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Citologia bacteriana Introdução à Microbiologia Micro – pequeno, minúsculo Bio – vida, organismo Logia – tratado, estudo “Ciência que estuda os microrganismos invisíveis ao olho nu ” Bactérias – Fungos – Protozoários – Algas - Vírus Histórico • 1674 , o Holandês Anton van Leeuwenhoek • Passatempo polir lentes Microscópio de uma única lente Observou e desenhou os organismos – “animáculos” Royal Society of London bactérias e protozoários Bases da microbiologia Taxonomia & Nomenclatura Carl von Linnaeus – 1735 Sistema binominal e latinizado Gênero – primeiro nome e inicia-se com letra maiúscula espécie – binominal Taxonomia Objetivo - Classificar um organismo vivo de acordo com características similares; - Estabelecer a relação entre grupos e diferenciá-los; - Propiciar a comunicação efetiva entre bacteriologistas e profissionais; Nomenclatura: Itálico, ou quando escrito = grifado Ex: Homo sapiens ou Homo sapiens Candida albicans ou Candida albicans abreviado : H. sapiens ou H. sapiens C. albicans ou C. albicans - Treponema pallidum var. pallidum = sífilis - Salmonella enterica var. arizonae = salmonelose Classificação dos organismos • Bactéria (do latim, bakteria) Christian Gottfried Ehrenberg -1828 • Organismo unicelular – procarionte – (grego = pré-núcleo) • 1978, Carl Woese – sistema de classificação com base na organização celular: Eubacteria, Archaea, Eukarya Classificação dos organismos Morfologia bacteriana Cocos Células esféricas ou ovaladas. Ex: Neisseria sp., Streptococcus sp. Bacilos: Células cilíndricas alongadas (bastonetes). Ex: Mycobacterium sp. Morfologia bacteriana Espirilos Bactérias espiraladas. Espiroquetas possuem corpo flexível espiralados: movimento ondulante “saca-rolhas”. Treponema sp. e Borrelia sp. Morfologia bacteriana Vibriões: Víbrios - bastonete curvo ou forma de vírgulas. Vibrio sp Morfologia bacteriana Cocos Dependendo do plano e número de divisões, as células podem ficar unidas umas às outras Ex:. a) em cadeia: estreptococos b) aos pares: diplococos c) grupos de quatro: tétrades d) unidos em forma de cubo com oito bactérias: sarcinas e) vários planos: cacho – estafilococos Cocos Streptococcus sp Cocos Diplococos Streptococcus pneumoniae Cocos Tétrades Cocos Sarcinas Cocos Dividem-se em vários planos permanecendo agrupados formando cachos. Ex: Estafilococos EstreptobacilosDiplobacilos Bacilos quanto ao arranjo Os bacilos se dividem ao longo de seu eixo curto Bacilo único Diplobacilo Estreptobacilo A célula procariótica CÉLULA PROCARIÓTICA Estruturas internas • Cromossomo haplóide = nucleóide • Única molécula circular longa de DNA de fita dupla aderido à membrana citoplasmática (mesossoma) • Ausência de carioteca • Informação genética Estruturas internas Plasmídio • Pequena molécula de DNA – fita dupla auto-replicantes circulares - 5 a 100 genes; • Não são cruciais à bactéria: são extracromossômicos; • Pode ser retirado das células, inserir-se um gene de estudo e recolocado na bactéria. Vantagens: importante na engenharia genética para transporte de genes, resistência aos antibióticos, tolerância a metais tóxicos, produção de toxina, síntese de enzima. Estruturas internas Ribossomos • Síntese protéica • Dezenas de milhares – aspecto granulado ao citoplasma • Antibióticos fixam-se às subunidades e interferem na síntese protéica Estruturas internas à parede celular • Grânulos de reserva Grânulos de armazenagem, e reserva, compostos por polissacarídeos, lipídeos, e outros compostos. • Base para identificação: Grânulos metacromáticos (ou de volutina) (fosfato inorgânico) se coram em vermelho com corante azul (Corinebactérias). Corynebacterium diphtheriae Estruturas internas • Mesossomos • Invaginação da membrana celular ou simples dobras • Funções: papel na divisão celular, aderência do cromossomo e enzimas respiratórias, esporulação, ou artefatos. • Aumentar superfície membrana Estruturas internas à parede celular Citoplasma • Constituição – 80% de H2O proteínas, carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos. • Espesso, aquoso, semitransparente e elástico • Estruturas: DNA, ribossomos e grânulos de reserva • Não possui um citoesqueleto típico dos eucariotos Membrana plasmática Caudas apolares (ácido graxo) Membrana plasmática • Reveste o citoplasma; possui camada dupla de fosfolipídeos, além de proteínas e enzimas. • Permeabilidade seletiva (Sítio de ação de antimicrobianos, álcoois, compostos de amônio quaternário (desinfetantes)causando a morte celular). Transporte passivo: difusão simples, facilitada e osmose Transporte ativo: de fora para dentro, gasto de energia ATP. • Transporte de elétrons e fosforilação oxidativa em bactérias anaeróbias. • Receptores quimiotáxios e sensoriais; • Enzimas de biossíntese de parede celular Parede celular • Parede celular • Confere forma e rigidez às bactérias • Função: prevenir ruptura pela pressão da água dentro para fora (pressão osmótica). • Importância clínica: resistência e presença de endotoxinas e antígenos • Composição química da parede = diferenciar grupos bacterianos • Gram-positivo e Gram-negativo Hans Christian Joachim Gram • Médico bacteriologista e farmacologista dinamarquês • Berlim 1884 - observou que bactérias tratadas com diferentes corantes, adquiriam cores diferenciadas. “Método de Gram” Hans Christian Joachim Gram 1853-1938 Diferenças entre Gram positivo e Gram negativo Cristal violeta Lugol Álcool Fucsina Gram + Gram - Coloração de Gram Violeta de cristal 1 minuto Lugol (iodo) 1 minuto Álcool 30-60 segundos Safranina 30-60 segundos dH2O dH2O Bactérias Gram-positivas Parede celular Rede de macromoléculas: • Peptideoglicano (mucopeptídeo) - ácidos teicóicos = especificidade antigênica da parede e identificação laboratorial. - ácido teicurônico (escassez fosfato) - ácido lipoteicóico (membrana) • Polissacarídeos : manose, galactose, arabinose, etc.. Bacilos Gram positivos Cocos Gram positivos Bactérias Gram-negativas Parede celular • Delgada camada de peptídeoglicano; • Possuem uma Membrana externa: lipoproteínas, lipopolissacarídeos (LPS) (endotoxina inespecífica) e fosfolipídeos. • evasão da fagocitose e ação do complemento • Barreira para: antibióticos, enzimas digestivas, detergentes, sais biliares e certos corantes. • Porinas, formam canais que levam nutrientes (compostos hidrofílicos de baixo PM: açucares, íons, aas). Bactérias Gram-negativas • LPS : - Polissacarídeo O atuam como antígenos; - Lipídio A (endotoxina) – patogenicidade da célula bacteriana - destruição das hemácias, febre e diarréia; - algumas bactérias apresentam o LOS (lipooligossacarídeos): LPS com glicolipídeos peculiares. • Espaço periplasmático: espaço entre membranas externa e interna, contém enzimas e proteínas de transporte; Bacilos Gram negativos Cocos Gram negativos Paredes celulares atípicas • Não formam parede celular = pleiomórficas. • Filamentos semelhantes a fungos (Myco) • Membrana plasmática = esteróis • Aeróbios e anaeróbios facultativos • Devido ao seu tamanho 0,1 a 0,25 m passam por filtros bacterianos Gênero Mycoplasma Estruturas externas à parede celular • Cápsula: polissacarídeo bem condensado e delimitado • Glicocálice – polissacarídeo viscoso, gelatinoso e frouxo • Permiteadesão a superfícies, impede ressecamento e fornecer nutrientes • Proteção contra fagocitose • Fator de virulência • Antígeno de superfície • Streptococcus mutans (esmalte dentário: glicocálice à partir de sacarose) • Enzimas presentes na superfície sintetizam estas estruturas. Estruturas externas à parede celular Flagelos • Apêndices filamentosos – proteína flagelina (helicoidal) atua como antígeno (H) diferenciação de sorovares. • 50 antígenos H para E. coli • Motilidade – rotam para empurrar a bactéria • Vantagem: mover-se em direção a um ambiente favorável ou não = taxia Monotríquio Anfitríquio Lofotríquio Peritríquio Flagelos peritríquios Endoflagelo bacteriano • Filamentos axiais • Similares aos flagelos • Enovelam em torno da célula • Espiroquetas • Movimento de saca-rolhas • Treponema, Leptospira, Borrelia Estruturas externas à parede celular • Fímbrias Estruturas semelhantes a pêlos Função: aderência à superfície Variam em números • Pili : mais longos – um ou dois por célula • Transferência de DNA – conjugação bacteriana • Ambas: proteína pilina e adesina Estruturas externas à parede celular Neisseria gonorrhoeae • Conjugação bacteriana Mecanismo pelo qual a informação genética é transferida de uma bactéria para outra via plasmídeo que é replicado e transferido para a célula receptora Célula F- Célula F+ Célula F- Estruturas externas à parede celular Endosporos bacterianos • Estágio de resistência formado no interior de certas bactérias Gram-positivas, em condições adversas do meio, como perdas nutricionais (carbono, nitrogênio e água); • Formas de resistência: calor, falta de água, e agentes físicos e químicos; • Importância clínica e bromatológica; • Esporulação (esporogênese), germinação (ativação, iniciação e crescimento); • Ex: bactérias dos gêneros: Clostridium e Bacillus. Forma vegetativa Endósporo
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