OS PROCARIOTAS
OS PROCARIOTAS
ORGANIZAÇÃO,
ESTRUTURAS e FUNÇÕES
4ª AULA TEÓRICA MICROBIOLOGIA 2010/2011 24.02.2011
SUMÁRIO:
CAPÍTULO II. OS PROCARIOTAS: ORGANIZAÇÃO,
ESTRUTURAS e FUNÇÕES (conclusão)
Estruturas opcionais
Outras estruturas:
Flagelos e mobilidade; Filamentos axiais
Pili ou fímbrias
Glicocálice, cápsulas e microcápsula
Endósporos bacterianos. Outros esporos bacterianos.
Inclusões intracitoplasmáticas
O flagelo das bactérias
Em forma de saca-rolhas
É constituído por 3 partes: Corpo basal
Gancho Filamento
Os procariotas, organização, estruturas e funções
Constituído por uma proteína: flagelina
A célula usa o ATP para bombear os protões para fora
Os protões difundem-se através da membrana do corpo basal
As diferenças de gradiente são convertidas na rotação
O flagelo das bactérias
Filamento (flagelina) Gancho
Corpo basal- Sistema de anéis que se inserem no: LPS (Gram -) _ Anel L
Peptidoglicano_ Anel P
Membrana citoplasmática_ Anel MS
A disposição dos flagelos
De acordo com o número e distribuição dos flagelos, as bactérias podem ser classificadas como:
1. Monotríquias: um único flagelo, num dos polos 2. Anfitríquias: um único flagelo, nos dois polos 3. Lofotríquias: dois ou mais (um tufo) flagelos
em um ou em ambos os polos
4. Peritríquias: flagelos à volta da célula
Os procariotas, organização, estruturas e funções
5. Atríquias (sem flagelos)
Mobilidade em
espiroquetas pelo
filamento axial
Esquema proposto para a mobilidade por
Tipos de taxias
Aerotaxia: migração de acordo com um gradiente de O2: Bactérias anaeróbias: aerotaxia negativa
Bactérias microaerófilas: atraídas até tensões de O2 menores que a atmosférica
Bactérias aeróbias e facultativas: aerotaxia positiva
Fototaxia: migração em função da luz (ficheiro fototaxia MOV file)
Quimiotaxia: migração de acordo com um gradiente espacial de uma Os procariotas, organização, estruturas e funções
São estruturas de proteína tubular que permitem adesão a superfícies. São também por isso designadas por adesinas.
São estruturas importantes para os patogénicos. São típicas de bactérias Gram -Composição proteína: pilina.
Fímbrias ou Pili
Os pili sexuais (pili F) permitem a ligação durante a conjugação (ficheiro conjh MOV file) das bactérias para a transferência de material genético
A cápsula
É uma estrutura de natureza polissacarídica (por vezes de natureza polipeptídica – em Bacillus) bem organizada justaposta externamente à parede celular, que protege a célula bacteriana; está associada à patogenicidade das bactérias porque serve de barreira à fagocitose.
Os procariotas, organização, estruturas e funções
Cápsulas de Streptococcus
pneumoniae observadas com coloração especial
Cápsulas de St. pneumoniae observadas com coloração negativa
(tinta china)
fagocitose (ficheiro acapsulada MOV file)
As camadas de mucilagem que rodeiam as células variam em espessura e rigidez. Ajudam à adesão das bactérias a superfícies sólidas de objectos em meios aquáticos e nos tecidos de animais e plantas. Protegem as bactérias da fagocitose, infecções virais, variações de pH, stress osmótico, ...
Cápsulas, microcápsulas, mucilagem, Glicocálice, S Layers
Slime layer - estrutura de superfície difusa, não organizada e de
Slime layer - estrutura de superfície difusa, não organizada e de
natureza polissacáridica
Glicocálice – projecções polissacáridicas presentes na superfície
bacteriana e que promovem a aderência a outras superfícies celulares
(presentes por exemplo em bactérias que provocam a cárie dentária)
S–layer – camada adicional bem organizada na superfície bacteriana,
Biofilme
É um agregado complexo de microrganismos formado pela excreção de uma matriz protectora e adesiva.
Os procariotas, organização, estruturas e funções
Staphylococcus aureus biofilm on an indwelling catheter (http://en.wikipedia.org/wiki/Biofilm)
Fig. 1: The biofilm life cycle, taken from Reference [12]. 1:
individual cells populate the surface. 2: EPS is produced and
attachment becomes irreversible. 3 & 4: biofilm architecture develops and matures. 5: single cells are released from the biofilm.
A formação do endósporo
Os endósporos bacterianos. Microfotografias de contraste de fase que ilustram vários tipos morfológicos de endósporos e sua localização intracelular:
Os procariotas, organização, estruturas e funções
Outros esporos em procariotas
1. Acinetas - estruturas de resistência em cianobactérias
Heterocistos – estruturas relacionadas com a fixação de azoto atmosférico em cianobactérias
Os procariotas, organização, estruturas e funções
Inclusões intracitoplasmáticas
Grânulos de glicogénio – polímeros de glucose com estrutura ramificada, que funcionam como material de reserva e como fonte de energia.
Granulações lipídicas – Quimicamente são poli-β-hidroxibutiratos, As inclusões de reserva são acúmulos de substâncias orgânicas ou inorgânicas, rodeadas ou não de uma camada limitante de natureza proteíca, que se originam dentro do citoplasma sob determinadas condições de crescimento. Constituem reservas de fontes de C ou N (inclusões orgânicas) e de P ou S (inclusões inorgânicas).
Granulações lipídicas – Quimicamente são poli-β-hidroxibutiratos, funcionando como material de reserva e como fonte de energia. São visíveis por microscopia óptica com o negro de Sudão e facilmente detectáveis por microscopia electrónica dado que não são estruturas osmiofílicas.
Os carboxisomas presentes em cianobactérias, bactérias nitrificantes e tiobacilos são inclusões poliédricas ricas na enzima ribulose-1,5-difosfato carboxilase (RuBisCO ), funcionando como reserva desta enzima e como local de fixação de CO2.
Granulações de cianoficina – As cianoficinas são de natureza polipeptídica, possuindo quantidades iguais de arginina e ácido aspártico. São visíveis por microscopia óptica e funcionam como reserva de azoto para as cianobactérias.
Granulações metacromáticas - São designados por grânulos de volutina. Quimicamente são polifosfatos constituindo um polímero linear de ortofosfatos, unidos por ligações éster. Funcionam assim como reserva de fósforo. Por exemplo, estão presentes em Corynaebacterium diphtheriae, o agente da difteria.
Grânulos de enxofre – Alguns grupos bacterianos exibem temporariamente grânulos de enxofre, que são utilizados no metabolismo das bactérias fotossintéticas.
Vacúolos de gás – presentes em arqueas e bactérias fotossintéticas. Funcionam como reservatório de gás (incluindo azoto), permitindo-lhes flutuar nas águas de acordo com as necessidades de luminosidade.
Os magnetossomas
Sensores do campo magnético terrestre
Presentes em certas bactérias aquáticas flageladas aeróbias ou microaerófilicas Presentes em certas bactérias aquáticas flageladas aeróbias ou microaerófilicas Cristais homogéneos de magnetite (Fe3O4)
