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MORFOLOGIA E ESTRUTURA BACTERIANA Disciplina de Microbiologia e Imunologia Veterinária Profa. Dra. Lisiane de Almeida Martins UNIPAR Forma – tamanho – arranjo - estrutura Tamanho • 0,2 a 2,0 m • Tamanho da bactéria – semelhante ao da mitocôndria e cloroplasto. Forma e arranjo: Cocos: arredondadas – isolados: Micrococus ureal Pares (diplococos): Neisseria meningitidis Cadeias (estreptococos): Streptococus pyogenes • Cachos (estafilococos): Staphylococcus aureus • Bacilos: (diplobacilos ou estreptobacilos) A maior parte apresenta-se como bacilo isolado. • Bactérias espiraladas: podem ter uma ou mais espirais • Vibriões - corpo rígido como vírgulas: Vibrio cholerae • Espiroquetas - corpo flexível • Espirilos - forma de um saca-rolha: Leptospira Leptospira sp. VISUALIZAÇÃO • Como os micro-organismos são transparentes, utiliza-se métodos de coloração Método de Gram • Esfregaço bacteriano - fixado pelo calor - cristal violeta, lugol, álcool e fucsina. Gram positiva: apresentam-se de cor roxa Gram negativa: apresentam-se de cor vermelha COLORAÇÃO DE GRAM ESTRUTURA DA CÉLULA BACTERIANA ESTRUTURAS Essenciais (E) Não Essenciais (NE) –Externas Superficiais: Cápsula (NE), Parede Celular (E), Fímbria ou Pili (NE), Flagelo (NE) e membrana plasmática (E) – Internas citoplasmáticas: Nucléolo (E), ribossomos (E), Mesossomo (E), Grânulos citoplasmáticos (NE), Esporos (NE) 1. MEMBRANA PLASMÁTICA MEMBRANA PLASMÁTICA • 8 nm de espessura. • Vital para a bactéria • Semelhante a da célula eucariótica • Lipoprotéica: 60% de proteínas e 40% de fosfolipídeos MEMBRANA PLASMÁTICA Funções: • Produção de energia e fosforilação oxidativa (presença de citocromos e enzimas) • Biossíntese • Sítio de quimioreceptores • Liberação de secreções • Transporte de solutos: seletividade e excreção de substâncias Uniport Cotransport - sinport ou Antiport Transporte pela membrana •Transporte Ativo: Ex: transporte de maltose em E. Coli •Translocação em grupo: alterada quimicamente Acúmulo de solutos nas concentrações necessárias Mesossomos Invaginações múltiplas da membrana – Septal: possui papel na divisão celular – Lateral: maior atividade respiratória ou fotossintética Mesossomos 2. PAREDE CELULAR 2. PAREDE CELULAR • Manutenção da forma bacteriana • Papel importante na divisão celular como primer para sua própria biossíntese • Morfologia e Citologia Bacteriana • Função: protege contra a lise osmótica e dá forma a bactéria (protegendo contra danos mecânicos). • Composição química: estrutura rígida composta de PEPTIDEOGLICANO. • O peptideoglicano é formado por um arcabouço composto de uma alternância de N-acetil-glicosamina (NAG) e ácido N-acetilmurâmico (NAM) com cadeias laterais de tetrapeptídeos Bactérias Gram positivas (G+) Bactérias Gram positivas (G+) • Possuem peptideoglicano espesso: 90% do peso seco • Ácidos TECÓICOS - importantes adesinas e antígenos de superfície. • As propriedades do ácido tecóico são: » facilitar a ligação e a regulação da entrada e saída de cátions da célula; » regular a atividade de autolisinas durante o processo de divisão celular » constituir sítios receptores para bacteriófagos » servir como sítio de ligação com o epitélio do hospedeiro » constituir importantes antígenos celulares. Bactérias Gram negativas (G-) Bactérias Gram negativas (G-) • Peptideoglicano (5 a 10 % do peso seco) e membrana externa. • O espaço que separa a membrana citoplasmática da membrana externa é chamado de espaço periplasmático. • Composição da membrana externa: 20 a 25 % de fosfolípides, 30% de LPS e 45 a 50% de porinas. • Não possuem ácido tecóico. Bactérias Gram negativas (G-) • LPS: função protetora. É constituído de duas frações: • porção polissacarídeo (Ag O – para sorotipagem) • porção lipídica: Lipídeo A (exerce o efeito tóxico) Bactérias Gram negativas (G-) As principais proteínas presente na membrana externa são: 1. Porinas (formam poros para a passagem de solutos) 2. Proteínas de membranas externas (transporte de solutos, além de funcionarem como receptoras de fímbrias sexuais) 3. Lipoproteínas (função estrutural). • Carga positiva proveniente de polissacarídeos - fator importante na evasão das células fagocitárias • Constitui uma barreira adicional à entrada de algumas substãncias como antibióticos, lisozima, detergentes, metais pesados, sais biliares, enzimas digestivas e alguns corantes. 3. CÁPSULA 3. CÁPSULA • Material polimérico extracelular (rede frouxa de fibrilas ao redor da célula) • Camada que fica ligada à parede celular • É produzida pela própria bactéria • Composta de polissacarídeos (maioria) e polipeptídeos (Bacillus anthracis) • Função no hospedeiro: fator de virulência (impede a fagocitose) e facilita a aderência • Função no ambiente: Protege a bactéria contra a dessecação • É antigênica (Ag K – no caso da Salmonella: Ag Vi) 3. CÁPSULA – Funções: • Reservatório de água e nutrientes; • Aumento da capacidade invasiva de bactérias patogênicas • Aderência: receptores específicos para ligação com outras superfícies (biofilmes) • Aumento da resistência microbiana a biocidas; • Produção industrial de SPE, utilizado como espessante de alimentos, tintas, etc. 4. FLAGELO • Apêndice filiforme • Função: motilidade • É mais comprido que a célula • Origina-se da membrana plasmática • Composição química: flagelina • Apresenta estrutura oca • É antigênico: Ag H • Velocidade: 300 µm/s 4. FLAGELO Cápsula Basal – Gancho - Haste Monotríquio (Ex: Pseudomonas) Lofotríquio (Ex: Spirilum) Peritríquio (Ex: E. coli, Salmonella sp). 5. PILI OU FÍMBRIAS 5. PILI OU FÍMBRIAS • Freqüentes em Gram negativas • Mais fino e curto que os flagelos • Composição: protéica – Pilina • Função: dividida em duas categorias: • Pili comuns - aderência da bactéria à célula - simbiônticas: bacilos que fazem a degradação da celulose no rúmen de ruminantes - patogênicas: no caso da E. Coli - recebem o nome de adesinas • Pili sexuais: recombinação genética (conjugação). 6. Ribossomos • Síntese protéica • Dividido em unidade 30S e 50S • Polissomos: cadeias de ribossomos – indicam célula ativa • Encontram-se dipersos no citoplasma. 7. DNA Bacteriano • Fita única, circular • Compactado (DNA girase) 8. Plasmídeo • Elementos genéticos extra cromossômicos • Replicação independe do DNA • Dispensáveis ao crescimento – Porém conferem vantagens • Fatores sexuais: Fator F (conjugação) • Fatores de resistência a antibióticos: Fator R 9. Grânulos Citoplasmáticos • Armazenamento de solutos • Bacillus: armazena C na forma de lipídeo • Coliformes: armazenam C na forma de glicogênio, amido • Redutoras de Sulfato: armazenam S • Corinebacterium: armazenam P 10. Vacúolos Gasosos • Encontrados no citoplasma de organismos que vivem flutuando em lagos ou mares. 11. Esporos Bacterianos • São estruturas formadas por algumas espécies de G+ (Clostridium e Bacillus) • Podem sobreviver sob extremo calor, ausência de água e presença de radiação e substâncias químicas tóxicas. • Representam formas de resistência• Esporulação: série de transformações Duplicação do DNA e separação para os lados. 11. Esporos Bacterianos Camadas do esporo: • Cerne (onde esta o DNA) • Parede (peptideoglicano) • Córtex (peptideoglicano) • Capa (semelhante a queratina) • Exósporo (desidratado e com dipicolinato de cálcio).
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