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Morfologia e estrutura celular Morfologia bacteriana As bactérias podem ter formato de esfera (cocos, que significa frutificação), de bastão (bacilos, que significa bastonete ou bengala) e de espiral. Cocos Os cocos geralmente são redondos, mas podem ser ovais, alongados ou achatados em uma das extremidades. Os cocos que permanecem em pares após a divisão são chamados de diplococos. Aqueles que se dividem e permanecem ligados uns aos outros em forma de cadeia são chamados de estreptococos. Aqueles que se dividem em dois planos e permanecem em grupos de quatro são conhecidos como tétrades. Os que se dividem em três planos e permanecem ligados uns aos outros em grupos de oito (forma de cubo) são chamados sarcinas. Aqueles que se dividem em múltiplos planos e formam agrupamentos em formato de cacho de uva ou lâmina amplas são chamados de estafilococos. Bacilos Os bacilos se dividem somente ao longo de seu eixo curto, portanto, existe um menor número de agrupamentos de bacilos que de cocos. A maioria dos bacilos se apresenta como bastonetes simples, chamados de bacilo único. Os diplobacilos se apresentam em pares após a divisão. Os estreptobacilos aparecem em cadeias. Os cocobacilos são ovais e levam tal nome porque são parecidos com os cocos. Espirais As bactérias espirais têm uma ou mais curvaturas; elas nunca são retas. Os vibriões tem formas semelhantes a bastões. Os espirilos possuem forma helicoidal, como um saca-rolha, e corpo bastante rígido. As espiroquetas tem forma helicoidal e flexível. Estruturas bacterianas Parede celular A principal função da parede celular é prevenir a ruptura das células bacterianas quando a pressão da água dentro da célula é maior que fora dela. Também ajuda a manter a forma de uma bactéria e serve como ponto de ancoragem para os flagelos. Clinicamente, a parede celular é importante, pois contribui para a capacidade de algumas espécies causarem doenças e também por ser o local de ação de alguns antibióticos. Gram-positiva Na maioria das bactérias gram-positivas, a parede celular consiste em muitas camadas de peptidoglicanos, formando uma estrutura rígida e espessa. As paredes celulares dessas bactérias contêm ácidos teicoicos, que consistem principalmente em um álcool (como glicerol ou ribitol) e fosfato. O espaço entre a parede celular e a membrana plasmática dessas bactérias é denominado espaço periplasmático, que contém a camada granular, a qual é composta de ácido lipoteicoico. β-lactamases das bactérias gram-positivas são menos potentes, pois ficam externas à parede celular. Roxa Gram - negativo As paredes celulares das bactérias gram- negativas consistem em uma ou poucas camadas de peptidoglicano e uma membrana externa. Por isso, são mais suscetíveis ao rompimento mecânico. As paredes celulares dessas bactérias não contêm ácidos teicoicos. O peptidoglicano está ligado a lipoproteínas na membrana externa e está localizado no periplasma, a região entre a membrana externa e a membrana plasmática. O periplasma contém uma alta concentração de enzimas de degradação e proteínas de transporte. A membrana externa da célula gram- negativa consiste em lipopolissacarídeos (LPS), lipoproteínas e fosfolipídios. β-lactamases das bactérias gram- negativas são mais potentes, pois ficam no espaço endoplasmático. Rosa Sem parede celular Micoplasmas. Ex: Mycoplasma pneumoniae, Mycoplasma hominis, Ureaplasma urealyticum Membrana citoplasmática A membrana citoplasmática é uma estrutura fina, situada no interior da parede celular, revestindo o citoplasma da célula, ela é constituída principalmente de fosfolipídios. Suas funções são: Transporte de soluto (principal função) Biossíntese (digestão de nutrientes) Produção de energia Duplicação do DNA Secreção de enzimas hidrolíticas Cápsula É um polímero viscoso e gelatinoso, produzido e secretado pela própria bactéria, que está situado externamente à parede celular e é composto por polissacarídeo, polipeptídio ou ambos. As cápsulas frequentemente protegem as bactérias patogênicas contra a fagocitose pelas células do hospedeiro. Também aumentam o poder de aderência em superfícies. Flagelos Os flagelos são filamentos proteicos presentes em algumas células procarióticas que realizam a propulsão da bactéria. Fímbrias, pili ou pelos Muitas bactérias gram-negativas contêm apêndices semelhantes ao pelos, que são mais curtos, retos e finos que os flagelos, essas estruturas são as fímbrias e pili. Suas funções são: aderência, condutor de material genético (fímbria F ou sexual) e receptor de bacteriófago. Nucleoide – DNA bacteriano O nucleoide de uma célula bacteriana normalmente contém uma única molécula longa e contínua de DNA de dupla-fita, frequentemente arranja de forma circular, denominada cromossomo bacteriano. Essa é a informação genética da célula, que carrega todas as informações necessárias para as estruturas e as funções celulares. Portanto, o nucleoide é responsável por carregar as informações genéticas essenciais para a bactéria. Plasmídeo Os plasmídeos são pequenas moléculas de DNA de número variável e que transporta informações adicionais. Eles são um elemento genético extracromossômico, ou seja, ele não está conectado ao cromossomo bacteriano principal e se replicam independentemente do DNA cromossômico. Eles apresentam o fator F e fator R. Ribossomos É o local onde ocorre a síntese proteica. Os ribossomos são compostos de duas subunidades (30S e 50S), cada qual consistindo em proteína (40%) e um tipo de RNA (60%), denominado RNA ribossomal (rRNA). Esporos Quando os nutrientes essenciais se esgotam, determinadas bactérias gram-positivas, como aquelas dos gêneros Clostridium (ex.: C. tetani, causadora do tétano)) e Bacillus, formam células “dormentes” especializadas, chamadas de endósporos. Esses endósporos são células desidratadas altamente duráveis, com paredes espessas e camadas adicionais; ainda, são formados internamente à membrana celular bacteriana. Quando liberados no ambiente, podem sobreviver a temperaturas extremas, falta de água e exposição a muitas substâncias químicas tóxicas e radiação. Nutrição bacteriana Para que seja possível cultivar microrganismos, é necessário o uso dos meios de cultura, que são substâncias onde as bactérias vão se desenvolver. Os meios de cultura reproduzem as condições de nutrição que as bactérias possuem em seu habitat natural. Além dos nutrientes, as bactérias precisam de água, concentração de hidrogênio (pH), temperatura e nível de oxigênio ideal. Efeito do oxigênio sobre o crescimento bacteriano Bactérias aeróbias estritas: são as que necessitam de oxigênio para crescer. Bactérias anaeróbias estritas: são as que não utilizam oxigênio para crescer e, ainda, o oxigênio é tóxico para essas bactérias. Bactérias aeróbias/anaeróbias facultativas: são as que crescem tanto na presença quanto na ausência de oxigênio. Bactérias microaerófilas: são as que precisam de pequena concentração de oxigênio. Bactérias anaeróbias aerotolerantes ou anaeróbias não estritas: são as que não utilizam oxigênio para crescer, porém, o oxigênio não é tóxico para essas bactérias. Crescimento bacteriano O crescimento bacteriano pode ser compreendido como o aumento populacional. As bactérias se reproduzem assexuadamente por fissão binária (ou divisão binária). Esse processo consiste em uma célula bacteriana que duplica seu material genético, depois ocorre a separação esse material, formação de um septo (início da formação da parede celular) e separação das células bacterianas.Então uma bactéria dá origem a duas bactérias, que dão origem a quatro bactérias e se segue sucessivamente. Tempo de geração: o tempo necessário para que a bactéria consiga se reproduzir e dobrar sua geração. As bactérias podem apresentar tempos de geração diferentes. Fases do crescimento 1 - Fase lag ou latência: é a fase de adaptação ao meio e, portanto, nesse momento não há crescimento bacteriano. 2 -. Fase log ou logarítmica: é a fase de intensa multiplicação, em que há o crescimento regular e ordenado com aumento expressivo da população bacteriana. Isso ocorre porque as bactérias estão em um meio de cultura rico em nutrientes e com condições favoráveis para que esse crescimento aconteça. 3 - Fase estacionária: quando os nutrientes começam a ficar escassos e o meio se torna inapropriado, principalmente em decorrência da presença de substâncias tóxicas oriundas do próprio metabolismo bacteriano, algumas bactérias continuam nascendo e outras começam a morrer. Portanto, essa fase é caracterizada pela equivalência entre o número de bactérias novas e de bactérias mortas. 4 - Fase de morte celular ou declínio: quando o meio se torna ainda mais pobre em nutrientes e sem condições favoráveis de crescimento, as bactérias entram na fase de declínio e morte, que se caracteriza por um número de bactérias mortas muito superior ao número de bactérias “viáveis”.
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