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MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA Profª. Ma. Katharine Angélica ESTRUTURA, MORFOLOGIA E FISIOLOGIA BACTERIANA PRINCIPAIS DIFERENÇAS ENTRE PROCARIOTOS E EUCARIOTOS CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS: Archea e Eubactérias - Características MORFOLOGIA BACTERIANA: Eubactérias TAMANHO, FORMA E ARRANJO COCOS: DIPLOCOCOS, ESTREPTOCOS, ESTAFILOCOCOS, TÉTRADES E SARCINAS. BACILOS: DIPLOBACILOS, ESTREPTOBACILOS, COCOBACILOS. VIBRIÕES, ESPIRILO E ESPIROQUETAS CÉLULAS ESTRELADAS (Stella), QUADRADAS (Haloarcula) E TRIANGULARES Arquibactérias ESTRUTURA BACTERIANA ESTRUTURAS EXTERNAS À PARADE CELULAR SPEs (substâncias poliméricas extracelulares) Flagelos, fímbrias e pili, filamentos axiais. ESTRUTURAS DA PAREDE CELULAR Parede celular bactérias Gram positivas e negativas Parede celular atípica – Mycoplasma e arquibactérias ESTRUTURAS INTERNAS À PAREDE CELULAR Membrana plasmática, Citoplasma; Componentes citoplasmáticos: ribossomos, grânulos, vacúolos, endosporos, plasmídios. Nucleóide: cromossoma bacteriano. ESTRUTURA BACTERIANA BÁSICA ESTRUTURAS EXTERNAS À PARADE CELULAR GLICOCÁLICE – CÁPSULA OU CAMADA MUCOSA • SPEs (substâncias poliméricas extracelulares): Reservatório de H2O e nutrientes; • Aumenta a aderência e capacidade invasiva – forma biofilmes; • Aumenta a resistência microbiana a agentes microbicidas; • CAMADAS – PROTEÍNA + GLICOPROTEÍNA (Arqueas) BACTÉRIAS ENCAPSULADAS CULTURA DE BACTÉRIAS SEM E COM PRODUÇÃO DE CÁPSULA BIOFILME - Comunidades de Bactérias aderidas a uma superfície PLACA ETAPAS DE FORMAÇÃO E VIDA DE UM BIOFILME FLAGELOS Estruturas especiais de locomoção, constituídas pela proteína flagelina FLAGELOS MONOTRÍQUIO ANFITRÍQUIO LOFOTRÍQUIO PERITRÍQUIO FILAMENTOS AXIAIS FÍMBRIAS E PILI PAREDE CELULAR PAREDE CELULAR BACTERIANA CARACTERÍSTICAS: • Estrutura complexa, semi-rígida; rede de peptidoglicano ou mureína; • Protege a membrana plasmática, evitando ruptura; • Mantém a forma bacteriana; • Serve de âncora para flagelos; ASPECTOS CLÍNICOS DA PAREDE CELULAR: • Contribui na patogenicidade bacteriana; • Alvo de ação de antibióticos; • Sua composição é usada para diferenciar tipos de bactérias: gram positivo e negativo. PAREDE CELULAR DE BACTÉRIA GRAM POSITIVA E GRAM NEGATIVA BACTÉRIAS GRAM NEGATIVAS – PAREDE CELULAR PAREDE CELULAR GRAM POSITIVA GRAM NEGATIVA PAREDE CELULAR DAS MICOBACTÉRIAS A parede celular das micobactérias é responsável por muitas características das bactérias (por exemplo, ácido resistência, crescimento lento, resistência aos detergentes, resistência aos antibióticos comuns). Nutrientes solúveis em água entram nas células através de porinas. Mycobacterium tuberculosis Mycobacterium leprae PAREDE CELULAR DAS MICOBACTÉRIAS ESTRUTURAS INTERNAS À PAREDE CELULAR MEMBRANA PLASMÁTICA (MP): • Composição, estrutura e função semelhante a de eucariotos, mas não possui esteróis, sendo menos rígida, exceção Mycoplasma. • Os álcoois e agentes quaternários (desinfectantes) lesão a MP. CITOPLASMA: Não possui citoesqueleto nem corrente citoplasmática. MEMBRANA PLASMÁTICA (MP): ESTRUTURAS INTERNAS À PAREDE CELULAR NUCLEÓIDE: CROMOSSOMA CIRCULAR – DNA FITA DUPLA PLASMÍDIOS – DNA EXTRACROMOSSOMAL. RIBOSSOMOS: ESTRUTURAS INTERNAS À PAREDE CELULAR INCLUSÕES Grânulos metacromáticos, grânulos polissacarídeos, inclusões lipídicas, grânulos de enxofre, vacúolos de gás e magnetossomos ESTRUTURAS INTERNAS À PAREDE CELULAR - ENDOSPOROS FISIOLOGIA BACTERIANA – NUTRIÇÃO, METABOLISMO E CRESCIMENTO Nutrição e fisiologia bacteriana • FONTES DE ENERGIA: Fotossintéticas (luz) Quimiotróficas (subst. químicas) • FONTES DE CARBONO: Autotrófica (CO2) Heterotrófica (fontes orgânicas) • FONTES DE NITROGÊNIO: Retiram nitrogênio diretamente da atmosfera (N2). Utilizam fontes inorgânicos de nitrogênio (sais de amônio e nitratos). Utilizam fontes orgânicos de nitrogênio (aa). FATORES QUÍMICOS Nutrição e fisiologia bacteriana • Os microrganismos necessitam de um ambiente propício com todos os constituintes físicos e químicos necessários para seu crescimento. As substâncias ou elementos retirados do ambiente são utilizadas como blocos para a construção da célula. Nutrição e fisiologia bacteriana Nutrição e fisiologia bacteriana Micronutrientes: Aminoácidos, Purinas e pirimidinas, Colesterol e Vitaminas. Nutrição e fisiologia bacteriana Fatores de crescimento: • Quando falamos em crescimento microbiano no referimos ao número e não ao tamanho das células. Nutrição e fisiologia bacteriana OXIGÊNIO Acinetobacter sp. Clostridium tetani E. coli Campylobacter jejuni Streptococcus sp. Não utilizam oxigênio, mas este não é tóxico Nenhuma espécie bacteriana pode tolerar a faixa inteira de pH em qualquer uma dessas categorias e muitas espécies toleram faixas de valores de pH que se sobrepõem entre uma categoria e outra. Nutrição e fisiologia bacteriana FATORES FÍSICOS Temperatura Não Halófilos: não necessitam de sal e não toleram a presença no meio. Halotolerantes: não necessitam de sal, mas toleram a presença no meio. Halófilos: necessitam de sal em uma concentração moderada. Halófilos extremos: necessitam de sal em altas concentrações. Classificação das bactérias quanto à variação da pressão osmótica: Pressão osmótica Divisão celular / Fissão BináriaParede celular Membrana plasmática Molécula de DNA Alongamento da célula e replicação do DNA Divisão nuclear Inicio da divisão da parede celular e da membrana citoplasmática Separação das células Reprodução Bacteriana Curva de Crescimento Bacteriano TEMPO DE GERAÇÃO: O intervalo de tempo requerido para que cada microrganismo se divida. Ao fim de 8 hs. em condições favoráveis, teremos aproximadamente 16 000 000 bactérias. Exemplos: E.coli - a cada 20 minutos o número de bactérias é duplicado. Mycobacterium tuberculosis: leva 15 horas para duplicar. Métodos de medidas do crescimento bacteriano Direto: Câmaras de contagem (Newbauer), esfregaços corados. Métodos de medidas do crescimento bacteriano 1 2 3 4 Indireto: Turbidez. Referências • TORTORA, Gerard J.,; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2005. • TRABULSI, Luiz Rachid; ALTERTHUM, Flavio (Org.). Microbiologia. 5.ed. São Paulo: Atheneu, 2008.
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