Aula 1 Citologia bacteriana

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Profª. Associada de Microbiologia 
DMP/CB/UFRN 
Vânia Sousa Andrade 
BACTERIOLOGIA 
 
M
IC
R
O
B
IO
L
O
G
IA
 
 
Estudo de organismos procarióticos (bactérias, 
archaeas), eucarióticos (algas, protozoários, 
fungos) e seres acelulares (vírus). 
 
 
Ramo da ciência destinado ao estudo de 
organismos que somente podem ser 
visualizados ao microscópio. 
Mikros (= pequeno) + Bio (= vida) + logos (= ciência) 
 
INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA 
INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA 
 
 Observação primária: bactérias e protozoários 
 Relação entre microrganismos e doenças infecciosas 
 (após 200 anos) 
 Acontecimentos relevantes 
 Desenvolvimento do microscópio 
 Procedimentos de coloração bacteriana 
 Técnicas de cultivo em laboratório 
 Microbiologistas pioneiros 
PIONEIROS NA MICROBIOLOGIA 
 
Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) 
 
 Animalículos 
 Não especulou a origem dos “animalículos” 
 Inexistência da relação 
 Microrganismos X Doenças 
 
INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA 
PIONEIROS NA MICROBIOLOGIA 
 
Louis Pasteur (1822-1895) 
 
 Fermentação alcoólica e produção de ácido 
 Aeróbios e anaeróbios 
 Pasteurização (vinhos e demais líquidos) 
 Diferenciação de patógenos (B. anthracis e M. tuberculosis) 
 Vacinas (animais) e anti-rábica 
 Dilema ético 
 Criação do Instituto Pasteur (Paris - 1888) 
 
INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA 
PIONEIROS NA MICROBIOLOGIA 
 
Louis Pasteur (1822-1895) 
 
 
 Vacinas (animais) e anti-rábica 
 Dilema ético 
 Criação do Instituto Pasteur (Paris - 1888) 
INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA 
PIONEIROS NA MICROBIOLOGIA 
 
Robert Koch (1843-1910) 
 Métodos de coloração e Placa de Petri 
 Cultura pura (Placas e tubos) 
 Esporos Bacillus anthracis 
 Tuberculose e Cólera 
 Tuberculina 
 Postulados de Koch (1884) 
INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA 
PIONEIROS NA MICROBIOLOGIA 
 
Postulados de Koch (1884) 
 
 Presença de microrganismo específico (doença) e 
ausência desse microrganismo em indivíduos sadios 
 Capacidade de crescimento a partir de cultura pura 
 Produção de doença em animais saudáveis e 
suscetíveis 
 As amostras obtidas a partir dos animais 
experimentais são isolados a partir de cultura pura 
INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA 
 CONCEITOS RELEVANTES 
 
 Microflora indígena 
 Patógenos oportunistas 
 Doença infecciosa e intoxicação 
 Biorremediação 
 Biotecnologia 
INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA 
Microbiologia agrícola 
Microbiologia ambiental e biorremediação 
Microbiologia industrial 
Microbiologia sanitária 
Microbiologia médica e clínica 
Microbiologia veterinária 
Genética microbiana e engenharia genética 
Fisiologia microbiana 
Paleomicrobiologia 
Parasitologia 
 GRANDES ÁREAS 
INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA 
 Bacteriologia 
 Ficologia 
 Protozoologia 
 Micologia 
 Virologia 
ÁREAS 
INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA 
 
 Microrganismos patogênicos 
 As doenças e imunidade 
 Epidemiologia: transmissão, prevenção e controle de doenças 
 Produção de vacinas 
 Diagnóstico laboratorial 
MICROBIOLOGIA MÉDICA E CLÍNICA 
INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA 
Arranjos dos cocos 
Arranjos dos bacilos 
MEMBRANA CELULAR 
 Proteínas (60%) e camada fosfolipídica (40%) 
 Efeito barreira /separação dos meios 
 Transporte de solutos / acúmulo de solutos 
 Transporte ativo / usa um carreador 
 Translocação de grupo / modificação química 
 
 Transporte de elétrons e fosforilação oxidativa 
 Presença de citocromos e enzimas 
 
Ácido lipoteicóico 
Ácido Teicóico 
Peptidoglicano (Mureína) 
MEMBRANA 
CITOPLASMÁTICA 
MEMBRANA CELULAR 
 
Biossíntese de enzimas 
 
Síntese dos lipídios, peptidioglicanos, ác. teicóicos, 
lipopolissacarídios e polissacarídios extracelulares 
 
Secreção 
 
Enzimas hidrolíticas e penicilinases 
Toxinas e bacteriocinas 
PAREDE CELULAR 
 Controle da pressão osmótica (15 a 20 atm) 
 
 Manutenção da forma bacteriana 
 
 Participação na divisão celular 
 
 Peptidioglicano (mucopeptídio ou glicopeptídio) 
 
• Bactérias Gram-positivas (15 a 20% p.s cél.) 
 
• Bactérias Gram-negativas (5% p.s cél.) 
 
DIVISÃO CELULAR 
 
(A) Célula bacteriana 
(B) Invaginação da membrana 
plasmática e duplicação do 
filamento de DNA. 
(C) A membrana plasmática 
distende-se, acompanhando o 
alongamento da célula e 
separando os filamentos de 
DNA. 
(D) Quando a célula duplica o 
seu tamanho e os filamentos se 
separam, a membrana 
dobra-se para dentro e isola as 
duas células. 
(E) Forma-se uma nova parede 
celular e as duas unidades 
separam-se. 
COLORAÇÃO DE GRAM E MICROSCOPIA 
PAREDE CELULAR: BACTÉRIAS GRAM POSITIVAS 
 Peptidioglicano (90% p.s. da parede) 
Ácidos teicóicos (50% p.s. da parede) 
 
 Regula a atividade das autolisinas 
 AUTOLISINAS PEPTIDIOGLICANO 
Impede a lise celular 
ÁCIDOS TEICÓICOS 
GRAM POSITIVA 
Ligação cruzada peptídica 
 
Amina livre (diamino-aminoácido) 
+ 
D-alanina 
PAREDE GRAM POSITIVA 
Ácido lipoteicóico 
Ácido Teicóico 
Peptidoglicano (Mureína) 
MEMBRANA 
CITOPLASMÁTICA 
Peptidioglicano (Baixa concentração) 
Membrana externa (dupla camada lipídica) 
  Lipopolissacarídio (LPS) 
  Proteínas (Porinas e lipoproteínas) 
Espaço periplasmático 
  Entre membranas externa e plasmática 
PAREDE CELULAR: BACTÉRIAS GRAM NEGATIVAS 
LPS 
Espaço 
periplasmático 
PAREDE GRAM NEGATIVA 
GRAM NEGATIVA 
Ligação cruzada peptídica 
 
Amina livre (diamino-aminoácido) 
+ 
D-alanina 
Arqueobactérias (N-Acetilglicosamina + Proteínas) 
 
Micoplasma (Bicamada fosfolipídica + Proteínas) 
 
Formas L (lisozima ou penicilina) 
 
Micobactérias (Ácidos micólicos) 
 
 
BACTÉRIAS COM PAREDE DE 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DIFERENTE 
OU SEM PAREDE 
 
Polissacarídeo externo à parede celular 
- Cápsula: natureza polissacarídica, rígida e firmemente aderida à parede. 
Auxilia na aderência, dificulta a fagocitose. 
- Camada limosa/mucosa: frouxamente aderida à parede. 
Aderência, evita a desidratação, captura de nutrientes, conexão com outras 
células. 
GLICOCÁLIX 
Micrografia: Glicocálice de bactéria 
Gram negativa 
MOTILIDADE DA CÉLULA BACTERIANA 
 Atividade flagelar: propulsores filiformes 
 Subunidades proteícas helicoidais: flagelina 
Taxia: fototaxia, quimiotaxia e aerotaxia. 
 O flagelo é maior em relação a cél. bacteriana. 
 Deslizamento em meio semi sólido. 
 Raramente ocorre em cocos. 
 FLAGELOS E SUA LOCALIZAÇÃO 
BACTÉRIAS 
 Monotríquias 
 Lofotríquias 
 Anfitríquias 
 Peritríquias 
FLAGELOS E SUA LOCALIZAÇÃO 
Treponema pallidum 
ENDOFLAGELOS 
PILI OU FÍMBRIAS 
 Pili (latim “pêlos”) 
 Fímbrias (latim “franjas”) 
 Apêndices superficiais rígidos, curtos e finos 
 Subunidades proteícas helicoidais (pilinas) 
 Estrutura cilindrica sem rotação 
PILI OU FÍMBRIAS 
PILI COMUNS 
Aderência das bactérias às células hospedeiras 
PILI SEXUAIS 
Fixação das células doadoras e receptoras na conjugação bacteriana 
PLASMÍDIOS 
 Moléculas de DNA circulares e menores que o cromossomo 
 Os genes não são determinantes de características essenciais 
 Vantagens seletivas às células 
 Capacidade de autoduplicação 
 Autoduplicação independente da replicação cromossômica Número variável 
Fatores sexuais (fator-F), plasmídeo de fixação de N2 
Fatores de resistência a antibióticos (fator-R) , dentre outros 
ENDOSPOROS 
 
 Células bacterianas em repouso 
 Resistente à dessecação / calor 
 Radiação 
 Agentes químicos 
 
 
 
 
Gêneros 
 
Bacillus, Clostridium, 
Sporosarcina e 
Streptomyces 
 
Espécies 
 
Bacillus anthracis, 
Clostridium tetani, 
Clostridium perfringens 
e Clostridium botulinum 
 
 
Clostridium tetani 
Bacillus anthracis 
 
Gêneros 
 
Bacillus, Clostridium, 
Sporosarcina e 
Streptomyces 
 
Espécies 
 
Bacillus anthracis, 
Clostridium tetani, 
Clostridium perfringens 
e Clostridium botulinum 
 
 
Peptidoglicano 
Membrana 
citoplasmática 
DNA 
Septo 
Duas 
membranas 
Peptidoglicano 
Capa do 
endosporo 
Endosporo livre 
Ciclo de 
diferenciação em 
resposta a 
determinadas 
condições 
ambientais, 
principalmente em 
condições de 
depleção 
nutricional (C e N) 
 
 
Ácido dipicolínico 
ESPOROS BACTERIANOS 
MECANISMOS DE RESISTÊNCIA DO ESPORO 
 
- Estrutura do esporo * 
 
- Grau de desidratação da célula 
 
(Impede a hidrólise de proteínas ou enzimas ou ácidos nucléicos) 
 
- Presença de dipicolinato de cálcio (5-15% p.s.) 
 
ESPOROS BACTERIANOS 
 Cópia completa do cromossomo 
 Concentrações mínimas de proteínas essenciais e ribossomos 
 Alta concentração de cálcio ligado ao ácido dipicolínico 
 Membrana interna e peptidoglicano 
 Um revestimento proteíco externo (semelhante a queratina) 
 O DNA genômico é protegido pela estrutura do esporo 
ESTRUTURA