Bactéria é um domínio de micro-organismos unicelulares, procariontes (desprovidos de envoltório nuclear e organelas membranosas), pertencentes ao Reino Monera, juntamente com as chamadas "algas azuis" hoje mais corretamente chamadas cianobactérias.
As bactérias podem ser encontradas na forma isolada ou em colônias. Podem viver na presença de ar (aeróbias), na ausência de ar (anaeróbias) ou, ainda, ser anaeróbias facultativas. Estão entre os organismos mais antigos, com evidência encontrada em rochas de 3,8 bilhões de anos.
Segundo a Teoria da Endossimbiose, dois organelos celulares, as mitocôndrias e os cloroplastos teriam derivado de uma bactéria endossimbionte, provavelmente autotrófica, antepassada das atuais cianobactérias.
As bactérias foram primeiramente observadas por Antonie van Leeuwenhoek em 1673, sendo chamadas de Animalículos. O termo Bacterium surgiu somente em 1828, pelo microbiologista alemão Christian Gottfried Ehrenberg. No entanto esses seres microscópicos só foram obter interesse dos cientistas no século XIX, cientistas como Louis Pasteur e Robert Koch, que defenderam a teoria microbiana das enfermidades. Koch estabeleceu o que é hoje denominado de postulado de Koch, mediante aos quais se padronizou uma série de critérios experimentais para demonstrar se um organismo é ou não o causador de uma determinada enfermidade. Pasteur demonstrou em 1859 que o processo de fermentação era causado pelo crescimento de micro-organismos, e não pela geração espontânea.
Um grande avanço no estudo das bactérias foi o reconhecimento realizado por Carl Woese em 1977, de que as arqueias e bactérias representam linhagens evolutivas diferentes. Esta nova taxonomia filogenética se baseava no sequenciamento do RNA ribossômico 16S e dividia os procariontes, até então classificados como Prokayota, em dois grupos evolutivos distintos, em um sistema de três domínios: Bacteria, Archaea e Eukaryota. Além da sequência do RNA ribossomal, arqueias e bactérias diferem, entre outras características, na constituição química da parede celular. As arqueias não apresentam, em sua parede celular, o peptidoglicano, constituinte típico das bactérias.
Os ancestrais das bactérias modernas foram micro-organismos unicelulares que são as primeiras formas de vida a aparecer na Terra há cerca de 4 bilhões de anos. Por cerca de 3 bilhões de anos, todos os organismos foram microscópicos, e bactérias e arqueias foram as formas dominantes de vida.
As bactérias classificam-se morfologicamente de acordo com a forma da célula e com o grau de agregação:
Quanto a forma:
Coco: De forma esférica ou subesférica;
Bacilo: Em forma de bastonete (do gênero Bacillus);
Vibrião: Em forma de vírgula (do gênero Vibrio);
Espirilo: de forma espiral/ondulada (do gênero Spirillum);
Espiroqueta: Em forma acentuada de espiral.
Quanto ao grau de agregação:
Apenas os Bacilos e os cocos formam colônias.
Diplococo: De forma esférica ou subesférica e agrupadas aos pares;
Estreptococos: Formam cadeia semelhante a um "colar";
Estafilococos: Uma forma desorganizada de agrupamento, formando cachos;
Sarcina: De forma cúbica, formado por 4 ou 8 cocos simetricamente postos;
Diplobacilos: Bacilos reunidos dois a dois;
Estreptobacilos: Bacilos alinhados em cadeia;
A célula bacteriana, por ser procariótica, não possui organelos membranares nem DNA organizado em verdadeiros cromossomas, como os das células eucariotas.
Estruturas da célula procariota:
Os pilus são microfibrilas proteicas que se estendem da parede celular em muitas espécies Gram-negativas. Têm funções de ancoramento da bactéria ao seu meio e são importantes na patogênese. Um tipo especial de pilus é o pilus sexual, estrutura oca que serve para ligar duas bactérias, de modo a trocarem plasmídeos.
Os plasmídeos são pequenas moléculas de DNA circular que coexistem com o nucleoide. São comumente trocados na conjugação bacteriana. Os plasmídeos têm genes, incluindo frequentemente aqueles que protegem a célula contra os antibióticos.
Há cerca de 20 mil ribossomos em um citoplasma bacteriano. Os ribossomos procariotas são diferentes dos eucariotas e essas diferenças foram usadas para desenvolver antibióticos que só afetam os ribossomos bacterianos.
O citoplasma é preenchido pelo hialoplasma, um líquido com consistência de gel, semelhante ao dos eucariotas, com sais, glicose e outros açúcares, RNA, proteínas funcionais e várias outras moléculas orgânicas.
A membrana celular é uma dupla camada de fosfolipídios, com proteínas imersas.
A parede celular bacteriana é uma estrutura rígida que recobre a membrana citoplasmática e confere forma às bactérias. É uma estrutura complexa composta por peptideoglicanos -polímeros de carboidratos ligados a proteínas. É alvo de muitos antibióticos, incluindo a penicilina e seus derivados, que inibem as enzimas trans peptidase e carboxipeptidase, responsáveis pela síntese dos peptideoglicanos. Contém em espécies infecciosas a endotoxina lipopolissacarídeo (LPS).
Algumas espécies de bactérias têm uma camada de polissacarídeos que protege contra desidratação, fagocitose e ataque de bacteriófagos, chamada de cápsula.
O nucleoide consiste em uma única grande molécula de DNA com proteínas associadas, sem delimitação por membrana - portanto, não é um verdadeiro núcleo. O seu tamanho varia de espécie para espécie.
O flagelo é uma estrutura proteica que roda como uma hélice. Muitas espécies de bactérias movem-se com o auxílio de flagelos. Os flagelos bacterianos são completamente diferentes dos flagelos dos eucariotas.
Além dessas estruturas há também:
Vacúolos bacterianos que não são verdadeiros vacúolos, já que não são delimitados por dupla membrana lipídica como os das plantas. São antes grânulos de substâncias de reserva, como açúcares complexos.
Algumas bactérias podem enquistar, formando um esporo, com um invólucro de polissacarídeos mais espesso e ficando em estado de vida latente enquanto as condições ambientais forem desfavoráveis.
As bactérias móveis deslocam-se através da utilização de flagelos, que deslizam sobre superfícies, ou ainda por alterações da sua flutuabilidade. Os flagelos bacterianos encontram-se organizados de diferentes formas: algumas bactérias possuem um único flagelo polar (numa extremidade da célula), enquanto outras possuem grupos de flagelos, quer numa extremidade, quer em toda a superfície da parede celular (bactérias "peritricosas").
Num grupo particular, as mixobactérias, as células individuais atraem-se quimicamente e formam pseudo-organismos ameboides que, para além de "rastejarem", podem formar frutificações. Há outras que sofrem movimento por causa de certas reações a estímulos químicos, magnéticos e, até mesmo, luminosos.
As bactérias são divididas, também, pelo tipo de metabolismo:
Autotróficas: Produzem tudo o que precisam;
Heterotróficas: Não produzem tudo o que precisam, e , portanto, precisam de outros seres.
Há, ainda, outra classificação quanto ao meio de produção:
Fototróficas: que realizam a fotossíntese, produz as substâncias necessárias a partir da luz;
Quimiotróficas: que realizam a quimiossíntese, produz as substâncias necessárias a partir de reações químicas, sendo divididas, ainda, em litotróficas (compostos inorgânicos) e organotróficas (compostos orgânicos).
A classificação de Gram é muito usada para identificar bactérias, e é feita com base em uma técnica de coloração desenvolvida pelo microbiologista dinamarquês Hans Christian Gram, dividindo as bactérias em dois grupos :
Gram-positivas: bactérias que possuem parede celular com uma única e espessa camada de peptideoglicanos. Pelo emprego da coloração de Gram, tingem-se na cor púrpura ou azul quando fixadas com cristal violeta, porque retêm esse corante mesmo sendo expostas a álcool.
Gram-negativas: bactérias que possuem uma parede celular mais delgada e uma segunda membrana lipídica - distinta quimicamente da membrana plasmática - no exterior desta parede celular. No processo de coloração o lipídio dessa membrana mais externa é dissolvido pelo álcool e libera o primeiro corante: cristal violeta. Ao término da coloração, essa células são visualizadas com a tonalidade rosa-avermelhada do segundo corante, safranina que lhes confere apenas a coloração vermelha.
As bactérias são organismos extremamente adaptáveis e, por isso, extremamente capazes de viver em qualquer ambiente da Terra. Estas, encontram-se presentes na atmosfera, até uma altitude de 32000 metros, e no interior da superfície terrestre, até uma profundidade de 3000 metros. Existem ainda espécies que vivem nas fontes quentes das profundidades oceânicas, onde a temperatura ronda os 250ºC e a pressão é de 265 atmosferas enquanto isso, outras conseguiram adaptar-se a ambientes extremamente ácidos ou alcalinos. Os vários tipos de bactérias podem ser prejudiciais ou úteis para o meio ambiente e para os seres vivos. Com técnicas da biotecnologia já foram desenvolvidas bactérias capazes de produzir drogas terapêuticas.
Existem várias espécies de bactérias usadas na preparação de comidas ou bebidas fermentadas, outras para a produção de antibióticos, para degradar uma grande variedade de compostos orgânicos, como lixo orgânicos, e por fim outras para a produção de hormônios e proteínas necessárias para a vida humana.
