ESTRUTURA BACTERIANA

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MICROBIOLOGIA
Os microrganismos procariontes compreendem as bactérias, que se dividem em eubactérias e arqueobactérias, e os microrganismos eucariontes, que compreendem os protozoários e alguns fungos.
Todas as células apresentam algum tipo de metabolismo por meio da retirada de
nutrientes do meio ambiente e transformação dos mesmos em novos materiais e
resíduos celulares.
O metabolismo é importante para: avaliar a diversidade e versatilidade bioquímica, relação microrganismos e doenças, cultivo, crescimento e controle dos microrganismos, dentre outros.
Reações químicas que liberam energia: catabolismo
Reações que requerem energia: anabolismo
Metabolismo: soma de todas as reações 
Pode ser dividido em duas cla sses de reaçõe s químicas: 
Reações qu ímicas que 
liberam ene rgia 
Reações qu ímicas que 
requerem ene rgia
Catabolismo: relacionado com a respiração anaeróbica da glicose, circulo de Krebs, cadeia transportadora de elétrons que são processos q soltam energia.
Anabolismo: geralmente pega a energia que é solta pelo catabolismo e está relacionada com a fotossíntese e a quimiossíntese.
A quimiossíntese é responsável pela síntese de metabólitos e macromoléculas necessárias ao crescimento e à realização das funções do organismo. É dividida em Quimioautotróficos, que utiliza CO2 como fonte de carbono, produzem-no. E em Quimioheterotroficos, que utiliza outras moléculas orgânicas como fonte de carbono.
MEIOS DE CULTURA
Quimicamente definidos: quantidades precisas de compostos químicos altamente purificados e adicionados a agua destilada.
Complexos (ou indefinidos): Não se conhece a composição , precisa de alguns componentes.
MEIOS QUANTO A FINALIDADE
Meios seletivos Contém compostos que inibem crescimento microbiano de uns, mas de outros não.
Meios diferenciais Adiciona um indicador que podem diferenciar reações químicas que ocorrem durante o crescimento.
Etapas da fissão binária
Assim como uma célula humana, uma bactéria em divisão precisa copiar seu DNA.
As células bacterianas geralmente têm um cromossomo único, circular e sempre carecem de um núcleo. No entanto, o cromossomo bacteriano é encontrado em uma região especializada da célula chamada nucleoide.
A cópia do DNA por enzimas de replicação começa num ponto do cromossomo chamado origem da replicação.
Tempo de duplicação (geração) varia de 20 minutos a 18 horas;
Fatores que alteram o tempo de geração
Espécie bacteriana- fatores estruturais e genéticos
Quantidade de nutrientes disponíveis
Temperatura
pH e disponibilidade de O2.
Fases de crescimento
		São 4:
Fase lag – Pouca ausência de divisão celular, pode ser curta ou longa, depende do seu estado inocular, aumento na quantidade de proteínas.
Fase exponencial – Geração constante de células, momento em que células estão mais saudáveis e são usadas para estudos.
Fase estacionária: Não há crescimento liquido na população, síntese de vários metabólicos secundários, alteração na comunicação celular.
Fase de morte: +células mortas do que vivas
1.2 - Estrutura e função das células microbianas ​
As células microbianas são vivas e interagem com o seu meio, assim como com outras células. 
● Elementos da estrutura microbiana 
Procariótica: parede celular, membrana plasmática, nucleoide, citoplasma, plasmídeo e ribossomos 
Eucariota: parede celular, membrana plasmática, mitocôndria, membrana nuclear, núcleo, ribossomos, retículo, citoplasma e aparelho de golgi.
 Os reinos Archaea e Bacteria são do tipo procariotas, consistem em células pequenas e simples. Os eucariotos são maiores e possuem organelas. 
● Gene, genoma, núcleo e nucleoide 
O genoma é um conjunto de genes que controla os processos vitais das células. Os genomas de procariotos e eucariotos são organizados de maneira diferente; o DNA eucarioto fica numa forma molecular linear, dentro do núcleo, e o de bactérias e arqueias está na forma de um cromossomo circular fechado, formando o nucleoide. Os procariotas podem também apresentar pequenos círculos de DNA diferentes do DNA cromossômico, chamado de plasmídeo. 
 Acredita-se que todas as células tenham surgido de uma célula ancestral comum, o último ancestral universal comum, LUCA. ​ Após o surgimento das primeiras células, seu crescimento originou populações de células, e estas começaram a interagir com outras populações celulares, formando comunidades microbianas. 
Teoria da Endossimbiose
De acordo com essa teoria, as mitocôndrias e cloroplastos descendem de bactérias primitivas que passaram a viver dentro de células eucarióticas primitivas, há milhões de anos atrás.
Para isso, uma célula eucariótica primitiva englobou, por fagocitose, uma célula procarionte autotrófica, que passou a viver em seu citoplasma.
● A vida na terra
 Com o desenrolar dos eventos evolutivos, três linhagens principais de células microbianas
 – Bacteria, Archaea e Eukarya – foram distintas; as células da Eukarya microbiana foram as ancestrais das plantas e animais. Essas três linhagens celulares principais são chamadas de domínios. Conforme a árvore da vida foi sendo montada a partir do RNA ribossomal, foi descoberto que bactérias e arqueas são filogeneticamente diferente, apesar da estrutura parecida, e que arqueas são muito mais próximas de eukarya. 
III- Membrana citoplasmática e transporte 2.7
 - Estrutura da membrana
 ​Se a membrana estiver comprometida sua integridade celular é destruída, ela é estruturalmente fraca e não possui muita proteção contra a lise osmótica. Sua função é a permeabilidade seletiva. 
● Composição das membranas
 Sua estrutura é uma bicamada lipídica e ela é capaz de ser visualizada num microscópio eletrônico. Ela tem característica fluida e, em bactérias, reforçadas por moléculas semelhantes a esteróis chamadas hopanóides. 
● Proteínas de membranas
 A​s proteínas de membrana normalmente apresentam superfícies hidrofóbicas nas regiões que atravessam a membrana, e superfícies hidrofílicas nas regiões que estabelecem contato com o ambiente e com o citoplasma. Existem proteínas integrais, que atravessam toda a membrana, proteínas ancoradas na membrana e proteínas periféricas, que se encontram somente em um folheto. Proteínas que precisam interagir constantemente ficam agrupadas em balsas lipídicas.
 
● Membranas de arqueias
 Os lipídios das arqueas são diferentes do resto, a ligação entre glicerol e cadeias laterais são do tipo éter, e dos outros é do tipo éster. Eles são formados de múltiplas unidades do hidrocarboneto de cinco carbonos, isopreno. Sua membrana plasmática é composta por glicerol diéter ou diglicerol tetraéter, originando uma membrana lipídica monocamada, que confere as arqueas resistência as temperaturas extremas.
 2.8 - Função da membrana
 Ela apresenta várias funções: barreira de permeabilidade, sítio de ancoragem para proteínas e apresenta enzimas envolvidas na conservação de energia. Existem também proteínas encarregadas pelo transporte de substâncias para dentro e fora da membrana. 
● Permeabilidade Sais, aminoácidos, açúcares, nucleotídeos, entre outros compõem o citoplasma.
 Moléculas de caráter hidrofóbico e pequenas conseguem atravessar a membrana por difusão, porém, as maiores, carregadas e polares precisam ser transportadas. A água é capaz de atravessar livremente a membrana, nas duas direções, por difusão e também podem ser ajudadas por proteínas aquaporinas, que aceleram a passagem.
 ● Proteínas transportadoras
 As transportadoras trabalham acumulando solutos contra o gradiente de concentração. Outra característica desse transporte é que as proteínas carreadoras são bem específicas. Alguns nutrientes são transportados por apenas um carreador quando presente em alta concentração, e por um carreador independente, quando em baixa.
 2.9 - Transporte de nutrientes
 ​As células precisam importar e exportar nutrientes continuamente para abastecer o metabolismo e crescer. 
● Eventos de transporte e transportadores
 São pelo menostrês transportes em procariotos: 
simples- proteína transmembrana, 
translocação de grupo - várias proteínas 
sistema de transporte ABC - uma proteína ligada ao substrato, um transportador integrado a membrana e uma proteína que hidrolisa ATP. Os transportadores de membrana são compostos por 12 polipeptídeos que formam um canal por onde o soluto passará.
 Existem três tipos de mecanismos: uniporte - única direção, para dentro ou para fora, simporte - uma molécula e um próton e antiporte - transportam simultaneamente para dentro e fora. 
IV - Parede celular de bactérias e arqueias
 ​O citoplasma de procariontes tem alta concentração de solutos, aumentando a pressão osmótica. Com isso, para resistir a pressão e não explodir, as células bacterianas possuem uma parede celular que conferem rigidez e forma a célula. 
2.10 – Peptideoglicano
 ​As bactérias podem ser divididas em dois grupos: gram positivas e gram negativas; a diferenciação entre eles se dá pela coloração de gram. A parede celular da gram negativa é constituída por pelo menos duas camadas, enquanto a da positiva é muito mais espessa e constituída por um único tipo de molécula. 
● Química do peptideoglicano 
As paredes celulares de bactérias tem uma camada rígida de peptideoglicano, um polissacarídeo composto por N-acetilglicosamina e Ácido N-acetilmurâmico e alguns aminoácidos como L-alanina, D-alanina, O peptideoglicano pode ser destruído pela enzima lisozima, que cliva a ligação β − 1, 4 entre o NAG e o NAM, enfraquecendo a parede. Quando fraca a água consegue entrar na célula causando a lise celular. A lisozima é encontrada em secreções animais e é uma linha de defesa contra infecções. A penicilina também tem como o alvo o peptideoglicano, enquanto a lisozima destrói um já existente, a penicilina impede a biossíntese dele, gerando uma molécula enfraquecida e a sua lise osmótica.
 ● A parede celular gram positiva
 Cerca de 90% dela é composta por peptideoglicano em várias camadas sobrepostas. Muitas gram-positivas possuem moléculas ácidas, ácido teicoicos, na sua parede celular, eles são ligados ao ácido murâmico do peptideoglicano. alguns ácidos teicoicos são ligados a lipídeos de membrana, criando ácido lipoteicóicos. Embora alguns procariotos não conseguem viver sem parede celular, alguns como os micoplasmas conseguem. 
2.11 - LPS: membrana externa 
Gram negativa
​Em bactérias gram-negativas, a maior parte da parede celular total é composta pela membrana externa, que corresponde a uma segunda bicamada lipídica, mas composta por lipopolissacarídeos (LPS). 
● Química e atividade do LPS 
A porção polissacarídica do LPS é composta por um polissacarídeo cerne e um polissacarídeo O-específico, e sua porção lipídica por um lipídeo A. O LPS funciona como uma âncora entre a membrana externa e o peptideoglicano, também fornece rigidez a parede das gram-negativa. Uma propriedade do LPS é a sua toxidade aos animais, associada ao lipídeo A da camada, chamada endotoxina. 
Outra diferença que se dá entre a gram positiva e a negativa é a espessura devida a quantidade de unidade de repetição de dissacarídeos NAG E NAM. A membrana da gram positiva é mais espessa, com até 80 camadas.
A membrana externa da célula gram-negativa consiste em ligar os LPS, lipoproteínas e fosfolipídeos (como já foi dito). A membrana externa também fornece uma barreira para certos antibióticos.
Parte da permeabilidade de uma membrana externa é devida a proteínas na membrana denominadas porinas , que formama canais. As porinas permitem a passagem de moléculas como nucleotídeos, dissacarídeos, peptídeos etc.
●Relação entre estrutura da parede celular e coloração de gram 
A estrutura diferente das paredes celulares de gram positiva e negativa afeta sua coloração.
 Na coloração de gram, um complexo insolúvel de cristal violeta-iodo se forma no interior de uma célula. Ele, posteriormente, é extraído com da bactéria com álcool. Em gram-positivas, o álcool desidrata a parede, impedindo que o cristal violeta seja retirado e assim dando uma cor roxa a bactéria. Em gram-negativas, o álcool retira toda a cor da célula, sendo necessário tratar com outro corante que vai deixar a célula com cor rosada.