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Citologia, morfologia e fisiologia bacteriana Rafael W. Bastos Laboratório de Ecologia e Fisiologia de Microrganismos (J4-171) Departamento Microbiologia – ICB/UFMG PROCARIOTOS EUCARIOTOS Comparação entre o tamanho de uma célula bacteriana e uma célula eucariota (humana) Forma e arranjo 1. Cocos 2. Bastonetes (bacilos) 3. Cocobacilos 4. Vibrião 5. Espirilos / Espiroquetas Formam arranjos Forma e arranjo Cocos 1. Diplococos: cocos agrupados aos pares (Neisseria) 2. Estreptococos: cocos agrupados em cadeias (Streptococcus) 3. Estafilococos: cocos em grupos irregulares, lembrando cachos de uva (Staphylococcus) 4. Tétrades / tretacocos: agrupamentos de quatro cocos (Micrococcus) 5. Cubo/sarcina: agrupamentos de oito cocos em forma cúbica (Sarcina) Diplococos Neisseria gonorrhoeae Estreptococos Streptococcus mutans Streptococcus pyogenes Estafilococos Staphylococcus aureus Staphylococcus epidermidis Tétrades Micrococcus Sarcina Sarcina Forma e arranjo Bastonetes (bacilos). Forma cilíndrica. Forma e arranjo Bastonetes (bacilos) 1. Diplobacilos: bastonetes agrupados aos pares 2. Estreptobacilos: bastonetes agrupados em cadeias 3. Paliçada: bastonetes agrupados lado a lado como palitos de fósforos Diplobacilos Klebsiella pneumoniae Estreptobacilos Lactobacillus Paliçada Corynebacterium diphtheriae Cocobacilos Formas intermediárias entre cocos e bastonetes Não formam arranjos Bordetella pertussis (coqueluche) Vibrião Vibrio cholerae Forma de “pequenas vírgulas” Não formam arranjos Espirilos / Espiroquetas Forma espiralada, como um saca-rolhas Não formam arranjos Campylobacter Helicobacter pylori Outras formas Bifidobacterium Ultra-estrutura da célula bacteriana Flagelo - Estruturas longas, delgadas e relativamente rígidas. - Locomoção. - Quimiotaxia - Ocorrência geralmente em bastonetes e curvos raramente em cocos - Filamento - Gancho - Corpo Basal Gram Negativa Gram Positiva Número e posição dos flagelo Monotríquio Anfitríquio Peritríquio Lofotríquio Pili (Pilus) / fímbrias - Apêndices finos, retos e curtos. -Natureza química protéica (pilina). - Mais numerosos do que os flagelos. - Adesinas na ponta. - Função: Aderência. Adesão de Escherichia coli no epitélio urinário com pili comum Pilus conjugativo ou sexual - Conjugação transferência de material genético de uma bactéria para outra Glicocálice -Natureza química Polissacarídeos ( maioria). Polipeptídeos ( Bacillus anthracis). -Cápsula -Camada limosa -Funções: Aderência. Proteção: contra fagocitose, infecção viral, dessecamento. Reserva nutricional. Biofilmes Parede celular - Estrutura semi-rígida. -Natureza química Variável. Peptideoglicano ou mureína. Gram positiva e Gram negativa. Parede Celular Gram positiva Parede Celular Gram positiva Parede Celular Gram negativa Parede celular Parede de bactérias Gram-positivo Peptideoglicano (50%) (até 20 camadas). Polissacarídeos. Ácido teicóicos. Parede de bactérias negativo Membrana externa. Fosfolipídeos. Lipoproteínas. Proteínas. Lipopolissacaradíeo (LPS). Peptideoglicano (5-10%) (1-2 camadas) Parede celular Funções: dá forma e proteção à célula Proteção contra lise celular É o local onde agem antibióticos como a penicilina. Coloração de Gram Micoplasma Grupo de bactérias sem parede. ~ 0,3 µm de tamanho. Bactérias intracelulares. São responsáveis por doenças como inflamações alérgicas, pneumonia atípica e outras doenças. Membrana citoplasmática Membrana citoplasmática Natureza química Fosfolípideos. Proteínas. Funções transporte de nutrientes. Conservação de energia. Cadeia respiratória e fotossintética. síntese de precursores de componentes celulares. secreção de enzimas e toxinas. importante barreira osmótica. Citoplasma Composição: - 70% de água. - compostos celulares, tais como o cromossomo, inclusões, plasmídeos e ribossomos. Apresenta um grande concentração de ribossomos e proteínas, tais como proteínas atuando como um sistema de citoesqueleto Genoma 1 único cromossomo não envolto por membrana, DNA fita dupla, circular, enovelado. Pode ser 1000 vezes maior que a própria célula (até 1 mm de comprimento). Responsável pelo armazenamento das informações genéticas. Pode ocupar até 20% do citoplasma Plasmídeo Pequena fita de DNA dupla fita Circular e extra-cromossomal Geralmente 5 a 1000 genes 1 a 5% do genoma bacteriano Podem existir diferentes plasmídeos na mesma bactéria; e várias cópias do mesmo plasmídeo. Vários plasmídeos carream genes de resistência Corpúsculos de inclusão São grânulos de armazenagem, utilizados como fonte de material de reserva ou energia Compostos orgânicos armazenados: Glicogênio Amido Poliidroxibutirato Compostos inorgânicos: Polifosfatos (volutina ou metacromáticos) Enxofre Grânulos de poliidroxibutirato Ribossomos Compostos por proteínas e rRNA Composição similar a dos ribossomos eucarióticos, mas apresentam coeficiente de sedimentação 70 S (50 e 30 S) Função: síntese de proteínas Esporo Estruturas de latência Alta resistência tanto a agentes físicos como químicos Resistência ao calor, às radiações, aos desinfetantes e à desidratação Produzidas em condições ambientais desfavoráveis. Esporo Composição química: DNA Peptideoglicano Água Ácido dipicolínico (confere resistência) Função Resistência Ocorrência Bacillus, Clostridium ( Gram positiva) Revisão Flagelo Flagelina Locomoção Pili/Fímbrias Pilina Locomoção, Aderência e conjugação Glicocálice Polissacarídeos Aderência, reserva nutricional e proteção contra fagocitose Parede Celular Peptideoglicano Protege contra lise e dá forma a célula Genoma DNA Conter a informação genética Membrana Plasmática Fosfolipídeo e proteínas Respiração e transporte de nutrientes Ribossomo Proteína e RNAr Síntese de proteínas Inclusões citoplasmáticas Polissacarídeos Reserva nutricional Esporo Variável Resistência ao calor, agentes químicos e físicos Bibliografia de Referência Madigan; Martinko; Dunlap; Clark. MICROBIOLOGIA DE BROCK. 12ª ed., Porto Alegre. 2010. Editora: Artmed. Capítulo 28. Tortora; Funke; Case. MICROBIOLOGIA. 9ª ed., Porto Alegre. 2012. Editora: Artmed. Capítulos 14-17. Jawetz; Melnick; Adelberg. MICROBIOLOGIA MÉDICA. 24ª ed. 2008.