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20/10/2014 1 Morfologia Bacteriana Prof. Bruno Mello de Matos Universidade Federal de Sergipe Centro de Ciências Biológicas e da Saúde Departamento de Morfologia Disciplina: Microbiologia Geral Introdução - menores células - 1-1,5μm largura - 2-6µm comprimento - E. coli aproximadamente 1μm diâmetro - Chlamydia e Rickettsia aproximadamente 0,1-0,2μm diâmetro - B. gigantoa comprimento 26-60μm - infecta células de plantas e animais 20/10/2014 2 Reino Monera Procariontes X Eucariontes Eucariontes (do grego “núcleo verdadeiro”) - animais - plantas - fungos Procariontes (do grego “núcleo primitivo”) - bactérias - algas cianofícias 20/10/2014 3 Procariontes X Eucariontes Procariontes X Eucariontes 20/10/2014 4 Procariontes X Eucariontes Característica Eucariontes Procariontes Principais grupos Algas, fungos, protozoários, plantas, animais Bactérias Tamanho aproximado >5μm 0,5-3μm Estruturas Nucleares Núcleo Membrana clássica Ausência de membrana Cromossomos Fitas de genoma diplóide DNA genômico, haplóide, único, circular Procariontes X Eucariontes 20/10/2014 5 Característica Eucariontes Procariontes Estruturas Citoplasmáticas Mitocôndria Presente Ausente Corpúsculo s de Golgi Presente Ausente Retículo endoplasmático Presente Ausente Ribossomos 80S (60S + 40S)* 70S (50S + 30S) Membrana citoplasmática Contém esteróis Não contém esteróis Parede celular Presente para os fungos Presente Reprodução Sexuada e assexuada Assexuada (divisão binária) Movimento Flagelos complexo, se presentes Flagelo simples, se presente Respiração Via mitocôndria Via membrana citoplasmática Morfologia Bacteriana cocos bacilos formas espiraladas 20/10/2014 6 Cocos - do grego “kókkos”: núcleo - secção circular ou elíptica - grupamentos típicos que dependem do plano e do número de divisões a partir das quais as bactérias continuam unidas Cocos - Streptococcus, Staphylococcus 20/10/2014 7 Bacilos - do latim “bacillu”: pequeno bastão - formas cilíndricas - B. anthracis pode atingir 10μm comprimento - bacilos patogênicos: aproximadamente 1μm de diâmetro Bacilos - Bacillus - Clostridium - Mycobacterium 20/10/2014 8 Formas Espiraladas - bastonetes torcidos sobre si mesmos - forma de hélice ou saca rolhas - Treponema Estrutura Bacteriana - Estruturas fundamentais - parede celular - membrana citoplasmática - citoplasma - cromossomo bacteriano - plasmídeos - ribossomos - Apêndices bacterianos - cápsula - flagelos - fímbrias - esporos 20/10/2014 9 Estrutura Bacteriana Parede Celular - estrutura rígida que recobre a membrana citoplasmática - confere forma as bactérias - presente em quase todas as bactérias - exceção: Archaeobacteria e micoplasmas - composição básica: peptídeoglicano (mucopeptídeo, mureína) - peptídeoglicano = N-acetil-glicosamina + ácido N-acetil-murâmico 20/10/2014 10 Parede Celular - constitui 25% do peso seco da bactéria - proteção - mantém a pressão osmótica intracelular - suporte para antígenos bacterianos - não é uma estrutura homogênea - bactérias Gram +, Gram -, micobactérias e espiroquetas Parede Celular das Bactérias Gram-positivas - parede celular mais larga: 80nm espessura - maior quantidade de peptideoglicano (15-50 camadas) - ácido teicóico - ácido lipoteicóico: antígenos de superfície, ligação a receptores específicos, podem iniciar resposta inata - polissacarídeos - Streptococcus, Staphylococcus 20/10/2014 11 Parede Celular das Bactérias Gram-negativas - parede mais fina (10-15 nm espessura) - uma ou poucas camadas de peptídeoglicano - espaço periplasmático: espaço entre a membrana citoplasmática e a membrana externa - sistemas de transporte - enzimas (protease, fosfatase, lipase, nuclease, colagenase, hialuronidade, β-lactamase) 20/10/2014 12 Parede Celular das Bactérias Gram-negativas - membrana externa: lipopolissacarídeos, lipoproteínas e porinas - barreira de permeabilidade - proteção - face interna: fosfolipídeos - face externa: lipopolissacarídeos (LPS) - LPS (endotoxina) desencadeia resposta inata - Enterobactérias (E. coli) 20/10/2014 13 Parede Celular: Bactérias Gram-positivas e Gram-negativas Características Gram-positivas Gram-negativas Membrana externa - + Parede celular Mais espessa Mais fina LPS - + Endotoxina - + Ácido teicóico Frequentemente presente - Esporulação Algumas cepas - Cápsula Algumas vezes presentes Algumas vezes presentes Lisozima Sensível Resistente Penicilina Mais sensível Mais resistente 20/10/2014 14 Parede Celular: Bactérias Gram-positivas e Gram-negativas Parede Celular das Micobactérias - modificação da parede celular das bactérias Gram + - presença de uma camada de peptideoglicano - possui cobertura de lipídios - responsável pela virulência - antifagocitária - ácido micólico 20/10/2014 15 Parede Celular das Micobactérias - bactérias álcool-ácido resistentes - camada de lipídio interfere na coloração de Gram - Mycobacterium tuberculosis Parede Celular das Espiroquetas - presença de camada de filamentos axiais sobre a camada de peptideoglicano (endoflagelo) - recoberta por membrana externa - de modo geral não se coram bem pela técnica de Gram - Treponema 20/10/2014 16 Parede Celular das Espiroquetas Membrana Citoplasmática - composição fosfolipídica - aproximadamente 10nm espessura 20/10/2014 17 Membrana Citoplasmática - comparável a membrana citoplasmática de células eucarióticas - transporte ativo de moléculas para dentro da célula - difusão passiva por permeabilidade seletiva Membrana Citoplasmática - sede de enzimas da fosforilação oxidativa - síntese de precursores da parede celular - secreção de enzimas e toxinas - difere da membrana de células eucarióticas por: - não apresenta esteróides em sua composição - sede de numerosas enzimas do metabolismo respiratório bacteriano - presença do mesossomo? 20/10/2014 18 Citoplasma - ribossomos - inclusões citoplasmáticas - cromossomo bacteriano - plasmídeos - mesossomo? Ribossomos - síntese de proteína - menor que o ribossomo eucariota - ribossomo 70S (subunidades 30S + 50S) 20/10/2014 19 Inclusões Citoplasmáticas - armazenamento de produtos provenientes do metabolismo bacteriano - carboidratos, lipídios, proteínas - delimitados ou não por membrana Cromossomo Bacteriano - nucleóide - cromossomo único* - não contido em um núcleo - DNA fita dupla circular* 20/10/2014 20 Plasmídeo - DNA extracromossomal - molécula linear ou circular - capacidade de autoreplicação - não essenciais a sobrevivência das bactérias - confere vantagens adicionais - resistência aos antibióticos Mesossomo - invaginações múltiplas - ligação do DNA bacteriano 20/10/2014 21 Apêndices Bacterianos cápsulas flagelos fímbrias esporos Cápsulas (Glicocálice, Camada Mucosa, Camada Limosa, Camada S) - envoltório que recobre a parede celular - natureza química variável (polipeptídeos, polissacarídeos) - virulência - funções - especificidade imunológica - fator de virulência - barreira osmótica - aderência - Neisseria - S. pneumoniae 20/10/2014 22 Flagelos - mobilidade bacteriana - longos filamentos delgados e ondulados - flagelina: - proteína contrátil - especificidade antigênica - 15-20nm diâmetro- comprimento variável - quimiotaxia - Proteus Fímbrias - fímbrias, do latim: pelos - pili, do latim: franjas - organelas mais curtas e delicadas que flagelos - 3-8nm de diâmetro - 20nm ou mais de comprimento - origina-se de corpúsculos basais - proteína pilina associadas à proteínas 20/10/2014 23 Fímbrias - fímbrias sexuais ou pili F - ligação entre células doadoras e receptoras durante a conjugação bacteriana - transferência de segmentos de cromossomo - receptor para bacteriófagos - de 1 a 10 por célula Fímbrias - fímbrias comuns - numerosas (100-200 por célula) - aderência (adesinas) - aglutinação de células e eritrócitos - fator de virulência (colonização/infecção) 20/10/2014 24 Esporos - forma de resistência - resistentes a agentes físicos e químicos - forma de sobrevivência - não é forma de reprodução* (actinomicetos) - algumas bactérias Gram-positivas - nunca bactérias Gram-negativas? - Bacillus, Clostridium Esporos - posição do esporo dentro da célula é característica e pode ser útil na sua identificação - contém: - cópia completa do cromossomo - concentrações mínimas essenciais de proteínas e ribossomos - alta concentração de cálcio ligado a ácido dipicolínico 20/10/2014 25 Esporos - protege o DNA do calor, radiação, enzimas, agentes químicos - germinação: - ruptura do revestimento externo por estresse mecânico, pH, calor - requer água e nutrientes - dura aproximadamente 90 minutos Esporos 20/10/2014 26 Divisão Celular - duplicação do cromossomo bacteriano - crescimento e extensão dos componentes da parede celular - formação do septo (parede transversal) - duas membranas separadas por duas camadas de peptídeoglicano - transpeptidases e outras enzimas - quebra incompleta do septo: bactérias ligadas Divisão Celular 20/10/2014 27 Importância das Bactérias - Alimentos - derivados do leite - vinagre - Ecológica - decompositoras - fertilizadoras - Médica - infecções - antibióticos - hormônios - Econônica Referências - Microbiologia de Brock, 12ª ed - Michael T. Madigan, John M. Martinko, Paul V. Dunlap, David P. Clark - Microbiologia Médica, 6ª ed - Patrick R. Murray, Ken S. Rosenthal, Michael A. Pfaller - Princípios de Microbiologia e Imunologia - Antonio Olavo Cardoso Jorge
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