DOCENTES:

Prof. Helena Galvão

(responsável – componente teórico)

Prof. Margarida Reis

(componente prático)

TEÓRICA 2

Programa

1. Aula Teórica

1.1 Conceitos e definições

1.2 Dominíos de Woese e 8 novos reinos de Cavalier-Smith vs 5 reinos de Whittaker

1.3 Comparação procariota vs eucariota (estrutura & função)

1.4 Comparação arquiobactérias vs eubactéria (filogenia, parede celular, habitats, metabolismo)

1.5 Diversidade genética de eubactérias; classificação baseada em sequenciamento do 16S ARNr

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Diversidade do mundo microbiano

Grandes diferenças entre procariotas e eucariotas

Diferencas na composição da parede celular das Archaeas e entre eubactérias Gram (+) e (-)

Características dos grupos de arquiobactérias

Enorme diversidade das eubactérias com filogenia mais antiga; novas famílias/grupos baseados em sequenciamento do 16s ARNr

Grande diversidade metabólica das eubactéria

Características dos grupos funcionais de bactérias fotossintéticas, quimioautotróficas e heterotróficas

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Diversidade Metabólica nas eubactérias

•Autotrofia: utilização de C02 como única fonte de carbono e fixação de

matéria orgânica utilizando energia derivada de processos foto- ou

quimioxidantes

- Fotoautotrofia : 2 tipos de fotossintese nos procariotas:

oxigénica mediada por cianobactérias e anoxigénica por bactérias

purpuras e verdes súlfureas

- Quimiomoautotrofia: processos diferentes efectuados por

grupos taxonómicamente distintos de bactérias, nomeadamente,

nitrificantes, sulfoxidantess, ferroxidantes e metofílicas

• Heterotrofia: incorporação de matéria orgânica dissolvida (DOM) do

meio; mas em sistemas aquáticos fracção maior de DOM é refractária

(dificilmente biodegradada), portanto bac. aquáticas utilizam exoenzimas

que hidrolisam macro-moléculas no exterior transformando- as em

moléculas simples (monómeros) que podem ser incoropradas através da

parede celular.

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Tipos diferentes de clorofilas nas bactérias

LIGAÇÃO DUPLA DE

HIDROGÉNIO ENTRE C3 &

C4 SATURATADA NAS

BACTERIOCLOROFILAS

N.B. desvio dos picos of absorção das

bacterioclorofilas para comprimentos

de onda mais longos

Próximo da região da

radiação infra-vermelha

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Espectro de absorção de pigmentos diferentes nas cianobactérias e bactérias púrpuras e verdes

sulfúreas

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Adaptação cromática nas cianobactérias

Células cultivadas sob luz

verde grown mais

ficocoeritrina

Células cultivadas sob luz verde

grown mais ficocianina

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Bactérias púrpuras e verdes súlfureas

•Fotossintese anoxigénica : fixação de CO2 sem produção de O2 utilizando

oxidação de H2S a SO42- como fonte de energia:

com luz & bacterioclorofilas:

2 CO2 + 2H20 + H2S 2 (CH2O) + H2SO4

• Habitat: fontes sulfurosas, lamas e sedimentos anaeróbios, quimioclinas

de lagos eutrofizados e mares interiores (Mar Báltico, Mar Negro) com

camada funda anóxica; ambientes de elevada turbidez nos quais penetra

apenas a luz vermelha (outras radiações de comprimentos de onda menores

absorvidos e refractados por matéria em suspensão)

•3 famílias:

- CHROMATIACEAE: bactérias bactérias púrpuras sulfúreas

(anaeróbias e autotróficas obrigatórias)

- RHODOSPIRILLACEAE: bactérias púrpuras não-sulfúreas

(anaeróbias e autotróficas facultativas)

- CHLOROBIACEAE: bactérias verdes sulfúreas (anaeróbias e

autotróficas obrigatórias)

Cianobactéria unicelulares (Chroococcales)

Prochloron – novo

género/ordem de

bactéria

fotossintética

marinha contendo

chl a e b

Sistemas

membranares ou

tilacoides idênticos

aos cloroplastos

dos eucariotas

Cianobactérias coloniais e filamentosas

Oscillatoria

spp.

Cylindrospermumcom akinetos e

heteroquistos

Nostoc com

heteroquistos

Estrutura de heteroquistos e fixação do azoto

Célula vegetativa Heteroquisto com

parede celular mais

espessa,

desorganização de

tilacoides,

reabsorção de

ficobiliproteinas e

bloqueio nos polos

para isolar-se de

outras células

Sistemas membranares nas bactérias púrpuras e verdes

Chlorobium -

Vesículas ou

clorosomas

Estrutura lamelar

Estrutura tubular

Estrutura lamelar

Estrutura tubular

Estrutura vesicular

Sistemas membranares nas bactérias púrpuras e verdes

Sistemas

membranares

em bactérias

púrpuras (TEM)

Adaptação a regime

luminoso diferenteLuz forte

Luz fraca