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Citomorfologia Bacteriana: Componentes e Estruturas As Bactérias: Reino Monera • São seres procariontes, • Encontram-se na maioria dos ambientes naturais, • Apresentam forma variada, • Multiplicam-se com rapidez, principalmente quando o substrato é farto, • Em condições adequadas uma simples célula procariótica pode dividir-se a cada 20 minutos e originar 5 bilhões de células em 12h! • A habilidade de dividir-se de forma rápida promove a habilidade de se adaptar às mudanças de ambiente. Morfologia bacteriana • As células bacterianas são caracterizadas pelo tamanho, forma, arranjo e estrutura que apresentam. • São vistas microscopicamente; • A sua maioria possui diâmetro variando entre 0,2 a 1,5 µm (micrometro) de diâmetro e 1 a 6 µm de comprimento. Célula bacteriana Fímbrias Cápsula *** Parede celular Plasmídeos DNA associado ao mesossomo Nucleóide Flagelo Enzimas relacionadas com a respiração, ligadas à face interna da membrana plasmática Mesossomo Citoplasma Ribossomos Membrana plasmática Essencial Essencial Essencial Estrutura Celular CITOPLASMA COMPOSIÇÃO DO CITOPLASMA 1- NUCLEÓIDE Composto de DNA (molécula única) Plasmídios 2-RIBOSSOMOS Síntese Protéica 3-INCLUSÕES ( DEPÓSITOS DE RESERVA) Grânulos de volutina (polifosfatos)- característicos do Corynebacterium diphtheriae COMPOSIÇÃO DO CITOPLASMA GRÂNULOS DE POLISSACARÍDEOS : Glicogênio e Amido GRÂNULOS DE ENXOFRE: Reserva de energia INCLUSÕES LIPÍDICAS (Mycobacterium, Bacillus...) CARBOXISSOMOS: Contêm a enzima ribulose 1,5-difosfato carboxilase – “bactérias autotróficas” VACÚOLOS DE GÁS: Flutuação MAGNETOSSOMOS: Contêm óxido de ferro – magnetotáticas CLOROSSOMAS: bactérias fotossintéticas verdes Microscopia Eletrônica • Ausência de Membrana Nuclear • Cromossomo Único, Circular, compactado por ligações covalentes • Composição: - DNA - RNA - Proteínas Corpo Nuclear Estrutura Segundo Modelo de Watson & Crick Super enrolamento: - DNA Girase - Topoisomerase • Proteínas Fixadas ao DNA • Replicação – Semi-conservativa Estrutura do DNA Ribossomos Ribossomos são os locais de síntese de proteína. Eles não são limitados por membranas e portanto ocorrem em procariontes quanto em eucariontes. Unidos pelo RNAm formam o polissomo 30s – 16s + 21 Proteínas Rib. : 70 S 26s 50s + 32 Proteínas 5s Modelo Mosaico Fluido De Singer y Nicholson Membrana Citoplasmática Estrutura - Bicamada de Fosfolipídios Proteínas ( Periféricas e Integrais) Mesossomas ( Invaginações) FUNÇÕES • Permeabilidade seletiva e Transporte de Solutos. • Difusão passiva: não requer energia. • Excreção de Exoenzimas Hidrolíticas e Proteínas de Patogenicidade. • Degradar macromoléculas em subunidades. • Transporte quimiosmótico impulsionado. Membrana Citoplasmática Transporte de elétrons e fosforilação oxidativa em espécies aeróbias - análogo funcional da membrana mitocondrial • Biosíntese de outras estruturas como: • Sede de enzimas para formação da parede celular e de lipídios transportadores …Funções Membrana Citoplasmática • Determina a forma celular • Protege de pressão osmótica; • Permite a classificação bacteriana; • Participa na patogenicidade; • Importante Antígeno de superfície; • É alvo de ntibióticos. • Contém peptidoglicano! Parede Celular Parede Celular COMPOSIÇÃO CAMADA DE PEPTIDOGLICANO: polímero -Constituída de monômeros: - n-acetilglicosamina - ácido n-acetilmurâmico (ou mureína) Tipos de Parede: - Espessa (bactérias gram positiva): cerca de 40 camadas - Única (bactérias gram negativa) • Estrutura em Bactérias • Proteção de Lise celular e da forma da Bactéria. ESTRUTURA Estrutura Básica do Peptidoglicano. Parede Celular NAM NAG NAM NAG NAM NAG NAM NAG GRAM NEGATIVO 1-2 camadas GRAM POSITIVO ~ 40 camadas lisozima Peptidoglicano Ponte de tetrapeptídio Pentaglicina Coloração de Gram: Christian Gram (1884) • Confeccionar o esfregaço; • Secar ao ar e fixar em chama; • O 1° Corante: Cobrir a lâmina com cristal violeta; • Lavar em água corrente; • O Mordente: Cobrir a lâmina com lugol por 2 minutos; • Lavar a lâmina; • O Diferenciador: Descorar rapidamente com álcool- cetona; • Lavar a lâmina; • Cobrir com safranina ou fucsina diluída de gram por 30 segundos; • Lavar a lâmina, secar e ler. Esquema da Coloração de Gram Análise microscópica Coloração de Gram Constituintes especiais da Parede Celular de Bactérias Gram + ácido teicóico e lipoteicóico MEMBRANA EXTERNA Possui canais especiais constituídos de moléculas de proteínas (porinas ) - permitem a difusão passiva de compostos hidrofílicos de baixo peso molecular LIPOPOLISSACARÍDEOS LIPÍDIO ‘A’ : Propociona barreira contra moléculas hidrofóbicas e funciona como ENDOTOXINA ANTÍGENO ‘O’ Constituintes especiais da Parede Celular de Bactérias Gram - Parede Celular de Bactérias Gram- Parede celular: método de Gram Bactéria gram-positiva Esquema de bactéria com parte da célula removida. Membrana plasmática Parede celular formada por camada espessa de peptidoglicano Esquema de parte da parede celular e da membrana plasmática de bactéria gram-positiva. Parede celular: método de Gram Esquema de bactéria com parte da célula removida. Esquema de parte da parede celular e da membrana plasmática de bactéria gram-negativa. Membrana plasmática Camada de peptidoglicano Bactéria gram-negativa Lipopolissacarídeo Fosfolipídios Proteína Lipoproteínas Camada lipoprotéica externa, espessa, semelhante à membrana plasmática, com lipopolissacarídeos P a re d e ce lu la r Morfologia das Bactérias Formas Bacterianas cocos G- G+ Bacilos G+ Vibrião G- Micoplasmas: bactérias sem parede Micrografia eletrônica de Varredura Plasmídio • Algumas bactérias apresentam em seu citoplasma, moléculas menores de DNA extra-cromossômicos • Formato de alças fechadas no citoplasma – circulares, • Genes não codificam características essenciais, e conferem vantagens seletivas às bactérias: resistência à drogas, metais pesados, enzimas, etc. • São autônomos (capazes de duplicação independente da replicação cromossômica) e podem existir em número variável (muitas dúzias no citoplasma. Microscopia Eletrônica Replicação de Plasmídios GLICOCÁLICE GLICOCÁLICE REDE FROUXA DE FIBRILAS QUE SE ESTENDE PARA FORA DA CÉLULA DESEMPENHA PAPEL NA ADERÊNCIA CÁPSULA •Cápsula – Camada condensada e bem definida que circunda a célula; – Contribui para Capacidade de invasão das bactérias Patogênicas; - Produção de vacinas; - Biotecnologia: cosméticos, uso odontológico etc. FLAGELOS Apêndices filiformes Compostos de protéina ( Flagelina ) Órgãos de locomoção Altamente antigênicos ( Antígenos h ) Dividem-se: Monotríquio (polar) Lofotríquio (polares múltiplos) Peritríquio (distribuídos por toda superfície) Anfitríquio (único ou múltiplos nos dois polos) FLAGELOS PILI ( FÍMBRIAS ) Apêndices superficiais rígidos Compostos de proteínas ( pilinas ) Antígenos de colonização Classificam-se: Pili comuns aderência das bactérias às células hospedeiras. Pili sexuais: fixação das células doadoras e receptoras da conjugação bacteriana ENDOSPOROS Células especializadas de repouso; Altamente resistentes à dessecação, ao calor e agentes químicos Produção de uma única célula vegetativa PROCESSO DE FORMAÇÃO 1. ESPORULAÇÃO OU ESPOROGÊNESE Formacão de endosporos dentro de uma célula mãe. 2. GERMINAÇÃO Ativada pela lesão física ou química ao revestimento do endosporo com liberação de enzimas e rompimento das camadas externas com entrada de água-recomeça o metabolismo. ENDOSPOROS Esporos bacterianos • É liberado para o meio ambiente juntamente com a morte da célula parental que o originou. • Quando o meio externo se torna favorável, os esporos revertem para a forma vegetativa do bacilo, processo de germinação. • Doenças graves causadas por bactérias formadoras de esporos: antraz, tétano, botulismo e gangrena gasosa.
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