Morfologia e Citologia Bacteriana
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA DEPARTAMENTO DE PARASITOLOGIA, MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA Morfologia e Citologia Bacteriana Disciplina: Microbiologia Aplicada à Nutrição Professora: Alessandra Machado Célula Procariótica Bactéria Célula Eucariótica Fungos Características Célula procariótica Célula eucariótica Localização do cromossomo Material nuclear disperso no citoplasma (nucleoide) Núcleo com membrana Organelas Ausente Presente Parede celular Geralmente presente, composta de peptidioglicano Presente em alguns tipos e ausente em outros. Composição variada Endósporos Formado em algumas espécies Ausente Cromossomos Circular, normalmente 1 por célula Linear, normalmente mais que 1 por célula Ribossomos 70S 80S Tamanho relativo dos microrganismos Bactéria Morfologia Bacteriana As bactérias são caracterizadas morfologicamente pelo seu tamanho, forma e arranjo. Tamanho Variam de 0,3 por 0,8 μm até 10 por 25 μm. As espécies de maior interesse médico medem entre 0,5 a 1,0 μm por 2 a 5 μm. Formas • Esférica: Cocos Grupo homogêneo em relação ao tamanho, sendo células menores (0,8 a 1,0 μm). • Cilíndrica: Bacilos Forma de bastão, podendo ser longos ou delgados, pequenos ou grossos, extremidade reta, ou arredondada. • Espirilada: Espirilos e Espiroquetas Espirilos: possuem corpo rígido e se movem às custas de flagelos externos. Espiroquetas: são flexíveis e locomovem-se provavelmente às custas de contrações do citoplasma Formas de Transição • Cocobacilos: bacilos muito curtos. Ex.: Prevotella • Vibriões: espirilos muito curtos, assumindo formas de vírgula. Ex.: Vibrio cholerae Arranjos • Diplococos: cocos agrupados aos pares. Ex: Neisseria • Estreptococos: cocos agrupados em cadeia. Ex: Streptococcos Cocos • Tétrades: agrupados de 4 cocos • Sarcina: 8 cocos em forma cúbica • Estafilococos: cocos em arranjos irregulares. Ex: Staphylococos Arranjos (d) Paliçada: garupados lado a lado Bacilos Arranjos Espiriladas Vibrio Espirilo (rígido) Espiroquetas (flexíveis) Citologia Bacteriana A observação interna das estruturas celulares proporciona uma ideia de como a bactéria funciona no ambiente. Estruturas de superfície celular • Camada externa à parede celular, de consistência viscosa e de natureza polissacarídica ou polipeptídica. • Proteção da célula bacteriana contra desidratação. • Aderência – auxiliam na ligação da bactéria à superfície. • Proteção - resistência à fagocitose pelas células de defesa do corpo (fator de virulência). Cápsula – matriz mais compacta, fortemente ligada à parede celular Camada limosa – liga-se frouxamente à superfície Cápsula Flagelos Locomoção: movimento rotatório Formam longos filamentos que partem do corpo da bactéria e se estendem externamente à parede celular. Ancorado na superfície da célula Proteína flagelina Fímbrias e Pili Natureza proteica (pilina) Mais curtos que os flagelos Aderência Pili – mais longos que as fímbrias Pili F – relacionado com a transferência de material genético durante a conjugação bacteriana Fímbrias Pili – O pilus de uma célula de E. coli que está realizando a transferência genética com uma segunda célula. Parede Celular Confere rigidez estrutural à célula. Proteção contra lise osmótica. Sítio receptor para proteínas e outras moléculas que interagem com a bactéria. Constituída de peptidioglicano. Estrutura do peptidioglicano Escherichia coli Diferenças estruturais e de composição química da parede celular permitem dividir as bactérias em dois grandes grupos: GRAM-NEGATIVAS GRAM-POSITIVAS Peptidioglicano de E. coli e S. aureus. (a) Nenhuma ponte interpeptídica está presente em Gram negativas. (b) Ponte interpeptídica glicina, presente em S. aureus. (c) Estrutura geral do peptidioglicano. As ligações glicosídicas conferem rigidez na direção X e as ligações peptídicas na direção Y. Parede Celular das Bactérias Gram-positivas •Muitas camadas de peptidioglicano (cerca de 90% da parede). • Ácido teicoico (polissacarídeo ácido com resíduo de glicerol fosfato ou ribitol fosfato). Parede Celular das Bactérias Gram-negativas • Poucas camadas de peptidioglicano (cerca de 10%) • Membrana externa - Lipopolissacaríedo (LPS) - Proteínas: porinas, lipoproteínas • Espaço periplasmático – entre a membrana externa e membrana citoplasmática Parede Celular das Bactérias Gram-negativas •Internamente => camada de fosfolipídeos e lipoproteína, ancorada ao peptidioglicano. • Externamente => lipopolissacarídeo (LPS) Estrutura do LPS 3 componentes ligados covalentemente: lipídeo A, polissacarídeo cerne e polissacarídeo O. ENDOTOXINA Diarreia, vômitos, febre e choque potencialmente fatal Membrana citoplasmática Estrutura fina (8 nm) e fluida Composição química proteínas (60%) + Total ou parcialmente imersas na bicamada bicamada lipídica (40%) Fosfolipídeos Ácidos graxos Comp. hidrofóbicos Glicerol fosfato hidrofílicos MEMBRANA CITOPLASMÁTICA Membrana citoplasmática Funções: • Barreira de permeabilidade da célula que separa o citoplasma do ambiente Transporte de substâncias Processos de conservação de energia: respiração Bactérias Gram-positivas X Gram-negativas Componentes Citoplasmáticos Citoplasma • 80 % de água, macromoléculas, compostos de baixo peso molecular,, íons inorgânicos. • Sítio de reações químicas Nucleoide • DNA circular, dupla hélice Plasmídeos • Moléculas de DNA • Menores que o cromossomo Grânulos de reserva ou inclusões •Os procariotos podem acumular no citoplasma substâncias sob a forma de grânulos, constituídos de polímeros insolúveis (ex.: grânulos de glicogênio, amido, lipídios, polifosfato, enxofre e óxido de ferro) . Ribossomos Dispersos no citosol Síntese proteica Esporos Bacterianos - Endósporos • Células altamente diferenciadas e possuem pouca quantidade de água. •Atuam como estrutura de sobrevivência - condições ambientais desfavoráveis. Ciclo de vida de uma bactéria formadora de endósporos. Esporos bacterianos - Endósporos Algumas bactérias Gram positivas Resistentes ao calor, desidratação, valores extremos de pH, radiação (Bacillus e Clostridium) Indústria de alimentos Baixa atividade metabólica Forma de sobrevivência e não de reprodução Estrutura do endósporo bacteriano Esporo – estruturalmente mais complexo, várias camadas Exospório – camada mais externa, envoltório proteico Capa do esporo – camadas de proteínas Córtex – consiste em peptidioglicano Cerne – interior do córtex, membrana citoplasmática, citoplasma, nucleiode, ribossomos
