\(Microsoft PowerPoint - Ultra-Estrutura das Bact\\351rias\)
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Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia Ultra-Estrutura das Bactérias (Componentes Celulares) 1. 2. 3. 4. 5. 6. Flagelos Pêlos ou Fímbrias Glicocálice (Camada Limosa e Cápsula) Parede Celular Membrana Plasmática (ou Membrana Citoplasmática) Citoplasma Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia 1) FLAGELOS Quando presentes são responsáveis pela motilidade das bactérias. – – – São estruturas finas (12 a 20 nm) e longas. Tem a capacidade de empurrar a célula até 100 µm / seg. (3.000 X o comprimento / min) obs. Xitá, o animal mais veloz do mundo corre 1500 X / min. o comprimento do seu corpo. FLAGELOS Possui 3 partes: •Corpo basal •Estruturas em forma de ganchos •Longo filamento Possui anéis que são responsáveis por sua rotação (reações químicas) Seu movimento é semelhante ao de um saca - rolhas; O filamento é composto por uma proteína denominada de flagelina; Os flagelos tem um comprimento de mais ou menos 15 a 20 µm; Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia Nem todas as bactérias possuem flagelos Os flagelos podem ser: 1. Polares: – Monotríquios – Anfitríquios – Lofotríquios – Anfilofotríquios 2. Apolares: – Peritríquios Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia • As bactérias se movem em busca de um meio mais favorável (luz, alimentos), ou para fugir de um meio desfavorável (calor); • Quimiotaxia: Fenômeno que faz com que a bactéria se movimente em resposta aos componentes químicos do meio, ex: • em direção aos nutrientes ou • fugindo de substâncias inibitórias como o excesso de sal. • As bactérias se movem em linha reta e dependendo do arranjo celular fazem um tumble (cambalhota e mudam de direção) Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia 2. PELOS OU FIMBRIAS: • São estruturas filamentosas e ocas como os flagelos porém mais finas, mais retas e mais numerosas que os flagelos • Não estão relacionados com motilidade • Estão presente mais em bactérias Gram negativas • Sua estrutura vista ao microscópio eletrônico é mais simples que a dos flagelos • São formadas por uma proteína denominada Pilina; Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia Suas funções são: • Pelo F ou Pelo sexual: – Está envolvido com a reprodução sexual das bactérias – Bactérias que possuem o pelo F são as doadoras de material genético, e as que não possuem são as receptoras; • Adesão à superfícies: – Em infecções o pelo ajuda a bactéria a aderir à célula – ex: no trato respiratório, trato geniturinário, trato intestinal impede que o fluxo de muco, urina ou fezes retire a célula bacteriana; • Reconhecimento de células: – ex. a bactéria Neisseria gonorrhoeae possue pelos que reconhecem e aderem a receptores em células humanas. Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia 3. GLICOCÁLICE: • É um material viscoso que circunda algumas células bacterianas; • É composto por polímeros ou seja, grandes moléculas formadas por unidades repetidas; • Quando o glicocálice for organizado e estiver firmemente acoplado à parede celular, ele é denominado de CÁPSULA; • Se for desorganizado e estiver frouxamente ligado à parede celular é denominado CAMADA LIMOSA; Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia • A camada limosa é solúvel em água. – Quando uma bactéria com camada limosa está presente no leite, ele ficará viscoso; Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia • A cápsula pode ser formada por: – Homopolissacarídeos ou por – Heteropolissacarídeos Ex: • Homopolissacarídeos: Streptococcus mutans (Glicana - Glicose) – Graças à cápsula esta bactéria adere aos dentes causando a cárie dentária sem ser expelido pela saliva. • Heteropolisacarídeos: Streptococcus pneumonie (Galactose, Glicose e Ramnose) – causa a pneumonia, aderindo-se e colonizando o trato respiratório. Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia Funções do Glicocálice: – – – – Aderência (principal) Reservatório de alimentos Proteção contra vírus bacteriófagos Proteção contra fagocitose de células brancas do sangue (aumentando a chance de infecção) Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia • Obs: As bactérias que possuem cápsula são um prejuízo para indústrias pois podem formar lodo que entopem tubulações, filtros ou outros equipamentos. Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia 4. PAREDE CELULAR: • É uma estrutura rígida responsável pela forma da célula bacteriana; • Previne a extensão e rompimento da célula por entrada de água; • É essencial para o crescimento e divisão da célula • quando a parede celular de uma bactéria é removida ela perde a capacidade de reprodução Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia Funções da Parede Celular : – conferir rigidez a célula, protegendo–as contra injúrias mecânicas e a ruptura osmótica – Proporcionar permeabilidade seletiva à célula. É constituída por uma camada basal de glicopeptídeo, recoberta por camadas adicionais. Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia Propriedades e composição química da parede celular bacteriana: • São formadas por camadas de diferentes substâncias • As bactérias se classificam em Gram negativas e Gram positivas conforme diferenças na parede celular: • Basicamente: – As bactérias Gram negativas possuem parede mais fina e – As bactérias Gram positivas possuem parede mais espessa Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia Composição da Parede Celular: • O componente que determina a forma da parede é o Peptideoglicano (ou mureína): • Peptideoglicano: – É um polímero poroso e insolúvel, encontrado só em procariotos – É formado por 3 estruturas básicas: • N-acetilglicosamina • Ácido N-acetilmurâmico • Tetrapeptídeo Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia • Essas 3 estruturas são continuamente desdobradas por auto-lisinas (enzimas bacterianas) para o crescimento da célula bacteriana; Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia Diferenças entre a parede celular de bactérias Grampositivas e Gram-negativas: • A parede celular de bactérias Gram-positivas: – possuem apenas peptideoglicano, porém em maior quantidade (são mais espessas) do que as Gramnegativas; • A parede celular de bactérias Gram-negativas: – Possuem uma menor quantidade de peptideoglicano – Possuem também uma camada externa constituída por: • fosfolipídios, proteínas e lipopolissacarídeos (LPSs). Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia A parede celular permite a divisão das bactérias em dois grandes grupos: GRAM POSITIVAS e GRAM NEGATIVAS A permeabilidade da mesma , após o tratamento com etanol, define o tipo de coloração Grampositivas Gramnegativas Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia Os lipopolissacarídeos da camada externa das Gram-negativas possuem: – Lipídeo A – Cerne de polissacarídeo – Antígenos O (polissacarídeos: pelos) • A porção lipídica dos LPSs é conhecida como endotoxina e pode atuar como um veneno, causando febre, diarréias, destruição de hemácias e choque. • O antígeno O é responsável por propriedades sorológicas das bactérias As substâncias atravessam a parede celular para dentro e fora da bactéria através de poros presentes na parede celular denominados PORINAS . Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia Coloração de Gram: • Há uma coloração feita nas células bacterianas denominada Coloração de Gram (descoberta por Christian Gram) • Esta coloração permite diferenciar na prática bactérias Gram-positivas de Bactérias Gramnegativas: – Após sofrerem esta coloração, bactérias Gram-positivas se tornam roxas e bactérias Gram-negativas se tornam vermelhas. Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia 5. MEMBRANA CITOPLASMÁTICA: • Formada por uma bicamada de fosfolipídios e proteínas; • Os fosfolipídios tornam a membrana fluida, permitindo que as proteínas se movimentem na membrana (Modelo do Mosaico Fluido); • A molécula de um fosfolipídio possue uma cabeça polar e uma cauda apolar; Cabeça Polar Cauda apolar Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia – Membrana Celular: é constituída de lipídeos (cerca de 40%), proteínas (cerca de 60%) e alguns carboidratos. Serve como barreira osmótica, impermeável às substâncias ionizadas, e possui sistema de transportes de nutrientes. Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia Membrana Plasmática Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia Funções da Membrana Citoplasmática: 1. Transporte de substâncias: as permeases, que são proteínas presentes na membrana realizam o transporte seletivo de substâncias para dentro e fora da célula bacteriana; 2. Síntese da parede celular através de enzimas presentes na membrana; 3. Produção de energia através de enzimas; 4. Mesossomos: são túbulos formados pela extensão da membrana e que são responsáveis pela replicação do DNA e pela divisão celular (mesossomos acoplados ao material genético); – Há também os mesossomos periféricos que secretam enzimas (ex: penicilinases). Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia DIFUSÃO E OSMOSE: • Através da membrana citoplasmática ocorre a passagem de solutos: – Meio isotônico: Quantidade de soluto é igual dentro e fora da célula; – Meio hipotônico: Maior concentração de soluto dentro da célula (ocorre entrada de água para dentro da célula bacteriana); – Meio hipertônico: Maior concentração de soluto por fora da célula (ocorre saída de água da célula bacteriana). Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia 6. ESTRUTURAS CELULARES INTERNAS: 6.1. Área citoplasmática (Citoplasma): • No caso de bactérias, o conteúdo do citoplasma é característico de células procarióticas, contendo inclusões típicas, região nuclear ribossomos e polirribossomos, mesossomos e granulações. • Possue 80% de água, ácidos nucléicos, carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos, partículas de baixo peso molecular, etc. • É o sítio (local) de várias reações químicas. Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia 6.2) Ribossomos: • São estruturas moleculares responsáveis pela síntese (produção) de proteínas; – Os ribossomos são alvo de vários antibióticos que inibem a síntese protéica (ex:estreptomicina, neomicina e tetraciclina), • pois, se os ribossomos são atacados a produção de proteínas da bactéria cessa e a mesma pode morrer. Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia 6.3) Inclusões citoplasmáticas: • Depósito de substâncias insolúveis no citoplasma, ex: Grânulos de volutina ou metacromáticos (Polifosfato). 6.4) Grânulos PHB ( Poli β hidroxibutirato): • Reserva de carbono e fonte de energia. 6.5) Grânulos de Glicogênio: • Fonte de carbono e energia. Microbiologia Ultra-estrutura Bactérias Prof. Márcia 6.6) Área nuclear: • Não é envolta por membrana (característica de células procarióticas); • Está próxima ao centro da célula; • Possue um cromossomo único e circular.
