelo USGS; crédito “Clostridium difficile”: modificação de trabalho por Lois S. Wiggs, do CDC; escala-barra de dados a partir de Matt Russell)

Archaea são separados em quatro filos: o Euryarchaeota, Crenarchaeota, Nanoarchaeota, e Korarchaeota.

Tabela 3., Archaea
Filo	organismos Representativos	Representante micrografia
Euryarchaeota Este filo inclui metanogénicos, que produzem o metano como os resíduos metabólicos do produto, e halobacteria, que vivem em um extremo salina ambiente.Metanogénios: a produção de metano provoca flatulência nos seres humanos e noutros animais.,Halobactérias: grandes flores desta archaea amante do sal parecem avermelhadas devido à presença de bacteriorhodopsina na membrana. Bacteriorhodopsina está relacionada com o pigmento retinal rhodopsina.	Halobacterium tensão NRC-1
Crenarchaeota os Membros deste onipresente filo desempenham um papel importante na fixação de carbono. Muitos membros deste grupo são extremófilos dependentes de enxofre. Algumas são termófilas ou hipertermófilas.,	Sulfolobus: membros deste género crescem em fontes vulcânicas a temperaturas entre 75º e 80º C e a um pH entre 2 e 3.	Sulfolobus ser infectado por um bacteriófago
Nanoarchaeota Este grupo contém apenas uma espécie: Nanoarchaeum equitans.Nanoarchaeum equitans: esta espécie foi isolada a partir do fundo do Oceano Atlântico e de uma conduta hidrotermal no Parque Nacional de Yellowstone., É um simbionte obrigatório com Ignicoccus, outra espécie de archaea.	Nanoarchaeum equitans (escura pequena esferas) estão em contato com seu host maiores, Ignococcus
Korarchaeota Este grupo é considerado uma das mais primitivas formas de vida. Membros deste filo só foram encontrados na piscina obsidiana, uma fonte quente no Parque Nacional de Yellowstone.não foram cultivados membros desta espécie.,	Esta imagem mostra uma variedade de korarchaeota espécies de Obsidiana Piscina em Parque Nacional de Yellowstone.
(credit “Halobacterium”: modification of work by NASA; credit “Nanoarchaeotum equitans”: modification of work by Karl O. Stetter; credit” korarchaeota”: modification of work by Office of Science of the U. S. Dept., de Energia; escala-barra de dados a partir de Matt Russell)

Membrana Plasmática

O procariontes membrana plasmática é uma fina camada de bicamada lipídica (6 a 8 nanômetros) que envolve a célula e separa o interior do exterior. Sua natureza permeável seletivamente mantém íons, proteínas e outras moléculas dentro da célula e os impede de se difundirem no ambiente extracelular, enquanto outras moléculas podem se mover através da membrana., Lembre-se que a estrutura geral de uma membrana celular é uma bicamadora fosfolípida composta por duas camadas de moléculas lipídicas. Nas membranas das células archaeal, as cadeias de isopreno (fitanil) ligadas ao glicerol substituem os ácidos gordos ligados ao glicerol nas membranas bacterianas. Algumas membranas archaeal são monolayers lipídicos em vez de bilayers (Figura 2).

Figura 2. Os fosfolípidos arcaicos diferem dos Encontrados em bactérias e Eukarya de duas maneiras. Primeiro, eles ramificaram sidechains de fitanilo em vez de Lineares., Em segundo lugar, uma ligação de éter em vez de uma ligação éster liga o lípido ao glicerol.

a Parede Celular

o citoplasma das células procarióticas tem uma elevada concentração de solutos dissolvidos. Portanto, a pressão osmótica dentro da célula é relativamente alta. A parede celular é uma camada protectora que envolve algumas células e lhes dá forma e rigidez. Está localizado fora da membrana celular e previne a lise osmótica (ruptura devido ao aumento do volume). A composição química da parede celular varia entre Archaea e bactérias, e também varia entre espécies bacterianas.,

As paredes celulares bacterianas contêm peptidoglicano, composto por cadeias polissacáridas que são reticuladas por péptidos pouco usuais contendo ambos os aminoácidos L E D, incluindo o ácido D-glutâmico e A D – alanina. (As proteínas normalmente têm apenas L-aminoácidos; como consequência, muitos dos nossos antibióticos funcionam imitando D-aminoácidos e, portanto, têm efeitos específicos no desenvolvimento da parede celular bacteriana. Existem mais de 100 formas diferentes de peptidoglicano. Proteínas de camada-S (camada superficial) também estão presentes no exterior das paredes celulares de Archaea e bactérias.,

As bactérias são divididas em dois grupos principais: Gram positivo e gram negativo, com base na sua reacção à coloração Gram. Note que todas as bactérias Gram-positivas pertencem a um filo; as bactérias nos outros filos (proteobactérias, Chlamydias, espiroquetas, cianobactérias, e outros) são Gram-negativas. O método de coloração de Gram é nomeado em homenagem ao seu inventor, cientista dinamarquês Hans Christian Gram (1853-1938). As diferentes respostas bacterianas ao procedimento de coloração são, em última análise, devido à estrutura da parede celular., Os organismos Gram-positivos normalmente não possuem a membrana externa encontrada em organismos Gram-negativos (Figura 3). Até 90% da parede celular em bactérias Gram-positivas é composta de peptidoglicano, e a maioria do resto é composta de substâncias ácidas chamadas ácidos teicóicos. Os ácidos teicóicos podem estar covalentemente ligados a lípidos na membrana plasmática para formar ácidos lipoteicóicos. Os ácidos lipoteicóicos fixam a parede celular à membrana celular., As bactérias gram-negativas têm uma parede celular relativamente fina composta por algumas camadas de peptidoglicano (apenas 10% do total da parede celular), rodeado por um envelope externo contendo lipopolissacarídeos (LPS) e lipoproteínas. Este envelope externo é por vezes referido como um segundo bilayer lipídico. A química deste envelope exterior é muito diferente, no entanto, do típico bilayer lipídico que forma membranas de plasma.

as paredes celulares Archaean não têm peptidoglicano. Existem quatro tipos diferentes de paredes celulares archaean., Um tipo é composto por pseudopeptidoglicano, que é semelhante ao peptidoglicano em morfologia, mas contém diferentes açúcares na cadeia polissacárida. Os outros três tipos de paredes celulares são compostos de polissacáridos, glicoproteínas ou proteína pura. Outras diferenças entre bactérias e Archaea são vistas na Tabela 4. Note que características relacionadas com a replicação, transcrição e tradução de DNA em Archaea são semelhantes às observadas em eucariontes.

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