Aula 3 - Morfologia e citologia bacteriana

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Morfologia e citologia bacteriana 
Profa. Dra. Juliana Cogo 
CENTRO UNIVERSITÁRIO CESUMAR 
Black – Cap 4 
Murray – Cap 12 
Características gerais 
2 
 Bactérias 
 
 Procariontes 
 
 Unicelulares 
 
 Nutrição variada 
 Autotróficas e heterotróficas 
 
 Tamanhos, Formas e Arranjos (importância) 
 
 
Célula 
Procariótica x Eucariótica 
3 
Célula 
Procariótica x Eucariótica 
4 
Características Procariotos Eucariotos 
Tamanho usual da célula 0,2 a 2,0 µm >2,0 µm 
Núcleo 
Nucleóide - Sem membrana 
nuclear ou nucléolo 
Núcleo revestido por 
membrana e nucléolo 
Cromossomos Circular e único Linear e mais que 1 
Organelas revestidas por membrana 
Ausentes Presentes 
Mitocôndria e lisossomos 
Retículo endoplasmático 
Complexo de Golgi 
Parede celular 
Usualmente presente, complexa 
(peptideoglicano) 
Quando presente, simples 
Esteróis em membranas Ausente Presente 
Divisão celular Fissão binária Mitose 
Ribossomos 
Coeficiente de sedimentação 
Dispersos no citoplasma 
70s - citoplasma 
Ligados no retículo 
80s - ligado a MBs 
5 
Unidade Metro (m) Centímetro (cm) Milímetro (mm) Micrometro (µM) Nanômetro (nm) 
µm 
0,000 001 
10-6 
0,0001 
10-4 
0,001 
10-3 
1 
1.000 
103 
nm 
0,000000001 
10-9 
0,0000001 
10-7 
0,000001 
10-6 
0,001 
10-3 
1 
 Tamanho celular 
6 
Morfologia Bacteriana 
7 
 Tamanho 
 
 Variam de 0,3 por 0,8 μm até 10 por 25 μm. 
 
 As espécies de maior interesse médico medem 
 entre 0,5 a 1,0 μm por 2 a 5 μm. 
 
Morfologia Bacteriana 
8 
 Forma 
 
 Cocos  Espiralada  Bacilos 
Morfologia bacteriana – forma 
9 
 Cocos 
 
 Formas esféricas e ovaladas, achatadas em um dos lados quando unidas 
Staphylococcus aureus 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=staphylococcus+aureus&source=images&cd=&cad=rja&docid=jZmbeCA7X0BomM&tbnid=CUbn9Dm7GlfMXM:&ved=0CAUQjRw&url=http://triplehelixblog.com/2011/10/staphylococcus-aureus-horizontal-gene-transfer-scaring-antibiotics/&ei=5pY4UYDHBoe29QT93YCoAQ&bvm=bv.43287494,d.eWU&psig=AFQjCNFaZhJ3kM7BIJyMxF8KAIas0lsGQQ&ust=1362749510253687
Morfologia Bacteriana - Arranjos 
10 
 Planos de divisão – definirão os arranjos 
Estreptococos 
(colar) 
 
Diplococos 
(pares) 
 
Tetracocos 
(4) 
 
Sarcinas 
(8) 
 
Estafilococos 
(cachos de uva) 
Morfologia Bacteriana 
11 
 Arranjos - cocos 
Diplococos: cocos agrupados 
aos pares 
Neisseria gonorrhoeae 
Gonorréia 
Tétrades: agrupados de 4 cocos 
Sarcina: agrupados de 8 cocos formando 
um cubo 
 
Micrococcus: cocos em tétrade 
Morfologia Bacteriana 
12 
 Arranjos - cocos 
Estreptococos: arranjos em forma de cadeia 
Streptococcus mutans 
Cárie 
Estafilococos: arranjos irregulares 
cachos 
Staphylococos aureus 
Morfologia Bacteriana 
13 
 Formas de transição 
Morfologia bacteriana – forma 
 Bacilos 
 
Formas cilíndricas ou em forma de bastão (bastonetes), 
Cocobacilos quando em tamanho intermediário entre coco e bacilo 
Porções terminais (pólos) da célula quadrados, arredondados, afilados ou 
pontiagudos 
Escherichia coli 
infecção intestinal e urinária Clostridium botulinum 
 toxi-infecção alimentar - Botulismo 
Brucella abortus 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=brucella+abortus&source=images&cd=&cad=rja&docid=Knw3-XicRE8gVM&tbnid=ihCrFDSJpvayeM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.madrimasd.org/blogs/salud_publica/2007/05/30/66687&ei=-po4UZ_tCITq9ASil4GYBw&bvm=bv.43287494,d.eWU&psig=AFQjCNED9Q5AB8GqS00j4qAbbxrsYoHltA&ust=1362750540650338
Morfologia Bacteriana 
15 
 Arranjos - Bacilos 
 plano transversal de divisão 
Bacillus subtilis 
Corynebacterium diphtheriae Caulobacter 
 Paliçada  Rosetas  Estreptobacilos 
 Diplobacilos 
Mycobacterium tuberculosis (tuberculose) 
Morfologia Bacteriana 
16 
 Arranjos - Bacilos 
 
Escherichia coli: bacilos individuais L. bulgaricus: estreptobacilos 
Salmonella tiphymurium: 
diplobacilo 
Morfologia bacteriana – forma 
17 
 Vibriões, espirilos e espiroquetas 
 
Plano longitudinal de divisão, células individualizadas 
 
 Espirilos (helicoidal) Vibrião (forma de vírgula) 
 corpo rígido e se movem às custas de flagelos externos. 
 
 
 
 
Campylobacter jejuni Helicobacter pilory 
Morfologia Bacteriana 
18 
 Vibriões, espirilos e espiroquetas 
 
 Espiroquetas (espiralada): são flexíveis e locomovem-se provavelmente às 
custas de contrações do citoplasma 
 
Leptospira sp. Treponema pallidum 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=espiroqueta+treponema+pallidum&source=images&cd=&cad=rja&docid=u1457zHSCXO7EM&tbnid=p79ErlN3qagYzM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.kslfitness.com.br/blog/saude/dia-nacional-de-combate-a-sifilis&ei=ep04Uey9GIrU9QSLyYCgAg&psig=AFQjCNHA62zlO3_4lh2uHYTwoF02KHnKEw&ust=1362751008632453
Ultraestrutura bacteriana 
19 
Ultraestrutura bacteriana 
20 
 Estruturas externas à parede celular 
 Flagelo 
 Fimbrias e Pili 
 Glicocálice 
 
 Parede celular 
 
 Estruturas internas 
 Membrana citoplasmática 
 Mesossomos 
 Citoplasma 
 Nucleóide 
 Ribossomos 
 
 
Citologia Bacteriana 
21 
 Flagelos 
 Frequente em bacilos e espirilos, mas raro em cocos 
 
 Função: Locomoção 
 
 Taxia: quimiotaxia e fototaxia 
 
 Atríqueas: bactérias sem flagelo 
 
 Filamento 
 Proteína Flagelina 
 
 
lofotríquio monotríquio 
anfitríquio 
peritríquio 
Citologia Bacteriana 
22 
Lofotríquio 
Movimento em sentido único 
Monotríquio 
Movimento em sentido único 
Anfitríquio 
Movimento em zigue-zague 
Peritríquio 
Movimento em todos os 
lados girando 
Citologia Bacteriana 
24 
 Flagelos - tipos de movimento 
 
 
Anti-horário - propulsão 
Horário - rotação 
Sinal quimiotático: 
 positivo ou negativo 
Citologia Bacteriana 
25 
 Fímbrias (pêlo) 
 
 Função: Aderência às células superficiais do hospedeiro 
 
 Mais numerosos, curtos, retos e finos que os flagelos 
 Proteína - pilina 
 
Neisseria gonorrhoeae 
Citologia Bacteriana 
26 
 Pili 
 
 Função: mobilidade e transferência de DNA 
 1 ou 2 - mais longos que as fimbrias 
 
 Proteína - pilina 
 
 Pili F - relacionado com a transferência de 
material genético durante a conjugação bacteriana. 
 
 Adiciona uma nova função a célula 
 Ex: resistência a antimicrobianos 
 
R
e
c
e
p
t
o
r
a
 
D
o
a
d
o
r
a
 
Citologia Bacteriana 
27 
 Cápsula / Glicocálice 
 
 Funções: 
 evitar a adsorção de bacteriófagos na célula 
 aderência da bactéria em superfície - Biofilmes 
 proteção das bactérias patogênicas da fagocitose e da desidratação 
 Streptococcus pneumoniae 
 
 Composição 
 Polissacarídica - maioria 
 
 Substâncias Poliméricas Extracelulares (SPE)  
 
 Polipeptídica - minoria 
Biofilmes 
virulência 
Citologia Bacteriana 
29 
 Cápsula / Glicocálice 
 
 
 
 
 
Cápsula 
 
Camada limosa 
 Streptococcus mutans 
 
 Streptococcus pneumoniae 
 Só causa doença quando está encapsulado 
 
 Utiliza a glicana, polímero de glicose, para formar 
biofilmes na superfície do dente e causar a cárie 
http://www.sciencephoto.com/media/13069/enlarge
Citologia Bacteriana 
30 
 Parede celular 
 Estrutura complexa e semi-rígida 
 10-40% do peso seco 
 
 Funções: 
 Manter a forma característica da célula 
 Proteção osmótica e mecânica 
 Essencial para o crescimento e divisão celular 
 
 “Responsável” pelas Reações Tintoriais 
 Gram e ao Ziehl-Neelsen 
BGP são mais 
resistentes ao choque 
osmótico que BGN 
Citologia Bacteriana 
31 
 Parede celular 
 Composição 
 Peptidioglicano (mucopeptídeo ou mureína) 
Gram-positiva Gram-negativa 
20 - 25 nm 10 - 15 nm 
Peptideoglicano 
15 a 50 % do peso seco da 
célula 
Peptideoglicano 
± 5% do peso seco da célula 
Ácidos teicóicos (PC) 
Ácidos lipoteicóicos (MB) 
Fosfolipideos 
Lipopolissacarídeo 
Lipoproteínas 
Citologia Bacteriana 
32 
 Parede celular 
 
 Peptideoglicano ou mureína 
 
Ligação 
β-1,4 
 Dissacarídeorepetitivo 
NAG NAM NAG NAM NAG 
Citologia Bacteriana 
33 
 Parede celular 
 
 Peptideoglicano ou mureína 
 
NAG NAM NAG NAM NAG 
Cadeias laterais 
tetrapeptídicas 
4 aa 
Citologia Bacteriana 
34 
 Parede celular 
 
 Gram-positivas 
polissacarídeos ácidos 
Passagem de íons 
35 
 
Parede celular bacteriana (Gram Positiva). FONTE: MADIGAN et al, 2004 
Citologia Bacteriana 
36 
 Parede celular 
 
 Gram-negativas 
 MEMBRANA EXTERNA: Serve como barreira 
seletiva que controla a passagem de algumas 
substâncias. 
 
Lipoproteínas - função de ancoragem MB externa - 
peptideoglicano 
37 
 
Parede celular bacteriana (Gram Negativa). FONTE: MADIGAN et al, 2004 
Coloração de Gram 
38 
 Baseado nas propriedades da parede celular 
Médico dinamarquês Hans Christian Joachim 
Gram 
Lugol 
 (mordente – forma complexo insolúvel com o cristal violeta no 
citoplasma) 
1 min 
Água destilada 
Cristal Violeta 
(cora o citoplasma de púrpura) 
1 min 
Água destilada 
 Etanol a 95% (álcool-acetona ou ambos) 
solvente lipídico rompe a camada externa de peptideoglicano das BGN 
Água destilada 
Safranina (cora o citoplasma das BGN) 45 seg 
Água destilada 
Microscópio óptico 
Coloração de Gram 
39 
Coloração de Gram 
40 
 
Citologia Bacteriana 
41 
 Parede celular 
 
 Micoplasmas: 
 
 Não possuem parede celular; 
 Possuem morfologia irregular 
 
 
 esteróis na membrana citoplasmática  proteção da lise 
Mycoplasma pneumoniae 
https://bio203june2012.wikispaces.com/Mycoplasma+pneumoniae
https://bio203june2012.wikispaces.com/Mycoplasma+pneumoniae
https://bio203june2012.wikispaces.com/Mycoplasma+pneumoniae
Citologia Bacteriana 
42 
 Estruturas celulares internas a parede celular 
Citologia Bacteriana 
43 
 Membrana plasmática 
 
 Função: 
 Permeabilidade Seletiva: moléculas solúveis em água 
 Transporte Ativo 
 Sede de numerosas enzimas do metabolismo respiratório 
 Respiração Celular 
 Síntese de energia 
 Síntese da parede celular 
 
Camada fina 
~ 10nm FONTE: MADIGAN et al, 2004 
Citologia Bacteriana 
44 
 Membrana plasmática 
 
 Bicamada fosfolipídica 
 entremeada de proteínas globulares 
 
 Composição: 
 Fosfolipídeos: 20 - 30% 
 Proteínas: 50 - 70% 
 
 Principal diferença 
 
 Não apresenta esteróis em 
 sua composição 
Citologia Bacteriana 
47 
 Citoplasma 
 
 Sítio de reações químicas 
 
 Composição 
 80 % de água 
 ácidos nucleicos 
 proteínas 
 carboidratos 
 lipídios 
 íons inorgânicos 
 compostos de baixo peso molecular 
Citologia Bacteriana 
48 
 Ribossomos 
 
 Partículas densas 
 
 Função: síntese proteica 
Aderidas a membrana ou dispersas no citoplasma 
Citologia Bacteriana 
49 
 Ribossomos 
 
 Composição: subunidade menor 30S + subunidade maior 50S 
 = 70S 
 “S” - unidade de Svedberg 
 Medida de sedimentação 
Células 
eucarióticas 
 
80s 
Citologia Bacteriana 
50 
 Nucleóide -- Cromossomo 
 
 Fita única de DNA, circular, altamente enovelada, dispersa no citoplasma 
 
 Funções: 
 Armazenamento das informações genéticas; 
 
 Pode ocupar até 20% da área 
 do citoplasma; 
Não delimitado por MB 
Não possui Histonas 
Citologia Bacteriana 
51 
 Plasmídios 
 
 DNA extracromossomal enovelado 
 Replicação autônoma 
 
 Funções: 
 Conferem vantagens a bactéria 
 
 Genes 
 Resistência a antibióticos 
 Tolerância a metais pesados 
 Síntese de toxinas 
 Enzimas 
 
Ultraestrutura bacteriana 
52 
 Estruturas externas à parede celular 
 Flagelo 
 Fimbrias e Pili 
 Glicocálice 
 
 Parede celular 
 
 Estruturas internas 
 Membrana citoplasmática 
 Mesossomos 
 Citoplasma 
 Nucleóide 
 Ribossomos 
 
 
 
 
Citologia Bacteriana 
53 
 Formas latentes - Endosporo 
 
 Células desidratadas altamente duráveis 
 Exclusivo das bactérias 
 
 Apresentam paredes espessas 
 Capa impermeável de proteína tipo queratina - 
 resistentes a agentes físicos e químico 
 Baixo teor de água 
 
 
 resistência ao calor 
Citologia Bacteriana 
 Formas latentes - Endosporo 
 
Citologia Bacteriana 
55 
 Formas latentes - Endosporos 
 
 Gêneros esporulados 
 Clostridium  Bacillus 
Bacillus 
anthracis 
Clostridium 
tetani 
BGN não formam 
endosporos 
Aproximadamente 20 gêneros de bactérias 
são capazes de formar endósporos, 
56 
Bacillus cereus (ilustração) Bacillus anthracis (foto) 
Citologia Bacteriana 
 Formas latentes – Endosporos 
 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=spore+forming+bacteria&source=images&cd=&cad=rja&docid=UK00SIQjCK_paM&tbnid=xkKKXVnGa7R_bM:&ved=0CAUQjRw&url=http://meddic.jp/Bacillus_cereus&ei=fQlCUaDgHefu0gHp74CwAw&bvm=bv.43287494,d.dmg&psig=AFQjCNE5lgALl6ERk_h5H-Okz-XVNmmNIg&ust=1363368463878473
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=spore+forming+bacteria&source=images&cd=&cad=rja&docid=E2-L5FqPUpqRnM&tbnid=aIrnH9mpL6h4lM:&ved=0CAUQjRw&url=http://sitemaker.umich.edu/mc2/anthrax&ei=nQlCUb68PObo0gHgs4GoAg&bvm=bv.43287494,d.dmg&psig=AFQjCNE5lgALl6ERk_h5H-Okz-XVNmmNIg&ust=1363368463878473
Citologia Bacteriana 
57 
 Ciclo de vida de uma bactéria formadora de esporos 
Citologia Bacteriana 
58 
 Esporulação 
Têm pouca atividade 
metabólica, pode permanecer 
latente por longos períodos 
59