Estrutura Bacteriana

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Estrutura Bacteriana
Microbiologia é a ciência que estuda os microrganismos, ou seja, os que só podem ser visto por microscópicos, que são as virologia, bacteriologia, protistologia, micologia, imunologia e parasitologia.
Saúde única contempla o risco a saúde humana, animal e vegetal considerando como uma só.
Sistema de Classificação dos organismos
A classificação de Woese 1990, é dividida através de uma estrutura presente em todos os organismos o ribossomos (característica do DNA ribossomal). De acordo com a composição foi possível agrupar e caracterizar os diferentes organismos. Dividindo em Bactéria, Archaea e Eukarya.
Três Domínios
· Proposta por Cal Woese
· Modelo baseado em aspectos evolutivos a partir da composição de sequencias de RNAr
· Os três domínios são:
· Domínio Eukarya – Eucariontes; organismos unicelulares e multicelulares; protozoários, algas, fungos, plantas e animais fazem parte desse domínio
· Domínio Bactéria – procariontes; incluem bactérias que causam doenças ao homem e aquelas que vivem em agua e solo; caráter oportunista
· Domínio Archaea – procariontes; geralmente quimiotróficos; muitos são extremófilos.
Eucariontes x Procariontes
· Procariotas
· Não tem organelas membranosas 
· Não tem núcleo definido
· Não tem citoesqueleto
· Ribossomo (30s 50s) 70s; livres no citoplasma ou associados a superfície interna da membrana plasmática
· Plasmídeo – DNA extra com gene de resistência a antibióticos
· Eucariotos
· Animal não tem cloroplasto, parede celular, vacúolo celular
· Vegetal não tem lisossomo, centríolos;
· Ribossomo (40s 60s) 80s 
Dimensão x Metabolismo
· A célula bacteriana pode ser diminuta, simples, mais ela da consegue desempenhar o papel metabólico.
· A célula eucariótica é maior que a procariótica
 
 A partir da junção dessas subunidades do ribossomos ocorre o início do sistema de tradução do RNAm
O bom dos ribossomos das células procariontes serem diferentes das células eucariontes é que torna possível fazer medicamentos específicos para cada ribossomo. Terapia seletiva, direcionada. 
Estruturas celulares internas
· Inclusões – grânulos
· Substâncias químicas que se acumulam no citoplasma
· Reservas de energia:
· Grânulos metacromáticos – constituídos de polifosfato; quando esses polifosfatos são quebrados eles liberam fosfatos que são importantes para a produção de energia dentro da célula para o metabolismo bacteriano.
· PHB – poli B hidroxibutirato e grânulos de glicogênio
· Reserva de carbono e fontes de energia 
· Material cromossômico e extracromossômico
· Não possui núcleo individualizado
· Nucleoide: cromossomo único e circular – não envolto por membrana nuclear. 
· No cromossoma bacteriano contém as informações essenciais para a viabilidade e manutenção da célula. Contém o gene por exemplo house keep (manter a casa)
· Plasmídeo carreiam informações adicionais, que não são importantes para o metabolismo, elas carregam informações que favorecem a existência dessa célula em determinado ambiente, EX: resistência a antimicrobianos, desinfetantes, diferentes componentes, fatores de virulência...
Membrana citoplasmática
· O centro metabólico ativo da bactéria está na membrana
· Onde está diferentes proteínas, transportadores, combinações, complexos, alocados nesse sítio onde iram produzir energia, transportar, permitindo que a bactéria sintetize componentes importantes.
· As bactérias apresentam membrana citoplasmática (centro metabólico da célula bacteriana); externamente a membrana citoplasmática tem a parede celular [o nº de camadas vai ser diferente se ela for Gram + ou Gram - (após a parede celular tem uma membrana externa)].
· Não possui esteróis menor rigidez
· Modelo mosaico fluido
· Bicamada lipídica, com caráter anfipático (uma parte tem afinidade pela água e outra parte não tem)
· Função:
· Envolver o conteúdo celular
· Sítio de diversas atividades enzimáticas (produção de energia, síntese de proteínas)
· Barreira osmótica (permeabilidade seletiva)
· Transporte
· Transporte passivo (não envolve gasto de energia): difusão facilitada, difusão simples
· Transporte ativo (gasto direto de energia): seria por exemplo componentes tóxicos de um subproduto que será jogado para fora da bactéria.
Estruturas celulares externas
· Parede celular
· Cápsula
· Fímbrias
· Flagelos
Parede celular
· Composição:
· Base – peptidoglicano ou Mureína
NAG-N-acetilglicosamina
NAM-Ácido N-acetilmurâmico
Cadeia de tetrapeptídeos L-alanina; D-glutamina; 	L-lisina (DAP); D-alanina.
· Algumas bactérias apresentam uma parede externa Membrana externa: lipídeos, polissacarídeos e proteínas 
· Nessa composição a parede celular é exclusiva de bactérias.
· Assim se torna um alvo de antimicrobiano seletivo, direcionado
Processo de formação da parede celular
· Para que a parede celular seja formada é necessário que haja os peptidoglicanos e das cadeias de tetrapeptídeos. Eles são formados em 3 domínios dentro das bactérias e serão transportados pela membrana, sofrem alterações na membrana e posteriormente são ejetados para que sejam inseridos na parede.
· Translocações; transglicosilases; transpeptidases.
· Quando se fala em terapias que envolvem a inibição da parede celular, será processos que inibem essas três etapas. Seja no processo inicial (citoplasma), no processo ao longo da membrana, ou seja no processo de formação e junção desses componentes.
As bactérias chamadas de Gram + a parede celular possui cerca de 25 a 40 camadas de peptidoglicano.
As bactérias chamadas de Gram – a parede celular possui cerca de 3 a 5 camadas de peptidoglicano, e ainda externamente a parede celular encontrasse a membrana externa (rica em lipopolissacarideo)
Diferencia-se na forma da terapia antimicrobiana.
Membrana externa 
· Esquema de membrana de bactéria Gram – 
· Membrana externa rica em LPS
· LPS formado por três porções: Lipídeo A (bem aderindo a membrana externa); Core (liga o lipídeo A no antígeno O); antígeno O (tem uma composição variável de aminoácidos/ estrutura antigênica)
· Lipídeo A tem ação de endotoxina (quando usa um medicamento que faz ocorre a lise da bactéria que apresenta LPS será liberado a endotoxina do lipídeo A que atuará no paciente deixando o caso mais grave).
· Presente na maioria das bactérias. Exceção: micoplasmas e algumas Archaea
· Estrutura rígida que dá forma à célula
· Previne contra a expansão/rompimento
· Envolve Membrana plasmática
· Ponto de ancoragem para flagelos e estruturas antigênicas
· Essencial para o crescimento e divisão da célula
· 1884 Christian Gram: método de coloração de bactérias. Evidencia características MORFOTINTORIAIS
· Procedimento de coloração: primeiro componente CRISTAL VIOLETA, cora a célula bacteriana em roxo segunda etapa LUGOL, vai se fixar no corante anterior e permite que o corante se expanda e fique aderido na parede celular terceira etapa ÁLCOOL 100%, para lavar a coloração, assim, as células Gram + (que apresentam uma parede maior) irá ficar pouco desidratada e continuará roxa depois do álcool, já a Gram – (tem uma parede delgada) ficara desidratada e perderá a coloração. quarta etapa FUCSINA, coloração com vermelho. 
· Gram positiva e Gram negativa: diferenças de composição e estrutura das paredes celulares.
· Morfologia: a Gram positivo pode ser mais esférica e a Gram negativo pode ser mais alongadas.
Morfologia Bacteriana
· Formas:
· Esféricas: cocos
· Cilíndricas ou bastão: bacilos
· Espiraladas (forma helicodal): espirilos ou espiroquetas
 
Flagelos
· Longo filamento fino helicoidal
· Função: locomoção
· Proteína FLAGELINA
· Posição e número de flagelos utilizado para classificação taxonômica 
· Bactérias sem flagelos: atríqueas (sem projeção)
· Constituição do flagelo: corpo basal (motor), gancho e filamento helicoidal
· O motor do flagelo está ligado na membrana citoplasmática, pois é nele que tem o centro metabólico, assim, consegue energia.
· Classificados em:
· Peritríqueos (ao longo de toda célula)
· Polar (em um ou ambos os polos da célula, podendo ser monotríqueo – um flagelo; loforíqueo –vários filamentos; anfitríqueo – um filamento em cada extremidade.
· Movimento flagelar
· A presença de um gradiente atrativo ou repelente. São fatores que fazem as bactérias gastarem energia.
Filamentos Axiais
· Feixes de fibrilas: origina-se nas extremidades das células
· Estrutura semelhante ao flagelo
· Comum em espiroquetas. EX: Borrelia burgdorferi
Fímbrias e Pili
· Estrutura filamentosa
· Diferentemente dos flagelos não são helicoidais
· Menores, mais retos e finos e mais numerosos que os flagelos
· Está relacionada com a adesão/adesinas
· Natureza proteica: fimbrilina
· Previne que as células bacterianas sejam retiradas do local pelo muco ou fluidos corporais
· São antigenicamente distintas
· Pili sexual: envolvido na variabilidade genética bacteriana (conjugação); elas compartilham plasmídeos genético. Importante para a disseminação da resistência bacteriana. 
Cápsula
· Funções: proteção e adesão
· Ligação às células do hospedeiro
· Dificultar a fagocitose
· Fonte de nutrientes
Glicocálise
· Estrutura desorganizada e fracamente aderida à parede celular
· Funções: virulência, adesão, fonte de nutrientes
Esporos
· Formas latentes para sobrevivência em condições desfavoráveis dessecamento, calor, falta de nutrientes...
· Formas de repouso metabolicamente inativas não ocorre crescimento
· Condições ambientais apropriadas células vegetativas se tornam metabolicamente ativas
· Formas e localização na célula é variada
· Clostridium e Bacillus
Para que a bactéria produza um esporo é preciso ter condição genética para fazer, e o tempo necessário que seja realizado é de cerca de 6h.
Na etapa 4 é adicionado alguns componentes para dar rigidez, um deles é o dipicolinato de cálcio. Ocorre também a perda de água. A partir do momento que as condições do ambiente melhoram ele é germinado. Bactérias que tem a capacidade de realizar isso são os Clostridium e Bacillus.