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BACTÉRIAS 1 BACTÉRIAS I. INTRODUÇÃO Classificação: procariotas, fissão /divisão binária II. HABITAT Diversidade: ambientes, metabolismo III. MORFOLOGIA III.1 Dimensões III.2 Agrupamento BACTÉRIAS I. INTRODUÇÃO Classificação: procariotas, fissão /divisão binária II. HABITAT Diversidade: ambientes, metabolismo III. MORFOLOGIA III.1 Dimensões III.2 Agrupamento 4 BACTÉRIAS I. INTRODUÇÃO Classificação: procariotas, fissão /divisão binária II. HABITAT Diversidade: ambientes, metabolismo III. MORFOLOGIA III.1 Dimensões III.2 Agrupamento 6 7 BACTÉRIAS I. INTRODUÇÃO Classificação: procariotas, fissão /divisão binária II. HABITAT Diversidade: ambientes, metabolismo III. MORFOLOGIA III.1 Dimensões III.2 Formas Agrupamento 9 Tamanho médio: 0,5 a 2,0 µm Bastonetes/Filamentos: 0,25 – 2,0 µm x 1,0 – 10,0 µm DIMENSÕES DAS BACTÉRIAS 10 11 Escherichia coli 1, 1 – 1,5 µm x 2,0 - 6,0 µm 12 Chlamydia (0,2 µm) (DST) Exemplos de Bactérias (menores) Mycoplasma (0,25 µm) (DST) 13 Exemplos de Bactérias (maiores) Epulopiscium fishelson (80 μm x 200 - 700 μm) Mar Vermelho e costa da Austrália Thiomargarita namibiensis (100-300 µm x 750 µm) (sedimentos oceanicos da costa da Namibia) Biofilme bacteriano formado sobre a cabeça de um alfinete 14 15 1 cm = 104 µm BACTÉRIAS I. INTRODUÇÃO Classificação: procariotas, fissão /divisão binária II. HABITAT Diversidade: ambientes, metabolismo III. MORFOLOGIA III.1 Dimensões III.2 Formas Agrupamento Formas celulares bacterianas Formas celulares bacterianas (cont.) Formas celulares bacterianas (cont.) 19 20 Formas celulares bacterianas (cont.) Stella Haloarcula (H. vallismortis, H. marismortui) 21 22 Staphyloccoccus aureus Klebsiella pneumoniae Aquaspirillum itersonii 23 24 25 Cultura pura? Procarióticos x Eucarióticos IV. CITOLOGIA Procariotos menores organismos mais simples estruturalmente não possuem núcleo organizado não possuem organelas celulares envoltas por membranas . Em termos evolutivos, são os mais antigos organismos da Terra (fósseis de cerca de 3,5 bilhões de anos). Bacteria (Eubactéria) e Archea 27 BACTÉRIAS ARCHAE 28 Citologia Bacteriana 29 30 Parede Celular Estrutura complexa semirrígida: • Forma à célula • Proteção • Divisão celular Parede Celular 31 Gram - Positivas x Gram - Negativas 32 Gram - Positivas x Gram - Negativas 33 34 Gram - Positivas x Gram - Negativas 35 36 37 38 Técnica de Coloração de Gram 39 40 41 Membrana Citoplasmática Mosaico Fluido 20 – 30% fosfolipídeos e 50 – 70% proteínas Funções: • barreira osmótica • transporte de substâncias (permeases) •Respiração 42 43 44 45 46 47 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA Mesossomos - “Artefato” Bacillus subtilis Escherichia coli 48 Glicocálix- Material capsular 49 Funções: • Proteção • Adesão • Fator de Virulência Glicocálix- Material capsular 50 51 52 Flagelos Monotriquia Lofotriquia Peritriquia Anfitriquia 53 Função: locomoção 54 Flagelos 55 56 57 58 59 60 61 PILI F- bacteriana complexo de fosfato – carboidrato – proteína Pili 62 Pili 63 Região Nuclear Plasmídeo 65 Inclusões Granulares G = glicogênio PHB = poli hidroxi butirato PP = polifosfato (volutina) PP em Pseudomonas aeruginosa PHB em Vibrio sp. Ribossomos, volutina, polissacarideo, pigmentos 66 Bacillus thuringiesis- Cristal proteico 67 Esporos Resistência: • Dessecação • Calor • Radiação • Agentes químicos Esporulação Esporulação 70 Esporulação 71 72 V. FISIOLOGIA Nutrição : Nutrientes: fontes de energia e outros... C, N – Orgânico ou inorgânico P e outros (S, Ca, Mg, Na...) Complementares: Exigentes ou não Condições de cultivo: pH, temperatura, oxigênio Metabolismo: Rotas bioquímicas de transformação Reprodução 73 Crescimento Bacteriano 74 Tipos de Metabolismo Bacteriano Tipo de Metabolismo Fonte de Energia Fonte de Carbono Doador de elétrons Quimiorganotrófico (heterotróficos) moléculas orgânicas moléculas orgânicas moléculas orgânicas Quimiolitotrófico (quimioautotróficos) moléculas inorgânicas moléculas inorgânicas (CO2) moléculas inorgânicas (H2, NO2 - , NH4 + , S o , S2O3 2 , Fe 2+ ,...) Fotolitrófico (fotoautotróficos) luz moléculas inorgânicas (CO2) moléculas inorgânicas (H2O, H2S, S o , H2) Fotorganotrófico (fotoheterotróficos) luz moléculas orgânicas moléculas orgânicas 75 76 77 78 Temperatura de crescimento bacteriano Tipo Tmin (ºC) Tótima Tmáxima Psicrófilos < 0 10 – 16 < 30 Mesófilos > 10 20 -37 < 47 Termófilos > 30 > 50 > 60 Extremotermófilos > 40 > 65 > 70 Hipertermófilos > 70 > 90 < 115 Fonte: CONAN (1995) Influência da Temperatura 79 Influência da Temperatura no tempo de duplicação celular 80 Influência do pH 81 Relação entre os microrganismos e O2 MICRORGANISMOS AERÒBIOS O oxigênio atua como aceptor final de elétrons (respiração aeróbia): • Aeróbios estritos/obrigatórios: Requerem oxigênio em concentrações similares a atmosférica (20%); • Aeróbios microaerófilos: Requerem oxigênio em concentrações inferiores a atmosfera (5-10%) – presença de hidrogenases MICRORGANISMOS ANAERÓBIOS Organismos que não requerem oxigênio: • Anaeróbios facultativos: Crescem na ausência e na presença de oxigênio. • Anaeróbios estritos/obrigatórios: Metabolismo não requer oxigênio – realizam fermentação ou respiração anaeróbia. • Anaeróbios aerotolerantes: Não requerem o oxigênio mas o toleram, sem crescer. 82 83 O2 + e - O2 - superóxido O2 - + e- + H + SOD H2O2 peróxido de hidrogênio H2O2 + e - + H + H2O + OH - radical hidroxila OH - + e- + H + H2O Global: O2 + 4e - + 4H + 2 H2O Relação crescimento / Exigência de O2 84 Cultivo Anaeróbio 85 GLOVE BOX 86 87 REPRODUÇÃO BACTERIANA CÉLULA - MÃE A LONGAMENTO INVAGINAÇÃO DA PAREDE E MEMBRANA ; MIGRAÇÃO DO MATERIAL NUCLEAR PAREDE CELULAR TRANSVERSAL ; DISTRIBUIÇÃO DO MATERIAL CELULAR ENTRE AS CÉLULAS FILHAS SEPARAÇÃO DAS CÉLULAS INÍCIO DO CICLO MEIO DE CULTIVO 88Aplicações Industriais Alimentos Pickles Leuconostoc, Lactobacillus, Pediococcus Molhos: shoyu Pediococcus miso Streptococcus Derivados Lácteos: iogurte coalhada Leuconostoc Lactobacillus Energia / Solventes Metano Acetona, Butanol, Etanol Methanobacterium, Enterobacter, ... Clostridium acetobutylicum Ácidos Acético Lático Acetobacter L. casei, L. delbrueckii 89 90 91
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