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Louis Pateur - 1861 – derruba a Teoria da Geração Espontânea ou Abiogênese Pasteur demonstrou que os microrganismos estavam presentes no ar e podiam contaminar soluções estéreis, mas o ar por si só não podia criar micróbios. Robert Koch - 1876 – postula que microrganismos são capazes de causar doenças. Morfologia TAMANHO: Invisíveis ao olho humano, 0,2 a 2,0 µm de diâmetro e 2 a 8 µm de comprimento. FORMA: Cocos: células esféricas, Bacilos: cilíndricas em forma de bastão, Espirilos: células espiraladas. ARRANJO: Forma de Cocos: DIPLOCOCOS: cocos agrupados em pares; ESTREPTOCOCOS: Cocos agrupados em cadeias; ESTAFILOCOCOS: Cocos em grupos irregulares, lembrando “cachos de uva”; TÉTRADES: Grupamentos de quatro cocos; SARCINA: Grupamentos de oito cocos em forma cúbica. Forma de Bacilos: DIPLOBACILO: Bastonetes agrupados aos pares; ESTREPTOBACILO: Bastonetes agrupados em cadeias. Formas de Espirilos: Vibriões: bastões curvos, Espirilos: forma helicoidal, como um saca-rolha, rígido, Espiroqueta: forma helicoidal e flexível. ESTRUTURAS EXTERNAS FLAGELOS: Estruturas protéicas (flagelina), longas e delgadas que se projetam externamente à parede celular; Responsável pela locomoção da bactéria; Rotação. Três porções: Filamento: região externa que contêm a proteína flagelina; Gancho: ligeiramente mais largo; Corpo basal: haste central inserida em uma série de anéis. Gram negativa: dois pares de anéis (par externo ancorado na parede celular e par interno ancorado à membrana plasmática). Gram positiva: somente o par interno está presente. FÍMBRIAS ou PILI: Estruturas curtas, retas e finas; Constituídas de PILINA; Fixação e transferência de DNA. Fimbrias: podem variar em número (de algumas unidades a centenas), tendência a aderir umas as outras e às superfícies. Pili: Mais longos que as fimbrias e há apenas um ou dois por célula; mobilidade; transferência de DNA (conjugação). CÁPSULA: Presentes em algumas bactérias associada com a virulência; Glicocálice organizado e firmemente aderido à parede celular; Protege as bactérias patogênicas da fagocitose do hospedeiro. PAREDE CELULAR: Estrutura rígida que mantém a forma da célula bacteriana; Peptideoglicano – Dissacarídeo: N- acetilglicosamina e ácido Nacetilmurâmico. De acordo com sua constituição as bactérias podem ser divididas em: Gram positiva: Espessa camada de peptidoglicano, Ácidos teicóicos (álcool e fosfato),Espaço Periplasmático pequeno, Não possuem membrana externa; Gram negativa: Membrana externa (importante na evasão da fagocitose e nas ações do complemento),Fina camada de peptideoglicano encontrada no Espaço periplasmático, Lipopolissacarídeos (LSPs) – localizados na camada externa MEMBRANA CITOPLASMÁTICA: Constituída de lipídios – fosfolipídios e proteínas, Bicamada lipídica – modelo do mosaico fluido, Função: barreira para maior parte das moléculas solúveis em água; permeases: proteínas de membrana que transportam pequenas moléculas para dentro da célula, ausência de esteróis. Função: TRANSPORTE DE SOLUTOS e PRODUÇÃO DE ENERGIA POR TRANSPORTE DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA. MESOSSOMOS: Invaginações da membrana celular, Mesossomos Centrais: estão envolvidos na replicação do DNA e na Divisão Celular, Mesossomos Periféricos: estão envolvidos com a secreção de certas enzimas. ESTRUTURAS INTERNAS CITOPLASMA: Porção fluida contendo substâncias dissolvidas e partículas tais como ribossomos, Sítios de muitas reações químicas, 80% de água, Ácidos nucleicos, Proteínas, carboidratos, lipídeos e íons inorgânicos, Ribossomo. NUCLEÓIDE: Contém uma única molécula longa e contínua de DNA de fita dupla, arranjada de forma circular (cromossomo bacteriano), Plasmídeo: pequenas moléculas de DNA de fita dupla circulares. Podem ser transferidos de uma bactéria para outra. RIBOSSOMO: Conferem ao citoplasma uma aparência granular, Sítio da síntese de proteínas, Duas subunidade de tamanhos diferentes: subunidade 30S + subunidade 50S = Ribossomo completo 70S. GRÂNULOS DE RESERVA: Bactérias acumulam substâncias de reserva sob a forma de grânulos; Grânulos metacromáticos: fosfato inorgânico; Grânulos polissacarídicos: glicogênio e amido; Inclusões lipídicas: polímero ácido poli β-hidroxibutírico; Grânulos de enxofre; ESPOROS: Algumas bactérias (Bacillus e Clostridium) são capazes de dar origem a formas de resistência – endósporo; Se formam dentro da célula - altamente resistentes ao calor, dessecação e outros agentes químicos e físicos; Capazes de permanecer em estado latente por longos períodos; Esporulação tem início quando os nutrientes se tornam escassos – falta de carbono e nitrogênio. NUTRIÇÃO DOS MICRORGANISMOS Basicamente as necessidades nutritivas dos microrganismo são as mesmas dos outros seres vivos. • Nos seres superiores dois tipos nutritivos: • Vegetais: fotossintéticos que obtêm energia da luz solar e autotróficos nutrem-se de substâncias orgânicas. • Animais: quimiotróficos obtêm energia através das reações químicas e heterotróficos exigem fontes de carbono. FONTES DE ENERGIA: As bactérias podem ser classificadas, conforme a fonte em que obtém energia em: Fototróficas: luz (bacterioclorofila); Litotróficas: oxidam compostos inorgânicos (ex: H2S); Quimiotróficas: obtém energia através de reações químicas onde substratos adequados são oxidados (maioria das bactérias). FATORES DE CRESCIMENTO Fatores de crescimento são constituídos de compostos orgânicos indispensáveis a um microrganismo, mas que ele não consegue sintetizar e o crescimento do microrganismo está limitado pela quantidade do fator presente no meio; Tais fatores podem estar presente no meio para que o microrganismo possa crescer.EX: Vitaminas (complexo B), Aminoácidos, Nucleotídeos e Ácidos graxos. Água: Não é um nutriente, mas é absolutamente indispensável para o crescimento bacteriano. Funções: Solvente Universal, As bactérias se nutrem pela passagem de substâncias em solução através de membrana citoplasmática, Regulação da pressão osmótica e térmica. Oxigênio atmosférico: Não é um nutriente e funciona apenas como receptor final de hidrogênio na respiração aeróbica; Entra na célula por difusão. As bactérias têm comportamentos diferentes na presença de O2 e podem ser classificadas como: Aeróbias: necessitam da presença de O2 ; Microaerófilas: necessitam da presença de pequenas quantidades de O2 não tolerando as pressões normais de O2 atmosférico; Anaeróbias estritas: não toleram a presença de O2 atmosférico (morte); Anaérobias não-estritas: não utilizam o O2 mas esse não é tóxico; Facultativas: podem crescer na presença ou ausência de O2 livre. CRESCIMENTO: aumento do número de indivíduos presentes na população. Bactérias: divisão binária. Dessa forma a bactéria deve ter acesso a nutrientes – presentes no meio de cultura (Não há um Meio de Cultura universal, Muitas vezes, o que é exigido por uma determinada bactéria inibe o crescimento de outras; Para se compor um meio adequado é necessário conhecer a fisiologia bacteriana). COLORAÇÃO DE GRAM Cristal violeta: cora as células, pois penetra no citoplasma; Lugol: forma cristais violeta-iodo com o corante que são grandes para escapar pela parede celular; Álcool: Gram positivas desidrata o peptídeoglicano para torná- la mais impermeável ao cristal violeta-iodo; Gram negativas dissolve a membrana externa deixando também pequenos buracos na camada de peptídeoglicano pelos quais se difunde o cristal violeta- iodo, ficando incolores. Safranina ou fucsina: torna as células cor de rosa (Gram- negativa) Coloração de Gram: está relacionada com a espessura e estrutura das paredes celulares das bactérias: • Gram-positivas: coram-se de violeta escuro (roxo) • Gram-negativas: coram-se de rosa/avermelhadas CURVA DE CRESCIMENTO BACTERIANO Fase Lag: Apósa sua inoculação no meio as células começam a se adaptar; Não ocorre divisão celular – o número de bactérias permanece inalterado – porém existe intensa atividade metabólica. Fase exponencial ou Log: Iniciam seu processo de divisão entrando no processo de crescimento; As células estão se dividindo até atingir um máximo de crescimento. Fase estacionária: Após a diminuição do ritmo de crescimento, o número de indivíduos permanece constante; Equilíbrio entre a taxa de morte e a taxa de divisões na população. Fase de morte ou declínio: A taxa de morte começa a exceder a de divisão, entrando a cultura em fase de morte.