T2eT3Morfologiaeultra-estruturadosmicrorganismos

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(1)08/08/2011. A CÉLULA PROCARIÓTICA. Morfologia e ultra-estrutura das bactérias. TAMANHO. FORMA.  0,2 a 2,0 m de  2 a 8 m de comprimento. Prof. Paulo Henrique Grazziotti Microbiologia do Solo. Coco. Bacilo. Espiral.  Outras formas. Espirais Vibrião. Cocobacilo. Hifa Pedúnculo Bactérias apendiculadas. Possuem forma helicoidal, como um saca-rolha É bastante rígida. Estrela. Espirilo Bactérias filamentosas. É flexível e possui filamento axial Quadradas Espiroqueta. ????? As bactérias são multicelulares?. ARRANJO DAS BACTÉRIAS. Divisão em um único plano. ARRANJO DAS BACTÉRIAS Diplococos. BACILO Estrepitococos DIPLOBACILO. Divisão em dois planos Tétrade. ESTREPITOBACILO. Divisão em três planos Sarcina. Divisão em vários planos Estafilococos. 1.

(2) 08/08/2011. ESTRUTRUAS EXTERNAS À PARECE CELULAR.  Glicocálice.  Glicocálice  é um polímero viscoso e gelatinoso excretado pela.  Cápsula  é o. célula que está situado externamente à parede celular e é composto de polissacarídeo, polipeptídeo ou ambos. glicocálise quando este é organizado e está firmemente aderido à parede celular.  importante na virulência bacteriana  protege contra a fagocitose. Ex. Streptococcus pneumoniae  auxilia na fixação das bactérias. Ex. S. mutans causa da cárie  pode d ser utilizado tili d como fonte f t de d nutrição ti ã  protege da desidratação  pode controlar o movimento de nutrientes.  Cápsula  é o glicocálise quando este é organizado e está firmemente aderido à parede celular (Figura 3.12 Tortora et al., 2000)  Camada viscosa  quando o glicocálise não é organizado e está fracamente aderido a parede celular.  Camada viscosa  quando o glicocálise não é organizado e está fracamente aderido a parede celular. ESTRUTRUAS EXTERNAS À PARECE CELULAR. ESTRUTRUAS EXTERNAS À PARECE CELULAR. . . Flagelos  são longos apêndices filamentosos que propelem as bactérias. Arranjos dos flagelos. Flagelos  são longos apêndices filamentosos que propelem as bactérias.  3 partes básicas  Filamento   constante, proteína globular – flagelina (utilizada na identificação)  Alça (gancho)  mais larga, proteína diferente,. Monotríquio: um numa extremidade. Anfitríquio: um ou vários nas duas extremidades.  Corpo basal ancora o flagelo à parede celular e à membrana  Gram (-) dois pares de anéis ligados à parede e a membrana celular  Gram (+) um par ligado à membrana celular. Lofotríquio: vários numa extremidade. Peritríquio: toda a superfície. 2.

(3) 08/08/2011.  Movimento  rotatório horário ou anti-horário (flagelos eucarióticos, ondulatório).  Taxia  movimento de uma bactéria para perto. ou longe de um estímulo particular. - Quimiotaxia  estímulos químicos - Fototaxia  estímulo da luz. . Filamentos Axiais ou endoflagelos  feixes de fibrilas que se originam nas tremidades da célula, sob a bainha externa, e fazem um espiral em torno da célula  exclusivo das espiroquetas  possuem estrutura e movimento similar aos flagelos.  Quimiotaxia. Bainha externa Parede celular Filamento axial. Leptospira. Filamento axial. Tortora et al. (2000). Bainha externa Parede celular. 1 m.  Fímbrias e Pili  apêndices semelhante a pêlos, mais curtos, mais retos que os flagelos  Gram (-)  fixação a superfícies, incluindo a de outras células  proteína pilina  Fímbrias  podem ocorrer nos pólos da célula ou distribuídas em toda a superfície   variam em número.   Pili  são mais longos, havendo apenas um . ou dois por célula  transferência de DNA, conjugação – Pili sexuais. Pilus. 3.

(4) 08/08/2011.  PARECE CELULAR. PARECE CELULAR.  . Estrutura complexa e semi-rígida Função  prevenir a ruptura das células (pressão osmótica)  manter a forma da célula  ponto de ancoragem para os flagelos  importante na virulência ir lência de algumas alg mas bactérias  usada na identificação dos principais tipos de bactérias (composição química). Peptideoglicano (mureina)  dissacarídeo repetitivo unido por. Peptidioglicano. polipeptídeos formando uma rede.  Porção dissacarídica  N-acetilglicosamina (NAG)  Ac. N-acetilmurâmico (NAM)   Penicilina  atua na ligação (1-4) entre NAG e NAM.  Porção peptídica  cadeias laterais de tetrapeptídeos (4 aminoácidos, formas D e L) Cadeia lateral do tetrapídeo. N- acetilglicosamina (NAG) Ác. N Ác N- acetilmurâmico (NAM). p Ponte cruzada p peptídica. Cadeia lateral de aminoácido Ponte cruzada com aminoácido NAM. Ligação peptídica. Penicilina. “Esqueleto” de carboidrato. Células Gram-Positivas. Células Gram-Negativas.   Muitas camadas de peptideoglicano  especa e rígida  > sensibilidade a penicilina   Ác. Teicóico  constituem de álcool (glicerol ou ribitol) e fosfato.  carga negativa (fosfato)  regula o movimento de cátions  impede a ruptura da célula  fornece especificidade antigência - Ác. lipoteicóico  atravessa o peptidioglicano e está ligado a memb. plasmática - Ác. teicóico da parede  está ligado ao peptidioglicano. Ác. Tecóico de parede. Gram (+). Ác. lipotecóico Peptideoglicana.   Algumas camadas de peptideoglicano  mais frágeis (mecânico)  não possui ác. teicóico   Membrana externa  lipoproteínas, lipopolissacarídeos (LPS) e fosfolipídeos.  forte carga negativa (fosfato)  evasão da fagocitose  barreira  antibióticos, enzimas digestivas (lisozima), os detergentes, os metais pesados, os sais biliares  a porção polissacarídica do LPS (polissacarídeos O)  fornece especificidade antigênica  a porção lipídica  (lipídio A)  endotoxina  porinas  proteínas na membrana que formam poros (permeabilidadade)  Passagem  nucleotídeos, dissacarídeos, peptídeos, aminoácidos, vitamina B12, e Fe  Fixação de vírus   Espaço periplásmico  alta concentração de enzimas degradação e proteínas de transporte Lipopolissacarídeo. Gram (-) Polissacarídeo O Lipídeo A. Parede celular. Parede celular. Membrana plasmática. Membrana externa. Fosfolipídeo Liporoteínas Enzimas e ou substâncias a. Peptideoglicana. Membrana plasmática Proteína. Proteínas porina. Proteínas. Espaço periplasmático. 4.

(5) 08/08/2011. Células Gram-Positivas Ác. Tecóico de parede. Gram (+). Ác. lipotecóico Peptideoglicana. Parede celular Membrana plasmática Proteína. Células Gram-Negativas Lipopolissacarídeo. Gram (-) Polissacarídeo O Lipídeo A Parede celular. Membrana externa. Proteínas porina Fosfolipídeo Liporoteínas Enzimas e ou substâncias a. Peptideoglicana. Membrana plasmática. Proteínas. Espaço periplasmático. 3.2. Paredes Celulares Atípicas •Mycoplasma (menores bactérias)  não possuem ou têm pouco material de parede possui esteróis (lipídeos)  proteção contra osmose •Arquibactérias  quando possuem parede, está não contém peptideoglicano, mas sim pseudomureína  N-acetiltalosaminurônico e L-aminoácidos.. 3.3. Dano à Parede Celular  Lisozima (enzima digestiva)  hidrolisa as ligações entre os açúares  Gram (+)  > ação  protoplasto  lise osmótica  Gram (-)  < ação  esferoplasto  lise osmótica - EDTA (ác. etilenodiaminatetracético)  enfraquece as ligações iônicas da membrana  > ação  Penicilina  impede a formação das pontes peptídicas cruzadas d.  Gram (+)  > sensibilidade  protoplasto  lise osmótica  Gram (-)  < sensibilidade  membrana externa funciona como uma barreira e < pontes peptídicas cruzadas  Betalactâmicos (antibióticos)  Gram (-)  maior penetração na membrana externa  > sensibilidade. 5.

(6) 08/08/2011. ESTRUTRUAS INTERNAS À PARECE CELULAR Membrana Plasmática (Citoplasmática)  é uma fina estrutura situada no interior da parede celular, revestindo o citoplasma. Membrana Plasmática (Citoplasmática)  é uma fina estrutura situada no interior da parede celular, revestindo o.  Estrutura. citoplasma. Membrana Plasmática Camada dupla de fosfolipídeo.  Composição. Peptideoglicana. Grupo orgânico Grupo fosfato. Membrana externa. Saturados (intimamente unidos). Grupo glicerol. Cabeça polar (hidrofílica (grupo fosfato glicerol Canal. Móleculas de esterol separam as cadeias. Proteína integral. Cabeça apolar (hidrofóbica (ác. graxos). Camada dupla de fosfolipídeo. 7 nm. Ácido graxo saturado. Ácido graxo insaturado. Proteína periférica. Fig. 4.13 Tortora et al., 2000. Fig. 2.11 Tortora et al., 2000. Insaturados (fracamente unidos).  Funções   Barreira seletiva (permeabilidade seletiva). Principais funções da membrana citoplasmática. Cromatóforos. 0,1 m. -(Fig. 4.14 Tortora et al., 2000).  moléculas pequenas (O2, CO2 e glicose) – passam  moléculas solúveis em lipídeos (O2, CO2, e moléculas apolares) – passam  proteínas – não passam  íons – passam lentamente  Digestão de nutrientes e produção de energia  enzimas que degradam nutrientes e produzem ATP  pigmentos e enzimas da fotossíntese Rhodospirillum rubrum -Cromatófaros ou tilacóides  são dobras da membrana. 6.

(7) 08/08/2011. 4.1.1. Movimento de Materiais Através das Membranas  Processos Passivos  movimento a favor do gradiente de. Funções . concentração (sem gasto de energia).  Mesossomos  pregas grandes e irregulares  funções??? artefato??? replicação celular? secreção de enzimas (penicilinases)?. Difusão simples  moléculas pequenas (O2, CO2),.  Agentes antimicrobianos  alcoóis e compostos de amônio (desinfetantes), e polimixinas (antibiótico). > concentração p/ < concentração.  Osmose  é o movimento da água através da membrana - Pressão osmótica  é a pressão requerida para impedir o movimento de água pura em uma solução contendo alguns solutos.. Difusão facilidata  uso de transportadores. - permeases  proteína transportadora que após ligação com a glicose. Tubo de vidro. > Concentração de água p/ < concentração de água. (ex.) muda de forma Rolha de borracha Faixa de borracha. Sacarose. > concentração p/ < concentração. Citoplasma. Parede Celular. - Lise osmótica e plasmólise. Água. Solução Membrana plasmática Plasmólise. OBS: Enzimas extracelulares  degradam proteína em aminoácido, polissacarídeos em glicose, etc. Lise osmótica. Solução isotônica (isosmótica). Osmose. Tubo de vidro. > Concentração de água p/ < concentração de água. Rolha de borracha. Solução hipotônica (hiposmótica). Solução hipertônica (hiperosmótica).  Processos Ativos  movimento contra o gradiente de concentração (com gasto de energia - trifosfato de adenosina (ATP)  Transporte ativo  requer energia (ATP) - proteínas transportadoras específicas para cada substância ou grupo - a substância não é alterada. Faixa de borracha. Sacarose. Citoplasma. Parede Celular. Água. Solução Membrana plasmática Plasmólise. Lise osmótica. Solução isotônica (isosmótica). Solução hipotônica (hiposmótica). Solução hipertônica (hiperosmótica). 7.

(8) 08/08/2011.  Translocação de grupo  requer energia – ácido fosfoenolpirúvico (PEP) - exclusivo de procariotos - a substância é alterada quimicamente - Ex.: Transporte da glicose  durante o transporte de uma glicose por uma proteína transportadora específica um grupo fosfato é adicionado.. 4.2. Citoplasma  é espesso, aquoso, semitransparente e elástico.  Composição  80 % de água, proteínas (enzimas), carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos e compostos de peso molecular baixo..  Principais estruturas  DNA, ribossomos e as inclusões. 4.3. Nucleóide  contém uma única molécula circular longa de DNA de fita dupla.  Cromossomo bacteriano  contém toda a informação genética da célula.  é circular, não possui histomas e membrana nuclear  ocupa 20% do volume celular em bactérias na fase log  está fixado a membrana plasmática circular, não possui histomas e.  Plasmídeos  moléculas de DNA de dupla fita pequenas, circulares, extracromossômico e replicam-se independentemente  estão associados a proteínas de membranas  5 a 100 genes que não são cruciais e podem ser ganhos ou perdidos  podem ser transferidos entre bactérias. membrana nuclear Cromossomo. E. coli. 1 m. Plasmídeo – resistência a antibióticos, tolerância a metais, produção de toxinas e síntese de enzimas. Cromossomo bacterianano. 4.4. Ribossomos  constituídos de duas subunidades constituídas de proteína e rRNA (30S e 50S = 70S)  diferem das células eucarióticas no no de proteínas e de moléculas de rRNA, sendo menores e menos densos  locais de síntese protéica. 4.5. Inclusões  depósitos de reserva  Grânulos Metacromáticos  grandes, podem corar de vermelho na presença de corantes azuis (azul de metileno), coletivamente são as volutinas  reserva de fosfato inorgânico (polifosfato) usado na síntese de ATP  algas, fungos e protozoários e bactérias  são característicos do Corynebacterium diphtheriae (sevem como diagnóstico).  Grânulos de Polissacarídeo  compostos de glicogênio e amido.  glicogênio + iodo  marrom-avermelhada e amido + iodo  azuis. 30S Gentamicina Estreptomicina. 50S Eritromicina Clorofenicol. 70S.  Inclusões lipídicas  armazenamento de lipídeos  Mycobacterium, Bacillus, Azotobacter, Spirillum e outros  revelação  corante Sudão (solúvel em gordura). S – Svedberg = velocidade relativa de sedientação. 8.

(9) 08/08/2011.  Carboxissomos  contem a enzima ribulose 1,5-difosfato carboxilase  Grânulos de Enxofre  reserva de energia  Thiobacillus oxida S2 e compostos que contem S. (fotossíntese) bactérias nitrificantes, as cianobactéiras e os tiobacilos.  Vacúolo de Gás  fileiras de várias vesículas de gás individuais, cilindros ocos recobertos de proteínas procariotos aquáticos (cianobactérias, bactérias fotossintéticas anoxigênicas e as halobactérias).  Magnetossomos  inclusões de óxido de ferro (Fe3O4) que funcionam com ímãs  ocorrem em Grams (-)  Aquaspirillum magnetotacticum  In vitro  podem decompor o peróxido de hidrogênio Produção de magnetita por bactérias para a produção de fitas magnéticas para o registro de som e dados. 4.6. Endósporos  células desidratadas altamente duráveis, com paredes espessas e camadas adicionais e especializadas em repouso (resistência), formadas dentro da membrana plasmática  exclusivos de bactérias Gram (+) (Ex. Clostridium e Bacillus), exceto Coxiella burnetii agente causal da febre Q, forma estruturas semelhantes sobrevivem a temperaturas extremas, falta de água e exposição a muitas substâncias tóxicas e à radiação Esporulação ou esporogênese  várias horas  Não possui atividade metabólica  Composição  DNA e pequena quantidade de RNA, ribossomos, enzimas e algumas pequenas moléculas importantes (ácido dipicolínico + cálcio)  Dormência  milhares de anos  Germinação  retorno ao estado vegetativo  Não é um processo de reprodução  Importância  clínica, industria alimentícia, agrícola.... Formação do endosporo Citoplasma Parede. Localização. Septo do esporo, isolamento do DNA e uma porção de citoplasma A membrana plasmática circunda o DNA, o citoplasma e a membrana. Membrana plasmática. Cromossomo. Septo circunda a porção isolada formando o pré-esporo. Central. Terminal. Subterminal. A camada de peptidioglicano se forma entre as membranas. Liberação do endosporo. Forma-se a capa de proteína do esporo. 9.

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