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MICROBIOLOGIA Aula 6: Bacteriologia I Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Conteúdo desta aula CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS BACTÉRIAS 1 MORFOLOGIA BACTERIANA 2 FISIOLOGIA BACTERIANA 3 METABOLISMO BACTERIANO 4 PRÓXIMOS PASSOS Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Características gerais das bactérias As bactérias são seres vivos, pertencentes ao Reino Monera, do Domínio Eubactéria. Apresentam as características: • Procariotos (sem núcleo); • Unicelulares; • Desprovidos de vacúolos contráteis e fagossomo; • Presença de ribossomos livres e ausência de outras organelas citoplasmáticas. • Presença de parede celular externa à membrana celular. http://arquivoufo.com.br/wp-content/uploads/2012/02/bacteria-mortal.jpg Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Morfologia bacteriana As bactérias podem apresentar diferentes morfologias. Formas morfológicas bacterianas: • Cocos (e arranjos); • Bacilos (e arranjos); • Vibriões; • Espirilos; • Espiroquetas. http://www.biologianet.com/upload/conteudo/images/2014/09/bacterias.jpg Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Estruturas bacterianas Bactérias possuem membrana celular e citoplasma como as demais células. Apresentam estruturas obrigatórias, presentes em todos os gêneros e estruturas facultativas, presentes em algumas espécies bacterianas. OBRIGATÓRIAS FACULTATIVAS Parede celular Ribossomos Plasmídeos ADN cromossômico Flagelo Fímbrias e pili Endósporo Cápsula https://gl.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_procari%C3%B3tica#/media/File:Average_p rokaryote_cell-gl.svg Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Estruturas obrigatórias bacterianas As estruturas presentes em todos os gêneros bacterianos do Domínio Eubactéria são: PAREDE CELULAR ADN CROMOSSÔMICO PLASMÍDEO RIBOSSOMOS ADN cromossômico (genômico), contendo informações morfológicas e vitais para a célula. ADN extra cromossomial, onde se encontram fatores de resistência e de virulência. Estrutura externa à membrana celular. Pode ser de constituição diferente, de tipo Gram positiva ou Gram negativa. Organela citoplasmática, onde ocorre a síntese de proteínas. Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Estruturas facultativas bacterianas Algumas bactérias possuem estruturas que, em geral, conferem vantagens. Estrutura de locomoção bacteriana. Pode ser único ou múltiplo. Estrutura externa à parede celular, que confere vantagens à bactéria. Forma preservada que se forma em situações de carência de água e nutrientes. São filamentos fino e curtos, de função variável. FLAGELO FÍMBRIAS/PILI ENDÓSPORO CÁPSULA Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Flagelos As bactérias flageladas podem ser classificadas quanto à localização e a quantidade de flagelos. A = MONÓTRICAS, com um único flagelo B = LOFÓTRICAS, com vários flagelos em um ponto C = ANFÍTRICAS, com flagelos em extremidades opostas D = PERÍTRICAS, com flagelos em toda a superfície do corpo Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Fímbrias / Pili As fímbrias ou pili (pilus) são estruturas finas e curtas, proteicas, que recobrem algumas bactérias Gram negativas. Apresentam diversas funções, como a facilitar a fixação em superfícies e formar “pili sexual”. Através do “pili sexual” bactérias trocam material genético. http://photos1.blogger.com/blogger/4566/894/1600/conjugation-pili-pg.jpg https://lh5.googleusercontent.com/- m7hCEqemx8k/TW2Pl2Io7eI/AAAAAAAAABU/jWyz3MzYqTY/s1600/fig 0408.jpg http://www.sobiologia.com.br/figuras/Reinos/conjugacaobacteriana2.jpg Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Cápsula bacteriana Estruturas polissacarídicas e/ou polipeptídicas que estão externamente aderidas à parede celular bacteriana. Impedem a fagocitose, armazenam nutrientes e favorecem adesão à superfícies. http://revistaavances.com/wp- content/uploads/2014/01/Cresa-Haemophilus-parasuis.jpg CÁPSULA Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Endósporos bacteriano Formadas por bactérias dos gêneros Clostridium e Bacillus, principalmente, em condições de carência de nutrientes e água. Podem permanecer por muitos anos de forma latente e, ao entrarem no organismo vivo, voltam à forma viva (vegetativa). http://ccgb.fiocruz.br/imgs/ccgb01.jpg Endósporo CÉLULA VEGETATIVA • Úmida • Metabolismo ativo • Pouco resistente ENDÓSPORO • Seco • Metabolismo inerte • Resistente Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Endósporos bacteriano Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Endósporos bacteriano Assista ao vídeo sobre a formação de um endósporo bacteriano: https://www.youtube.com/watch?v=pSpEXSz-SvY Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Genoma bacteriano Bactérias apresentam ADN cromossômico de fita dupla, disperso no citoplasma, numa região denominada nucleoide, uma vez que não possuem núcleo. Possuem plasmídeos (ADN extra cromossômico) e segmentos de ADN denominados transposons. http://media.tumblr.com/tumblr_lz1flu4VEa1qj1rb4.jpg Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Plasmídeos Os plasmídeos são formados por um ADN extracromossômico. Não possuem informações relacionadas à morfologia e fisiologia celular. São autoduplicáveis e podem receber ou doar genes em trocas genéticas entre bactérias. http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2010/01/plasmideo.jpg Na Genética molecular e na Biotecnologia, plasmídeos são usados para multiplicar genes e produzir de substâncias diversas. O princípio é a inserção de um gene ao plasmídeo. GENE PLASMÍDEO Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Genoma bacteriano • Apresentam mecanismos de recombinação gênica bacteriana: conjugação, transdução e transformação. Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Fisiologia e metabolismo bacteriano A manutenção da vida bacteriana, assim como seu crescimento, requer condições ideais. Cada espécie bacteriana requer fatores gerais, específicos e em proporções diferentes. Estas condições envolvem: • Obtenção de macro e micronutrientes; • Temperatura; • pH; • Respiração; • Umidade; • Luz; • Obtenção de energia. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/E_coli_at_10000x.jpg O metabolismo bacteriano é o resultado das reações anabólicas e catabólicas bacterianas. Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Nutrição bacteriana Para que as funções fisiológicas bacterianas ocorram, são necessários água, fatores de crescimento e nutrientes, entre outros fatores. Alguns nutrientes são requeridos por todas as espécies e outros de forma específica. Os nutrientes são classificados como macronutrientes, micronutrientes e fatores de crescimento. MICRONUTRIENTES MACRONUTRIENTES FATORES DE CRESCIMENTO NUTRIENTES Nutrientes requeridos em grande quantidade. Ex.: carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e enxofre. Nutrientes requeridos em pequena quantidade e por algumas bactérias. Ex: manganês, zinco, potássio, sódio, cloro, cobre, molibdênio, selênio e outros. Nutrientes necessários ao crescimento bacteriano. Ex: vitaminas, aminoácidos e nucleosídeos. Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Obtenção de energia As bactérias autotróficas produzem seu próprio alimento com uso de dióxido de carbono (CO2). As bactérias heterotróficas utilizam compostos orgânicos como fonte de energia. Bactérias, em geral, obtêm energia pela oxidação de substratos.• Fototróficas – utilizam luz como fonte de energia. • Quimiotróficas – utilizam compostos químicos como fonte de energia. http://estudmed.com.sapo.pt/microbiologia/metabolismo_bacteriano.htm De forma geral, quanto à forma de obtenção de energia, as bactérias são: Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Temperatura bacteriana De acordo com a faixa de temperatura metabólica, as bactérias do Domínio Eubactéria são classificadas em: psicrófilas, mesófilas e termófilas. As bactérias hipertermófilas fazem parte do Domínio Archea. A maior parte das bactérias patogênicas para o homem é mesófila. A faixa de temperatura de cada grupo varia de acordo com o autor. • Psicrófilas → abaixo de 150C • Mesófilas → entre 250C e 400C • Termófilas → entre 600C e 800C • Termófilas extremas/Hipertermófilas → acima de 850C Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I pH bacteriano O pH do meio também é importante para o crescimento bacteriano. Cada espécie bacteriana apresenta uma faixa de pH ideal para seu metabolismo, podendo ser: acidófilas, neutrófilas e alcalinófilas. A maior parte das bactérias patogênicas para o homem é neutrófila. http://image.slidesharecdn.com/crescimentobacteriano- 140718064655-phpapp01/95/noes-bsicas-do-crescimento-bacteriano- 16-638.jpg?cb=1405666083 Microbiologia AULA 6: BACTERIOLOGIA I Respiração bacteriana De acordo com o uso de gás oxigênio e o padrão respiratório, as bactérias são classificadas em aeróbias e anaeróbias. As bactérias aeróbias usam gás oxigênio (O2) em diferentes teores de disponibilidade em sua respiração e as anaeróbias não o utilizam. Não usam, mas suportam a atmosfera de O2. AERÓBIAS ANAERÓBIAS ESTRITAS MICROARERÓFILAS FACULTATIVAS AEROTOLERANTES ESTRITAS Utilizam altos teores de O2. Utilizam baixos teores de O2. Na ausência de disponibilidade de O2, fazem fermentação. São consideradas aeróbias ou anaeróbias facultativas. Morrem na presença de O2. Assuntos da próxima aula: 1. Reprodução bacteriana; 2. Curva de crescimento bacteriano; 3. Parede celular bacteriana; 4. Método de coloração de Gram; 5. Micoplasmas e Riquétsias.
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