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Bactérias: morfologia. Célula procariótica X célula eucariótica. Célula procariótica. Célula eucariótica. Membrana plasmática Citoplasma Núcleo Organelas. Parede celular: quase sempre contendo peptidoglicano Membrana plasmática
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Célula procariótica X célula eucariótica Célula procariótica Célula eucariótica Membrana plasmática Citoplasma Núcleo Organelas • Parede celular: quase sempre contendo peptidoglicano • Membrana plasmática • Citoplasma: 80% água, carboidratos, lipídeos, proteínas, íons orgânicos, moléculas de baixo PM. Sem citoesqueleto. Sem organelas. • Divisão (maioria): fissão binária
Membrana plasmática Citoplasma Parede celular Cápsula Ribossomos Mesossomo Fímbrias Enzimas relacionadascom a respiração,ligadas à faceinterna da membrana plasmática Plasmídeos Nucleóide Flagelo DNA associadoao mesossomo
Citoplasma • Consistência de gel, semelhante ao dos eucariotos, sem organelas • Material genético • Sais, açúcares, proteínas, RNA de transcrição gênica e ribossomos
DNA bacteriano – material genético • DNA circular de dupla fita (foto Escherichia coli) • Cerca de 4,6 milhões de pares de bases (~ 4300 genes) • 1 mm de comprimento • DNA não está envolvido por membrana (nucleóide no citoplasma) • Cromossomo circular único • Contém todas informações necessárias para a sobrevivência • Capaz de auto-duplicação • Plasmídeo: DNA circular pequeno (5 a 100 genes). Genes relacionados a resistência a antibióticos, tolerância a metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de enzimas. Replicação independente. Trocas em conjugação bacteriana
Endósporos • Estruturas de resistência desidratadas • Encontradas principalmente em Bacillus e Clostridium • Formadas em condições de falta de nutrientes • Dormentes por longos períodos, até milhares de anos! Bacillus anthracis
Endósporos • Região central: parcialmente desidratado. Diminuição da atividade enzimática. Termo-resistência. • Camadas externas à parede celular formadas basicamente por proteínas: proteção do DNA
Inclusões • Grânulos de substâncias de reserva, geralmente polissacarídeos • Geralmente envolvidas por uma fina camada de lipídeos • Função: reserva energética ou de constituintes estruturais
Fosfolipídios Camada lipoprotéicaexterna, espessa, semelhante à membrana plasmática, com lipopolissacarídeos Lipopolissacarídeo Proteína Camada de peptideoglicano Lipoproteínas Membrana plasmática Parede celular e membrana plasmática
Membrana plasmática • Bicamada lipídica: barreira osmótica • Bacteria: hopanol, substituindo o esterol dos eucariotos e sem esteróides. • Archaea: ligação éter entre o glicerol e a cadeia lateral: confere a maior resistência à ruptura • Algumas bactérias: dobras internas – enzimas e pigmentos envolvidos na fotossíntese • Mesossomos: dobras internas (artefatos da microscopia eletrônica?). Controle da divisão bacteriana
Parede celular • Estrutura complexa: peptideoglicanos, carboidratos, proteínas • Recobre a membrana plasmática • Funções: confere forma, fornece rigidez (prevenindo a ruptura da célula) • Visualização apenas em ME • Importância clínica: componentes promovem reação imunológica e são alvos de antibióticos • Classificação taxonomônica
Peptideoglicano (mureína) • Macromolécula complexa (heteropolissacarídeo) • Principal componente da camada rígida da parede • Unidades repetitivas de um dissacarídeo unidos por polipeptídeos – rede que circunda toda a célula. • Porção glicana: composta por moléculas alternadas de N-acetilglicosamina e ácido N-acetilmurâmico.
Parede celular de Arquibactérias (Archaea) • Não possui peptideoglicano, mas sim o pseudopeptideoglicano. • Podem ser encontradas em ambientes com condições extremas (alta salinidade, baixo pH, altas temperaturas...).
Coloração de Gram • Fixação do esfregaço. • Coloração primária: corante básico púrpura (violeta). • Lavagem do corante púrpura e aplicação do mordente (iodo). • Lavagem do iodo com agente descolorante (álcool). • Lavagem com água corrente. • Coloração com contra-corante (safranina). • Lavagem da safranina com água corrente. • Secagem da lâmina.
Coloração Gram • Microbiologista dinamarquês: Hans Christian Gram • Camada espessa: cor púrpura ou azul quando fixadas com violeta cristal (Gram +) • Camada de lipídeos no exterior e fina camada de peptideoglicanos: cor vermelha (Gram -)
Gram + • Muitas camadas de peptideoglicanos (até 25) – cerca de 90% da parede celular. • Ácido teicóico (polissacarídeo ácido – carga negativa). Identificação dada a especificidade antigênica.
Gram - • Uma ou poucas camadas de peptideoglicanos. Sem ácido teicóico. • Membrana externa: lipopolissacarídeos, lipoproteínas e fosfolipídeos. • Periplasma: espaço entre ME e membrana plasmática. Alta concentração de enzimas e proteínas de transporte.
Cápsula • Camada viscosa de polissacarídeos • Função: proteção contra desidratação • Presente em algumas espécies • Relacionada com a virulência da bactéria – resistência à fagocitose
Glicocálice • Capa de carboidratos cobrindo a superfície celular (na maioria das vezes) • Composição variável dependendo da espécie • Aderência entre bactéria e superfícies (biofilme)
Biofilme bacteriano • Ecossistema dinâmico • Maioria das bactérias são encontradas nesse sistema de “organização”
Flagelos Estrutura protéica bem mais simples comparada à encontrada em eucariotos Movimentação celular Rotação como uma hélice Movimento ondulatório Nomenclatura: atríquias (sem flagelo), monotríquias (1 flagelo em 1 das extremidades), anfitríquias (1 flagelo em cada extremidade), lofotríquias (tufo de flagelos em uma ou ambas as extremidades) e peritríquias (cercadas de flagelos)
Fímbrias (pilus) Microfibrilas protéicas presentes em muitas espécies de Gram negativas Mais curtas e mais numerosas que flagelos Função: ancoramento da bactéria (adesão -patogenicidade) Tipo especial: fímbria (pilus) sexual, estrutura oca que liga duas células e possibilita a troca de plasmídeos durante a conjugação bacteriana
Locomoção bacteriana • Deslizamento • Quimiotaxia (estímulo químico): quimiorreceptores na membrana afetam a movimentação de flagelos • Fototaxia (estímulo luminoso) Rhodospirullum centenum (fototaxia)
Classificação quanto à forma • Coco: forma esférica • Bacilo: forma de bastonete • Vibrião: forma de vírgula • Espirilo: forma de espiral ou ondulada • Espiroqueta: forma de espiral acentuada
Classificação quanto ao arranjo (grau de agregação) • Diplococos: aos pares • Estreptococos: cadeia semelhante a um colar • Estafilococos: grupos com aspecto de cacho de uva • Sarcina: 4 ou 8 cocos simetricamente posicionados (forma cúbica) • Diplobacilos: aos pares • Estreptobacilos: alinhados em cadeia • somente os cocos e os bacilos formam colônias
Forma e arranjo Coco Bacilo (bastonete)
Forma e arranjo Espiral Estrela e Quadrada e plana
Transferência de material genético Conjugação bacteriana
Parede celular Membranaplasmática Molécula de DNA Divisão celular Duplicação do DNA Separação das células