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Morfologia e Citologia Bacteriana Prof. Bruno Rocha ESTRUTURA BACTERIANA Microscópio - Tamanho - Tipo - Arranjo celular Importância Classificação dos microrganismos Síntese de drogas antimicrobianas Maioria 0,5 a 1 μm por 2,0 a 5,0 μm em diâmetro Tamanho PESO: 1 trilhão (1.000.000.000.000) microrganismos: 1 g Relação da área de superfície pelo volume para as bactérias é muito alta comparada àquelas dos organismos maiores de morfologia similar Superfície muito grande através do qual os nutrientes podem entrar em relação ao pequeno volume de substância celular a ser alimentada taxa de metabolismo e crescimento microbiano Ex. experimentos Escherichia coli c/ 20 min Cel. mamíferos13- 24 hs p/ 2 cels. Células cilíndricas 2 mm Células esféricas 0,75 mm Células espirais 4,6 mm Forma COCOS BACILOS ESPIRILOS - Pasteuria : pêra - Caryophanon: discos empilhados - Pleomórficas : (cultura contaminada, velha – Arthrobacter) Outras formas: Arranjo BACTÉRIAS FREQUENTEMENTE ACOPLADAS COCOS Diplococos: “2” Streptococcus pneumoniae Tétrade: “4” Micrococos Sarcina: “8” Estreptococos: “colar” Estafilococos: “cacho de uva” BACILOS Diplobacilos: “2” Estreptobacilos: “fita” Cocobacilos: “fica entre coco e bacilo” Acinetobacter spp. ESPIRILOS E ESPIROQUETAS Células isoladas Campylobacter spp.: Intestino Leptospira spp.: Leptospirose Helicobacter spp.: Úlceras Carcinoma gástrico Arranjos das bactérias Ultra-estrutura celular Atravessam a parede celular Função: locomoção (luz, calor, subst. Químicas -quimiotaxia) adesão Filamentos finos, helicoidais, ocos, flagelina (proteína) Velocidade: 100 m/seg. Funciona: rotação saca rolhas Tamanho: 15-20 m Diâmetro: 12-20 nm Úteis : taxonomia FLAGELOS Lofotríqueo Monotríqueo Anfitríqueo Peritríqueo Locomoção • Completamente ao acaso • Em direção ou afastando-se de alguma coisa presente no meio Para frente e para traz (inversão de rotação flagelar) Move-se por trajetos retos (run) e cambalhotas (tumbles) para mudar de curso Quimiotaxia As bactérias movem-se em direção a níveis elevados de substâncias atraentes ou se afastam de substâncias inibitórias (excesso de sal) Sem estímulo movem-se entre corridas e cambalhotas por um caminho ao acaso Na presença do estímulo as corridas ficam mais longas com menos cambalhotas na direção do estímulo PELOS e FÍMBRIAS • Particularmente: bactérias Gram negativas • Finas, ocas, retas: 3- 10 nm de • nº : 1 a centenas • PILINA (proteína) • Penetram na parede celular sem estrutura de ancoragem • Presença: em algumas bactérias • Camada de material viscoso, aparece como um halo (colorações), solúvel em água • Composição: polissacarídeos (homo/ polissacarídeos), polipeptídicas malha ou rede de fios finos • Cápsula: organizado, acoplado firme/e à PC. • Camada limosa: desorganizado, acoplado frouxa/e à PC. • Função: aderência, protege contra o dessecamento temporário, reservatório de alimentos, evitam a lise e a adsorção da cél. por bacteriófagos (vírus), protegem da fagocitose, identificação • Praga na indústria: lodo GLICOCÁLICE Externa à parede celular Confere patogenicidade à bactéria Resistência ao hospedeiro CÁPSULA • Estrutura rígida • Previne a expansão e rompimento • Essencial para o crescimento e divisão celular • Estrutura não homogênea • Difere espessura, composição dependendo do moo ajudam na classificação • Peptideoglicano (mureína)= N-acetilglicosamina(NAG) Ac.N-acetilmurâmico Peptídeo (4aa) + D-aa • Camada (mosaico) reticulada de proteínas - proteção • Função Forma, característica ao moo Barreira a substâncias Impede a evasão de enzimas Possibilita a entrada de substâncias PAREDE CELULAR GRAM- NEGATIVA GRAM- POSITIVA Parede Celular + finas (10-15 nm ) 20-25 nm + espessa Peptideoglicano < quantidade 5 - 10% Espaço periplasmático (m.citoplasmática e a m. externa) > quantidade 50% do peso seco da parede polissacarídeos-ác. Teicóicos (polímeros de glicerol e ribitol fosfatos) ajudam no transporte de íons positivos para dentro e para fora da célula e no armazenamento de fósforo Membrana externa Possuem Não possuem Membrana externa GRAM-NEGATIVA • Distingue as Bactérias Gram-Negativas das Gram-Positivas • Função: barreira seletiva • Estrutura em bicamada Fosfolipídeos Lipoproteína Proteínas Lipopolissacarídeo (LPSs): Lipídeo A (endotoxina) Cerne de polissacarídeo Antígeno O Representação esquemática comparando as estruturas das paredes de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas Coloração de Gram Único Circular Altamente enovelado DNA de fita dupla sem histonas CROMOSSOMO DNA enovelado extra-cromossomal Replicação autônoma Vantagem a bactéria Genes Resistência a antibióticos Tolerância a metais pesados Síntese de Toxinas Enzimas PLASMÍDIOS Síntese protéica Espalhados ou aderidos a membrana 2 subunidades Subunidade menor (30S) Subunidade maior (50S) Importância: tratamento antimicrobiano que atuam nos ribossomos. 70S RIBOSSOMOS Permeabilidade seletiva e liberação de metabólitos Ausência de esteróis Constituída de bicamada lipídica MEMBRANA CITOPLASMÁTICA Invaginações MC • Centrais/periféricos • Próximos MC/profundos Divisão: profundos e centrais Produção enzimas Papel de mitocôndrias MESOSSOMOS Esporos Formado no interior da célula Pode permanecer latente por longos períodos Resistente ao calor, dessecação Formado quando os nutrientes estão escassos Formas latentes de microrganismos procariotos Cistos Formas latentes, parede espessa Não apresentam alta resistentes ao calor Ex. Azotobacter
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