Estruturas celulares microbianas e suas funções

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Microscopia
● Microscópios ópticos são utilizados para a observação de células
em ampliações relativamente baixas;
● Microscópios eletrônicos são utilizados para a observação de
células e estruturas celulares em ampliações relativamente altas;
● Na microscopia óptica, a técnica de coloração é uma forma
rápida e simples de melhorar o contraste;
● O microscópio eletrônico de transmissão é utilizado para
examinar células e estruturas celulares, em um aumento e
resolução muito elevados;
● O microscópio eletrônico de varredura é utilizado para imagens
tridimensionais ótimas das células.
Células de bactérias e arqueias
Morfologia celular
● Coco: célula esférica ou ovalada;
● Bastonete ou bacilo: forma cilíndrica;
● Espirilos: bacilos espiralados;
● Espiroquetas são bactérias intensamente espiraladas;
● Apendiculadas são bactérias que apresentam extensões celulares
na forma de longos tubos ou pedúnculos;
● Bactérias filamentosas apresentam lonas células ou cadeias
celulares delgadas;
● A morfologia é um indicador inadequado das demais
propriedades de uma célula.
Membrana citoplasmática e transporte
A membrana citoplasmática funciona como um “porteiro” de
substâncias dissolvidas que entram e saem da célula, sendo assim, sua
principal função é a permeabilidade seletiva. Caso esteja
comprometida, haverá a morte da célula;
● A estrutura geral da membrana corresponde a uma bicamada
fosfolipídica, sendo formada por componentes hidrofóbicos
(ácidos graxos) e hidrofílicos (glicerol-fosfato);
● Os componentes hidrofóbicos ficam no interior, enquanto os
hidrofílicos ficam expostas ao ambiente;
● A superfície externa, que volta-se para o ambiente (hidrofílico), em
bactérias gram-negativas interagem com uma variedade de
proteínas de ligação a substratos ou proteínas que processam
grandes moléculas;
● A parte interna da membrana (hidrofóbico) interage com
proteínas e outras moléculas presentes nesse meio;
● Nas membranas de arqueias, os lipídeos apresentam ligações
éter, sendo que esses lipídios não são compostos de ácidos
graxos, apresentando assim, múltiplas unidades de
hidrocarboneto de 5 carbonos (isopreno).
Funções da Membrana Citoplasmática:
● Barreira de permeabilidade: impede o extravasamento e atua
como uma porta para o transporte de nutrientes para dentro e
fora da célula;
● Ancoragem de proteínas: sítio de muitas proteínas envolvidas no
transporte, bioenergética e quimiotaxia;
● Conservação de energia: sítio de geração e dissipação da força
próton-motiva;
Transporte de nutrientes
● Transporte simples: apenas uma proteína transportadora
transmembrânica;
● Translocação de grupo: envolve uma série de proteínas no
transporte;
● Sistema de transporte ABC: são 3 componentes, sendo uma
proteína de ligação ao substrato, um transportador integrado à
membrana e uma proteína que hidrolisa ATP;
● Os transportadores de membrana apresentam 12 polipeptídeos
que se dobram para trás e para frente, formando assim um canal,
é por meio dele que o soluto é transportado para o interior da
célula, para isso é necessário uma alteração na conformação da
proteína transportadora;
● Os eventos reais são: uniporte, simporte e antiporte;
● Uniportadoras são proteínas que transportam uma molécula de
maneira unidirecional através da membrana, para dentro ou para
fora da célula;
● Simportadoras são proteínas que atuam como
cotransportadores, já que transportam uma molécula em
conjunto com outra substância;
● Antiportadoras são proteínas que transportam uma substância
para dentro da célula, enquanto simultaneamente, transportam
uma segunda substância para fora da célula.
Parede celular de bactérias e arqueias
A parede celular protege contra a lise osmótica e confere forma e
rigidez à célula;
● A parede celular gram-negativa é constituída por pelo menos
duas camadas;
● A parede celular gram-positiva é muito mais espessa, sendo
constituída por um único tipo de molécula;
● O peptidoglicano (polissacarídeo composto por dois derivados
de açúcares) é uma camada rígida, sendo responsável pela
rigidez da estrutura;
● O peptidoglicano pode ser destruído por determinados agentes,
como a lisozima, enfraquecendo a parede. Quando isso acontece,
a água consegue penetrar na célula e causar lise celular;
● Em bactéria gram-positivas, 90% da parede celular é composta
por peptidoglicanos, algumas apresentam apenas uma camada,
mas outras, exibem várias camadas sobrepostas;
LPS: membrana externa
● Em bactérias gram-negativas, pequena quantidade da parede
celular total consiste em peptideoglicano, a maior parte é
composta pela membrana externa;
● Essa membrana externa também contém polissacarídeos, sendo
que o lipídeo e o polissacarídeo estão ligados formando um
complexo;
● A membrana externa fornece rigidez à parede das células
gram-negativas e está relacionada à toxicidade aos animais, já
que alguns sintomas provocados por patógenos (como
Salmonella, Shigella e Escherichia) são decorrentes dos
componentes tóxicos da membrana;
Paredes celulares de arqueias
● As paredes celulares de arqueias contêm um polissacarídeo
denominado pseudomureína;
● Algumas não apresentam pseudomureínas, sendo constituídas
por polímeros de glicose, ácido glicurônico, ácido urônico
galactosamina e acetato;
● O tipo mais comum de parede celular em arqueias é a camada S,
sendo que consiste em moléculas entrelaçadas de proteínas ou
glicoproteínas, podendo se organizar em várias simetrias, como
hexagonal, tetragonal e trimérica.
Células microbianas eucarióticas
Os eucariotos microbianos possuem células estruturalmente maiores e
mais complexas se comparado às células procarióticas
● O núcleo envolvido por uma única célula de membrana é
característica universal das células eucarióticas;
● As mitocôndrias são quase sempre encontradas nas células
eucarióticas;
● Podem ser encontrados também, aparelho de Golgi, lisossomos,
retículo endoplasmático, microtúbulos e microfilamentos;
● Algumas células eucarióticas podem apresentar flagelos ou cílios;
● O núcleo contém os cromossomos da célula eucariótica, sendo
que ele é envolto por um par de membranas. A membrana nuclear
contém poros, estes permitem que um complexo de proteínas
importe e exporte outras proteínas para dentro e para fora do
núcleo, sendo o transporte nuclear;
● No interior do núcleo há o nucléolo;
Divisão Celular
● A mitose é o processo único para as células eucarióticas, nela os
cromossomos se condensam, dividem-se e são separados em dois
conjuntos, um para cada célula-filha;
● A meiose é o processo de conversão do estágio diplóide para
haplóide, sendo que nela, ocorrem das divisões celulares;
Mitocôndria, hidrogenossomos e cloroplastos
● Em células eucarióticas, o processo de respiração ocorre nas
mitocôndrias, sendo sua principal função, a produção de ATP e a
respiração, essas apresentam cristas;
● Os hidrogenossomos são desprovidos de enzimas do ácido
cítrico e não apresenta cristas. É utilizada em microrganismos
eucarióticos que não sobrevivem na presença de O2;
● Os cloroplastos são organelas que contém clorofila, sendo
encontradas em eucariotos fototróficos. Sua função é realizar a
fotossíntese. Apresentam uma membrana externa permeável e
uma membrana interna menos permeável;
● As mitocôndrias e os cloroplastos possuem origem
endossimbiótica;
Outras estruturas importantes
● O retículo endoplasmático é uma rede de membranas contínua à
membrana nuclear. Pode ser rugoso (tem ribossomos associados)
e liso (não tem ribossomos associados);
● O retículo endoplasmático liso participa da síntese de lipídeos e
em alguns aspectos do metabolismo de carboidratos;
● O retículo endoplasmático rugoso é o principal produtor de
glicoproteínas;
● O aparelho de golgi é um conjunto de membranas empilhadas,
que surge a partir de corpúsculos de Golgi;
● Os lisossomos são compartimentos envoltos por membrana que
contêm diversas enzimas digestivas que hidrolisam proteínas,
gorduras e polissacarídeos. Eles liberam suas enzimas digestivaspara que haja geração de energia.