Células procariontes
As bactérias são procariontes. Isso quer dizer que seu material genético não fica dentro de um núcleo delimitado por membrana. O DNA, em geral uma molécula circular, fica em uma região do citoplasma chamada nucleoide.
Também faltam às bactérias organelas envoltas por membranas, como mitocôndrias e retículo. As reações químicas acontecem no citoplasma e na membrana plasmática. Os ribossomos bacterianos, que fabricam proteínas, são diferentes em tamanho e composição dos ribossomos das células eucariontes.
As bactérias são em geral medidas em micrômetros e, por isso, só podem ser vistas com microscópio. Em escala, costumam ser bem menores que uma célula animal típica.
Apesar da aparente simplicidade, as bactérias são extremamente diversas. Vivem em ambientes muito variados, do solo e da água doce a regiões de temperatura ou acidez extremas, e seus modos de obter energia incluem desde a fotossíntese até a degradação de substâncias do ambiente.
Muitas delas têm papel essencial nos ecossistemas, como a decomposição de matéria orgânica e a ciclagem de nutrientes. Outras vivem associadas ao corpo de animais e plantas, em relações que variam de benéficas a prejudiciais.
As formas básicas
A forma é um dos primeiros critérios usados para descrever uma bactéria. Os cocos são arredondados. Os bacilos são alongados, como bastões. Os espirilos têm formato espiralado, e os vibriões lembram uma vírgula curva.
As células podem aparecer isoladas ou agrupadas. Alguns cocos formam pares, cadeias ou aglomerados, e alguns bacilos se organizam em cadeias. O arranjo ajuda a descrever a bactéria, mas não é suficiente, por si só, para identificá-la.
A forma é mantida em grande parte pela parede celular e por proteínas do citoesqueleto bacteriano, descritas em pesquisas mais recentes.
A palavra bactéria vem do grego bakterion, que significa algo como pequeno bastão, o que combina com a forma de muitas delas. Hoje, a descrição da forma continua sendo um primeiro passo em muitos estudos de laboratório, junto com testes químicos e análises genéticas.
Parede, membrana e cápsula
A maioria das bactérias tem uma parede celular por fora da membrana plasmática. Ela é feita de peptideoglicano, uma substância típica das paredes bacterianas e ausente em células animais, vegetais e de fungos, e dá forma e proteção à célula.
A diferença na estrutura dessa parede está por trás da coloração de Gram, método clássico de laboratório que separa as bactérias em dois grandes grupos, de acordo com a cor que adquirem. Algumas bactérias possuem ainda uma membrana externa adicional.
Certas bactérias produzem uma cápsula, camada viscosa externa que ajuda na adesão a superfícies e na proteção contra o ambiente.
Por dentro da parede, a membrana plasmática bacteriana cumpre funções que, nas células eucariontes, ficam distribuídas entre várias organelas. Nela acontecem processos de produção de energia e o transporte de substâncias.
Quando a parede é danificada, a célula perde a forma e a proteção. Esse fato está na base do interesse científico pela parede como alvo de estudo, mas este artigo trata apenas da estrutura.
Flagelos, pili e movimento
Muitas bactérias se movem com flagelos, filamentos longos e finos que giram como hélices. O flagelo bacteriano é diferente do flagelo de células eucariontes, tanto em estrutura quanto em funcionamento.
Os pili, ou fímbrias, são projeções mais curtas e finas. Servem para aderir a superfícies e, em alguns casos, para trocar material genético entre células.
Nem toda bactéria tem flagelos. Algumas se deslocam por deslizamento sobre superfícies, e outras ficam essencialmente paradas.
Os flagelos podem se distribuir de modos diferentes. Algumas bactérias têm um único flagelo em uma extremidade, e outras têm vários, espalhados pela superfície. O movimento coordenado permite à célula nadar e mudar de direção em resposta a sinais químicos do meio.
Plasmídeos e reprodução
Além do DNA principal, muitas bactérias têm plasmídeos, pequenas moléculas de DNA, em geral circulares, que carregam genes extras. Podem ser copiados e, em certas condições, transferidos entre bactérias.
A reprodução ocorre por fissão binária: a célula copia seu DNA, cresce e se divide em duas. Como modelo, vale imaginar a bactéria como uma fábrica enxuta, que duplica o conteúdo antes de dividir a estrutura. A imagem tem limites, pois o processo real envolve muitas proteínas organizando o ponto de divisão.
A velocidade de divisão varia muito entre espécies e depende das condições do ambiente.
Algumas bactérias, em condições desfavoráveis, formam endósporos, estruturas muito resistentes que permitem à célula sobreviver por longos períodos. Quando as condições melhoram, o endósporo pode voltar à forma ativa.
Bactérias também podem viver em comunidades aderidas a superfícies, chamadas biofilmes, nas quais as células ficam envoltas por uma matriz que elas mesmas produzem.
O que se vê ao microscópio
Ao microscópio óptico, as bactérias aparecem como pontos, bastões ou espirais muito pequenos. Sem coloração, têm pouco contraste. Por isso, preparações coradas, como as de Gram, são usadas para destacar as células. Em geral, é preciso o maior aumento do instrumento e óleo de imersão para ver detalhes de forma.
Estruturas como o flagelo e os pili são finas demais para a microscopia óptica comum, e exigem técnicas especiais ou microscópio eletrônico. A imagem mostrada nos livros costuma ser de microscopia eletrônica, com cores acrescentadas depois.
Para fazer uma observação segura, usam-se materiais de baixo risco, em geral preparados por professores ou laboratórios. Sem treinamento, não é recomendável cultivar ou manipular bactérias de origem desconhecida. O objetivo educativo é reconhecer as formas básicas já preparadas e coradas, não coletar amostras do ambiente.