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Centro Universitário Mauricio de Nassau Morfologia, estrutura e reprodução das bactérias Profa: Liliane Bezerra de Lima lilianeb.lima@gmail.com O que é Microbiologia? Estudo dos organismos microscópicos (microrganismos) e de suas atividades mikros (“pequeno”) bios (“vida”) logos (“ciência”) FORMA ESTRUTURA REPRODUÇÃO FISIOLOGIA METABOLISMO IDENTIFICAÇÃO O que são microrganismos? Organismos vivos ou agentes que na maioria dos casos não são visualizados a olho nu. Protozoários, Algas, Bactérias, Fungos e Vírus As células microbianas podem ser divididas em duas categorias com base em como a substância nuclear se apresenta dentro da célula. PROCARIONTES EUCARIONTES Bactérias existem há mais do que 3,5 bilhões anos; Graça às estruturas simples, podem sobreviver em todos ambientes da terra; Podem ser encontradas por exemplo no ar, no solo, na água, vulcão, no mar profundo, nas fontes quentes, no gelo, no sal, na pele dos homens, etc. Em condições desfavoráveis algumas bactérias formam esporos, que podem sobreviver milhões de anos. Morfologia e estrutura das bactérias MORFOLOGIA ARRANJO FORMA ESTRUTURA TAMANHO 0,2 a 1,5 µm Cocos Bacilos Espirilos Vibrião Espiroqueta Diplococos Estreptococos Estafilococos Cápsula- Glicocálice Flagelos Filamentos Axiais Fímbrias/Pili Parede celular Membrana Plasmática Ribossomos Inclusões Celulares Cromossomos Plasmídio Tamanho A variação da maioria das bactérias é de: 0,2 a 2,0 µm de diâmetro e 2 a 8 µm de comprimento. FORMA Cocos: Células esféricas Bacilos: Células Cilíndricas Espirilos: Células espiraladas ASPECTOS MORFOLÓGICOS : TAMANHO E FORMA ASPECTOS MORFOLÓGICOS : FORMA E ARRANJO -Cocos agrupados aos pares: Diplococos - Cadeia de cocos: Estreptococos - Cocos em grupos irregulares, lembrando cachos de uvas: Estafilococos Neisseria meningitidis Meningococo- diplococo Gonococo - diplococos Pneumococo– diplococo em forma de lança Neisseria gonorrhoeae ASPECTOS MORFOLÓGICOS : FORMA E ARRANJO . . Bacilos – a maioria dos bacilos se apresentam isolados e aos pares Diplobacilos Estreptobacilos ASPECTOS MORFOLÓGICOS : FORMA E ARRANJO . . Vibrião – Forma de virgula Espirilos - Apresentam uma ou mais curvaturas ou Espiroquetas - filamentos axiais, corpo flexível. ASPECTOS MORFOLÓGICOS : FORMA E ARRANJO Polímero viscoso e gelatinoso, está situado externamente a parede celular. Composição: Polissacarídeo e Polipeptídeo. Cápsula: Quando encontra-se organizado e firmemente aderido à parede celular. Camada limosa: Quando encontra-se desorganizado Função: Aumento da virulência Aderência (biofilme e alto poder infectante) Reservatório de água e nutrientes Fonte de nutrição Aumento da resistência microbiana (impede a fagocitose). ASPECTOS MORFOLÓGICOS : ESTRUTURAS Monotríquios Lofotríquios Anfitríquios Peritríquios São estruturas proteicas, longas e delgadas que se projetam externamente à parede celular e é responsável pela mobilidade da bactéria. ASPECTOS MORFOLÓGICOS : ESTRUTURAS Monotríquio Anfitríquio Lofotríquio Peritríquio Flagelos = Motilidade • TAXIA Atraente Repelente • Espiroquetas – Feixes de Fibrilas que originam nas extremidades das células – Função similar ao flagelo – Localizado ao longo da célula – Permite movimento similar ao de uma cobra Filamentos Axiais ASPECTOS MORFOLÓGICOS : ESTRUTURAS -Estruturas curtas e finas que muitas bactérias apresentam; -São de natureza proteica. Porem, não estão relacionados com a mobilidade e sim com a capacidade de adesão. FÍMBRIA Variam em número (unidades ou centenas) Tendência a se aderir aos objetos (biofilmes) Facilita a infecção PILI Mais longos que as fímbrias Um ou dois por célula Envolvidos com mobilidade e transferência de DNA (conjugação). ASPECTOS MORFOLÓGICOS : ESTRUTURAS É uma estrutura complexa, semi-rígida, responsável pela forma da célula. Constituição química: É composta por macromoléculas denominadas peptídeoglicano (N-acetilglicosamina e ácido N-acetilmuramico unidos por polipeptídeos). Funções: Manutenção da forma bacteriana Confere resistência contra a pressão osmótica Ponto de ancoragem para os flagelos ASPECTOS MORFOLÓGICOS: ESTRUTURAS O termo Gram, vem do nome de Christian Gram que desenvolveu o método de coloração e que permite dividir as bactérias em dois grandes grupos. POR QUE DESSA DIFERENÇA? ASPECTOS MORFOLÓGICOS: ESTRUTURAS • Mantém a estabilidade • Especificidade Antigênica ASPECTOS MORFOLÓGICOS: ESTRUTURAS A coloração de Gram foi desenvolvida pelo bacteriologista Hans Christian Gram. É uma coloração composta e diferencial. É fundamentada nas diferenças da estrutura e composição da parede celular bacteriana Todas as bactérias absorvem o Cristal Violeta e o lugol, adquirindo cor roxa. Entretanto, ao serem tratadas com álcool, apresentam comportamento diferente: As Gram negativas se descoram facilmente e as bactérias Gram positivas permanecem coradas. Ao receber a Fucsina, somente as Gram– se coram adquirindo a cor avermelhada. Teste de coloração em microrganismos para identificação dos Gram-positivos e Gram- negativos com auxílio de microscopia de campo claro É uma fina estrutura situada no interior da parede celular, revestindo o citosol celular. Composição: Fosfolipídeos e proteínas (integrais e periféricas) Funções da membrana plasmática: Permeabilidade seletiva Digestão de nutrientes (enzimas catalisadoras) Componentes da cadeia respiratória Mesossomos: Invaginações e possuem funções na divisão celular e respiração celular (??) ASPECTOS MORFOLÓGICOS: ESTRUTURAS ASPECTOS MORFOLÓGICOS: ESTRUTURAS -São constituídos de duas subunidades que ao iniciar a síntese proteica, reúnem-se formando a partícula ribossômica completa 70S - Organela com função de realizar a síntese de proteínas. - Células procarióticas contém milhares de ribossomos que dão ao citoplasma um aspecto granular. Por que os antibióticos que atuam nos ribossomos das bactérias também não prejudicam a célula do hospedeiro eucarionte? ASPECTOS MORFOLÓGICOS: ESTRUTURAS As células procarióticas não apresentam vacúolos, porém podem acumular substâncias de reserva em forma de grânulos (INCLUSÕES). -Grânulos METACROMÁTICOS reserva de fosfato -ATP - Grânulos polissacarídeos Glicogênio e Amido - Inclusões lipídicas Lipídeos ASPECTOS MORFOLÓGICOS: ESTRUTURAS -Apresentam um cromossomo circular, constituído de uma única molécula de DNA - Apresenta todas as informações necessárias à sobrevivência da célula e é capaz de auto-replicação. cromossomo Plasmídios ASPECTOS MORFOLÓGICOS: ESTRUTURAS - São moléculas menores de DNA (5 a 100 genes) presentes no citoplasmas das bactérias, circulares, cujos os genes não codificam características essenciais. Porém, muitas vezes conferem vantagens seletivas às bactérias que os possui. FORMAÇÃO DE ENDOSPOROS Septo de esporo Pré-esporo Reprodução Como as bactérias se dividem? Como, em pouco tempo, conseguem formar milhares de exemplares? Reprodução Assexuada- Bipartição ou cissiparidade Embora não ocorra uma reprodução sexuada complexa nos moneras, algumas vezes as bactérias realizam troca de material genético TRANSFORMAÇÃO CONJUGAÇÃO TRANSDUÇÃO TRANSFORMAÇÃO A célula bacteriana "pega" fragmentos de DNA perdidos por outra bactéria que se rompeu. TRANSDUÇÃO Genes bacterianos são carregados de uma bactéria para outra, dentro de um bacteriófago (vírus bacteriano). Quando o bacteriófagoentra numa célula bacteriana, o DNA do vírus mistura-se com uma parte do DNA bacteriano. Se o vírus infecta uma segunda bactéria, o DNA da primeira bactéria pode misturar-se com o DNA da segunda bactéria. Consiste na passagem (ou troca) de material genético entre duas bactérias através de uma ponte citoplasmática formada pelas fímbrias. CONJUGAÇÃO Exercício de Fixação 1- Cite algumas diferenças existentes entre procariontes e eucariontes. 2- Quais formas as bactérias podem ter? 3- Quais os arranjos que as bactérias podem formar? 4- As estruturas bacterianas podem ser divididas em dois grandes grupos. Quais são? 5- Escolha duas estruturas bacterianas de cada grande grupo e defina suas funções. 6- Para que a coloração de Gram pode ser usada? E por que? 7- O que são esporos e quais suas funções? 8- Quais os tipos de reprodução que as bactérias apresentam? 9- Defina Transformação, Transdução e Conjugação.
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