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04/03/2015 1 Profª Daniela Isabel Brayer Pereira Departamento de Microbiologia e Parasitologia Disciplina de Microbiologia e Imunologia Básica danielabrayer@gmail.com Séc. XIX 1866 (1902-1968) 1969 Sistemas de classificação recentes CARACTERÍSTICAS EUCARIONTE PROCARIONTE Principais grupos Algas, fungos, protozoa, veg. animais bactérias Tamanho > 5µm 0,5 a 3 µm Núcleo Membrana clássica Ausência de membrana Cromossomos Filamentos de DNA – genoma diplóide DNA circular único – genoma haplóide Mitocôndrias presentes Ausentes Corpúsculo de Golgi presentes Ausentes Retículo endoplasmático presente Ausente Ribossomos 80 S (60S+40S) 70S(50S+30S) Membrana citoplasmática Contém esteróis Não contém esteróis Parede celular Ausente ou constituída de quitina Estrutura complexa(prot, lip, peptidoglicano) Reprodução Sexuada e assexuada Assexuada (divisão binária) Movimento Flagelo complexo, quando presente Flagelo simples, quando presente Respiração Através de mitocôndrias Através da membrana citoplasmática 04/03/2015 2 Fungos Vírus Bactérias NOÇÕES DE TAXONOMIA DOS MICRO- ORGANISMOS Compreende 3 atividades diferentes: 1) Classificação Organização dos micro-organismos conforme suas características semelhantes. Classifica em: a) Espécie; b) Gênero; c) Família; d) Ordem; e) Classe; f) Divisão; g) Reino; h) Domínios. 2) Nomenclatura designa os nomes dos micro-organismos; utiliza o sistema binomial estabelecido por Linnaeus; Gênero e Espécie: Ex: Staphylococcus aureus (S. aureus). 3) Identificação Características morfológicas, bioquímicas, fisiológicas, genéticas e ecológicas TAXONOMIA DOS MICRO- ORGANISMOS PROCARIONTES 04/03/2015 3 TAMANHO, MORFOLOGIA E ARRANJOS A maioria das bactérias tem de 0,2-2,0 m de diâmetro e de 2-8 m de comprimento Formas bacterianas básicas: cocos (esferas) bacilos (bastões) espirais e vibriões MORFOLOGIA BACTERIANA MORFOLOGIA BACTERIANA: ARRANJOS VARIAÇÕES DAS FORMAS DOS BACILOS 04/03/2015 4 Resumindo...... CITOLOGIA BACTERIANA 04/03/2015 5 Cápsula: ligada à parede celular com estrutura definida. Natureza polissacarídica Camada Mucosa: massa amorfa dispersa, parcialmente desligada da célula. Natureza polissacarídica Reservatório de água e nutrientes Aumenta a capacidade invasiva (por prejudicar a fagocitose) Aderência à superfícies Camada mucosa 04/03/2015 6 Apêndices filamentosos relativamente longos consistindo de um filamento, alça e corpo basal. Os flagelos procarióticos conferem movimento à célula bacteriana Geralmente as bactérias flageladas são bacilos. Raramente ocorrem nos cocos Proteína flagelar é denominada flagelina e atua como um antígeno (H) Os filamentos axiais são similares aos flagelos, exceto que eles se enovelam em torno da célula Ocorrem nas bactérias espiraladas (espiroquetas) Presentes em bactérias Gram negativas Apêndices menores, mais curtos e mais numerosos que os flagelos Formadas por proteína (pilina) Tem função de aderência FÍMBRIA F (PILI OU FÍMBRIA SEXUAL) Condutor de material genético durante processo de conjugação. 04/03/2015 7 Circunda a membrana plasmática e protege a célula das alterações na pressão de água Responsável pela manutenção da forma bacteriana e pela rigidez estrutural Importante na divisão celular Dependendo da sua constituição dividem as bactérias em Gram positivas e Gram negativas Composta de peptidoglicano (mureína) Macromolécula formada por moléculas alternadas de N-acetilglicosamina (NAG) e ácido N-acetilmurâmico (NAM) Cadeias laterais de tetrapeptídios (L-alanina; D- glutamato; mesodiaminopimelato; D-alanina) ligam-se a molécula de NAM. COLORAÇÃO DE GRAM: Divide as bactérias em dois grandes grupos: GRAM POSITIVAS GRAM NEGATIVAS 04/03/2015 8 Várias camadas de peptidoglicano, perfazendo 90% da parede (15-50% do peso seco da bactéria) Também estão presentes proteínas e ácidos teicóicos Regula a atividade das autolisinas durante a divisão celular Regula a entrada e saída de cátions da célula Aderência Constituem antígenos celulares Constituída por uma ou duas camadas de peptidoglicano e uma estrutura denominada Membrana Externa Espaço entre membrana citoplasmática e membrana externa é o Espaço Periplasmático Contém enzimas hidrolíticas; com função de inativação de drogas; proteínas transportadoras de solutos, etc.... Formada por dupla camada lipídica Está constituída por: Lipopolissacarídeo (LPS): Lipídio A + cadeia de oligossacarídeos (antígeno O) Tem atividade de ENDOTOXINA (Lipídio A) Antígeno O é responsável pelas características antigênicas Proteínas: Porinas: transporte de solutos Proteínas de membrana externa: transporte de solutos, receptores de fímbrias sexuais Lipoproteínas: funções estruturais 04/03/2015 9 Mycobacterium, Nocardia, Corynebacterium Lipídios constituem 60% do peso seco da parede celular (Ácidos Micólicos) Apresentam uma camada glicopeptídica Para visualização: coloração de Zieh-Neelsen Citoplasma Peptidoglicano Micosídeos Peptídeos PPD Arabinogalactanas Ácidos micólicos Classificação quanto a origem: Naturais: ANTIBIÓTICOS. São obtidos a partir de outros micro-organismos (bactérias e fungos). Semi-sintéticos: obtidos por modificações químicas de antibióticos naturais Sintéticos:Obtidos totalmente por síntese química em laboratório. São chamados de quimioterápicos. 04/03/2015 10 Atuam em diferentes estágios da formação da parede celular (peptidoglicano) Incluem os antibióticos -lactâmicos penicilinas e cefalosporinas Vancomicina Bacitracina Cicloserina Fosfomicina Composição química: 60% proteínas e 40% fosfolipídeos. Ausência de esteróis Funções: Transporte de solutos Produção de energia por transporte de elétrons e fosforilação oxidativa Biossíntese Duplicação do DNA Secreção Mesossomos:importantes na divisão celular ANTIBACTERIANOS QUE ATUAM NA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA ▪ Polimixinas (polipeptídeos): contém grupos lipossolúveis e hidrossolúveis que interagem com a membrana, causando morte celular por perda de componentes celulares. 04/03/2015 11 Ribossomos Responsáveis pela síntese protéica. Compostos de RNA e proteínas Formados pelas subunidades 50S e 30S, coeficiente de sedimentação de 70S. ANTIBACTERIANOS QUE INIBEM A SÍNTESE PROTEICA Ribossomo Síntese proteica TETRACICLINAS CLORANFENICOL LINCOMICINAS MACROLÍDEOS: eritromicina, azitromicina , claritromicina AMINOGLICOSÍDEOS: Estreptomicina, gentamicina, neomicina, canamicina, amicacina Proteínas defeituosas Interrupção da síntese de proteínas Núcleo (Nucleóide) DNA bacteriano com ausência de membrana nuclear Caracteriza-se por um único cromossomo, circular e formado por duplo filamento Informação genética da bactéria 04/03/2015 12 QUINOLONAS: ácido nalidíxico e flúor derivados (norfloxacino e ciprofloxacino): interferem com a ação da DNA girase ANSAMICINAS: rifampicina (interfere com a RNA polimerase) SULFONAMIDAS DIAMINOPIRIMIDINAS: trimetoprim Plasmídeos: DNA extracromossômico, circulares. Fornecem características não essenciais Formados por algumas espécies de bactérias Gram positivas dos gêneros Bacillus e Clostridium Formam-se quando o meio torna-se carente em água e nutrientes essenciais Estruturas extremamente resistentes Resistência a agentes físicos: temperatura, radiações, dessecação, pressões externas, choque mecânico Resistência a agentes químicos: antibióticos, desinfetantes, osmolaridade, pH. Estágios de formação do endósporo bacteriano O uso de antibacterianos não induz resistência, atua eliminando as sensíveis e deixando as resistentes que já existiam na população. RESISTÊNCIA NATURAL: característica da espécie bacteriana. RESISTÊNCIA ADQUIRIDA: decorrente de uma alteração genética (mutação cromossômica ou pela aquisiçao de plasmídios de resistência (plasmídios R). 04/03/2015 13 MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS: aparecimento gradual e espontânea Não influenciados pela presença de antibióticos Resistência a um antimicrobiano RESISTÊNCIA TRANSMISSÍVEL (PLASMÍDIOS R): múltipla resistência Presença de genes de resistência em um mesmo plasmídeo Transmitidos a outras células por recombinação e por transposons Resistência pode ocorrer por diferentes mecanismos químicos: Inativação enzimática dos antibióticos Alteração dos receptores alvo para os antibióticos Falta de permeabilidade das bactérias aos antimicrobianos Aparecimento de mecanismos secundários nas vias metabólicas Aparecimento de enzimas com pouca afinidade pelos agentes antimicrobianos.
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