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Morfologia, estrutura e reprodução das bactérias • Possuem a capacidade de viver em locais onde as condições de vida são extremamente adversas • grande presença de sal • extremamente ácidos • baixíssima umidade • ausência de oxigênio • temperaturas muito elevadas ou muito baixas. Sulfolobus sp.: exemplo de arqueobactéria Característica Procarioto Eucarioto Representantes Bacterias e arqueobactérias Algas, fungos, plantas, protozoários, animais Membrana nuclear Ausente Presente DNA Circular Linear Cromossomos Geralmente 1 Mais de 1 Mitose Não Sim Complexo de Golgi, lisossomos, retículo endoplasmático, mitocôndria, cloroplastos Ausentes Presentes Parede celular Presente (bactérias – peptideoglicano) ou polissacarídeos/glicoproteínas (arquea) Presente em plantas, algas, fungos (polissacarídeos), ausente em animais e protozoários Endosporos Presentes (em alguns) Ausentes Diâmetro 0,2 – 2 m > 2 m • Bactérias existem há mais do que 3,5 bilhões anos; • Podem sobreviver em todos ambientes da terra; • Podem ser encontradas no ar, no solo, na água, vulcão, no mar profundo, nas fontes quentes, no gelo, no sal, na pele dos homens, etc.; • Em condições desfavoráveis algumas bactérias formam esporos, que podem sobreviver milhões de anos. Morfologia Tamanho 0,2 a 1,5 m Forma Cocos, Bacilos, Espirilos, Vibrião e Espiroqueta Arranjo Diplococos, Estreptococos, Estafilococos Estrutura Cápsula – Glicocálice, Flagelos, Filamentos Axiais, Fímbrias/Pili, Parede celular, Membrana plasmática, Ribossomos, Cromossomos, Plasmídio • Tamanho • 0,2 a 2,0 m de diâmetro • 2 a 8 m de comprimento • Forma Cocos: esféricos Bacilos: cilíndricos Espirilos: espiraladas •Cocos • Diplococos • Estreptococos • Tétrades • Sarcinas • Estafilococos Streptococcus pneumoniae estreptococo Neisseria meningitidis Meningococo - diplococo Staphylococcus saprophyticus estafilococo • Bacilos • A maioria dos bacilos apresentam-se isolados e aos pares • Diplobacilos • Estreptobacilos Pseudomonas aeruginosa Salmonella typhi Mycobacterium tuberculosis Streptobacillus moniliformis • Vibrião • Forma de vírgula • Espirilos • Apresentam uma ou mais curvaturas • Espiroquetas • Corpo flexível Vibrio cholerae Leptospira sp. • Muitas formas Célula bacteriana Estruturas essenciais Parede celular Membrana celular Mesossomos Ribossomos Cromossomo Estruturas acessórias Cápsula Flagelo Pili Fímbria Esporos Plasmídios • Glicocálice • Polímero viscoso e gelatinoso • Cápsula: • Firmemente aderido à parede celular • Camada limosa: • Desorganizado • Função • Aumento da VIRULÊNCIA • Aderência a superfícies • Componente dos biofilmes • Proteção • Reservatório de água e nutrientes • Nutrição • Aumento da resistência microbiana (impede a fagocitose) • Flagelos • Apêndices filamentosos • Motilidade • Tipos de flagelo PROTEÍNA FLAGELAR: FLAGELINA ANTÍGENO H CORPO BASAL Movimento da bactéria: TAXIA ESTÍMULOS • QUÍMICOS: QUIMIOTAXIA • LUMINOSOS: FOTOTAXIA • Filamentos axiais ou endoflagelos • Motilidade • Feixes de fibrilas nas extremidades das células Treponema pallidum (sífilis) • Fímbrias • Semelhantes a pelos (curtos, retos e finos) • Distribuídas homogeneamente em toda a superfície da célula • Fixação • Aderem umas às outras, formando biofilmes • Ex.: Neisseria gonorrhoeae (gonorreia) • Pili (singular: Pilus) • Mais longos que fímbrias • Um ou dois por célula • Mobilidade • Translocação bacteriana: pilus estendido pela adição de unidades de PILINA • Transferência de DNA • Conjugação bacteriana: pili de conjugação (sexuais) • Parede celular • Complexa, semirrígida, dá forma à célula bacteriana, confere resistência, ancoragem para flagelos • Composição: peptideoglicana ou mureína • N-acetilglicosamina (NAG) e ácido N- acetilmurâmico (NAM) (de murus, que significa parede), estão relacionados à glicose • NAM e NAG se alternam, formam um esqueleto de carboidratos • Filas adjacentes são ligadas por polipeptídeos • Paredes celulares de gram-positivas MUITAS CAMADAS DE PEPTIDEOGLICANA ÁCIDOS TEICOICOS: álcool + fosfato • Regula movimento de cátions • Impede ruptura da parede • Fornece especificidade antigênica • Paredes celulares de gram-negativas CAMADA EXTERNA: LPS, LIPOPROTEÍNAS E FOSFOLIPÍDEOS LPS: CARGA NEGATIVA ✓ EVASÃO DA FAGOCITOSE ✓ AÇÕES DO SISTEMA COMPLEMENTO ✓ BARREIRA PARA ANTIBIÓTICOS, ENZIMAS, SAIS BILIARES PORINAS: PROTEÍNAS DE MEMBRANA • LIPÍDIO A: parte superior da membrana • Funciona como ENDOTOXINA • Sintomas como: febre, dilatação, choque, coágulos • CERNE POLISSACARÍDICO: contém açúcares incomuns • Papel estrutural, estabilidade • POLISSACARÍDEO O: se estende para fora do cerne, composto por açúcar • Funciona como ANTÍGENO • ANTÍGENO O, útil na diferenciação de espécies gram-negativas • Ex.: E. coli O157:H7 • Paredes celulares atípicas • Sem parede ou com pouco material. Ex.: Mycoplasma • Membranas plasmáticas são as únicas que possuem esteróis • Arqueobactérias: sem parede ou paredes incomuns de polissacarídeos e proteínas • Paredes celulares álcool-ácido resistentes • 60% de lipídio ceroso hidrofóbico (ácido micólico) em sua parede • Impede a entrada de corantes comuns • Ex.: Micobactérias • Mycobacterium leprae • Membrana plasmática (interna) • Composição: fosfolípideos e proteínas • Sem esteróis. Exceção: Mycoplasma • Menos rígidas que as eucarióticas • Reveste o citoplasma • Funções • Permeabilidade seletiva • Digestão de nutrientes • Enzimas catalisadoras que degradam nutrientes e produzem ATP • Algumas bactérias, pigmentos e enzimas da fotossíntese (cromatóforos ou tilacoides) • Mesossomos: invaginações e funções na divisão celular • Citoplasma • Água, enzimas, carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos • Espesso, aquoso, semitransparente e elástico • Área nuclear (DNA), ribossomos • Depósitos de reserva: INCLUSÕES • Grânulos metacromáticos • Grânulos polissacarídicos • Inclusões lipídicas • Grânulos de enxofre • Vacúolos de gás • Magnetossomos • Nucleoide • Uma única molécula longa e contínua de DNA • Forma circular (cromossomo bacteriano) • DNA não está associado com histonas (proteínas cromossômicas especiais) • Proteínas da membrana plasmática: responsáveis pela replicação e segregação dos cromossomos • Plasmídeos • Pequenas moléculas de DNA • Elementos genéticos extracromossômicos • Podem transportar genes de resistência a antibióticos, tolerância a metais tóxidos, produção de toxinas e síntese de enzimas • Podem ser transferidos • Manipulação genética • Ribossomos • Síntese proteica • Dezenas de milhares de ribossomos no citoplasma • Diferença entre pro e eucariontes • Antibióticos atuam inibindo síntese proteica: estreptomicina, gentamicina, cloranfenicol • Processo pelo qual algumas bactérias entram em “repouso” quando os nutrientes se esgotam • Elas formam o que chamamos de ENDOSPOROS • Essas estruturas podem permanecer viáveis por milhares de anos • Ex.: Clostridium e Bacillus • Doenças causadas por essas bactérias: tétano, botulismo, intoxicação alimentar, antraz (carbúnculo) ENDOSPOROS • Clostridium: bastonentes gram-positivos anaeróbios presentes no intestino de animais e do homem • Clostridium tetani:tétano • Clostridium perfringens: gangrena, infecção intestinal • Clostridium botulinum: botulismo • Bacillus: bastonentes gram- positivos aeróbios, presentes no ar • Bacillus anthracis: pneumonia • Transformação • Transdução • Conjugação O plasmídio F contém aproximadamente 100 genes e pode se auto-replicar, sendo transmitido às novas células que são geradas quando a bactéria se reproduz.
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