Unidade 3 Citologia Microbiana

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Citologia Microbiana
Renata Melgaço Gonçalves
O que são Células??
A célula é uma estrutura típica microscópica comum a todos os seres vivos.
Com os avanços da microscopia eletrônica na década de 1940, foi possível a visualização de muitas estruturas da célula que seria impossível no microscópio ótico.
Estrutura das células
Todas as células vivas podem ser classificadas em dois grupos: procarióticas e eucarióticas, com base em certas características funcionais e estruturais.
Em geral, os procariotos são estruturalmente mais simples e menores que os eucariotos. 
#Bactérias
MORFOLOGIA BACTERIANA
 As células bacterianas são caracterizadas morfologicamente pelo seu tamanho, forma e arranjo.
*Tamanho
- As bactérias são invisíveis a olho nu.
- Variam de 0,3 por 0,8 μm até 10 por 25 μm.
As espécies de maior interesse médico medem entre 0,5 a 1,0 μm por 2 a 5 μm.
*μm - micrômetro 
 Forma e arranjo das células bacteriana
COCOS
• Diplococos (aos pares)
• Estreptococos (em cadeia)
• Estafilococos (em cacho)
• Tétrade (grupo de 4)
• Sarcina (grupo de 8)
BACILOS
• Diplobacilos (aos pares)
• Estreptobacilos (em cadeia)
• Paliçada (alinhados lado a lado)
• Cocobacilos (semelhante ao cocos)
ESPIRALADAS
• Vibriões
• Espirilo (forma de saca-rolhas)
• Espiroquetas (corpo flexível)
COCOS
*Micrococcus
* Neisseria
* Streptococcus
* Staphylococcus
* Enterococcus
* Lactococcus
* Streptococcus pneumoniae- Faz parte da flora normal da orofaringe. Quando migram para corrente sanguínea e pulmão, causam infecção.
* Staphylococcus aureus- Faz parte da flora normal dos seres humanos. Encontrado principalmente nas narinas, garganta, pele da axila e virilha. Quando atinge áreas estéreis, leva a infecção.
* Enterococcus faecalis- Faz parte da flora intestinal normal dos seres humanos. Pacientes que apresentam imunidade baixa, podem desenvolver infecção nas vias urinárias, principalmente.
BACILOS
*Enterobacteriaceae
*Bacillus
*Clostridium
*Corynebacterium
*Lactobacillus
* Clostridium perfringens- Causa intoxicação alimentar através da contaminação de carne com esporos bacterianos, que quando ingerido, atinge o intestino delgado e grosso, onde liberam sua enterotoxina.
* Clostridium botulinum- Causa intoxicação alimentar, mas provoca diarréia. A toxina botulínica é uma neurotoxina, que atua bloqueando a transmissão de impulsos nervosos aos músculos. Os músculos não se contraem mais e a pessoa sofre paralisia.
ESPIRAIS
* Spirillum
* Treponema
* Leptospira
* Campylobacter
* Vibrio
* Leptospira interrogans- A bactéria é excretada na urina do hospedeiro (animais) e pode sobreviver em águas por longos períodos. O ser humano é infectado quando a bactéria penetra no organismo por arranhões ou lesões na pele. Pode causar febre, calafrios, podendo levar a falência do fígado (icterícia).
* Vibrio cholerae- A bactéria é ingerida por meio de alimentos e água e adere a mucosa do intestino delgado, liberando toxinas. Pode causar vômitos e diarreia. O paciente pode desidratar, evoluir para choque e morrer.
CITOLOGIA BACTERIANA
O tamanho, a forma e o arranjo das bactérias constituem sua morfologia grosseira, sua aparência externa.
A observação interna das estruturas celulares dá-nos uma idéia de como a bactéria funciona no ambiente. 
CITOLOGIA BACTERIANA
 Estrutura da Célula Bacteriana e
suas Funções
1. Estruturas externas à parede celular:
- cápsula
- flagelo
- pili
fímbria 
2. Parede celular
3. Estruturas internas à parede celular
- membrana citoplasmática
- região nuclear
- estruturas citoplasmáticas
 
 Flagelos
são organelas especiais de locomoção;
constituídas por uma estrutura protéica denominada flagelina;
 formada por longos filamentos delgados e ondulados que partem do corpo da bactéria e se estendem externamente à parede celular. 
 Flagelos
Um flagelo tem três partes: o corpo basal (estrutura composta por vários anéis que ancora o flagelo à membrana citoplasmática), gancho e filamento helicoidal. 
Flagelos
As bactérias recebem denominações de acordo com a distribuição dos flagelos:
Flagelos
O flagelo propulsiona a bactéria através do líquido. O método exato do movimento é desconhecido. 
FIMBRIAS E PILI
São apêndices semelhantes aos flagelos, porém mais curtos, mais retos e mais finos.
 
São mais usados para fixação e transferência de DNA do que na motilidade. 
Essas estruturas, consistem em uma proteína denominada pilina, são divididas em dois tipos:
 fimbrias 
pili. 
Possuindo funções muito diferentes.
fímbrias
podem ocorrer nos polos da célula bacteriana, ou podem estar homogeneamente distribuídas em toda a superfície da célula. Podem variar em número, de algumas unidades a muitas centenas por célula.
Têm uma tendência a se aderir umas as outras e as superfícies. 
As fimbrias de bactérias Neisseria gonorhoeae (o agente causador da gonorreia) auxiliam o micróbio a colonizar as membranas mucosas e uma vez que a colonização ocorre, as bactérias podem causar doenças.
normalmente são mais longos que as fimbrias, e há apenas um ou dois por célula. 
Estão envolvidos na mobilidade celular e na transferência de DNA. 
Pili F => relacionado com a transferência de material genético durante a conjugação bacteriana (pili sexual)
pili (singular: pilus) 
Cápsula
Muitas bactérias apresentam, externamente à parede celular, uma camada viscosa denominada cápsula que constitui uma forma de proteção da bactéria contra as condições externas desfavoráveis. 
Cápsula
pode ser evidenciada com a ajuda de métodos especiais de coloração. 
Geralmente as cápsulas são de natureza polissacarídea (carboidratos), embora também possam ser constituídas por polipeptídeos (aminoácidos). 
A cápsula está relacionada com a virulência da bactéria pois confere resistência à fagocitose, de modo que, em uma mesma espécie, as amostras capsuladas são mais virulentas que as não capsuladas.
 Parede Celular
- Estrutura complexa, semirrígida, responsável pela forma das bactérias (cocos, bacilos...).
- Circunda a membrana plasmática.
- Protege a bactéria das condições adversas do ambiente externo.
- Mantém a pressão osmótica intrabacteriana.
PENICILINA:
• Interfere nos peptideoglicanos.
• Enfraquece a parede celular.
• Ruptura da MP.
• Perda de citoplasma.
Devido as propriedades da parede celular, as bactérias podem ser divididas em dois grandes grupos:
Composição química diferente entre as espécies bacterianas:
• Bactérias Gram-positivas
• Bactérias Gram-negativas
Parede Celular
 
Gram Positivas:
Possuem uma quantidade maior de peptideoglicano em sua parede celular, o que torna a parede dessas bactérias mais espessa e rígida do que a das bactérias Gram negativas. 
Além desta macromolécula, encontramos os ácidos teicóicos, responsáveis por formar até 50% da massa seca da parede celular.
 Gram Negativas: 
- A parede celular dessas bactérias é menos espessa e elas são mais complexas do que as Gram positivas por apresentarem uma membrana externa cobrindo a fina camada de peptídeoglicano. 
- Espaço periplasmático ou periplasma – separa a MP e ME.
 
 Gram Negativas: 
A membrana externa é o que distingue as bactérias Gram negativas, e serve como fator importante na evasão destas bactérias à ação de células fagocitárias durante a invasão a um hospedeiro. 
 Gram Negativas: 
A estrutura da membrana externa é composta por fosfolipídios, lipoproteínas e lipopolissacarídeos (LPSs). Os lipopolissacarídeos estão localizados exclusivamente na camada externa da membrana, enquanto que os fosfolipídeos estão presentes quase completamente na camada interna. 
 Gram Negativas:
Os LPSs são compostos por três segmentos ligados covalentemente: 
 lipídeo A, firmemente embebido na membrana; 
(2) cerne do polisssacarídeo, localizado na superfície da membrana; 
(3) antígenos O, que são polissacarídeos que se estendem como pêlos a partir da superfície da membrana em direção ao meio circundante. 
	
 Gram Negativas: 
 Gram Negativas: 
	
	A porção lipídica do LPSs é também conhecida como endotoxina e pode atuar como um veneno, causando febre, diarréia, destruição das células vermelhas do sangue e um choque potencialmente fatal.
 PAREDE CELULAR–
 Mecanismos de coloração de gram
COLORAÇÃO DE GRAM
*1884: Hans Christian Gram:
- Usa sequências de coloração
- Dois grupos bactérias: Gram Positivas e Gram Negativas
 
1. Um esfregaço fixado pelo calor é recoberto com um corante púrpura (cristal violeta). Uma vez que a coloração púrpura impregna em todas as células, ela é denominada coloração primária.
2. O corante púrpura é lavado e o esfregaço é recoberto com iodo (lugol). Quando o iodo é lavado, ambas as bactérias gram-positivas e gram-negativas aparecem em cor violeta ou púrpura.
3. A seguir, a lâmina é lavada com álcool. Essa solução é um agente descolorante, que remove o púrpura das células de algumas espécies, mas não de outras.
• Desidratação dos PTG nas Gram+
• Dissolve a membrana externa nas Gram -
PAREDE CELULAR–
Mecanismos de coloração
4. O álcool é lavado, e a lâmina é então corada com safranina (fucsina), um corante vermelho. O esfregaço é lavado novamente, seco com papel e examinado microscopicamente.
• Gram-positivas: arroxeadas
• Gram-negativas: avermelhadas.
PAREDE CELULAR–
Mecanismos de coloração
VI LULU ALI A FUMA.
PARA DESCONTRAIR!!
Cristal de violeta
Fucsina
Água
Lugol
Álcool
PAREDE CELULAR–
Mecanismos de coloração
BACTÉRIAS GRAM-POSITIVA
Staphylococcus aureus
BACTÉRIAS GRAM-POSITIVA
Staphylococcus aureus
Faz parte da flora normal dos seres humanos;
É encontrado nas narinas, garganta, pele da axila, da virilha e do umbigo, onde vive inifensivamente.
A INFECÇÃO OCORRE QUANDO ELE ATINGE ÁREAS NORMALMENTE ESTÉREIS. 
BACTÉRIAS GRAM-NEGATIVA
Escherichia coli
BACTÉRIAS GRAM-NEGATIVA
Escherichia coli
São encontradas como habitantes normais do intestino de gado, carneiro, cabra, gatos e cães.
A doença ocorre quando seres humanos ingerem bebidas ou alimentos contaminados.
E. coli fermenta lactose no intestino humano Responsável pela flatulência
MEMBRANA PLASMÁTICA OU CITOPLASMÁTICA OU LIPOPROTÉICA
Composta por: 60% de proteína e 40% de uma camada fosfolipídica (lipídios que contêm ácido fosfórico)
Os ácidos graxos dos lipídios são responsáveis pela condição hidrofóbica (meio interna) e hidrofílica (meio externo)
MEMBRANA PLASMÁTICA OU CITOPLASMÁTICA
MEMBRANA PLASMÁTICA OU CITOPLASMÁTICA: FUNÇÃO
* Permeabilidade seletiva (funciona como uma barreira osmótica)- Mantendo a concentração de metabólitos dentro da célula:
Transporte ativo: a substância se liga a um ou mais carregadores da membrana que a transportam para o interior da célula. A fonte de energia utilizada é o ATP.
Translocação: a substância é alterada quimicamente durante a passagem pela membrana.
MEMBRANA PLASMÁTICA OU CITOPLASMÁTICA: FUNÇÃO
* Compartimentalização (Separação do meio interno (citoplasma) do meio externo; 
* Secreção de macromoléculas, como toxinas;
* Duplicação de DNA por proteínas localizadas na membrana plasmática;
* Respiração celular;
* Metabolismo.
MEMBRANA PLASMÁTICA OU CITOPLASMÁTICA
Mesossomos
 
Os mesossomos são invaginações da membrana citoplasmática. Eles podem colocar-se próximos à membrana citoplasmática ou afundar-se no citoplasma. 
Septal: parecem estar ligados ao material nuclear da célula estando envolvidos na replicação de DNA e na divisão celular. 
Lateral: Confere a célula maior atividade respiratória ou fotossintética.
 Estruturas Celulares Internas
Área Citoplasmática:
Citoplasma: em qualquer célula, o citoplasma tem em torno de 80% de água, ácido nucléicos, proteínas, carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos, compostos de baixo peso molecular e partículas com várias funções. Esse fluido denso é o sítio de muitas reações químicas. 
 Ribossomos: Responsável pela síntese proteica, composta de RNA (60%) e proteína (40%). 
 Grânulos de reserva (Inclusões): Apresenta função quase sempre de substância de reserva.
 Estruturas Celulares Internas
Área nuclear:
Nucleóide (falso núcleo): as bactérias apresentam um cromossomo circular constituído por uma única molécula de DNA não delimitado por membrana nuclear. O cromossomo bacteriano contém todas as informações necessárias à sobrevivência da célula e é capaz de auto-duplicação. 
 Estruturas Celulares Internas
Área nuclear:
 Plasmídeo: algumas bactérias possuem moléculas menores de DNA, também circulares, cujos genes não codificam características essenciais, porém muitas vezes conferem vantagens seletivas à bactéria que as possuem. Essas moléculas são capazes de auto-duplicação independente da replicação do cromossomo, e podem existir em número variável no citoplasma bacteriano. 
#Fungos
 Em contraste com as células bacterianas, as fungo células fúngicas apresentam: 
* Complexo citosol que contém: Microvesículas, microtúbulos, ribossomas, mitocôndrias, aparelho de Golgi, núcleos, retículo endoplasmático de membrana dupla e outras estruturas.
Ribossomos: Composta de RNA ribossômico e proteína tem como função síntese protéica. 
*Retículo endoplasmático: Membrana em forma de rede que encontra-se distribuída por toda célula fúngica. Tem por função geral transporte de substância no meio da célula.
*Retículo endoplasmático: 
A membrana do RE rugoso é contínua com a membrana nuclear e normalmente se dobra em uma série de sacos achatados. A superfície exterior do RE rugoso é salpicada de ribossomos, o local da síntese proteica. Dessa forma, o RE rugoso é uma fabrica para a síntese de proteínas. 
R.E.R
Presença de Ribossomo
Síntese proteica
Produção de proteína
*Retículo endoplasmático: 
O RE liso se estende a partir do RE rugoso. Diferente do RE rugoso, o RE liso não possui ribossomos na superfície externa de sua membrana. Embora não sintetize proteínas, o RE liso:
Realiza a produção de substância lipídicas (Substâncias gordurosas). 
Sintetiza esteróides, como o estrogênio e a testosterona (Derivados do colesterol Considerado lipídeos). 
Nas células hepáticas, as enzimas do RE liso ajudam a liberar a glicose na corrente sanguínea e a inativar ou detoxificar drogas e outras substancias potencialmente nocivas (p. ex., o álcool, ATB). 
*Aparelho de Golgi: Responsável pela produção de polissacarídeos (Carboidratos) e produção de lisossomos (Responsável pela digestão celular).
*Lisossomos: Membrana plasmática com presença de enzimas digestivas Digestão intracelular
DIGESTÃO CELULAR
AUTOFÁGICA: Organela digere algo que veio de dentro da célula.
Ex: Renovação de estruturas
- Organela dentro da célula perde a função (mitocôndria morta), é transportada do C.G até o lisossomo, onde ocorre a digestão celular.
HETEROFÁGICA: Organela digere algo que veio de fora da célula.
- Células do sangue fagocita algo que precisa ser digerido. Essa digestão é feita pelo lisossomo.
Mitocôndrias: Sítio da fosforilação oxidativa (via metabólica que utiliza energia libertada pela oxidação de nutrientes de forma a produzir trifosfato de adenosiva (ATP). O processo refere-se à transformação do ADP em ATP.
*Núcleo: Contém o genoma fúngico, composto por uma fita dupla de DNA (ácido desoxirribonucleico). A membrana nuclear é de natureza lipídica.
*Nucléolo: Encontra-se dentro
do núcleo e contém DNA, RNA (ácido ribonucleico) e proteínas.
*Parede celular: rígida de múltiplas camadas contendo quitina, glucano e outros polissacarídeos;
 Os fungos podem ser classificados: em:
Leveduras (Fermentação): Unicelulares, reprodução assexuada (brotamento ou fissão)
Colônias filamentosas: Multicelulares em forma de tubo (Hifas). 
O conjunto de hifas é chamado de micélio.
Fungos
Unicelulares: Leveduras
Multicelulares: Cogumelos
As Hifas podem ser: 
Septadas 
Contínuas: Não-septadas ou Cenocíticas
O micélio pode ser: 
Vegetativo: Sustentação e absorção;
Aéreo: Se projeta na superfície e da sustentação. Quanto ele está pronto para se propagar, é chamado de reprodutivo.
Estrutura das células
Identifique as três formas básicas das bactérias, identificando seus diferentes arranjos celulares.
2. Descreva a estrutura, composição química e as funções da membrana plasmática das células procariontes.
3. Quais são as principais diferenças estruturais entre as paredes celulares de bactérias gram-positivas e gram-negativas?
4. Listar as etapas na preparação da coloração de Gram, descrevendo a aparência das células gram-positivas e gram-negativas após cada etapa.