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PAREDE CELULAR E COLORAÇÃO DE GRAM Preparo 1 Executar a técnica de coloração de Gram. Relacionar a composição química da parede celular das bactérias com os corantes de Gram. Determinar e interpretar o mecanismo de reação de Gram, como um método de coloração diferencial. Objetivos 2 Parede Celular dos Procariotos Funções Manter a forma da bactéria Proteção das alterações do ambiente externo Prevenir a ruptura da célula em situações adversas Ponto de ancoragem para os flagelos Utilizada para diferenciar bactérias 3 Estrutura das paredes celulares (PC) de procariotos: Diferenças na constituição das PC de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas Parede celular atípicas: Mycoplasma e Archaea INTRODUÇÃO 4 Parede Celular de Gram-positivas 5 6 COMPONENTES ESPECIAIS DA PAREDE CELULAR DAS BACTÉRIAS GRAM NEGATIVAS LIPOPROTEÍNA estabilizar a membrana externa e fixá-la à camada de peptideoglicana. MEMBRANA EXTERNA Possui canais especiais protéicos (porinas) permitem a difusão passiva de compostos hidrofílicos de baixo peso molecular. Barreira para certos antibióticos, enzimas, detergentes, etc. Mais suscetíveis ao rompimento mecânico 7 Membrana Externa (Gram-Negativas) Lipopolissacarídeos (LPS), lipoproteínas, fosfolipídeos Delimita o periplasma Porinas: canais p/entrada e saída de substâncias hidrofílicas de ↓ peso molecular Proteção contra fagócitos, sistema complemento e antibióticos http://www.grupoa.com.br/tortoramicrobiologia10ed/m/ani/virulence_endotoxins.swf Diferentemente da membrana celular, ela não possui somente fosfolipídeos, mas também polissacarídeos e proteínas LIPOPOLISSACARÍDEOS Lipídio ‘A’ proporciona barreira contra moléculas hidrofóbicas e funciona como endotoxina. Antígeno ‘O’ determinante antigênico. Ex: E. coli O157:H7 ESPAÇO PERIPLASMÁTICO Espaço compreendido entre membrana externa e interna Proteínas de ligação para substratos específicos, enzimas hidrolíticas que degradam substratos não transportáveis, enzimas detoxificantes. Composição da Membrana Externa O LPS também tem propriedades tóxicas 9 Parede Celular de Gram-negativos 10 Parede celular de Gram-negativas Parede celular de Gram-positivas 11 Fonte: Madigan et al., 1997. Bacillus subtilis Escherichia coli 12 Técnicas de coloração diferencial São empregados 2 corantes que vão gerar colorações diferentes em grupos distintos de bactérias. São usados para: separar diferentes grupos de bactérias visualizar estruturas particulares de alguns grupos bacterianos. Ex: coloração de Gram, Coloração Ácido-Resistente e coloração de endósporos. 13 Coloração diferencial de GRAM A coloração de Gram é o método bacterioscópico mais importante e mais utilizado atualmente na bacteriologia Sua finalidade é a classificação de micro-organismos com base em suas características tintoriais, tamanho, forma e arranjo celular. A técnica de coloração de Gram geralmente respeita um protocolo de ações que a padroniza. 14 Coloração diferencial de GRAM Desenvolvida por Hans Christian Gram em 1884, esse procedimento separa as bactérias em dois grupos: Gram-positivas e Gram-negativas. Baseia-se em diferença na composição da parede celular. São usados 4 reagentes: Cristal violeta Iodo Etanol 95% ou solução etanol-acetona Safranina ou fucsina Resultado da coloração: Gram-positivas: púrpuras (roxo). Gram-negativas: vermelhas. 15 Esfregaço a partir de cultura em meio líquido Tomar o tubo com a cultura em meio líquido: Agitar levemente a cultura; Retirar o tampão de algodão com o dedo mínimo e flambar a boca do tubo; Introduzir a alça até tocar o meio e retirá-la após coletar uma gota da suspensão; Flambar novamente a boca do tubo e recolocar o tampão de algodão. Transferir o inóculo coletado na alça para o centro da lâmina e espalhá-lo com movimentos de rotação. Deixar o esfregaço secar naturalmente, nas proximidades da chama. Para fixar o esfregaço, passar a lâmina pela chama lentamente por no mínimo 3X. PROCEDIMENTO 16 Esfregaço a partir de cultura em meio sólido Procedimento anterior Colocar uma pequena gota de solução fisiológica com auxílio da alça de platina ou pipeta Pasteur na lâmina para confeccionar o esfregaço. Espalhar o material retirado da cultura em meio sólido na gota com movimentos circulares. Deixar o esfregaço secar naturalmente, nas proximidades da chama. Não assopre o esfregaço ou balance a lâmina ao ar, pois outros micro-organismos podem contaminar a sua amostra! PROCEDIMENTO 17 Para fixar o esfregaço, passar a lâmina pela chama lentamente por no mínimo 3X. Fazer esfregaço bem homogêneo, fixar pelo calor e deixar esfriar; Lembrar: Toda a atenção é necessária quando se trabalha com a chama e as culturas de micro-organismos. Evitar as conversas paralelas. Caso tenha dúvidas, chamar o professor ou os monitores. PROCEDIMENTO 18 Como fazer a coloração de Gram? Antes de iniciar a coloração, assegure-se de que o esfregaço esteja seco. Para fazer a coloração, siga os seguintes passos: Cubra o esfregaço com Cristal Violeta e deixe por aproximadamente 1 minuto; Após este passo, todas as células ficam coradas com o cristal violeta (corante primário). Escorra o corante e lave em um filete de água corrente. Cubra a lâmina com lugol diluído (1/20) Deixe agir por aproximadamente 1 minuto; PROCEDIMENTO 19 Escorra o lugol e lave em um filete de água corrente; O iodo da solução de Lugol forma um complexo insolúvel com o corante primário. O complexo cristal violeta-iodo (CV-I) tem uma cor mais intensa (violeta escuro) do que o CV livre e é mais difícil de remover das células. Adicione álcool etílico (95%) sobre a lâmina; deixando cair a solução de álcool gota a gota sobre a preparação, descorando-a, até que não desprenda mais corante; Este é o passo chave na diferenciação entre bactérias Gram negativas e Gram positivas. As primeiras perdem o complexo CV-I e as últimas retêm-no. As células de bactérias Gram positivas ficam, pois, coradas de violeta-escuro e as Gram negativas ficam incolores. PROCEDIMENTO 20 6. Lave em um filete de água corrente; 7. Cubra a lâmina com fucsina e deixe agir por aproximadamente 1/2 minuto; As células incolores de bactérias Gram negativas ficam coradas de cor-de-rosa (cor do contra-corante fucsina). 8. Lave em um filete de água corrente; 9. Deixe secar ao ar livre, ou seque suavemente, com o auxílio de um papel de filtro limpo. PROCEDIMENTO 21 MÉTODO DE COLORAÇÃO DE GRAM 22 SEQUÊNCIA DE PROCEDIMENTOS UTILIZADOS NA COLORAÇÃO DE GRAM. Core o esfregaço com cristal violeta por 1 minuto. (B) Remova o corante com água corrente. (C) Coloque a solução de Lugol sobre o esfregaço durante 1minuto. (D) Remova a solução de Lugol com água corrente. (E) Lave o esfregaço com etanol 95%. (F) Remova o etanol com água corrente. (G) Adicione a fucsina durante 30 segundos. (H) Remova a fucsina com água corrente. Seque com papel filtro (Fonte: Vermelho et al., 2006). 23 Gram-positivas Gram-negativas 24 25 26 APÓS COLORAÇÃO DE GRAM, LEVAR AO MICROSCÓPIO E REGISTRAR AS OBSERVAÇÕES 27 Princípio da Coloração de Gram Baseia-se na diferença de composição da parede celular (PC) e na capacidade dessa PC de reter o corante. As células se coram pelo cristal violeta associado ao iodo (CV-I). Esse complexo se liga a componentes da parede celular de Gram-positivas e é de difícil remoção. O álcool-acetona serve para descorar, uma vez que age dissolvendo os lipídeos e desidrata as células. 28 Princípio da Coloração de Gram Gram-positivas tem PC mais espessa= complexo CV-I não pode ser removido. Gram-negativas após lavagem com álcool tem a camada externa de lipopolissacarídeos rompida = complexo CV-I é removido. O álcool-acetona serve para descorar, uma vez que age dissolvendo os lipídeos e desidrata as células. As células descoradas sofrem ação do contra-corante. 29
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