Estruturas de Locomoção em Bactérias e Arqueas

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Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas relacionadas à locomoção 
 
- Motilidade natatória: 
- Flagelos 
- Motilidade por deslizamento: 
- Extrusão de polissacarídeo 
- Pili 
 Representam vantagem adaptativa: nova localização pode oferecer novos recursos 
e oportunidades para sobrevivência. 
Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas relacionadas à 
locomoção 
 
- Flagelos 
 - Definição: apêndices longos e finos que 
possuem uma extremidade livre e outra 
ligada a célula; 
 - Em bactérias possuem de 15 a 20 nm de 
espessura; 
Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas relacionadas à locomoção 
 
- Flagelos 
 - Rotação: empurra ou puxa a célula em meio líquido 
 - Tipos de flagelo de acordo com seu arranjo na célula: 
peritríquio, polar (monotríquio) ou lofotríquio (ou anfitríquia 
– tufos nos dois polos). 
Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas relacionadas à locomoção 
 
- Flagelos 
 
Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas 
relacionadas à 
locomoção 
 
- Flagelos 
 - Estrutura do flagelo: 
 - Estrutura helicoidal 
formada por única proteína, 
flagelina (possui λ 
característico); 
 - Bastão central e anéis 
correspondem ao corpo basal 
- Alternador do motor 
- Turbina de prótons que fornece energia 
Bactérias 
10. Estruturas 
relacionadas à 
locomoção 
 
- Flagelos 
 - Flagelos periplasmáticos: 
espiroquetas 
 - Também chamado de 
filamento axial 
Borrelia burgdorfer 
Arqueas 
10. Estruturas relacionadas à locomoção 
 
- Flagelos 
 - Estrutura do flagelo: 
 - Estrutura helicoidal formada por diferentes 
proteínas tipo flagelina (possui λ característico); 
 - Algumas flagelinas são glicoproteínas; 
 - Filogeneticamente relacionadas a ptn de pili tipo IV 
de bactérias; 
 - Possuem de 10 a 14 nm de espessura. 
Bactérias 
10. Estruturas relacionadas à locomoção 
 
- Síntese dos flagelos: 
- Vários genes relacionados à síntese; 
- Crescimento do filamento ocorre em sua extremidade; 
- Proteína cap na extremidade do flagelo auxilia a disposição de 
novas flagelinas e, assim, crescimento do flagelo; 
Bactérias 
10. Estruturas relacionadas à locomoção 
 
- Síntese dos flagelos: 
 
Curiosidade 
Capaz de nadar: 
 até 60 comprimentos celulares/s 
Capaz de correr: 
 até 25 comprimentos /s 
Velocidade de nado: varia dependendo das condições 
Bactérias 
10. Estruturas relacionadas à locomoção 
 
- Tipos de movimentação de acordo com flagelação 
Oscilação: 
Separação dos 
flagelos 
 
Bactérias 
10. Estruturas relacionadas a locomoção 
 
- Motilidade por deslizamento 
- Não é motilidade natatória; 
- Deslizamento é o descolamento sobre superfícies 
sólidas; 
- Movimento lento e suave ao longo do maior eixo 
da célula; 
- Ocorre em células filamentosas ou bacilares; 
- Existem algumas formas de deslizamento. 
 
Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas relacionadas a locomoção 
 
- Motilidade por deslizamento 
- Extrusão de polissacarídeo limoso na superfície 
externa da célula. 
 
Linhagem mutante não deslizante 
Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas relacionadas a locomoção 
 
- Motilidade por deslizamento 
Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas relacionadas a locomoção 
 
- Motilidade por deslizamento 
- Motilidade pulsante: pili tipo IV impulsionam a 
célula sobre a superfície. 
 
2 mm 
Myxococcus xanthus 
Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas relacionadas a locomoção 
 
- Motilidade por deslizamento 
- Motilidade pulsante: pili tipo IV 
 
2 mm 
Pseudomonas aeruginosa 
Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas relacionadas a locomoção 
 
- Motilidade por deslizamento 
- Flavobacterium: deslizamento promovido pelo movimento 
das proteínas na superfície celular. 
 
Mecanismo de cremalheira 
Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas relacionadas a locomoção 
 
- Motilidade por deslizamento 
 
2 mm 
Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas relacionadas a locomoção 
 
- Taxias microbianas: direcionamento do 
movimento da célula guiado por: 
- Agentes químicos: quimiotaxia 
- Agentes físicos: fototaxia 
 
Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas relacionadas a locomoção 
 
- Taxias microbianas: direcionamento do 
movimento da célula guiado por: 
- Agentes químicos: quimiotaxia 
 
Bactérias e Arqueas 
10. Estruturas relacionadas a locomoção 
 
- Taxias microbianas: 
 - Quimiotaxia em bactéria flagelada peritríquia (run and tumble – 
corridas e oscilações). 
Corrida: motor gira no sentido anti-horário. 
 
Oscilação: motor gira no sentido horário 
 
Quando há quimioatraente: corridas se 
tornam mais longas e oscilações menos 
frequentes. 
 
Mecanismo sensorial temporal 
 - quimioreceptores de membrana 
 
Transdução do sinal 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
 
- Característica principal: núcleo envolto por membrana; 
 
- Possui maior volume e complexidade que as células procarióticas; 
 
- Complexidade: estruturas internas que promovem a 
compartimentalização das atividades celulares. 
- Mitocondrias 
- Cloroplastos 
- Complexo de Golgi 
- Peroxissomos... 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
- Característica principal: núcleo envolto por membrana; 
- Possui maior volume e complexidade que as células procarióticas; 
- Complexidade: estruturas internas que promovem a 
compartimentalização das atividades celulares. 
 
Sítio de síntese de RNA ribossomal 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
1. Núcleo: 
- Organela que contém a maior parte do DNA da 
célula; 
- Circundado por duas membranas (duas 
bicamadas lipídicas contendo diferentes ptns); 
- DNA encontra-se enrolado a proteínas de carga 
positiva (histonas); 
- Histonas: auxiliam no empacotamento de DNA, 
formação do nucleossomos e a partir desse, os 
cromossomos. 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
1. Núcleo: 
- Histonas e empacotamento de DNA 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
1. Núcleo: 
- Poros nucleares: 
- Localizados onde a membrana interna e externa do núcleo se unem; 
- Permite a passagem de moléculas para dentro e fora do núcleo; 
- Requer energia proveniente da hidrólise de GTP. 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
1. Núcleo: 
- Poros nucleares: 
- Localizados onde a membrana interna e externa do núcleo se unem; 
- Permite a passagem de moléculas para dentro e fora do núcleo; 
- Requer energia proveniente da hidrólise de GTP. 
Ex.: Ptns ribossomais são transportadas 
para nucléolo; se ligam ao RNAr e formam 
as subunidades que são transportadas para 
o citoplasma; síntese proteica 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
2. Retículo endoplasmático: 
 
 - Rede de membranas contínuas à 
membrana nuclear; 
 
 - Há dois tipos: 
 
 - R.E. rugoso: ribossomos 
associados – 
 síntese de ptns, glicoproteínas ou 
 lipoproteínas. 
 
 - R.E. liso: sem ribossomos 
associados – 
 síntese de lipídeos e metabolismo de 
carboidratos 
Sacos membranosos 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
3. Complexo de Golgi: 
 
 - Conjunto de membranas onde proteínas sintetizadas no R.E.R. são 
modificadas quimicamente e classificadas para exportação (ex.: 
hormônios, enzimas digestivas, etc...). 
R.E.R. -> ptns em vesículas de transferência -> Golgi cis/medial/trans -> vesículas secretórias 
 vesículas de armazenamento Modificações para glicoptn, lipoptns e glicolipids 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
4. Lisossomos: 
 
 - Compartimentos envoltos por 
membrana; 
 
 - Formados por ptns e lipídios 
transportados a partir do C. de Golgi ; 
 
 - Se funde a ptns e lipídios oriundos da 
membrana citoplasmática duranteo 
processo de endocitose. 
 
 - Possuem enzimas digestivas 
(hidrolases ácidas): 
 - degradação de material 
endocitado 
 - hidrólise de componentes 
celulares danificados. 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
5. Peroxissomos: 
 
 - Classe de pequenas organelas limitadas 
por membrana simples; 
 
 - Possuem várias enzimas (oxidases) que 
utilizam O2 para oxidar substâncias 
orgânicas; 
 
 - Produzem H2O2 no processo; 
 
 - Também possuem a enzima catalase 
que degrada o H2O2; 
 - Ex.: degradação de compostos tóxicos 
 geração de precursores para vias de biossíntese 
 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
6. Microtúbulos, 
microfilamentos e 
filamentos intermediários: 
 
 - Citoesqueleto: rede de reforço 
estrutural 
 
 - Microtúbulos: 
 
 - α- e β- tubulina: tubos ocos de 
25 nm de diâmetro; 
 
 - atuam na manutenção da forma 
celular; na motilidade realizada por 
cílios e flagelos e na movimentação 
de organelas e vesículas. 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
6. Microtúbulos, microfilamentos e 
filamentos intermediários: 
 
 - Microfilamentos: 
 - Polímeros de actina; 
 - Possuem 7 nm de diâmetro; 
 - Manutenção e modificação 
da forma celular; 
 - Motilidade por 
pseudópodes; 
 - Divisão celular; 
 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
6. Microtúbulos, microfilamentos 
e filamentos intermediários: 
 - Motilidade por pseudópodes; 
 - Divisão celular; 
 
Saint R , and Somers W G J 
Cell Sci 2003;116:4277-4281 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
6. Microtúbulos, microfilamentos e filamentos 
intermediários: 
 
 - Filamentos intermediários: 
 - Proteínas fibrosas de queratina; 
 - 8 -12 nm; 
 - Atuam na manutenção da forma 
celular e no posicionamento das organelas. 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
7. Flagelos e cílios: 
 
 - Organelas de 
motilidade natatória; 
 - Cílios: flagelos curtos 
que batem 
sincronicamente, 
permitindo o 
deslocamento da célula; 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
7. Flagelos e cílios: 
 
 - Flagelo: 
- Apêndices celulares 
longos; 
- Presentes de forma 
isolada ou em grupos; 
- Propelem a célula com 
movimento de chicote 
(mais lento que cílios). 
 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
7. Flagelos e cílios: 
 
 -Estruturalmente 
semelhantes; 
 - Formados por 9 pares 
de microtúbulos, que 
circundam um par 
central de 
microtúbulos 
A
xo
n
em
a 
Dineína: hidrólise de ATP 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
8. Mitocôndrias: 
 
 - Organela onde ocorre o processo de respiração 
e fosforilação oxidativa (síntese de ATP); 
 - É envolta por duas membranas: 
 - M. externa: lipídios e ptns – permeável a íons 
e pequenas moléculas orgânicas. 
 - M. interna: rica em ptns – menos permeável 
** Ambas as menbranas não possuem esteróis 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
8. Mitocôndrias: 
 
 - Membrana interna: 
 - Invaginações da membrana interna: Cristas. 
 - Cristas: sítio das enzimas envolvidas na 
síntese de ATP. 
 - Matriz: enzimas envolvidas na oxidação de 
compostos orgânicos (enzimas do ciclo do ácido 
cítrico). 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
9. Hidrogenossomos: 
 
 - Presente eu 
eucariotos anaeróbicos 
com metabolismo 
fermentativo 
desprovidos de 
mitocôndrias; 
 -Ex.: Flagelado 
Thichomonas e ciliados 
do rúmem 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
10. Cloroplastos: 
 
 - Organelas contendo clorofila em 
eucariotos fototróficos; 
 
 - Possuemtamanho, forma e número 
variado por célula; 
 
 - Estrutura: duas membranas celulares 
(M.E. e M.I. e um espaço 
intramembranoso); 
 
 - M.I. circunda o lúmem do cloroplasto – 
estroma - enzima RubisCo 
 
 - Tilacoides: discos membranosos 
achatados onde estão localizadas 
pigmentos e outros componentes 
necessárias à fotossíntese 
 
Membrana do tilacoide é impermeável: 
Função: estabelecimento da força próton 
motiva necessária à síntese de ATP 
Endossimbiose: mitocôndrias e 
cloroplastos 
• Semelhanças estruturais 
entre mitocôndrias e 
cloroplastos e bactérias: 
sugestão que as 
organelas tiveram origem 
relacionada a células 
procarióticas primitivas. 
 
• Endossimbiose: 
englobamento de um 
tipo celular por outro 
tipo celular e a 
associação estável das 
duas células 
Alfaproteobactéria 
aeróbica 
facultativa 
Cianobactéria 
Endossimbiose: mitocôndrias e 
cloroplastos 
• Evidencias que confirmam a teoria do endossimbionte: 
 
- Mitocôndrias e cloroplastos possuem DNA; 
 - DNA circular covalentemente ligado. 
 
- Núcleo eucariótico contém genes derivados de bactérias; 
 - Genes nucleares que codificam ptns das mitocôndrias e 
cloroplastos possuem mais similaridade a genes procarióticos. 
 
- Mitocôndrias e cloroplastos contêm seus próprios ribossomos; 
 - forma maior 80S e forma menor 70S. 
 
- Especificidade de antibióticos: interferem na função dos ribossomos 70S – 
estreptomicina; 
 
- Filogenia baseada no gene que codifica o RNA ribossomal. 
 
 
Mesmo foi observado para o hidrogenossomo: mitocôndria degenerada que fermenta e não respira 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
11. Componentes extracelulares: 
 
 - Parede celular: 
 - Matriz extracelular 
Eukarya 
Células eucarióticas: 
11. Componentes extracelulares: 
 
 - Parede celular: 
 
 - Presente em fungos, algas e vegetais; 
 - Atuação: 
 - confere forma e proteção (ambiente e lise osmótica). 
 
 - Matriz extracelular: 
 
 - Camada externa à membrana citoplasmática; 
 - Formada por glicoproteínas (ex.: fibronectina); 
 
Prototista 
Protozoários: 
- São descritos de forma genérica como 
eucariotos unicelulares desprovidos de 
parede celular , incolores e móveis. 
- Existem muitas exceções!!! 
- Grupo bem diverso. 
Prototista 
Protozoários: 
- Ex.: Euglenozoários 
- Gênero: Trypanosoma 
- Microtúbulos sub-
peliculares: única camada 
de microtúbulos espaçados 
abaixo da membrana - 
principal componente do 
citoesqueleto dos 
tripanossomatídeos. 
 
Protista 
Diatomáceas: 
- Organismos fototróficos 
unicelulares marinhos e 
de água doce. 
- Possuem parede celular 
especializada altamente 
resistente – Frústula; 
- Formada por dióxido de 
silício, também 
conhecido como sílica. 
Fungos 
- Grupo grande e diverso 
- Estima-se que existam 1,5 milhões de espécies 
- Morfologia fúngica e esporos 
- Maioria é multicelular: formam rede de 
filamentos denominados hifas; 
- Definição de hifas: paredes celulares que 
envolvem a membrana citoplasmática; 
- Geralmente septadas; 
- Células cenocíticas: célula vegetativa de uma 
hifa, contendo mais de um núcleo. 
Fungos 
- Morfologia fúngica e 
esporos 
- Micélio: conjunto de hifas que 
crescem na superfície, tufos 
compactos; 
- Esporos: denominados conídios 
(dispersão e resistência ao 
dessecamento); 
- Fungos com forma de célula 
única: leveduras 
 
Observe massas de células filamentosas 
hifas 
Levedura: brotamento 
Fungos 
- Morfologia fúngica e 
esporos 
- Parede celular: 
- Polissacarídeos 
- Quitina 
- Glucanas 
- Mananas 
- Glicoproteínas