Morfologia e citologia bacteriana

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Morfologia e citologia bacteriana
○ Espécies são diferenciadas por diversos fatores
■ Morfologia
■ Composição química
■ Necessidades nutricionais
■ Bioquímica
■ Fontes de energia
○ De importância médica Caracterizadas morfologicamente por sua
■ Forma
■ Tamanho
■ Arranjo
○ São organismos relativamente simples, unicelulares e menores que os
eucariotos
○ Diâmetro: 0,2 a 2 micrômetros
○ Comprimento: 2 a 8 micrômetros
○ Vantagens do tamanho diminuto: eficiência na troca de nutrientes e
melhor velocidade de crescimento. Dispersão no ambiente
○ Forma:
■ Esférica: cocos
■ Grupo homogêneo em relação ao tamanho, sendo células
menores (0,8 a 1,0 micrômetro)
■ Cilíndrica: bacilos
■ Forma de bastão podendo ser longos e delgados,
pequenos ou grossos, extremidade reta ou arredondada
■ Espiralada:
■ Espirilos: possuem corpo rígido e se movem às custas dos
flagelos externos
■ Espiroquetas: são flexíveis e locomovem-se provavelmente
às custas de contração do citoplasma
■
■ Formas de transição
■ Cocobacilos: bactéria com forma intermediária entre
cocos e bacilos, tem forma de bastonete mas são muito
curtos
■ Vibrião: são bastonetes muito curtos que assumem forma
de vírgula
○ Pleomorfismo
■ As bactérias geralmente se apresentam em uma única forma,
entretanto em diferentes condições ambientais pode haver
alteração da forma das bactérias (dificultando sua identificação)
■ População mista de células com diferentes morfologias
■ A maioria das bactérias são monomórficas
○ Arranjos:
■ Essas características são úteis na identificação de certos
grupos bacterianos
■ Cocos
■ Diplococos: cocos agrupados em pares
■ Tétrades: agrupados de 4 cocos
■ Sarcina: 8 cocos em forma cúbica
■ Estreptococos: cocos agrupados em cadeia
■ Estafilococos: cocos em arranjos irregulares
■ Bacilos
■ Se dividem somente ao longo de eixo curto; portanto
existe menor número de agrupamento de bacilos do que
de cocos
■ Bacilo isolado
■ Diplobacilos - 2 juntos
■ Estreptobacilos - cadeias
○ A célula bacteriana
■ É uma célula procariótica, não possui núcleo definido e
organelas membranosas
■ Todas as bactérias possuem citoplasma, ribossomos, uma
membrana plasmática e um nucleoido. A maioria das bactérias
possui parede celular
■ Estrutura externa da célula - parede celular
■ Estrutura complexa e semi-rígida, responsável pela forma
da célula
■ Impede que a célula estoure em decorrência da pressão
de turgor (força gerada pela água absorvida)
■ Serve como ponto de ancoragem para os flagelos e
fímbrias
■ Constituída de peptideoglicano (mureína) (heteropolímero
composto de açúcares e aminoácidos)
■ A morfologia celular será determinada pelo comprimento das
cadeias de peptideoglicano, além do tipo e número de ligações
cruzadas entre as cadeias
■ Quanto mais ligações cruzadas, maior a rigidez da parede
celular
■ Parede celular de Gram positiva
■ Estrutura espessa e rígida, formada por várias camadas
de peptideoglicanos (90%)
■ Ancorados ao peptideoglicano: ácido teicóico (glycerol ou
ribitol) + fosfato
■ Ancorados à membrana celular: ácido lipoteicóico
■ Os ácidos teicóicos podem se ligar e regular o movimento
de cátions (íons positivos) para dentro e fora da célula
■ São antígenos comuns de superfície que distinguem os
sorotipos bacterianos
■ Proteínas de superfície
■ Proteínas associadas à membrana: lipoproteínas e
proteínas de membrana
■ Proteínas associadas à parede celular: Proteínas
LPXTG
■ Sequência de aminoácidos leucina (L), prolina
(P), X (representa outro aminoácido
substituto), treonina (T) e glicina (G)
■ Funções:
■ Adesinas: adesão
■ Receptores
■ Enzimas - fatores de virulência
■ Parece celular de Gram negativa
■ Poucas camadas de peptideoglicanos (cerca de 10%)
■ Membrana externa
■ Lipossacarídeos (LPS)
■ Proteínas: porinas, lipoporinas
■ Espaço periplasmático - entre a membrana externa e
membrana citoplasmática
■ Fluído contendo alta concentração de enzimas de
degradação e proteínas de transporte -> metabolismo
celular
■ Coloração de Gram
■ Desidrata a peptideoglicana das células Gram positivas,
fechando os poros, mais impermeável ao cristal
violeta-iodo
■ Dissolve a membrana externa das bactérias Gram
negativas
■ Falso Gram-: bactérias Gram+ mortas
■ As bactérias podem ser divididas em 2 grupos baseados na
composição de suas paredes celulares
■ Gram positiva:
■ Mais espessa e rígida
■ Relativamente simples
■ Ausência de membrana externa
■ Presença de proteínas, lipídeos e ácido teicóico
■ Gram negativas:
■ Menos espessa, mais complexa
■ Membrana externa
■ Composição: fosfolipídeos, lipoproteínas,
lipopolissacarídeos (LPS)
■ Parede celular em Mycobacterium
■ Peptideoglicano Possui ácido N-glicosil murâmico (NGM) e
NAG
■ 60% de ácido micólico (ácidos graxos de cadeias longas)
■ Não colora pelo Gram
■ Coloração Ziehl-Neelsen: bacilos álcool-ácido-resistentes
■ ficam azuis
■ Células desprovidas de parede celular
■ Mycoplasma - não possuem parede celular, citoplasma
limitado por bicamada fosfolipídica contendo esteróis
(hopanóides) - maior estabilidade e proteção contra lise
(ruptura)
■ Vivem em ambientes osmoticamente protegidos
○ Membrana citoplasmática:
■ Bicamada fosfolipídica que envolve a célula
■ Confere permeabilidade seletiva
■ Proteínas imersas
■ Semi-fluida
■ Hopanóides (conferem estabilidade): células eucarióticas
possuem esteróis
■ Funções
■ Barreira seletiva de permeabilidade
■ Mantém integridade celular
■ Conservação (força próton-motiva)
■ Estado energizado da membrana
■ Produção de energia (respiração - CTE ou fotossíntese
■ Transporte
■ Para funções celulares que requerem energia: transporte,
motilidade, síntese de ATP
■ transporte auxiliado por proteínas de transporte
transmembrana
■ Classes de transporte
■ Difusão facilitada - simples
■ Transporte ativo
■ Translocação de grupo (fosforilação
○ Estruturas de superfície
■ Estruturas presentes ou que projetam-se na superfície da célula
■ Flagelo: motilidade
■ Apêndices longos e finos, ligados à célula por uma de suas
extremidades
■ Filamento composto por flagelinas
■ Diferentes arranjos:
■ Polar (monotríquio)
■ Lofotríquio
■ Anfitríquio
■ Peritríquio
■
■ Pili: adesão (tipo I e tipo IV)
■ Formado por subunidades de pilina
■ Possibilitam que a célula sinta e reconheça o ambiente
funcionando como importantes fatores de
patogenicidade
■ Compostos viscosos
■ Cápsula: proteção, adesão
■ Camada rígida, polissacarídica, confere proteção
ao reconhecimento e à fagocitise
■ Camada limosa: camada polissacarídica mais frouxa
relacionada à adesão
■ Sistema de secreção: invasão ou conjugação
■ Importante principalmente para as patogênicas
■ T4SS: translocação de DNA (em adição às proteínas) em
bactérias ou células alvo. Presente também em Gram+
○ Componentes citoplasmáticos:
■ Nucleóide
■ Moléculas de DNA de fita dupla, circular (cromossomo
bacteriano)
■ Ausência de membrana nuclear (procarionte)
■ Todas as informações essenciais para a sobrevivência da
célula
■ Plasmídeo
■ Moléculas de DNA circular
■ Menores que cromossomos, também podem se replicar
■ Genes não essenciais mas podem conferir vantagens
seletivas
■ Genes de virulência, resistência a antibióticos, toxinas, etc.
■ Elementos genéticos extra cromossômicos
■ M estar presentes em muitas cópias em uma única célula
■ Ribossomos bacterianos
■ Constituição: duas subunidades, cada qual constituindo
de proteínas e de um tipo de RNA (RNA ribossômico)
■ São um pouco menores e menos densos que a células
eucarióticas e são denominados ribossomos 70S
■ Localização: dispersos no citoplasma
■ Função: síntese de proteína (sítio de tradução do RNAm)
■ Grânulos de reserva ou inclusões
■ Polímeros de armazenamento que podem servir como
fonte de reserva de compostos ou de energia
■ Glicogênio, enxofre, fósforo, lipídeos, etc.
■ Outros armazenamentos
■ Magnetossomos, Fe3O4 (bactérias Gram negativas,
magnetospirillum)
■ Vesículas de gás (cianobactérias - flutuação)
■ Esporos bacterianos - endósporos
■ Algumas bactérias Gram positivas (Bacillus e Clostridium)■ Resistentes ao calor, dessecamento, radiação, ácido e
desinfetantes químicos
■ Citoplasma com pouca água e baixa atividade metabólica
■ Esporulação desencadeada por condições adversas
ambientais - forma de resistência e não de reprodução
■ Germinação: retorno do esporo a forma vegetativa
■ Rompimento do revestimento externo por estresse
mecânico, pH, calor e requer água
○ Diferenças eucariotos e procariotos
○