Microbiologia - Citologia Bacteriana

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Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências da Saúde
Departamento de Microbiologia e Parasitologia
Microbiologia Básica
Citologia Bacteriana
Professor: Manoel Renato Teles Badke
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Bactérias: organismos procariontes, isto é, microorganismos unicelulares simples, desprovidos de membrana nuclear, mitocôndrias, corpúsculos de Golgi ou RE, e se reproduzem por divisão assexuada.
Citologia Bacteriana
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Célula Eucariótica
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Célula Procariótica
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Principais diferenças entre as células procarióticas e eucarióticas
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Estrutura Celular
 Membrana citoplasmática
 Parede celular
 Citoplasma
 Cápsula/Glicocálice
 Flagelos
 Pili/Fímbrias 
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Estrutura Celular
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Membrana citoplasmática
1-Estrutura química:
 Fosfolipídios (40%)
 Proteínas (60%)
 Periféricas e integrais
 Mesossomos 
(invaginações)
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Membrana citoplasmática
2-Funções:
2.1 Permeabilidade seletiva e transporte de solutos
DIFUSÃO FACILITADA
 Não requer energia
 Proteína transportadora sofre uma mudança conformacional permitindo transportar substâncias pela membrana (glicerol)
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SUBSTRATO + PROTEÍNA ESPECÍFICA
 
 Transporte ativo
Solutos são transportados através de um gradiente de concentração, através de um carreador de membrana. Ex.: maltose
Translocação de grupo 
Substância é alterada quimicamente, normalmente ocorre uma fosforilação. Ex.: açúcares como glicose, manose e frutose
ATP
PEP
TRANSPORTE DE NUTRIENTES
TRANSPORTE DEPENDENTE DE PROTEÍNAS DE LIGAÇÃO
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2- Funções
2.2 Produção de energia por transporte de elétrons e fosforilação oxidativa: 
 Função análoga da membrana mitocondrial em células eucarióticas.
2.3 Secreção
 Secreção de enzimas hidrolíticas que têm a função de degradar macromoléculas em subunidades que servirão como nutrientes.
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2- Funções 
2.4 Biossíntese
 Sede de enzimas para a formação da parede celular e de lipídios transportadores; 
2.5 Sistemas quimiotáticos 
 Receptores específicos na membrana ligam-se a substâncias atrativas e repelentes; 
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Parede celular
Função:
 Prevenir a ruptura das células bacterianas quando a pressão da água dentro da célula é maior que fora dela; 
 Manutenção da forma bacteriana; 
 Importante na divisão celular como primer para sua própria biossintese; 
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Formas Bacterianas
Tipos morfológicos fundamentais:
Células esféricas: cocos
Bastonetes retos: bacilos
Bactérias espiraladas:
Vibriões
Espirilos
Espiroquetas
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Agrupamento dos cocos
 Diplococos (1 plano de divisão)
Ex: Neisseria gonorrhoeae
 Estreptococos (1 plano de divisão)
Ex: Streptococcus pyogenes
 Tétrades (2 planos de divisão)
Ex.: Haffykia tetragena
 Sarcinas (3 planos de divisão)
Ex.: Sarcina
 Estafilococos (3 planos de divisão)
Ex. Staphylococcus aureus
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Agrupamento de bacilos
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Composição da parede celular
 Camada de peptidioglicano
Constituída de N-acetilglicosamina 
e ácido N-acetilmurâmico 
Espessa (Gram-postiva – 15 a 50% da massa seca)
Única (Gram-negativa – 5% da massa da célula
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1. Componentes especiais da parede celular das bactérias Gram-positivas:
 1.1 Ácidos teicóicos e lipoteicóicos 
Polímeros hidrossolúveis
Antígenos de superfície (permite a diferenciação dos sorotipos bacterianos)
1.2 Polissacarídeos
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Parede celular das bactérias Gram-positivas
90 % da parede
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2. Componentes especiais da parede celular das bactérias Gram-negativas:
2.1 Lipoproteínas
 Estabilizar a membrana externa e fixá-la à camada de peptidioglicano.
2.2 Membrana externa 
 Possui canais especiais constituídos de moléculas de proteínas (porinas) – permitem a difusão passiva de compostos hidrofílicos de baixo peso molecular.
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2.3 Lipopolissacarídeos
 Lipidío “A” proporciona barreira contra moléculas hidrofóbicas e funciona como endotoxina 
Antígeno “O”
2.4 Espaço periplasmático
Espaço entre a membrana externa e a membrana interna 
Contém proteínas de ligação para substratos específicos, enzimas hidrolíticas que degradam substratos não transportáveis, enzimas detoxificantes. 
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Parede celular das bactérias Gram-negativas
Membrana externa
Periplasma
Membrana citoplasmática
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Coloração de Gram
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CARACETÍSTICAS	 GRAM-POSITIVAS		GRAM-NEGATIVAS
Comparação entre bactérias Gram-positivas e bactérias Gram-negativas
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Citoplasma
Composição do citoplasma
1- Nucleóide (cromossomo bacteriano)
 Composto de DNA (molécula única)
 Plasmídios
2-Ribossomos
 Síntese de proteínas
3- Inclusões (depósitos de reserva)
 Grânulos metacromáticos (volutina) - Reserva de Pi, para a síntese de ATP, característicos do Corynebacterium diphtheriae.
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Composição do citoplasma
 Grânulos de polissacarídeos (glicogênio e amido) 
 Grânulos de enxofre (são utilizados como reserva de energia) 
 Inclusões lipídicas (Mycobacterium, Bacillus...)
 Carboxissomos (contêm a enzima ribulose 1,5-difosfato carboxilase, encontrados em bactérias que utilizam CO2 como única fonte de energia)
 Vacúolos de gás (flutuação) 
 Magnetossomos (contêm óxido de ferro)
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Cápsula e Glicocálice 
Cápsula
Camada condensada e bem definida que circunda a célula;
Contribui para a capacidade de invasão das bactérias patogênicas, virulência;
Ex.: Streptococcus pneumoniae
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Cápsula e Glicocálice 
Glicocálice
 Polímero viscoso e gelatinoso que está situado externamente à parede celular;
Composto de polissacarídeos e ou polipeptídeos;
Desempenha papel na aderência;
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Flagelos
 Apêndice filiforme
 Composto de proteína (flagelina)
 Órgão de locomoção 
 Altamente antigênicos (antígeno H)
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Dividem-se:
Monotríquio (um único flagelo polar) 
Lofotríquio (dois ou mais flagelos em um pólo da célula) 
Anfitríquio (um tufo de flagelos em cada extremidade da célula)
Peritríquio (distribuídos por toda a superfície) 
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Pili (Fímbrias)
 Apêndice superficiais rígidos; 
 Compostos de proteínas superficiais (pilinas);
 Antígenos de colonização;
Classificam-se:
 Pili comuns: aderência das bactérias às células hospedeiras. 
 Pili sexuais: fixação das células doadoras e receptoras na conjugação bacteriana. 
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Endosporos
 Células especializadas de repouso;
 Altamente resistentes à dessecação, ao calor e agentes químicos;
Resistência ocorre devido ao ácido dipicolínico; 
Produção de uma única célula vegetativa;
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1. Processo de formação
1.1 Esporulação ou esporogênese
 Formação de endosporos dentro de uma célula mãe. 
1.2 Germinação
 Ativada pela lesão física ou química ao revestimento do endosporo com liberação de enzimas e rompimento das camadas externas com entrada de água.
 Remomeça o metabolismo.
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Início: quando há limitação nutricional
O septo do esporo começa a isolar o DNA recém duplicado e uma pequena porção de citoplasma.
O septo do esporo circunda a porção isolada formando um pré-esporo. 
A camada de peptidioglicano se forma entre as membranas.
Forma-se o revestimento do esporo.
O esporo é liberado.