Ultraestrutura e Fisiologia de Bactérias

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Ultraestrutura e Fisiologia de Bactérias
http://joaouenf.blogspot.com/
jalmeidaa@gmail.com
Sala 208-A CBB
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Classificação
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Eucariotos
 X
Procariotos
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Eucariotos X Procariotos
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Ultraestrutura
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Membrana Plasmática
Permeabilidade Seletiva
 Compartimentalização
 Transporte de Excretas e Nutrientes
 Processos Metabólicos (Respiração, Fotossíntese)
 Detecção de sinais ambientais para quimiotaxia
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Sistemas internos de Membranas
Mesossomos
 Invaginações da membrana plasmática na forma de vesículas, túbulos ou lamelas
 Aumento da superfície para facilitar absorção, transporte ou sínteses bioquímicas (fotossíntese, nitrificação)
 Podem atuar na divisão celular, na formação de parede e divisão e distribuição dos cromossomos entre as células filhas
 Presentes em Bactérias Gram-positivas e Gram-negativas
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Sistemas internos de Membranas
 Bactérias Nitrificantes e Cianobactérias
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Matriz Citoplasmática
-70% de água
-Vários ribossomos
Proteínas Posicionadas em regiões específicas
 Não possui citoesqueleto
 Matriz + Outras estruturas internas = Protoplasma
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Corpos de Inclusão
 Grânulos de Material orgânico ou inorgânico presentes na matriz citoplasmática.
 Armazenamento de substâncias
 Diminuição da pressão osmótica 
 Formação de polímeros (Glicogênio, Polihidroxi-b-butirato – PHB, gotículas de lipídeos, entre outros)
 vacúolos e vesículas de gás
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Vacúolos de Gás
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Bactérias Magnetotáticas
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Ribossomos
 Apresentam duas unidades, que se unem durante a síntese proteica
 Compostos por proteína e RNA
 Presentes na Matriz citoplasmática ou acoplados à membrana celular
 São menores que os ribossomos de células eucarióticas (80S)
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Nucleóide
 Formado por um único cromossomo circular composto por uma dupla hélice de DNA
 Alguns tem um cromossomo linear, e recentemente descobriu-se que Vibrio cholerae tem mais de um cromossomo
 Em bactérias em crescimento o nucleóide apresenta projeções no citoplasma que provavelmente possuem RNA, e formam RNAm
 Análises de peso seco mostram uma composição de 60% de DNA, 30% de RNA e 10% de Proteínas
 Várias bactérias possuem plasmídeos (porções circulares de DNA dupla-hélice soltos no citoplasma que se replicam de maneira independente)
plasmídeo
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Parede da Célula Procariótica
Puderam ser diferenciadas a partir da técnica de coloração de Gram, desenvolvida por Christian Gram em 1884. As Gram + se coram de violeta e possuem uma camada homogênea de 20 a 80nm de peptídeoglicano ou mureína. As Gram – se coram de rosa ou vermelho e apresentam uma parede complexa, revestida por uma membrana externa e bem mais fina, com cerca de 2 a 7 nm.
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Coloração de Gram
1 – Adição do Corante (cristal violeta)
2 – Adição do mordente (iodo) que faz com que o corante forme grandes cristais com os peptídeoglicanos da parede
3 – Lavagem com álcool (descolorante), dissolve os lipídios da membrana externa da parede Gram – e retira o corante
4 – Adição do segundo corante, safranina (vermelho), que cora as células descoloridas
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Comparação entre a parede Gram + e Gram -
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Estrutura do Peptídeoglicano (mureína)
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A Parede Gram +
O ácido teicóico se liga covalentemente ao peptídeoglicano e alguns se ligam também à membrana interna, fazendo um papel de “ancoragem” da parede
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A Parede Gram -
 Estrutura Mais complexa
 Presença de Porinas, que facilitam a entrada de moléculas pequenas como glicose e outros solutos
 As proteínas de membrana mais abundantes são as Lipoproteínas de Braun, que ancoram os peptídeoglicanos à membrana externa
 Presença de vários lipopolisacarídeos (LPSs), cujas cadeias do tipo “O” são reconhecidas pelo hospedeiro mas modificadas rapidamente pela bactéria.
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Lipopolissacarídeo
 Evita as defesas do hospedeiro
 Lipídio A é tóxico e pode agir como uma endotoxina
 Serve como uma barreira protetora à entrada de antibióticos e outras substâncias
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Cápsula, Glicocálix e camada Limosa
Estruturas que auxiliam na proteção, adesão, dessecação e deslocamento, geralmente compostas por polisacarídeos
 Camada Limosa: Zona de material difuso e desorganizado que é removido facilmente.
 Cápsula:Material organizado, mais denso, e que não é removido facilmente
 Glicocálix: Rede de polisacarídeos que se estende da superfície da bactéria. O Glicocálix contribui para a formação de Biofilmes
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Formação de Biofilme
 O biofilme é uma matriz complexa colonizada por uma comunidade microbiana
 É de difícil remoção, sendo responsável pela contaminação de cateteres e instrumentos cirúrgicos
 As placas dentárias são um exemplo de biofilme
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Pili e Fímbrias
Estruturas relacionadas à adesão e reprodução sexuada
Fímbrias
 Pequenas (3 a 10 nm de diâmetro e vários micrômetros de comprimento)
 Numerosas (até 1000 por bacteria)
 Aspecto de “fios de cabelo”
 Relacionadas exclusivamente à adesão a substratos
Pili ou Pêlos
 Maiores que as fímbrias (9 a 10 nm de diâmetro e vários micrômetros de comprimento)
 Menos Numerosas (1 a 10 por bacteria)
 Aspecto de “arames”
 Relacionadas exclusivamente à adesão a substratos
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Pêlo Sexual (F)
Responsável pela conjugação, forma de reprodução sexuada em bactérias
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Flagelo
Responsável pela locomoção
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O Flagelo é maior é menos numeroso que pili e fímbrias, é rígido, apresentando um movimento de “hélice”, que pode variar de direção
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Ultraestrutura do Flagelo
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Crescimento do Filamento Flagelar
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Formação de Endosporos
Endosporos são formas de resistência que podem resistir por décadas em ambientes hostis, até germinarem em condições favoráveis, dando origem a novas bactérias
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Forma e Arranjos de Bactérias
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Os diferentes arranjos dos cocos são resultantes de diferentes planos de divisão
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Comparação do tamanho de Bactérias