Aula -Morfologia dos micro-organismos

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ANATOMIA FUNCIONAL DAS CÉLULAS 
PROCARIÓTICAS E EUCARIÓTICAS
Profa. Dra. Adriana Miranda de S. Arauco
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E CULTURA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
CAMPUS PROF.ª CINOBELINA ELVAS
Introdução
Procariotos 
 Eubactérias - pequeno bastão
 Archea – primitivo
-Eucariotas – núcleo verdadeiro 
Fungos (leveduras e bolores), protozoários e algas.
“mais primitivo que”
Procariotas X eucariotas
Morfologia das bactérias
Quanto ao tamanho
• medias em micrômetros (µm);
• variam 0,2 a 2,0 µm de diâmetro;
• Mycoplasma: 0,3 µm de comprimento;
• Nanobactéria ou ultramicrobactéria: 0,2 a 
0,05 µm de diâmetro.
• Epulopiscium fishelsoni - 50 μm de diâmetro.
Comparação dos tamanhos de vários procariotas. A maioria dos procariotas 
conhecidos apresenta diâmetro celular na faixa de 0,5 -2 µm
Bactérias de tamanhos variados
Bactérias de formas variadas
Staphylococcus aureus Escherichia coli Vibrio cholerae
A maior bactéria: Epulopiscium
fishelsoni
Comprimento: 500 μm
Diametro: 50 μm
Cianobactérias filamentosas com heterocistos, onde se realiza a atividade de fixação do nitrogênio
Heterocisto
Arranjos de cocos
• Diplococos – cocos que permanecem em pares 
após a divisão (do gênero Diplococcus)
Quanto ao grau de agregação:
Morfologia das bactérias
• Estreptococos – dividem e permanecem ligados em
forma de cadeias
Arranjos de cocos
• Tétrade:
permanecem em
grupos de 4.
• Sarcinas:
permanecem unido
em forma de cubo,
com 8 bactérias
• Estafilococos: se
dividem em múltiplos
planos e forma
cachos.
Morfologia das bactérias
• Micrococos:
Arranjos de bacilos
• Diplobacilos: agrupados aos 
pares
• Estreptobacilos: ocorrem em 
cadeias
• Cocobacilos:
• OBS: “bacilo” 
Morfologia das bactérias
Bactérias espirais
Morfologia das bactérias
Estrutura da célula bacteriana
Fímbrias
Cápsula
Parede celular
Plasmídeos
DNA associado
ao mesossomo
Nucleóide
Flagelo
Enzimas relacionadas
com a respiração,
ligadas à face
interna da membrana
plasmática
Mesossomo
Citoplasma
Ribossomos
Membrana plasmática
 cápsula – rígido
 Camada limosa -flexível
Funções:
 aderência a hospedeiros (cepas patogênicas);
aderência a superfícies lisas;
proteção contra o dessecamento;
 reservatórios de alimentos;
 virulência bacteriana (impede a fagocitose);
fontes de nutrientes.
GLICOCÁLICE (revestimento de açúcar))
Organização
 Estruturas longas, delgadas e relativamente rígidas,
apresentando cerca de 20 nm de espessura e 15 a 20
µm de comprimento, responsáveis pela locomoção de
algumas bactérias.
 Devido à sua pequena espessura, os flagelos somente
podem ser visualizados por meio de colorações
específicas ou microscopia eletrônica.
Flagelos bacterianos 
Quatro arranjos de flagelos:
Atríquias: sem flagelos
Monotríquio Anfitríquios;
Lofotríquios;
;
Peritríquios;
Três partes básicas:
 Filamento (flagelina) 
 Gancho ou alça
 Corpo basal
Funciona por rotação semelhante ao movimento do saca rolhas
Fixação de um flagelo de uma bactéria Gram - negativa
Flagelos bacterianos 
Função:
- locomoção
- Energia para mobilidade: hidrólise do
ATP;
- propulsiona a célula atuando como um
chicote;
- Constituição: microtúbulos de
proteínas dispostos em “ 9 + 2”.
Eucariotos 
Flagelos 
Função: locomoção
Eucariotos 
Mais numerosos e menores e batem em um
movimento ritmicamente coordenado.
Cílios
Flagelo de eucariotos: movimento chicoteante e cílios batem em 
movimentos ritmicamente coordenados
• Flagelos e cílios;
• Motilidade por deslizamento;
• Vesículas de gás;
• Quimiotaxia- é uma resposta a agentes 
químicos;
• Fototaxia - é uma resposta à luz.
Locomoção microbiana
Fímbria e Pili
 São microfibrilas protéicas (pilina) que se estendem da
parede celular em muitas espécies Gram – negativas
 São ocos, são mais finas (3 a 10 nm de diâmetro),
menores, mais retas e mais numerosas que os flagelos.
 Funções: fixação da bactéria ao seu meio e são
importantes na patogênese
Niesseria gonorrhoeae
 Normalmente mais longos que as 
fímbrias;
 Apenas um ou dois por célula;
 Participam da transferência de 
plasmídeo entre células bacterianas 
(conjugação).
Pili F (ou pili sexual)
• Conjugação (biologia) Do ponto de vista da
biologia, conjugação significa troca ou
transferência de material genético entre duas
células, organismos ou bactérias normalmente
com o objetivo da reprodução, continuando
os dois organismos a existir separadamente,
como acontece nas bactérias e nos fungos.
Pili F (ou pili sexual)
Pili F (ou pili sexual): reconhecimento de outras bactérias em um
processo de transferência de genes denominado conjugação.
As doadoras – possuem o pili sexual
As receptoras – não possuem
É uma estrutura complexa;
Promove a rigidez estrutural
Responsável pela forma das bactérias
Circunda a membrana plasmática
A maioria dos procariotas possuem parede celular
Parede celular dos procariotas
Principal Função:
Prevenir a ruptura das células bacteriana
Rede de peptideoglicana (mureína);
Peptideoglicana: N-acetilglicosamina (NAG)
N-acetilmurâmico (NAM)
Além de NAG e NAM, apresentam também um
pequeno conjunto de aminoácidos (formas D e
L). Os componentes se associam e formam o
tetrapeptídeo glicano.
Composição Química
Arqueias diferem das bactérias tanto na composição química quanto na
estrutura. Tais paredes contém proteínas. NÃO CONTÉM PEPTIDOGLICANA
‘
Ligação β1,4 sensível à 
lisozima!!
PAREDE DE BACTÉRIAS GRAM-POSITIVAS
90% da parede corresponde à rede de peptideoglicana;
Presença de ácidos teicóicos - álcool e um fosfato. Podem ser 
divididos em:
• Ácidos lipoteicóicos – atravessa a camada de
peptideoglicana e está ligado à membrana plasmática;
• Ácido teicóico de parede – ligado a camada de 
peptideoglicana.
Estrutura geral da parede celular de gram-positivos
Ácidos teicóicos:
carregados
negativamente
pode transportar
os íons positivos
para dentro e fora
da célula e no
armazenamento
de fósforo
PAREDE DE BACTÉRIAS GRAM-NEGATIVAS
10% da parede corresponde à rede de
peptideoglicana;
Presença de uma membrana externa;
 Espaço periplasmático.
NÃO apresenta ácidos teicóicos
Estrutura geral da parede de bactérias gram-negativas
Membrana externa: função estrutural, também exibe uma importante propriedade 
biológica: ser tóxica aos animais.
PAREDE DE BACTÉRIAS GRAM-NEGATIVAS
Membrana externa:
 Dupla camada lipídica: 20% fosfolipídeos
50% proteínas
30% LPS (lipopolissacarídeos)
Camada interna: hidrofóbica
Camada externa: hidrofílica
FUNÇÕES: barreira para certos antibióticos
(penicilina)
inibe a fagocitose
Fosfolipídeos
Polar -solúvel
Apolar- insolúvel
LIPOPOLISSACARÍDEO OU LPS
LPS de Salmonella
1. Lipídeo A - embebido na membrana
(endotoxinas) – pode atuar como um veneno,
causando febre, diarréia, destruição das células
vermelhas do sangue.
2. Polissacarídeo O específico (antígeno) - são
responsáveis pela diferenciação das bactéria.
3. Polissacarídeo interno: região conservadora
Protoplastos
A lisozima cliva as ligações do peptidoglicano a) em soluções diluídas e
b) Em solução isotônica
Β-1,4
Parede celulares de Bacteria
Diagrama esquemático das paredes celulares de
bactérias Gram-positivo (a) e Gram-negativo (b)
(Fonte: Madigan et al., 2004)
Mecanismos de Coloração de Gram
Resistência ao descolora mento pelo álcool.
Escherichia coli
Staphylococcus aureus
Gram + Gram -
PAREDES CELULARES ATÍPICAS
Apresentam pouco material de parede ou não
possuem parede;
Mycoplasma: menores bactérias conhecidas;
- Não possuem parede celular;
- A membrana plasmática contém esteróis
Parede da Archaea – pseudopeptideoglicano;
polissacarídeos, glicoproteínas ou proteínas
Parede da Mycobacterium – complexa.
• Peptideoglicano
PSEUDOPEPTIDIOGLICANO
N-acetilglicosamina e ácido N-acetil
talosaminurônico (NAT)
Ligação β1,3 insensível à 
lisozima!!
Estrutura da parede das Micobactérias
Parede celular- Eucariotas
Algas
 Celulose ;
 Carbonatode cálcio;
 sílicas
Protozoários – não apresenta parede celular
Fungos
Filamentosos: quitina
Leveduras: mananas
• Dupla camada de fosfolípides, com proteínas
importantes (na permeabilidade a nutrientes e
outras substâncias, defesa, e na cadeia
respiratória e produção de energia).
MEMBRANA PLASMÁTICA (CITOPLASMÁTICA)
bactérias
Fosfolipídeos
Polar -solúvel
Apolar- insolúvel
• Funções:
1. Permeabilidade seletiva;
2. Processo de geração de energia: fotossíntese e respiração;
3.Transporte de nutrientes;
4. Alvo de ação de agentes antimicrobianos.
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA PROCARIÓTICA
bactérias
• Contém esteróis
OBS: Nos procariotas não apresenta esteróis
(exceto o Mycoplasma).
MEMBRANA PLASMÁTICA (CITOPLASMÁTICA)
Células eucarióticas
É um líquido espesso, aquoso, semi transparente 
e elástico e não flui no interior celular.
Constituição
Água (80%);
Proteínas;
Ácidos nucléicos;
Carboidratos;
Lipídios;
Íons;
Partículas.
Nos procariotas: não possuem organelas
Citoplasma Bacteriano
 Contém um único CROMOSSOMO (fita dupla de DNA)
sendo circular. O seu tamanho varia de espécie para
espécie.
 Não possuem envelope nuclear nem histonas ligados à
membrana.
Eucariotos :
 núcleo envolvido pela membrana
 DNA linear combinado com proteínas (histonas)
Área Nuclear (Nucleóide) das 
bactérias
Procariotos - bactéria
Cromossomo da Escherichia coli: tem cerca de 4,6 milhões de pares de
bases (~4.300 genes) e cerca de 1 mm de comprimento.
a)DNA emergindo da célula rompida.
b)Mapa genético. Unidades baseadas no tempo necessário para
transferir os genes durante o acasalamento entre duas células.
(Fonte: Tortora et al., 2005)
Plasmídeos
DNA circular pequeno, de dupla fita, além do cromossomo
bacteriano;
• São elementos genéticos extra-cromossômicos: não estão
conectados ao cromossomo bacteriano principal e replicam-se
independentemente do DNA cromossômico;
• Contém de 5 a 100 genes não cruciais para a sobrevivência da
bactéria em condições ambientais normais;
• Podem ser ganhos ou perdidos sem lesar as células;
• Alguns conferem a vantagem da transferência de genes de
resistência aos antibióticos, tolerância aos metais tóxicos,
produção de toxinas e síntese de enzimas.
• ¨ Podem ser utilizados para a manipulação genética.
Procariotos - bactéria
• Plasmídeos – elementos de DNA móveis que não são
essenciais para a vida do microrganismo, mas que traz
vantagens
Plasmídeos de 70 kb – grandes
3.5 kb - pequenos
 Síntese de proteínas;
 São constituído por ácido
ribonucléico (rRNA) e
proteínas.
 N Proteínas e moléculas
do rRNA
Ribossomos
S – Svedberg (velocidade relativa de 
sedimentação)
Cromatóforos
• Dobras da membrana plasmática onde
acumulam-se pigmentos e enzimas
responsável pela fotossíntese
Formação de endósporos por esporulação
• Podem variar: Forma;
Diâmetro;
Localização 
Terminais;
Subterminais;
Centrais;
Conídio – produzido por um grupo de bactérias, chamadas
actinomicetos.
Cistos: formas latentes porém com baixa resistência ao
calor (Azotobacter)
ENDÓSPOROS
Clostridium botulinum
Bacillus anthracis
Célula sem 
endósporoCélula com 
endósporo
Clostridium sp.
Forma vegetativa (metabolicamente ativas)
Endósporo (metabolicamente inativas)
Endósporos 
Procariotas Eucariotas
DNA circular não está envolvido 
por uma membrana
DNA linear está envolvido por uma 
membrana
DNA não está associado a 
proteínas histonas
DNA está associado a proteínas 
histonas
Não possuem organelas
revestidas por membrana
Possuem diversas organelas
revestidas por membrana
(mitocôndrias, RE, CG, lisossomos e
cloroplastos)
Sua parede celular quase
sempre contém polissacarídeos
complexo peptideoglicana
A parede celular, quando presente,
são quimicamente simples.
Normalmente se divide por
fissão binária
Normalmente se divide por mitose
Principais características diferenciais