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Aula 2: ESTUDO DAS BACTÉRIAS Profª Me. Valéria Borba Características Gerais PROCARIÓTICAS DNA não está envolvido por uma membrana; Cromossomo podem ter arranjo circular, linear ou tem dois cromossomos; DNA não está associado com histonas; Organelas não são revestidas por membranas; Parede celular contendo peptideoglicano; Divisão por fissão binária EUCARIÓTICAS DNA está no núcleo das células, separado do citoplasma pela membrana nuclear; Cromossomos múltiplos; Associados a proteínas cromossômicas histonas e às proteínas não histonas; Possuem diversas organelas revestidas por membranas; As paredes celulares, quando presente, são quimicamente simples; Divisão geralmente envolve mitose Características Gerais PROCARIÓTICAS EUCARIÓTICAS Características Gerais Bactérias Reino Monera Procariontes Organismos unicelulares Forma isolada ou em colônias Morfologia das bactérias Apresentam variações quanto ao tamanho(0,2 a 2 µm de diâmetro e 2 a 8 µm de comprimento; Elas possuem algumas formas forma: cocos, bacilos, espirais, estrela e retangulares Cocos Bacilos Morfologia das bactérias Espirais Vibrião Espirilo Espiroquetas Morfologia das bactérias Formato de estrela Retangulares e planas Quanto aos arranjos celulares, podem ser classificadas da seguinte maneira: Morfologia das bactérias COCOS Morfologia das bactérias BACILOS Morfologia das bactérias A forma da bactéria é definida através da hereditariedade; Monomórficas – maioria das bactérias Pleomórfica, (ex. Rhizobium e Corynebacterium) CLASSIFICAÇÃO MUTAÇÃO DESCOBRIMENTO E O MAPEAMENTO DO MATERIAL GENÉTICO Morfologia das bactérias ESTRUTURAS DEFINIDAS CÉLULA BACTERIANA PARTICULARES COMUNS Morfologia das bactérias Estruturas: Estruturas das células bacterianas EXTERNA Glicocálice (cápsula) Flagelos, Fímbrias e Pili Parede celular Membrana citoplasmática INTERNA Citoplasma Nucleóide Ribossomos Inclusões Plasmídeos Estruturas das células bacterianas Glicocálice Revestimento de açúcar; Polímero viscoso e gelatinoso situado externamente a parede bacteriana composto de POLISSACARÍDEO, POLIPEPTÍDEO ou ambos. CÁPSULA CAMADA VISCOSA Quando está organizada e FIRMEMENTE aderida a parede celular (Figura) Quando não está organizada e FRACAMENTE aderida a parede celular Glicocálice Função: virulência, proteção contra a fagocitose, auxilia na fixação; Substância Polimérica Extracelular (SPE) - biofilmes Streptococcus mutans Flagelos Constituído de 3 partes básicas: CORPO BASAL, GANCHO e FILAMENTO. Rotação no sentido horário e anti-horário em torno do seu eixo longo(Figura); Proteína flagelar antígeno H, serve para diferenciar os sorovares flagelina Flagelos Locomoção: Vídeo Movimento flagelar Quimiotaxia, fototaxia Flagelos Classificação em relação a distribuição dos flagelos na célula bacteriana: Filamentos axiais As espiroquetas se locomovem através de filamentos axiais ou endoflagelos Estão localizados na extremidade da espiroqueta; Movimento tipo saca-rolha Vídeo Movimento bacteriano Fímbrias e pili Funções: fixação(biofilmes), transferência de DNA Fímbrias: São mais curtos, retos e finos que os flagelos; Pode varia de algumas unidades a centenas por célula(Figura) Pili(singular = pilus) Mais longos que as fímbrias Um ou dois por célula Facilitar a transferência de DNA(pili de conjugação) pilina Parede celular bacteriana Estrutura complexa Semirrígida Responsável pela forma da célula (Figura) Função: proteção contra a lise osmótica, ponto de ancoragem aos flagelos. Parede celular bacteriana GRAM - POSITIVAS Muitas camadas de peptideoglicano Não possuem membrana externa Estrutura expessa e rígida Contém ácido teicóico GRAM-NEGATIVAS Uma ou poucas camadas de peptídeoglicano Possuem membrana externa (Lipopolissacarídeo(LPS) , lipoproteína e fosfolipídeos) Não contém ácido teicóico ✓Estrutura rígida que dá forma à célula. MEMBRANA SEMI-PERMEÁVEL ENTRADA SAÍDA Nutrientes METABÓLITOS Membrana citoplasmática Membrana citoplasmática Membrana citoplasmática Situada no interior da parede celular (Figura) Composição: principalmente de fosfolipídeos, proteínas Função: Servir como barreira seletiva Antibióticos podem atuar rompendo esta membrana, levando ao extravasamento de conteúdo intracelular e levando a morte celular. CITOPLASMA ÁGUA ÁCIDOS NUCLÉICOS PROTEÍNASCARBOIDRATOS LÍPÍDEOS ÍONS INORGÂNICOS Estruturas celulares internas COMPOSTOS DE ↓PM FLUÍDO DENSO REAÇÕES QUÍMICAS Ribossomos Locais de SÍNTESE PROTEICA No citoplasma da célula procariótica há dezenas de milhares destas estruturas, muito pequenas que favorecem a um aspecto GRANULAR Local de ação de alguns antibióticos!! PRESENTES EM GDE Nº. APARÊNCIA GRANULAR Ribossomos POLÍMEROS ✓GLICOSE ✓FOSFATO INORGÂNICO ✓LIPÍDEOS Inclusões ou Grânulos de reserva As células acumulam certos nutriente quando em abundância e utilizam num momento de escassez. CROMOSSOMO CIRCULAR ÚNICA MOLÉCULA DE DNA AUTO DUPLICAÇÃO Nucleóide GENES NÃO CONFEREM CARACTERÍSTICAS ESSEN CIAIS CONFEREM VANTAGENS SELETIVAS À BACTÉRIA QUE AS POSSUE CAPACIDADE DE AUTO-DUPLICAÇÃO INDEPENDENTE DA REPLICAÇÃO DO CROMOSSOMO BACTERIANO Plasmídeo Plasmídeo Transportar genes para atividades como resistência a antibióticos; Produção de toxinas; Síntese de enzimas; Formação do esporo: ESPORULAÇÃO Retorno a forma vegetativa: GERMINAÇÃO São resistentes a vários processos como aquecimento, congelamento, dessecação, uso de substâncias químicas e radiação. FOTOTRÓFICOS CO2 principal fonte de C FOTOLITOTRÓFICOS Compostos orgânicos FOTORGANOTRÓFICOS Tipos Nutritivos QUIMIOTRÓFICOS Oxidação de compostos inorgânicos QUIMIOLITOTRÓFICOS Compostos orgânicos QUIMIORGANOTRÓFICOS Tipos Nutritivos FOTOLITOTRÓFICOS QUIMIOTRÓFICOS AUTOTOTRÓFICOS Tipos Nutritivos FOTORGANOTRÓFICOS QUIMIORGANOTRÓFICOS HETEROTRÓFICOS Tipos Nutritivos IMPORTÂNCIA ➢Dentre as bactérias heterotróficas todas as bactérias patogênicas para o homem, outros animais e vegetais, assim como a maior parte da população microbiana do ambiente humano; ➢As bactérias autotróficas são indispensáveis na natureza ciclagem de elementos nos sistemas biológicos micro-organismos do solo e das águas; IMPORTÂNCIA ➢Bactérias e doenças ➢As maiorias das doenças causadas por bactérias são transmitidas através de alimentos ou água contaminadas por bactérias (cólera, febre tifóide), mas podem ocorrer casos de transmissão pelo ar (pneumonia, tuberculose). IMPORTÂNCIA Importância ecológica e econômica das bactérias ➢As bactérias são decompositores após morrerem, animais, plantas e outros seres estes são decompostos por fungos e bactérias. IMPORTÂNCIA Bactérias e biotecnologia ➢A indústria de laticínios Lactobacillus e Streptococcus produção de queijos, iogurtes e requeijão. ➢Na fabricação de vinagres gênero Acetobacter etanol do vinho em ácidoacético. ➢Gênero Corynebacterium produção do ácido glutâmico. IMPORTÂNCIA ➢As bactérias são utilizadas para a produção de antibióticos e vitaminas. ➢A indústria química o metanol, butanol, acetona. ➢A tecnologia do DNA recombinante, também denominada "Engenharia Genética insulina humana. ➢As bactérias decomposição aeróbia ou anaerobiamente matéria orgânica. IMPORTÂNCIA Bactérias e o ciclo do nitrogênio ➢A captação do nitrogênio e a sua incorporação à cadeia alimentar bactérias do solo e pelas cianobactérias fixadores de nitrogênio. ➢As bactérias do gênero Rhizobium são fixadoras de nitrogênio e se associam a vegetais da família das leguminosas (feijão, soja). IMPORTÂNCIA ➢Bactérias de interesse industrial ➢Pseudomonodaceae aeruginosa: tem um papel importante no ciclo do nitrogênio. ➢Pseudomonodaceae putida e P. fluorescens: oxidam uma grande variedade de compostos orgânicos. ➢Xanthomonas campestris: secretam polissacarídeos resistentes à ação enzimática. IMPORTÂNCIA ➢Azotobacter: fixa N2 não simbioticamente, cresce numa variedade de carboidratos, álcoois e ácidos orgânicos. ➢Nocardia, Micobacterium, Corynebacterium: sintetizam gorduras. ➢Propionibacterium freudenreichii: é utilizada na produção de vitamina B12, e ácido propiônico. IMPORTÂNCIA ➢Ralstonia eutropha: é utilizada na sintese de polihidroxialcanoatos. ➢Bacillus thuringiensis israelensis: é utilizada na produção de bioinseticida. ➢Leuconoctoc mesenteroides, Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum: responsáveis pela fermentação do chucrute, picles e azeitonas.