Citologia microbiana (parte 3)

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Citologia Microbiana lll 
Microbiologia e Imunologia 
Aula teórica 2 - Bloco 1 
Fabiana Dantas Turino - 2018.2 
Espiroquetas 
 
→ Flagelo interno (periplasma), movimentos 
em meio com alta viscosidade 
→ Os filamentos axiais ao darem voltas dentro 
do invólucro externo fazem a espiroqueta girar 
como um saca rolhas 
→ Gancho e anéis 
→ Cada filamento está ligado em uma de suas 
extremidades a uma extremidade do cilindro 
citoplasmático que forma o corpo da 
espiroqueta: 
 
Movimentos independentes do flagelo 
Proteínas de superfície: 
→ Grupo Cytophaga-Flavobacterium 
→ Deslizamento: componentes de superfície 
celular 
→ Hipótese: interação com ptns 
citoplasmáticas e ptns de ME (requer força 
próton-motiva) 
Movimento para frente 
Outro tipo de movimento: 
 
→ Pili do tipo IV: mobilidade independente de 
flagelo 
→ “twitching”: movimento contração 
Pseudomonas aeruginosa 
→ “gliding”: deslizamento Myxococcus xanthus 
Pili e fímbrias 
 
 Filamentos longos e delgados 
 Principal função: Adesão 
 Quase em todas Gram negativa 
 Possuem base ligada na membrana 
plasmática em Gram-positivas e na 
membrana externa em Gram negativas 
 
Pili 
 
São prolongamentos pequenos e ocos: 
→ Envolvidos com adesão de bactérias a 
superfícies e não com movimento 
→ 01 pilus é composto por subunidades de pilina 
*Receptores específicos para pili presentes em 
células da cavidade oral, intestino, permitem que a 
bactéria fique aderida prevenindo contra a ação 
mecânica da saliva, e de líquidos e comida que 
passam pelo intestino. 
 
• 02 tipos de pili: 
1) Pili de ligação ou fimbrias → curtos 
2) Pili de conjugação, F ou sexuais → longos 
 
1) Pili de ligação ou fimbrias 
- Ajudam na adesão de bactérias a superfície 
- Intensifica a colonização e contribuindo para a 
patogenicidade 
 
Ex: Cepas de Neisseria gonorhoeae sem fimbrias 
raramente causam doença. Cepas com fimbrias são 
patogênicas e altamente infecciosas pois se aderem 
as céls epiteliais do sistema urogenital e ao sêmen 
podendo se disseminar para outro indivíduo. 
 
2) Pili de conjugação, F ou sexuais 
- Encontrado apenas em alguns grupos de bactérias 
- Envolvido no processo de conjugação → ligam 
duas céls fornecendo um caminho para 
transferência de de material genético (DNA) → 
contribuição para a variabilidade genética 
 
Glicocálix 
Termo geral para todas as substâncias que contêm 
polissacarídeos e se encontram além da parede 
celular = Região rica em carboidratos localizada na 
superfície externa da célula 
 
Cápsula → camada mais espessa e compacta. 
Moléculas de polissacarídeos, polipeptídeos ou os 
dois dispostos num gel ou polímero viscoso. Apenas 
algumas espécies produzem e nem todas as 
estirpes apresentam cápsula. Dependendo das 
condições do meio, a bactéria pode não expressar. 
A composição da cápsula é exclusiva da estirpe 
que a secreta, 
 
Camada limosa → mais delgada e mais frouxa. 
 
Cápsula do Glicocálix 
Cápsula e camada limosa 
 
→ rígida, espessa 
→ Polissacarídeos ou ptns 
→ Gram + e Gram – 
→ Funções: Fator de virulência: espécies 
patogênicas; Aplicação: vacinas 
 
Camada limosa: + fina 
- fracamente ligada 
Funções do Glicocálix 
 Proteger a célula contra danos mecânicos 
e químicos → Impede a desidratação; 
maior resistência 
 Ajuda na captação de nutrientes próximos 
as células 
 Permite a ligação entre bactérias e adesão 
ao meio (superfícies) 
→ Ex: Formação da placa dental → Biofilme → 
Doenças periodontais e cárie 
 Pode ser importante nos processos de 
interação →ligação entre componentes 
de superfície celular → contribui para a 
virulência bacteriana (grau com que o 
patógeno causa doença) 
 Impedem o reconhecimento celular e 
destruição por céls fagocitárias do sistema 
imune → propriedade antifagocítica 
 
Biofilme 
 
 Comunidade bacteriana aderida a 
superfícies inertes ou vivas – embebidas 
em matriz de exopolissacarídeos 
 Heterogêneos 
 Etapas: 
1) Adesão 
2) Maturação: aumento de diversidade e 
complexidade 
3) Ruptura de camada externa 
 
Colonização de novas superfs. 
 
 Limitações: 
o Oxigênio/nutrientes 
o ↓ pH 
o Acúmulo metabólitos tóxicos 
 
Biofilme -> formação de “comunidades” bacterianas 
-> necessita a interação célula-célula. 
 
Comunicação bacteriana -> autoindutores -> 
Homoserina lactona-> controle da expressão de 
fatores de virulência extracelulares (elastase e 
toxinas). 
 
Membrana citoplasmática 
 
• Confere às células sua “individualidade”; 
• Constituídas principalmente de fosfolipídeos e 
proteínas → Modelo do Mosaico fluido 
 
Funções: 
1) Permeabilidade seletiva e transporte de solutos; 
2) Desempenha funções realizadas por organelas 
eucarióticas; 
3) Transporte de elétrons e fosforilação oxidativa 
em espécies aeróbias, Contém enzimas que 
catalizam reações químicas que degradam 
nutrientes e produzem ATP 
4) Ajuda na replicação do DNA, sintetiza 
componentes da parede celular; 
5) Também contém a base dos flagelos e é 
responsável pelo movimento dessa estrutura 
 
Composição: 
1- Lipídios 
Moléculas anfípáticas; 
→ em Bacteria e Eukarya os ácidos graxos estão 
ligados ao glicerol por ligações ÉSTER 
→ em Archaea, os lipídios apresentam ligações 
ÉTER entre o glicerol e suas cadeias hidrofóbicas. 
 
* Lipídios de membrana 
Domínio Archaea (termófilos, termoacidófilos e 
halófilos) 
→ Glicerolipídios e Glicolipídios 
→ Ligação do tipo ÉTER entre fitanol-saturado e 
glicerol 
(↑ estabilidade química e resistência à hidrólise) 
* do tipo arqueol: formam bicamada típica (diéter) 
* do tipo cardaquiol: formam monocamada 
(tetraéter) 
- resistência e rigidez: sem alteração de insaturação 
→ Principais lipídios: glicerol éter e diglicerol tetra 
éter 
 
Definição 
* Fina / fluida / envolve a célula 
Composição 
* Lipídios, proteínas e carboidratos 
* Variação entre Bacteria, Archea e Eukarya 
 
Transporte de substâncias 
 
• Transporte passivo de substâncias pela 
membrana: 
o Sem gasto de energia 
o A favor do gradiente de concentração 
 
1. Difusão Simples ⇒ Água, etanol, uréia, 
gases (CO2 e O2) e molécs lipofílicas 
pequenas 
 
2. Difusão Facilitada ⇒ Através de 
UNIPORTER ou CANAIS PROTÉICOS 
(Permeases) Ex. K+, H2O, bases 
nitrogenadas 
 
OBS: Osmose = Difusão da água (aquaporinas) 
 
• Transporte ativo (uniporte, simporte e 
antiporte) 
o Requer energia 
o Permeases – canal – contra o gradiente – 
força próton-motiva 
 
Citoplasma 
 
• 80% é composto por H2O → contendo 
proteínas, lipídeos, carboidratos, íons 
• Contêm nucleóide, ribossomos e inclusões 
• Não apresenta citoesqueleto 
 
Nucleóide 
 
• Nucleóide = área do núcleo 
• Ausência de um núcleo individualizado 
circundado por membrana 
• Consiste no cromossomo bacteriano 
→DNA dupla fita circular 
• Está fixado à membrana plasmática → 
ptns de membrana ajudam na replicação 
do DNA e segregação dos cromossomos 
para as céls filhas 
• Ptns associadas porém não apresenta 
histonas 
• Bactérias frequentemente apresentam 
plasmídios 
 
Plasmídios 
 
• Pequenas moléculas de DNA dupla fita, 
geralmente circulares 
• São elementos genéticos 
extracromossômicos → Se replicam 
independente do DNA cromossômico → 
tb parece estar associado a ptns de 
membrana → podem ser transferidos de 
uma bactéria para outra 
• Possuem informações genéticas 
complementares ao cromossomo 
bacteriano 
 
Ex: Resistência a antimicrobianos, tolerância a metais 
tóxicos, síntese 
de enzimas e produção de toxinas 
 
Ribossomos 
 
70S → contendo uma subunidade menor 30S e 
uma subunidade maior 50S 
Locais da síntese protéica 
→ ~15.000 ribossomos 
→ Subunidades: 
o 50S 
o 30S 
 
• Abundantes no citoplasma, estão 
frequentemente agrupados em cadeias longas 
chamadas poliribossomos 
• Funcionam como local de síntese proteica (alvo 
seletivo de ação de antibióticos → inibe asíntese de ptns) 
• Possuem duas subunidades uma grande e 
outra pequena e são constituídos de ác 
ribonucléico (rRNA) e ptn 
 
Ex: O tamanho relativo dos ribossomos e de suas 
subunidades pode ser determinado através do 
coeficiente de sedimentação expresso em unidades 
Svedberg (S). 
 
Os de procariotos são menores 70S que os de 
eucariotos 80S. 
 
Inclusões 
 
Inclusões → Depósitos de reserva (armazenamento 
de nutrientes) em forma de vesículas ou grânulos 
(substâncias altamente compactadas que não se 
dissolvem no citoplasma) 
• Evitam o aumento da pressão osmótica 
• Existem inclusões comuns e específicas 
que ajudam na identificação de 
determinadas espécies (potencial 
diagnóstico) 
Exemplos de Inclusões: 
 
1) Inclusões lipídicas → Fonte de C e E (ác. Poli-
beta-hidroxibutírico) 
2) Grânulos polissacarídicos → glicogênio e 
amido 
3) Vacúolos de gás (direcionam bactéria 
fotossintéticas para obter quantidade suficiente 
de luz - fototaxia) 
4) Grânulos metacromáticos→ reserva de 
fosfato inorgânico (polifosfato) 
5) Carboxissomos → vesículas contendo a 
enzima ribulose 1,5-difosfato → enzima 
necessária para a fixação do CO2 durante a 
fotossíntese (cianobactérias) 
6) Magnetossomos → inclusões de óxido de 
ferro (Fe3O4) que agem como imãs, servindo 
para movimentação e decomposição de 
peróxido de hidrogênio. 
 
Endosporos 
 
• Estágio de repouso produzido pela célula 
vegetativa de algumas espécies 
bacterianas (Ex: Bacillus e Clostridium) 
• Cada célula produz apenas 01 esporo 
• Esporo bacteriano →sobrevivência em 
meio adverso 
• É diferente do esporo fúngico 
→reprodução 
• São formados dentro da célula, possuem 
muito pouca água 
• Altamente resistentes ao calor, 
desidratação, acidez, alcalinidade, 
desinfetantes e a radiação 
 
Obeservação: A escassez de nutrientes leva a 
esporulação, porém alguns pesquisadores acreditam 
que a formação dos esporos faça parte do ciclo 
vital normal das bactérias e que alguns esporos 
seriam formados mesmo em condições ambientais 
favoráveis. 
 
Formas de vida metabolicamente inertes de Bacillus 
e Clostridium (Repouso) 
→ Resistência: Calor, dessecamento, ácidos, H2O2, 
desinfetantes, radiação, lisozima 
→ Sobrevivência por anos 
 
Estrutura:do endósporo: 
o Exospório ⇒ Proteínas 
o Capa ⇒ Proteínas 
o Córtex ⇒ Peptídeoglicano frouxo 
o Núcleo (Desidratado; ↑ [Ác. Dip]) 
 Parede celular 
 Membrana citoplasmática 
 Nucleóide e outros 
→ Ácido dipicolínico (Nu) é exclusivo de esporos 
 
Esporulação