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14/08/2017 1 Células procarióticas e eucarióticas Profa. Dra. Deborah Moura Rebouças MICROBIOLOGIA Curso: Nutrição Conteúdo Células procarióticas: O tamanho, a forma e o arranjo das células bacterianas; Estruturas externas à parede celular; A parede celular; Estruturas internas à parede celular. Células eucarióticas: Componentes celulares 2 14/08/2017 2 Células procarióticas 3 Células eucarióticas 4 14/08/2017 3 Células procarióticas X eucarióticas PROCARIÓTICAS EUCARIÓTICAS 1. O DNA não está envolvido por uma membrana, e ele é um cromossomo de arranjo circular. (Existem exceções) 1. O DNA é encontrado no núcleo das células, que é separado do citoplasma por uma membrana nuclear, em cromossomos múltiplos. 2. O DNA não está associado com histonas, mas sim com outras proteínas. 2. O DNA é associado às proteinas cromossômicas histonas e às proteinas não histonas. 3. Não possuem organelas revestidas por membrana. 3. Possuem diversas organelas revestidas por membranas. 4. As paredes celulares quase sempre contêm o polissacarídeo complexo peptideoglicano. 4. As paredes celulares (em vegetais) são quimicamente simples. 5. Normalmente se dividem por fissão binária (Durante esse processo, o DNA é duplicado e a célula se divide em duas). 5. A divisão celular geralmente envolve mitose, na qual os cromossomos são duplicados e um conjunto idêntico é distribuído para cada um dos dois núcleos, de modo que haverá a produção de duas céulas idênticas. Bactérias e arquibactérias Plantas, animais, fungos, protozoários e algas 5 A CÉLULA PROCARIÓTICA 6 14/08/2017 4 O tamanho, a forma e o arranjo das células bacterianas Tamanho: varia de 0,2 a 2,0 μm de diâmetro e de 2 a 8 μm de comprimento Forma: •COCOS (forma esférica, significa frutificação) •BACILOS (em forma de bastão, significa bastonete) •ESPIRAL (forma curvada ou espiralada) 7 O tamanho, a forma e o arranjo das células bacterianas COCOS: geralmente são redondos, mas podem ser ovais, alongados ou achatados em uma das extremidades. Quando os cocos se dividem para se reproduzir, as células podem permanecer ligadas umas as outras. Tipos: Diplococos: permanecem aos pares após a divisão. Estreptococos: dividem-se e permanecem ligados uns aos outros em forma de cadeia. Tétrades: dividem-se em dois planos e permanecem em grupos de quatro. Sarcinas: dividem-se em três planos e permanecem unidos em forma de cubo, com oito bactérias. Estafilococos: dividem-se em múltiplos planos e formam agrupamentos tipo cacho de uva ou lâminas amplas. 8 14/08/2017 5 O tamanho, a forma e o arranjo das células bacterianas COCOS: 9 O tamanho, a forma e o arranjo das células bacterianas BACILOS: dividem-se somente ao longo de seu eixo curto; portanto, existe menor número de agrupamentos de bacilos que de cocos. A maioria dos bacilos se apresenta como bastonetes simples. Tipos: Diplobacilos: apresentam-se em pares após a divisão. Estreptobacilos: ocorrem em cadeias. Cocobacilos: parecidos com os cocos. 10 14/08/2017 6 O tamanho, a forma e o arranjo das células bacterianas BACILOS: 11 O tamanho, a forma e o arranjo das células bacterianas ESPIRAL: possuem uma ou mais curvaturas; elas nunca são retas. Vibrião: assemelham-se a bastões curvos. Espirilo: forma helicoidal, como um saca-rolha, e corpo bastante rígido. Espiroqueta: forma helicoidal e flexível. 12 14/08/2017 7 O tamanho, a forma e o arranjo das células bacterianas ESPIRAL: 13 Estruturas externas à parede celular GLICOCÁLICE FLAGELOS FILAMENTOS AXIAIS FÍMBRIAS PILI (Plural de Pilus) 14 14/08/2017 8 Estruturas externas à parede celular GLICOCÁLICE •Substância secretada na superfífie de procariotos. •É o termo geral usado para as substâncias que envolvem as células (revestimento de açúcar). •É um polímero viscoso e gelatinoso que está situado externamente à parede celular e é composto de polissacarideo, polipeptideo ou ambos. 15 Estruturas externas à parede celular GLICOCÁLICE Tipos: •Cápsula: quando a substância é organizada e está firmemente aderida à parede celular. Protegem as bactérias patogênicas da fagocitose pelas células do hospedeiro. •Camada viscosa: quando a substância não é organizada e está fracamente aderida à parede celular. •Substância Polimérica Extracelular (SPE): Um glicocálice que auxilia as células em um biofilme a se fixarem ao seu ambiente-alvo (como pedras em rios com correnteza rápida, raízes de plantas, dentes humanos, etc.) 16 14/08/2017 9 Estruturas externas à parede celular FLAGELOS •Longos apêndices filamentosos que propelem as bactérias. •Tipos: •Atríqueas: bactérias sem flagelos. •Peritríqueos: flagelos distribuídos ao longo de toda a célula. •Polares: flagelos distribuídos em um ou ambos os polos da célula. Tipos: Monotríqueos: um único flagelo em um polo Lofotríqueos: um tufo de flagelo na extremidade da célula Anfitríqueos: flagelos em ambas as extremidades celulares 17 Estruturas externas à parede celular FLAGELOS 18 14/08/2017 10 Estruturas externas à parede celular FLAGELOS Partes do flagelo: •Filamento: longa região mais externa que contém a proteína globular chamada flagelina. •Gancho: proteína onde o filamento está aderido. •Corpo Basal: ancora o flagelo à parede celular e à membrana plasmática. O movimento de um flagelo procariótico resulta da rotação de seu corpo basal e é similar ao movimento da haste de um motor elétrico. 19 Estruturas externas à parede celular FLAGELOS As bactérias gram-negativas contêm dois pares de anéis; o par externo está ancorado a várias porções da parede celular, e o par interno está ancorado à membrana plasmática. Nas bactérias gram-positivas, somente o par interno está presente. 20 14/08/2017 11 Estruturas externas à parede celular FILAMENTOS AXIAIS •Presentes nas espiroquetas, são feixes de fibrilas que se originam nas extremidades das células, sob uma bainha externa, e fazem uma espiral em torno da célula. •Possuem uma estrutura similar a dos flagelos. •Proporcionam movimento semelhante ao modo como um saca- rolhas se move através da rolha. 21 Estruturas externas à parede celular FILAMENTOS AXIAIS 22 14/08/2017 12 Estruturas externas à parede celular FÍMBRIAS •Apêndices semelhantes a pêlos, que são mais curtos, retos e finos que os flagelos. •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 às outras e às superficies. 23 Estruturas externas à parede celular FÍMBRIAS 24 14/08/2017 13 Estruturas externas à parede celular PILI •Apêndices semelhantes a pêlos, que são mais curtos, retos e finos que os flagelos. •Normalmente são mais longos que as fímbrias. •Há apenas um ou dois por célula. •Os pili estão envolvidos na mobilidade celular e na transferência de DNA. 25 A parede celular: definição •A parede celular de uma célula bacteriana é uma estrutura complexa, semirrígida, responsávelpela forma da célula. •A parede celular circunda a frágil membrana plasmática (membrana citoplasmática), protegendo-a e protegendo o interior da célula das alterações adversas do ambiente externo. 26 14/08/2017 14 A parede celular: funções •Previne a ruptura das células bacterianas quando a pressão da água dentro da célula é maior que fora dela. •Ajuda a manter a forma de uma bactéria. •Serve como ponto de ancoragem para os flagelos. 27 A parede celular: composição e características •Composta por PEPTIDEOGLICANA. •A peptideoglicana consiste em um dissacarídeo repetitivo ligado por polipeptídeos para formar uma rede que circunda e protege toda a célula. •A porção dissacarídica é composta de monossacarideos denominados N-acetilglicosamina (NAG) e ácido N-acetilmurâmico (NAM). 28 14/08/2017 15 A parede celular: bactérias Gram- positivas e Gram-negativas Gram-positivas: a parede celular consiste em muitas camadas de peptideoglicana, formando uma estrutura espessa e rígida. •Gram-negativas: a parede celular consiste em uma ou poucas camadas de peptideoglicana e uma membrana externa. Esta é composta por lipopolissacarideos (LPS), lipoproteínas e fosfolipídeos. 29 A parede celular: bactérias Gram- positivas e Gram-negativas 30 14/08/2017 16 A parede celular: Método de coloração de Gram 31 A parede celular: Método de coloração de Gram • Cristal violeta, o corante primário, cora as células gram-positivas e gram- negativas de púrpura, pois penetra no citoplasma de ambos os tipos celulares. •Quando o lugol, solução iodo-iodetada (o mordente), é aplicado, forma cristais com o corante que são muito grandes para escapar pela parede celular. •A aplicação de álcool desidrata a peptideoglicana das células gram-positivas para torna-la mais impermeável ao cristal violeta-iodo. •O efeito nas células gram-negativas é bem diferente; o álcool dissolve a membrana externa das células gram-negativas, deixando também pequenos buracos na fina camada de peptideoglicana, pelos quais o cristal violeta-iodo se difunde. 32 14/08/2017 17 A parede celular: Método de coloração de Gram •Como as bactérias gram-negativas ficam incolores após a lavagem com álcool, a adição de safranina (contracorante) torna as células cor-de-rosa. •A safranina fornece a cor contrastante à coloração primária (cristal violeta). •Embora as células gram-positivas e gram-negativas absorvam a safranina, a coloração rosa da safranina é mascarada pelo corante roxo-escuro previamente absorvido pelas células gram-positivas. 33 Bactérias Gram-positivas X Gram-negativas 34 14/08/2017 18 Membrana plasmática •A membrana plasmática (ou membrana interna) é uma estrutura fina situada no interior da parede celular, revestindo o citoplasma da célula. •Consiste principalmente de fosfolipídeos (bicamada lipídica) e proteínas (periféricas e integrais). •A função mais importante da membrana plasmática é servir como uma barreira seletiva através da qual os materiais entram e saem da célula, a chamada permeabilidade seletiva. •Muitos agentes antimicrobianos exercem seus efeitos na membrana plasmática. 35 Membrana plasmática 36 14/08/2017 19 Citoplasma •Substância da célula no interior da membrana plasmática. •Cerca de 80% do citoplasma são compostos de água, contendo principalmente proteínas (enzimas), carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos e compostos de peso molecular muito baixo. •As principais estruturas do citoplasma dos procariotos são: uma área nuclear (contendo DNA), as partículas denominadas ribossomos e os depósitos de reserva denominados inclusões. 37 Nucleóide •Normalmente contém uma única molécula longa e contínua de DNA de fita dupla, com frequência arranjada de forma circular, denominada cromossomo bacteriano. •Ao contrário dos cromossomos das células eucarióticas, os cromossomos bacterianos não são circundados por um envelope nuclear (membrana) e não incluem histonas. •Além do cromossomo bacteriano, as bactérias frequentemente contêm pequenas moléculas de DNA de fita dupla, circulares, denominadas plasmídeos. 38 14/08/2017 20 Ribossomos •Funcionam como locais de síntese protéica. •Os ribossomos são compostos de duas subunidades: proteína + RNA ribossômico (rRNA). •As subunidades de um ribossomo 70S: subunidade 30S, contendo uma molécula de rRNA + subunidade maior 50S, contendo duas moléculas de rRNA. •Vários antibióticos atuam inibindo a síntese protéica nos ribossomos procarióticos. 39 Inclusões •Depósitos de reserva dentro do citoplasma: •Grânulos metacromáticos •Grânulos polissacarídicos •Inclusões lipídicas •Grânulos de enxofre •Carboxissomos •Vacúolos de gás •Magnetossomos 40 14/08/2017 21 Endosporos •São células especializadas de “repouso” formadas quando os nutrientes essenciais se esgotam em certas bactérias gram- positivas. •Quando liberados no ambiente, podem sobreviver a temperaturas extremas, falta de água e exposição a muitas substâncias químicas tóxicas e radiação. •Esporulação ou esporogênese: processo de formação do endosporo dentro de uma célula vegetativa e que leva varias horas. 41 Endosporos 42 14/08/2017 22 A CÉLULA EUCARIÓTICA 43 Flagelos e cílios •São projeções usadas para a locomoção celular ou para mover substâncias ao longo da superfície celular. •Flagelos: projeções poucas e longas em relação ao tamanho da célula. •Cílios: projeções numerosas e curtas em relação ao tamanho da célula. 44 14/08/2017 23 Parede celular e glicocálice •A parede celular das células eucarióticas são muito mais simples que as das células procarióticas e não contêm peptideoglicana. Plantas e Algas: celulose Fungos e artrópodes: quitina •O glicocálice reforça a superfície celular, auxilia a união das células umas às outras e pode contribuir para o reconhecimento entre as células. 45 Membrana plasmática •As membranas plasmáticas das células eucarióticas e procarióticas são muito similares na função e na estrutura básica. Existem, contudo, diferenças nos tipos de proteínas encontradas. •As substâncias podem atravessar as membranas plasmáticas eucarióticas e procarióticas por difusão simples, difusão facilitada, osmose ou transporte ativo. •Entretanto, as células eucarióticas podem usar um mecanismo denominado endocitose: um segmento da membrana plasmática circunda uma partícula ou molécula grande, recobre-a e a conduz para dentro da célula. 46 14/08/2017 24 Citoplasma •Inclui as substâncias no interior da membrana plasmática e externas ao núcleo. •Citosol: porção líquida do citoplasma. •Citoesqueleto: fornece suporte e aspecto morfológico, auxiliando no transporte das substâncias através da célula. 47 Ribossomos •Ligados à superfície externa do retículo endoplasmático rugoso ou livres no citoplasma. •Os ribossomos eucarióticos são 80S: uma subunidade maior de 60S contendo três moleculas de rRNA + uma subunidade menor 40S com uma molécula de rRNA. •Função: síntese protéica. 48 14/08/2017 25 Núcleo •Normalmente é esférico ou oval, sendo frequentemente a maior estrutura na célula, e contém quase toda a informação hereditária (DNA). •Envelope nuclear: membrana duplaque circunda o núcleo. •Nucléolos: um ou mais corpos esféricos no interior do núcleo. Os nucléolos são, na verdade, regiões condensadas de cromossomos onde o RNA ribossômico está sendo sintetizado. 49 Núcleo 50 14/08/2017 26 Retículo endoplasmático •RE rugoso: síntese protéica •RE liso: síntese de lipídeos 51 Complexo de Golgi •Armazenamento e endereçamento de proteínas sintetizadas. 52 14/08/2017 27 Mitocôndrias •Respiração celular 53 Cloroplastos •Fotossíntese 54 14/08/2017 28 Outras organelas •Lisossomos: digestão celular •Vacúolos: armazenamento de substâncias; controle osmótico •Peroxissomos: oxidação de substâncias •Centrossomo: divisão celular 55 56 14/08/2017 29 Referência utilizada 57 TORTORA, GERARD J.; FUNKE, BERDELL R.; CASE, CHRISTINE L. Microbiologia. 10 ed. Porto Alegre: Artmed, 2012. Capítulo 4 Obrigada pela atenção! 58
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