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* * Microbiologia célula bacteriana e outros seres vivos microscópicos * * CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS Três Domínios * * Classificação dos seres vivos Bactéria (Eubactéria) (bactérias nitrificantes, desnitrificantes, outras bactérias heterotróficas) Células Procarióticas Arquea (Metanogênicas, halofílicas, termófilas extremas) Eucariontes Células Eucarióticas (protozoários, algas, fungos) * * A Célula Procariótica * * Biotecnologia 0,5 a 5 mm * * * * * * Leptospirose Sífilis * * espirilo espiroqueta Não formam arranjos multicelulares Forma básica Arranjo Morfologia do arranjo Característica Cocos Bacilos diplococos Divisão ao longo do mesmo plano, agrupados aos pares. estreptococos Divisão ao longo do mesmo plano, agrupados em cadeias de 4 a 20 cocci. tétrade Divisão ao longo de 2 planos diferentes em ângulo reto, agrupados em quatro sarcina Células capazes de se dividir em 3 planos regulares, agrupados em oito (cubo). estafilococos Células capazes de se dividir em 3 planos irregulares, agrupados em cachos diplobacilos Agrupados aos pares estreptobacilos Bacilos associados em longas cadeias, não se dissociam após a divisão. paliçada Bacilos que mantêm uma pequena região associada após a divisão. * * Transformações bioquímicas UNOESC 2007 * Organização da Célula Procariótica Flagelo: responsável pelo movimento (ATP) O movimento também pode ser por deslizamento nas bactérias s/ flagelo. Vesículas de gás. Espiroquetas movimentam-se pela alteração da forma da célula Quimiotaxia, fototaxia (sensores a nível de membrana ou até mesmo no flagelo) Localização do flagelo pode ajudar na identificação de determinadas bactérias Pseudomonas sp Spirillum sp Proteus vulgaris Transformações bioquímicas UNOESC 2007 * * * Fímbrias e Pili: Numerosos e constituídos por proteínas ou glicoproteínas Fímbrias: menores e mais numerosos que os pili . Permitem a adesão de bactérias a superfícies (biofilmes bacterianos). Aglomeração de células facilitando a formação de flocos Organização da Célula Procariótica * * BIOFILME Funções : • Aderência inespecífica ( superfícies inertes ), facilitando a colonização • Comunicação entre as células bacterianas ( quorum sensing ) • Reserva nutritiva • Proteção contra dessecação • Proteção contra resposta imune do hospedeiro • Proteção contra agentes antimicrobianos * * BIOFILME Comunidade bacteriana aderida a uma superfície BIOFILMES EM DOENÇAS INFECCIOSAS Placa dental Endocardite Fibrose Cística Cateter urinário Implantes BIOFILMES AMBIENTAIS Grandes reservatórios de água Nódulos na raiz de leguminosas Tanques de tratamento de esgoto Caixas de lentes de contato * * Organização da Célula Procariótica Fímbrias e Pili: Pili (pilus sexual): estende-se de uma célula a outra formando uma ponte entre os citoplasmas. Transferências de plasmídeos. Transformações bioquímicas UNOESC 2007 * Organização da Célula Procariótica Envelope Celular: Parede celular + Glicocálix Glicocálix: externo à PC, polissacarídeos extra celulares Camada Limosa frouxamente aderida a PC, pouco organizado Cápsula fortemente aderida a PC, muito organizado Funções: proteção: dificulta a fagocitose adesão – adesão a superfícies forma biofilmes e flocos reserva de nutrientes proteção contra dessecamento * * * * Organização da Célula Procariótica Parede Celular (PC) Externa à membrana plasmática ou celular Função: fornece suporte estrutural (forma e rigidez à célula), resistência contra pressão osmótica Coloração de Gram baseia-se na composição bioquímica e estrutural da PC Gram + Gram - * * Composição química da PC (eubactérias) Basicamente a PC é constituída por peptídeoglicano (mureína), composto por: NAG: àc. N acetil glicosamina NAM: N-acetil murâmico tetrapetídeo Ex. Peptídeoglicano de PC de E. coli (Gram-) * * Ligações cruzadas entre as cadeias de tetrapeptídeos Composição química da PC (eubactérias) * * * * PC de bactéria Gram + 70 - 90 % de peptídeoglicano (maior rigidez) * * PC de bactéria Gram - 10-20 % de peptídeoglicano (menor rigidez) Estrutura mais complexa (peptídeoglicano e membrana externa) Membrana externa: bicamada de fosfolipídeo c/ lipopolissacarídeos (LPS-endotoxinas) e proteínas (porinas) * * * * O LPS pode ser tóxico, causando febre, diarréia, destruição de hemácias e um choque potencialmente fatal. Efeito protetor nas bactérias Gram negativas intestinais (resistência à solubilização pelas enzimas intestinais e bile). * * Micobactérias Parede celular com lipídios, hidrofóbica pouca penetração de substâncias em meio aquoso. * * * * PC de bactéria Gram – e Gram + * * Coloração de Gram * * a) Staphylococcus aureus (gram +) b) E. coli (gram-) a) b) Exemplo de coloração de Gram * * PC de Arquea PC de metanogênicas similar a de eubactérias - pseudopeptídeoglicano, PC de outras Arqueas não possuem peptídeoglicano. Maioria possui Camada S: proteínas ou glicoproteínas, organizadas em simetria hexagonal extremamente regular. Maior resistência a flutuações de conc. de íons, pH, estresse osmótico * * Membrana Citoplasmática ou Celular Interna à PC – aproximadamente 7,5nm Composição lipoprotéica Fosfolipídeos (20-30%) Proteínas (50-70%) Função: barreira seletiva para a maioria das moléculas solúveis em água – muito mais seletiva que a PC Local das enzimas da cadeia respiratória e outras envolvidas na síntese da PC * * Membrana Citoplasmática ou Celular * * Membrana Citoplasmática ou Celular (Arquea) composição bem diferente de eubactérias e eucariotos, permitindo a existência em condições extremas lipídeo unido ao glicerol por ligação éter em vez de éster (esterases); porção lipidica - isopreno, formando cadeias isoprenóides (colesterol);cadeias isoprenóides se unem lateralmente Arquea Eubacteria * * Transformações bioquímicas UNOESC 2007 Proteínas da membrana celular Transformações bioquímicas UNOESC 2007 Transformações bioquímicas UNOESC 2007 * Sistemas de Transporte Trans-membranar Difusão simples Difusão facilitada sem gasto de energia (passivo) Transporte ativo com gasto de energia (ativo) Translocação de grupo Transformações bioquímicas UNOESC 2007 * DIFUSÃO SIMPLES Concentração de uma substância dissolvida – soluto em água é maior de um lado da membrana A favor de um gradiente de concentração Sem gasto de energia Ex: O2, CO2 A maior parte dos nutrientes é transportado através das permeases – maioria dos casos, requer E Transformações bioquímicas UNOESC 2007 * OSMOSE Moléculas solventes, tais como a água atravessam livremente a membrana semipermeável Solventes passam de uma região de baixa concentração de soluto para uma solução com alta concentração de soluto OSMOSE Força com a qual a água se move através da membrana PRESSÃO OSMÓTICA 3 tipos de condições osmóticas em meio aquoso: ISOTÔNICO, HIPOTÔNICO e HIPERTÔNICO * * Sistemas de Transporte Trans-membranar * * Transporte passivo (sem gasto de energia) * * Transporte Ativo (com gasto de energia) - Contra um gradiente de concentração. - Transporte de moléculas não solúveis em lipídeos e íons. Transformações bioquímicas UNOESC 2007 * Transporte Ativo contra um gradiente de concentração. Bomba de sódio e potássio, há gasto de ATP. * * Transporte Ativo (co-transporte) Ambos são transportados no mesmo sentido de fora para dentro da célula (simporte) Sódio e glicose, sódio e aminoácidos. * * Transporte Ativo (contra-transporte) Duas substâncias transportadas em sentidos opostos (antiporte). O transporte do íon hidrogênio ocorre contra o seu gradiente eletroquímico, graças ao transporte simultâneo do íon sódio a favor do seu gradiente eletroquímico Sódio (vermelho) Hidrogênio (roxo) * * Translocação de Grupo: a substância que entra na célula é quimicamente alterada durante o seu transporte. Ex.: glicose, manose, frutose são fosforilados durante o transporte pela sistema da fosfotransferase. Transformações bioquímicas UNOESC 2007 * Ribossomos Constituído por RNAr e proteínas Participa na síntese protéica (“bancada”) Em procariotos RNAr é constituído por subunidades 50SRNAr e 30SRNAr, no total 70S. S (unidade Sverdberg: coeficiente de sedimentação do RNA quando submetido a ultracentrifugação). Poliribossomos, ataque de antibióticos: clorafenicol e eritromicina. Transformações bioquímicas UNOESC 2007 * Nucleóide DNA circular com milhares de genes (superenrrolado); Sem membrana nuclear, porém concentrado numa região; Plasmídeos: pequenos pedaços de DNA extra-cromossomal (poucos genes) * * Transformações bioquímicas UNOESC 2007 * Inclusões e Grânulos Inclusões: depósitos de material orgânico (Ex.: PHA) poli-β –hidroxialcanoato Grânulos: depósitos de material inorgânico (Ex.: enxofre,polifosfatos) volutina Função: reserva de energia Beggiatoa sp Acinetobacter sp Transformações bioquímicas UNOESC 2007 * Endosporos Gêneros mais comuns Clostridium e Bacillus; Estruturas dormentes quando expostas à condições adversas; Transformações bioquímicas UNOESC 2007 * Composição do esporo: • Cromossoma bacteriano • Proteínas essenciais (concentrações mínimas) • Ribossomas • Dipicolinato de cálcio • Envoltórios : Membrana interna Córtex (duas camadas de peptideoglicano) Membrana externa Capa de proteína (tipo queratina) * * Fissão Binária * * Microrganismos eucarióticos Leveduras unicelulares, 1 a 5 µm largura e 5 a 30 µm comprimento maioria ovais, mas varia mesmo em cultura pura não possuem flagelos em meio sólido colônias semelhantes as bactérias FUNGOS (bolores e leveduras), ALGAS E PROTOZOÁRIOS * * Microrganismos eucarióticos Bolores Multicelulares (por isto visíveis a olho nú) Produzem esporos, Se reproduzem melhor em baixos pH e ambiente secos * * Infecções exógenas como inalação ou implantação traumática, mais comum as formas anamorfas (assexuada) e poucos casos teleomorfa (sexuada) Considerar a camada de polissacarídeos cápsula efeito antigênico. * * Célula Procariótica X Eucariótica * * Célula Procariótica X Eucariótica Característica Procarioto Eucarioto Cromossomo circular linear Localização do cromossomo Nucleóide (sem membrana) Núcleo (membrana nuclear) DNA extra cromossomal Plasmídeo mitocôndria e cloroplasto Local da respiração celular Membrana celular Mitocôndria Parede celular Presente, exceto em micoplasmas Presente em plantas,algas e fungos. Ausente em animais e maioria dos protozoa. Membrana celular Com fosfolipídeos Com colesterol (rigidez) Ribossomas 30S & 50S /70 S 40S & 60S /80 S no citoplasma (70 S nas organelas) Locomoção Flagelo rotativo e deslizamento Flagelo ondulante e cílios, além de movimento amebóide Tamanho (diâmetro) Normalmente menores que 2µm Normalmente entre 2 e 100µm Pili Sexual ou de adesão Ausente * * Archaea Poucas Archaeas foram cultivadas em relação as Bactérias Tendência para serem extremofílicas algumas crescem em temperaturas superiores a 113ºC algumas crescem no rúmem dos ruminantes (produzem metano) outras crescem em pH < 0; outras em pH > 10 outras crescem em ambientes altamente salinos (e.g., Mar morto) * * VIRUS – caso à parte Não apresentam células DNA ou RNA Moléculas de proteínas Parasitas intracelulares Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos Processos bioquímicos
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