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BACTÉRIAS NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO átomo → moléculas → macromoléculas → organelas → células → tecidos → órgãos → organismo ou sistema TIPOS DE CÉLULAS 1. PROCARIONTES - pro = primeiro + cario = núcleo - não apresentam núcleo - possuem o genoma “disperso” pelo citoplasma → Reino Monera (bactérias) 2. EUCARIONTES - eu = verdadeiro + cario = núcleo - apresentam o núcleo bem individualizado e delimitado pelo envoltório nuclear → carioteca - possuem o genoma separado do citoplasma por um envoltório nuclear → Reinos Protista (protozoários), Fungi, Vegetal e Animal IMPORTÂNCIA DAS BACTÉRIAS - ecologia e ecossistema - fixadoras de nitrogênio no solo, decompositoras de matéria orgânica - econômica e alimentícia - fermentadoras (coalhada, iogurte, leite fermentado) - agricultura e tecnocientífica - controle biológico, alimentos transgênicos - médica → fabricação de antibióticos - substâncias derivadas de fungos → produção de vacinas BCG (Bacilo Calmette e Guerin, uma cepa atenuada do bacilo da tuberculose) DPT - tríplice bacteriana (composta por toxinas atenuadas do tétano e da difteria e bacilo morto encapsulado da coqueluche) → desenvolvimento de doenças e microbiota natural/normal → estética - Clostridium botulinum (produtor da toxina botulínica - botox) → paralisia muscular - preenchimento de rugas... CÉLULA BACTERIANA → estruturas circuladas - essenciais → não circuladas - acessórias → ESTRUTURAS 1. MEMBRANA PLASMÁTICA - 8 nm de espessura → barreira (proteção do conteúdo interno da bactéria) - composição: proteínas (60%) imersas em uma bicamada de lipídeos (40%) → fosfolipídeos FUNÇÕES a. TRANSPORTE DE SOLUTOS - impede a passagem livre de moléculas e íons e possibilita a excreção de substâncias inúteis à cél - o transporte de substâncias através da membrana ocorre com o auxílio de “proteínas de transporte de membrana” → uniport e co-transportadora (simport ou antiport) - transporte a favor de gradiente → difusão facilitada - transporte contra um gradiente de concentração (gasto de energia) → transporte ativo e translocação de grupo b. PRODUÇÃO DE ENERGIA POR TRANSPORTE DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA - presença dos citocromos e de enzimas da cadeia de transporte de elétrons → metabolismo bacteriano c. BIOSSÍNTESE - síntese dos lipídeos da membrana e de várias classes de macromoléculas componentes de outras estruturas externas à membrana (peptidioglicano, ácidos teitóicos, lipopolissacarídeos e polissacarídeos extracelulares) - são permeadas para o lado externo pelos canais chamados junções de Bayer d. DUPLICAÇÃO DO DNA - algumas proteínas do complexo de duplicação e separação do DNA estão localizadas na membrana plasmática e. SECREÇÃO - secreção de enzimas hidrolíticas → romper as macromoléculas do meio fornecendo subunidades que servirão como nutrientes → MESOSSOMOS - invaginações múltiplas a. septal - divisão celular b. lateral - é encontrado em determinada bactéria e parece ter como função concentrar enzimas envolvidas no transporte eletrônico, conferindo à cél maior atividade respiratória ou fotossintética - todas as bactérias têm - associado ao material genético 2. PAREDE CELULAR - manter a pressão osmótica no interior das bactérias - 15 a 20 atmosferas → para evitar o rompimento - papel importante na divisão celular como primer ou iniciadora da sua própria biossíntese → septo → mesossomo - manutenção da forma bacteriana (bacilo, coco, etc) → MORFOLOGIA → as diferentes morfologias bacterianas podem se agrupar ex. diplococo, estreptococo (cadeia de vários cocos)/estreptobacilos…, tétrade, sarcina (associação de vários cocos em forma de cubo) e estafilococos (cacho de uva) bacilos separados/agrupados lado a lado → paliçadas algumas bactérias - gemulação ou apêndice → “broto” = hifa, pseudópode - 1884 - médico dinamarquês Hans Christian Gram observou a parede das bactérias → destaca aspectos tintoriais e morfológicos das bactérias → importância prática → divisão em dois grupos (de acordo com a composição da parede celular): 1. GRAM POSITIVAS - violetas 2. GRAM NEGATIVAS - rosas quantidade menor de peptideoglicano espaço periplasmático maior (entre a membrana externa e a membrana citoplasmática) → passos da coloração de Gram: 1. aplicação de cristal violeta (corante púrpura) 2. aplicação de iodo (mordente) 3. lavagem com álcool (descoloração) 4. aplicação de safranina/fucsina (contracorante) visualização da coloração final obs. composição da parede celular de bactérias → peptidoglicano - também presente na MP → ácido teicoico → ácido lipoteicóico - a diferença entre as gram positivas e as negativas é a porcentagem de peptidioglicano e ácido teicoico → GRAM-POSITIVAS - PAREDE CELULAR - peptídeoglicano (70 a 75%): peptídeos + heteropolissacarídeos → heteropolímero de unidades alternantes de N-acetilglucosamina (NAG) e ácido N- acetilmurâmico (NAM 1 → 4) - ácido teicoico (até 50%) → facilitar a ligação e a regulação da entrada e saída de cátions na cél → regular a atividade das autolisinas durante o processo de divisão celular - romper a parede em pontos específicos → constituir sítios receptores de bacteriófagos → servir de sítio de ligação com o epitélio do hospedeiro em algumas bactérias patogênicas → constituir importantes antígenos celulares tornando possível a identificação sorológica de muitas bactérias gram-positivas (em casos de suspeita de infecção bacteriana) - espaço periplasmático: compreendido entre as membranas externa e plasmática → além do peptideoglicano, contém uma série de enzimas e proteínas, tais como: enzimas hidrolíticas - proteases, nucleases, lipases → digestão enzimas capazes de inativar drogas, tornando a cél resistente a elas → beta-lactamase - inativa penicilina e outros beta-lactâmicos proteínas transportadoras de solutos que participam do transporte de substâncias para o interior das céls - alta sensibilidade à penicilina e às sulfonamidas - baixa sensibilidade à estreptomicina, ao cloranfenicol e à tetraciclina → GRAM-NEGATIVAS - PAREDE CELULAR - é formada por uma ou poucas camadas de peptideoglicano, pouco ou nenhum ácido teicoico, pelo espaço periplasmático e por uma membrana externa - na membrana externa: → lipopolissacarídeo (LPS) - constituído de um lipídeo complexo (lipídeo A), ao qual está ligado um polissacarídeo chamado antígeno O ou antígeno somático → produção e liberação de endotoxina (induz febre) → porinas - formam poros que propiciam a passagem passiva de solutos - baixa sensibilidade à penicilina e às sulfonamidas - alta sensibilidade à estreptomicina, ao cloranfenicol e à tetraciclina → LPS funciona como antígeno para a identificação de uma infecção bacteriana por bactéria gram- negativa → COMO É FEITA A COLORAÇÃO DE GRAM? - suspeita de infecção bacteriana - coleta do material com swab - laboratório de Microbiologia - cultura e isolamento da bactéria que causa a doença - bacterioscopia - fixar no fogo → coloração - cristal violeta - lugol - formação de cristais que fazem com que o cristal violeta fique mais tempo “fixado” → não tem efeito na gram-negativa (pouco peptideoglicano) - descorante - álcool-acetona → gram-positiva não perde o corante cristal violeta → gram-negativa perde - fucsina → apenas a gram-negativa vai corar → capacidade que a bactéria tem de reter o corante Cristal Violeta em seu citoplasma, mesmo após o processo de descoloração, devido à composição de sua parede celular → EXCEÇÃO À COLORAÇÃO DE GRAM - micobactérias - camada rica de ácidos micólicos na parede celular → Mycobacterium tuberculosis - tuberculose → Mycobacterium leprae - hanseníase → COLORAÇÃO ZIEHL-NEELSEN (Bacilo Álcool Ácido Resistente - BAAR) → ácido micólico - parede resistente à descoloração por álcool-acetona3. CÁPSULA OU CAMADA MUCOSA - revestimento externo de extensão limitada e estrutura definida - sustentação da célula, reservatório de água e nutrientes, aumento da capacidade invasiva de bactérias patogênicas, aderência (receptores específicos - auxiliam a entrada da bactéria na cél), formação de biofilmes (aglomerado de bactérias), aumento da resistência microbiana a substâncias antimicrobianas 4. FLAGELO - movimento à bactéria - locomoção - formado de uma estrutura basal, um gancho e um longo filamento externo à membrana → proteína chamada flagelina - antígeno F (identificação) - nem todas as bactérias possuem flagelos - podem ser único, vários ou se espalharem por toda a superfície da bactéria 5. FÍMBRIAS - apêndices filamentosos proteicos que não são flagelos → são menores, mais curtos e mais numerosos que os flagelos - não desempenham nenhum papel relativo à mobilidade - condutor de material genético durante a conjugação bacteriana - funcionam como sítios receptores de bacteriófagos e como estruturas de aderência às céls de mamíferos e a outras superfícies → fixação aos tecidos → bactérias com fímbrias se aderem mais facilmente aos tecidos 6. PLASMÍDEOS - moléculas de DNA circulares cujos genes não determinam características essenciais, porém, muitas vezes, conferem vantagens seletivas às bactérias que as possuem - são capazes de autoduplicação independente da replicação cromossômica - podem existir em número variável - fatores de resistência a antibióticos → sequência de genes que ajudam a bactéria a produzir enzimas que quebram/inativam antimicrobianos - pode ser passado de uma bactéria para outra 7. RIBOSSOMOS - síntese proteica 8. INCLUSÃO - substância de reserva - subunidades de macromoléculas para compor outras estruturas celulares (nucleotídeos, precursores da bicamada fosfolipídica, enzimas relacionadas à respiração...) 9. ESPOROS BACTERIANOS - são estruturas formadas por algumas espécies de bactérias gram-positivas - gêneros Clostridium e Bacillus - produzidos quando o meio se torna carente de água ou de nutrientes essenciais (desfavorável ao crescimento da bactéria) → esporogênese → bactéria mantém apenas as estruturas essenciais, como o material genético - esporo resistente - pode ficar viável por um longo período de tempo REPRODUÇÃO BACTERIANA → ASSEXUADA - DIVISÃO BINÁRIA - duplicação do material genético, das enzimas relacionadas à respiração, dos ribossomos… - a parede da bactéria começa a ter uma invaginação (ajuda dos mesossomos) e ocorre a separação das céls - rápida → SEXUADA - TRANSFORMAÇÃO - a transferência de material genético (plasmídeo) ocorre quando uma cél receptora capta DNA solúvel liberado no meio por céls doadoras - esse plasmídeo é incorporado pelo material genético original da bactéria - após isso ocorre a divisão binária → SEXUADA - CONJUGAÇÃO - é um processo de transferência de material genético, promovido por plasmídeos conjugativos → pilus ou pili (estrutura como se fosse uma ponte móvel que une duas bactérias) CRESCIMENTO BACTERIANO → adaptação - bactéria ainda está se adaptando ao meio, conferindo se o pH está ideal, se a oferta de nutrientes é suficiente… → se o meio é favorável → multiplicação → CONTROLE - o controle do crescimento de microrganismos patogênicos é de fundamental importância na área da saúde (controle de infecções), na agricultura, no meio ambiente e na indústria alimentícia - como controlar o desenvolvimento microbiano: utilizando métodos físicos e químicos que podem eliminar totalmente os microrganismos ou apenas reduzir/inibir seu crescimento - TERMINOLOGIA RELACIONADA AO CONTROLE MICROBIANO: → esterilização: destruição de todas as formas de vida, incluindo os esporos (autoclave - dispositivo que utiliza calor úmido sob pressão; óxido de etileno) → desinfecção: reduzir ou inibir o crescimento microbiano em uma superfície/alimento/água (tratamento, desinfetantes) → anti-sepsia: reduzir ou inibir o crescimento microbiano em tecido vivo (anti-sépticos - ex. álcool, iodo) → assepsia: métodos que permite manter um ser vivo ou um objeto isento de microrganismos (estéril) → degerminação: remoção mecânica, em vez da morte, da maioria dos microrganismos de uma área limitada (lavagem das mãos) → sufixo -CIDA: morte de microrganismos, ação irreversível - bactericida: morte/destruição dos microrganismos → sufixo -STÁTICO: inibição da multiplicação microbiana, reversível - bacteriostático: paralisia do crescimento AÇÃO DOS ANTIMICROBIANOS - alteração da permeabilidade da membrana (alteração dos componentes lipídicos e proteicos → aparecimento de poros → extravasamento do conteúdo bacteriano) - alteração na parede celular (redução da capacidade de resistência dos microrganismos) - danos a proteínas funcionais (desnaturação) e interferência na replicação de DNA e RNA e na síntese proteica - inibição enzimática TAXONOMIA BACTERIANA - ex. Escherichia coli - nome de gênero seguido do nome da espécie - apenas a primeira letra do nome do gênero é escrita com letra maiúscula e o nome completo deve ficar em itálico ou sublinhado - principais grupos (gêneros): Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus, Neisseria, Escherichia, Shigella, Salmonela, Vibrio cholerae, Helicobacter, Clostridium, Micobactérias, Rickettsia, Chlamydia
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