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PAREDE CELULAR DAS BACTÉRIAS Parede celular Rígida Função: Proteção física; Formato característico de cada bactéria; Resiste a alterações na pressão osmótica exterior; Ancoragem dos flagelos Essencial para o crescimento e divisão da célula; Parede celular das gram – é mais fina que da gram +; Usada para diferenciação celular de acordo com a coloração de Gram Parede celular: Plantas, algas e fungos têm parede celular outras células eucarióticas não tem (maioria dos protozoários células Animais- nestes a membrana citoplasmática é a estrutura mais externa); Diferem tanto na composição química quanto na estrutura; -Bactérias- peptidioglicano; -Fungos-quitina; -Vegetais-celulose; Quando parede celular das é removida em laboratório estas são incapazes de se multiplicar; Parede celular: Nas eubactérias o principal componente é o peptideoglicano (mureína) é um polímero poroso e insolúvel de grande resistência. Formado por dois tipos de açúcares (o ácido N-acetilmurâmico e a N-acetilglucosamina) e alguns aminoácidos. Nas arqueobactérias a parede celular tem protéina, glicoprotéinas ou polissacarídeos complexos, não possuem N-acetilmurâmico; Peptideoglicano Mureína, mucopeptídeo Forma uma rede de proteção Dissacarídeo unido a cadeias laterais de tetrapeptídeos Dissacarídeos: N-acetilglicosamina (NAG) Acido N-acetilmurâmico (NAM) Tetrapeptideos (NAM): Unidas Pontes cruzadas Peptídeoglicano Peptídeoglicano Gram positiva X Gram negativa Mas é a membrana externa, não a camada de peptideoglicano que distingue as bactérias Gram- negativas; A membrana externa serve como uma barreira seletiva que controla a passagem de algumas substancias para dentro e fora da bactéria; Gram positiva X Gram negativa A estrutura básica da membrana externa das Gram-negativas : bicamada contendo fosfolipídeos, com sua face apolar( hidrofóbica) voltada para dentro, protegida dos meios aquosos, e a face polar (hidrófila) voltada para fora; Nesta face polar está ancorada ao peptideoglicano por uma lipoproteína; Molécula anfipática Bicamada fosfolipídeos Gram positiva X Gram negativa Além dos fosfolipídios a membrana externa da parede contém proteínas e lipopolissacarídeos (LPSs); Os lipopolissacarídeos estão localizados exclusivamente na camada externa da membrana, enquanto os fosfolipídios estão presentes quase completamente na camada interna; Os lipopolissacarídeos são característicos são característicos das bactérias Gram-, as Gram+ não contêm esta substância; Gram positiva X Gram negativa A porção lipídica da LPS é também conhecida como uma endotoxina e pode atuar como veneno- causando febre, diarreia destruição das células vermelhas do sangue e um choque potencialmente fatal; Gram negativas Parede celular mais complexa: membrana externa cobrindo uma camada fina de peptidioglicano; Espaço Periplasmático Entre a membrana externa e a membrana plasmática Membrana externa é ela distingue+ e - Lipoproteínas De 1 a 2 camadas de peptideoglicano; Mais susceptíveis aos rompimentos Membrana externa Forte carga negativa Impede fagocitose Barreira para ATB, enzimas, detergentes, sais biliares Proteínas Porinas Canais que permitem a entrada de moléculas menores; Lipoproteínas Fosfolipídeos Lipopolissacarídeos (LPS) endotoxina Polissacarídeo O (identificação de sorovar) Lipídeo A (tóxica no sangue) Causa febre e choque fatal Gram positivas Até 40 camadas de peptideoglicano Proteínas de superfície Ácidos (álcool e fosfato): Regulam a entrada de cátions Fortalecem a camada peptideoglicana Especificidade antigênica Ácido lipoteicóico Atravessa o peptideoglicano e ancora na membrana plasmática Ácido teicóico Camada peptideoglicana Coloração de Gram: Físico dinamarquês Hans Christian Gram 1884 Corantes Cristal de violeta (bactéria reter) Iodo Lavagem com álcool ou acetona Safranina ou fucsina básica Técnica de coloração de Gram Corante primário – violeta de cristal: cora o citoplasma de púrpura, independentemente do tipo de célula. Mordente – solução de iodo: aumenta a afinidade entre o violeta de cristal e a célula e forma com o corante um complexo insolúvel dentro da célula. Agente descolorante – álcool, acetona ou ambos: solvente lipídico. Contrastante – safranina ou fucsina básica: cora o citoplasma de vermelho. Coloração de Gram: Durante a coloração ocorre a formação do complexo violeta-iodo (CVI) dentro da célula; Quando uma bactéria Gram- é tratada com etanol, o lipídio na membrana externa é dissolvido e removido (ela é rompida e aumenta sua permeabilidade); Assim o corante (CVI) pode ser removido descorando a bactéria Gram- assim ela é tingida pela warfarina; As bactérias Gram+ o etanol faz que os poros no peptideoglicano se contraia e o CVI permanece no interior da célula; Cubra com cristal de violeta 60 segundos Lave com água Cubra com solução de iodo 60 segundos Lave com água Descore com álcool 95% Contracoloração com safranina 30 segundos Lave com água Danos a parede: A lisozima, enzima presente em meios biológicos tais como secreções (lágrimas, saliva, muco nasal, clara do ovo, etc.) ou no citoplasma das células fagocitárias, hidrolisa o peptidoglicano e, consequentemente, destrói a parede; Desprovidas de parede, as bactérias transforma-se em: -protoplastos extremamente vulneráveis às variações da pressão osmótica. -Esferoplastos (parede celular foi parcialmente removida), tornando-se redondas Danos a parede: A ação da penicilina conduz ao mesmo efeito, não porque destrua o peptidoglicano, mas porque inibe a sua síntese, durante o crescimento bacteriano; A ação lítica da lisozima ou a inibição de síntese do peptidoglicano pela penicilina conduz, nas bactérias gram-negativas, à formação de esferoplastos. Paredes atípicas: Mycobacterium e Nocardia São fracamente gram-positivas Coloração especial Coloração álcool-ácido resistente (BAAR) ou Ziehl Neelsen “Não são gram-positivos nem gram-negativos” Mycobacterium sp. Aeróbicas obrigatórias, imóveis e altamente patogênicas, que causam diversas doenças, sendo as mais famosas Hanseníase(lepra) e Tuberculose; Classificadas com bactérias álcool-ácido resistentes pois ao contrário das bactérias de outros gêneros sua parede permanece corada em rosa pela fucsina após o tratamento da lâmina com etanol; Considera-se uma bactéria Gram- positiva; Reagentes utilizados em BAAR Membrana plasmática: Tem a estrutura em forma de bicamada fosfolipídica; É o sitio de atividade enzimática (transporte de moléculas para dentro e fora da célula); Membrana citoplasmática das procarióticas não tem esteroides (colesterol), menos rígidas; Membrana plasmática: Composição: fosfolipídios (30%) e proteínas (70%); Fosfato: cabeça com carga elétrica (polar), solúveis em água na porção externa (hidrófila) Glicerol e Ácidos graxos: cauda sem carga elétrica (apolar), insolúveis na porção interna (hidrofóbica) Função da Membrana plasmática: É mais seletiva que a parede celular; Possui varias enzimas envolvidas na produção de energia e síntese de parede celular; Proteínas permeases (transportam moléculas p/ célula); Mesossomos extensão da membrana plasmática para o citoplasma; podem ficar próximos a membrana plasmática ou aprofundar-se; Membrana plasmática: Mesossomos profundos estão ligados ao material nuclear e envolvidos na replicação DNA e divisão celular; Mesossomos periféricos não estão ligados ao material nuclear estão envolvidos com a secreção de penicilinases que destroem as penicilinas; Nucleóide: Cromossomo único circular; Sem membrana nuclear Plasmídeos fita dupla de DNA extra cromossomais que podem ser passados de bactéria à bactéria, carregando consigo informações genéticas. Funções: Resistência Tolerância a metais tóxicos Produção de toxinas Síntese de enzimas Difusão e Osmose através da Membrana Citoplasmática: 1-Difusão Simples - é passivo e a célula não gasta energia para realizá-lo. O soluto se movimenta do lado menos diluído para o mais diluído até o equilíbrio. 2-Difusão por meio de Permeases - transporte da maior parte de nutrientes para dentro da célula. Requer gasto de energia pela célula Difusão e Osmose através da Membrana Citoplasmática: 3-Osmose - passagem do solvente de uma solução de baixa concentração de soluto (alta conc. de água) para uma solução com alta concentração de soluto (ou baixa conc. de água). A força com que a água se move através da membrana é a pressão osmótica. As células microbianas podem ser expostas a 3 tipos de condições osmóticas : Difusão e Osmose através da Membrana Citoplasmática: Isotônica - a concentração total dos solutos é a mesma em qualquer lado da membrana; Hipotônica - a concentração do soluto é mais baixa no interior da célula. A água entra na célula por pressão osmótica. A maioria das células crescem nesta condição; Hipertônica - a concentração do soluto é mais alta no interior da célula. A água deixa a célula por pressão osmótica; Formas latentes: Esporos e cistos Podem sobreviver a condições desfavoráveis como dessecamento e calor; Metabolicamente inativas; Sob condições favoráveis podem germinar(crescer) e tornar vegetativas e ativas; Esporos: Esporos que se foram dentro da célula- endósporo Possuem parede celular espessa, brilham muito com a luz do microscópico, e são altamente resistente às mudanças ambientais - a maioria suportam ate 80 oC/10min; Seu posicionamento: Terminal Subterminal Central Endósporo: Bactérias Gram positivas Bacillus e Clostridium; Saúde publica- Botulismo. Os endósporos do Clostridium botulinum podem resistir á fervura por varias horas; São um problema na indústria alimentar porque elas sobrevivem a procedimentos de processamento que não sejam adequados; Endósporo: O esporo contém o ácido dipicolínico (DPA) não encontrados em células vegetativas, ocorre em combinação com grande quantidade de cálcio, e provavelmente contribui na resistência ao calor; As bactérias Actinomicetes produzem outro tipo de esporo, o conídio, muito resistente ao dessecamento mas não tanto ao calor; Esporulação: Esporulação ou esporogênese Vegetativo – Endósporo Rompe a parede celular Agua é eliminada Liberando o endósporo Germinação: Endósporo – Vegetativo Lesão no envoltório do endósporo Entrada de agua Reativação do metabolismo Cisto: Apresenta estrutura e composição química diferente dos endósporos, e não apresentam alta resistência ao calor. Ex. cistos presentes em Acetobacter;
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