UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ - UTFPR - Biologia de Microrganismos: Células Procariontes e Células Eucariontes Prof. Dr. Daniel Rodrigues Blanco Santa Helena - PR Procariontes / Eucariontes As células apresentam uma grande variedade de formas, tamanhos e complexidade Várias características Presença, ou não, do envoltório nuclear Procariontes / Eucariontes Com Envoltório Nuclear EUCARIONTES (do grego, eu =verdadeiro, Karyon = núcleo) Sem Envoltório Nuclear PROCARIONTES (do grego, pro =antes, Karyon = núcleo) Procariontes / Eucariontes PROCARIONTES As bactérias são células procariontes Menores seres vivos e os mais simples do ponto de vista estrutural Diversas formas São células NÃO compartimentalizadas Procariontes / Eucariontes Membrana Citoplasmática Transporte ativo Bicamada lipídica com proteínas inseridas. Envoltório Flexível: rompe-se facilmente. Procariontes / Eucariontes Mesossomo Primórdio de compartimentalização Invaginação da membrana citoplasmática Pode estar associado com enzimas respiratórias Procariontes / Eucariontes Parede Bacteriana Camada espessa e rígida, mas permeável Externamente a membrana citoplasmática Determina a fórmula da Bactéria Protege contra choques mecânicos e osmóticos. Alguns antibióticos a afetam diretamente Ex. Penicilina Procariontes / Eucariontes Parede Bacteriana Roxas – corante Gram Gram + Parede simples: Peptídeoglicano Não ficam roxas – corante Gram Gram - Parede complexa: Peptídeoglicano, lipoproteína, membrana externa, lipopolissacarídeo Procariontes / Eucariontes Cápsula Envoltório viscoso não obrigatório. Ricos em polissacarídeos e proteínas Está relacionada com virulência da bactéria. Constitui um dos antígenos de superfície das bactérias Confere resistência à fagocitose Procariontes / Eucariontes Flagelo • Polímero de flagelina. • É responsável pela mobilidade da bactéria. São estruturas proteicas, longas e delgadas que se projetam externamente à parede celular. Procariontes / Eucariontes Fímbrias Estruturas curtas e finas Promovem a adesão da bactéria Sexuais: são utilizadas na conjugação Procariontes / Eucariontes Reprodução assexuada Divisão binária Cissiparidade Bipartição Procariontes / Eucariontes Troca de material genético Reprodução sexuada Transformação Conjugação Transdução Procariontes / Eucariontes Transformação Engenharia genética A transferência de material genético ocorre quando uma célula receptora capta DNA solúvel liberado no meio por células doadoras. Procariontes / Eucariontes Conjugação Fímbrias sexuais É um processo de transferência de material genético, promovido por plasmídios conjugativos. Procariontes / Eucariontes Transdução É a transferência de DNA de uma bactéria para outra, via bacterófago. Procariontes / Eucariontes Nuceóide Massas arredondadas Número variável Formado por filamento circular de DNA Próximo ou junto a membrana citoplasmática CROMOSSOMOS BACTERIANO Procariontes / Eucariontes Plasmídeo Filamento circular extracromossômico Bem menor que o cromossomo Apresentam replicação independente Muito utilizados em engenharia genética Procariontes / Eucariontes Polirribossomos Vários ribossomos aderidos a um mRNA Procariontes / Eucariontes Metabolismo bacteriano é muito diversificado Altas Baixas temperaturas temperaturas (termofílicas) (termofóbicas) Fotoautótrofas Endósporo Anaeróbias (Luz como Energia) Quimioautótrofas Aeróbias (Composto químico como Ernegia) Procariontes / Eucariontes EUCARIONTES Núcleo individualizado Membrana nuclear Núcleo: centro de coordenação do metabolismo celular Transcrição nos diferentes tipos de RNA Organelas membranosas Alta complexidade Procariontes / Eucariontes Núcleo Envoltório nuclear 2 unidades de membrana Externa: continuidade RER Interna: espessamento – Lâmina Nuclear Poro: transito de moléculas do Citoplasma para o Núcleo Procariontes / Eucariontes Núcleo Envoltório nuclear Interior: Nucleoplasma Solução aquosa: proteínas, RNA Nucleotídeos e Nucleosídeos DNA: cromatina - cromossomos Nucléolo: estrutura esférica não envolvida por membrana Organização ribossomal Procariontes / Eucariontes Citoplasma Espaço intracelular entre a membrana plasmática e o envoltório nuclear Substância coloidal e semi-fluida = CITOSOL 80% água, íons enzimas carboidratos, sais, proteínas e uma grande quantidade de RNA Responsável por manter a consistência da célula Meio no qual as principais reações metabólicas ocorrem Procariontes / Eucariontes Ribossomo Pequenas granulações presentes no citoplasma ou Aderidos ao Retículo Endoplasmático Rugoso São formados no núcleo 2 subunidades: Maior 49 proteínas Menor 33 proteínas Principal função: Síntese Proteica Procariontes / Eucariontes Membrana Plasmática Membrana celular ou plasmalema Fronteira do meio extracelular com o intracelular Responsável pela manutenção do meio intracelular e recepção dos nutrientes / sinais químicos Duplas camada fosfolipídica com proteínas em porções variadas, e uma pequena quantidade de Oligossacarídeos (açúcares) Procariontes / Eucariontes Membrana Plasmática Membrana Celular ou Plasmalema Externamente:Rica camada de glicerídeos GLICOCÁLICE ou GLICOCÁLIX Reconhecimento químico e proteção Procariontes / Eucariontes Mitocôndria Respiração Celular Catálise da glicose com produção de ATP Ciclo o ácido cítrico (Krebs), fosforilação oxidativa e β-oxidação > Quantidade metabólica da célula > quantidade de mitocôndrias Apresentam DNA circular próprio Procariontes / Eucariontes Respiração Celular Mitocôndria 2 camadas Fosfolipídicas Externa: Lisa Interna: Cristas mitocondriais Matriz mitocondrial: substância coloidal Origem: Procarionte endossimbionte Procariontes / Eucariontes Lisossomo Digestão intracelular Organelas circulares Degradação de partículas advindas do meio extra-celular, assim com a reciclagem de outras organelas e compostos celulares envelhecidos Aproximadamente 50 enzimas digestivas hidrolíticas proteases, nucleases, fosfatases lipases ... Membrana com proteínas transportadoras Procariontes / Eucariontes Aparelho de Golgi Complexo de Golgi Composto de pilhas de dobras de membranas interligadas, formando estruturas conhecidas como CISTERNAS Parte integrante na modificação, classificação e empacotamento das macromoléculas produzidas pela célula Modifica proteínas oriundas do RER, mas também está envolvido no transporte de lipídios e na formação dos lisossomos. EXOCITOSE Cis / Trans Procariontes / Eucariontes Retículo Endoplasmático RE Rede de tubos e vesículas achatadas e interligadas Comunicam-se com o envoltório nuclear Formado a partir da invaginação da membrana plasmática. Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) Sistema de vesículas achatadas Ribossomos aderidos na membrana Síntese de proteína Células secretoras. Ex. pâncreas Procariontes / Eucariontes Retículo Endoplasmático RE Rede de tubos e vesículas achatadas e interligadas Comunicam-se com o envoltório nuclear Formado a partir da invaginação da membrana plasmática. Retículo Endoplasmático Liso (REL) Sistema de tubos cilíndricos Sem ribossomos aderidos na membrana Síntese de esteróides e lipidios Desintoxicação – degradação etanol, antibióticos, anestésicos Fígado e Pâncreas Procariontes / Eucariontes Cloroplasto Organismos fotossintetizantes Organela onde se realiza a fotossíntese Estroma = parecido com a matriz mitocondrial Duas membranas Interna: Tilacóide agrupados em Granum Externa: lisa Clorofila Procariontes / Eucariontes Parede Celular Estrutura extracelular que envolve as células vegetais Confere proteção á célula pela sua rigidez Formada por microfibrilas de celulose Primeiras camadas: Parede primária Microfibrilas de celulose desorientadas Camada com impregnação de lignina Paredes secundária Microfibrilas de celulose orientadas Procariontes / Eucariontes Parede Celular Divisão celular Fragmoplasto As células se comunicam através de poros na parede celular Filamentos citoplasmáticos - Plasmodesmos Camada gelatinosa: - Fibrilas de celulose entrelaçadas por pectina e hemicelulose Lamela média Procariontes / Eucariontes Procariontes / Eucariontes Questões 1. Qual a diferença básica entre as células eucarióticas / procarióticas? 2. O que são mesossomos? Qual a sua função? 3. Como se dá a reprodução assexuada nas células procarióticas? 4. Qual a função da cápsula nas bactérias? 5. Como se dá a reprodução sexuada em células procarióticas? 6. Quais as diferenças entre nucleóide e plasmídeo 7. Descreva a estrutura e função de pelo menos 3 organelas eucarióticas