Bacteriologia Profª Fernanda Silva Pereira Bactérias • A palavra bactéria vem do Grego, onde “bakteria” significa bastão. • São seres procariontes, pertencentes ao Reino Monera, unicelulares, visíveis somente através do microscópio. • As células bacterianas são caracterizadas morfologicamente pelo seu tamanho, forma e arranjo. • Tamanho: 0,3-0,8 µm até 10-25 µm. • As espécies de interesse médico veterinário variam entre 0,5 a 1,0 µm por 2 a 5 µm. Estrutura geral das bactérias Estrutura bacteriana • Cápsula: a cápsula é formada pelo glicocálice, o qual consiste em uma substância polissacarídica produzida no citoplasma e secretados para a superfície celular. • Funções da cápsula: 1. Proteção contra fagocitose. 2. Promover a adesão das bactérias em diferentes substratos (trato respiratório, mucosa intestinal, etc.) 3. Proteger as bactérias contra desidratação e choques mecânicos. Estrutura bacteriana • Parede celular é um envoltório semirrígido, composto por peptidoglicanos, e responsável pela forma e proteção da célula bacteriana além da Classificação Tintorial das Bactérias. Estrutura bacteriana • Membrana celular: consiste principalmente de fosfolipídeos e proteínas. Funções: 1. 2. 3. 4. Proteção Permeabilidade seletiva Respiração celular Ancora flagelos, fímbrias e pili. Estrutura bacteriana • • Fímbrias: são apêndices que se estendem da membrana plasmática passando pela parede celular e cápsula emergindo para o meio externo. As fímbrias podem ocorrer em toda a superfície da célula. Função das fímbrias: Fixar as bactérias ao substrato e em outras células. Estrutura bacteriana • Os Pilis normalmente são mais longos que as fímbrias, havendo um ou dois por célula. • Funções dos pilis: Responsável pela formação da ponte citoplasmática que permite a transferência de informação genética durante o processo de conjugação. Estrutura bacteriana • Os flagelos são responsáveis pelo deslocamento das bactérias. • Estendem-se a partir da membrana celular, passam pela parede celular e atingem a região externa. • O número de flagelos é bastante variável entre as bactérias. • Os flagelos são formados por uma proteína denominada flagelina e não provém do centríolo como os flagelos de células eucariotas. Estrutura bacteriana • Citoplasma: tem em torno de 80% de água, ácido nucleico, proteínas, carboidratos, lipídios, íons orgânicos. Fluido denso e sitio de muitas reações químicas. • Possui em seu conteúdo: Ribossomos, plasmídeos e o cromossomo circular único (região do nucleoide). Estrutura bacteriana • Nucleoide: Região onde se encontra o material genético da bactéria, um cromossomo circular constituído por uma única molécula de DNA não delimitado por um membrana nuclear. Estrutura bacteriana • Plasmídeo: um pequeno DNA extracromossômico, de replicação autônoma. - Vantagem adaptativas: - Apresentam genes que conferem resistência a múltiplos antibióticos; - Produção de toxinas; Estrutura bacteriana • Ribossomos: estão presente em grande número nas células bacterianas. - Síntese de proteínas. INCLUSÕES CITOPLASMATICAS Grânulos de Lipídios – aparecem na célula como grãos que não se coram Grânulos de polissacarídeos Grânulos de polimetafosfato – serve como reserva de fósforo para a biossíntese e elementos que servem de fosfato) Grânulos de enxofre (S) – Bactérias sulfurosas (produção de energia) Mesossomos • Invaginações da membrana citoplasmática. • Mais encontradas nas G+ (bacillus) • Composição química – PTNs e Lipídios Mesossomas septais • Orienta o DNA na divisão celular • Segregação dos cromossomos Mesossomas laterais • Envolvido na formação dos esporos. • Esporos: São como um corpo oval de parede espessa (um por célula), altamente resistente e refráteis. São constituídos de ácido dipicolínico e por grande quantidade de cálcio. Os esporos representam uma fase latente (repouso) da célula bacteriana; comparados com as células vegetativas, são extremamente resistentes aos agentes físicos e químicos adversos, demonstrando uma estratégia de sobrevivência. • Função: proteção da célula vegetativa das adversidades do meio ambiente (limitação de nutrientes, temperatura, e dessecação). Sua formação leva em torno de 6 horas. Têm pouca atividade metabólica, pode permanecer latente por longos períodos - forma de sobrevivência, e não de reprodução. Ex. Bacillus e Clostridium. Coloração de gram • O método de Gram, é uma coloração que permite a diferenciação em bactérias GRAM POSITIVAS e GRAM NEGATIVAS. • Aquelas que não perdem a coloração são Gram +. • As que perdem a coloração são Gram -. Gram positiva • Possuem uma parede celular grossa, de várias camadas e composta principalmente por peptidoglicano, que envolve a membrana citoplasmática e baixa porcentagem de lipoproteínas. Por conta dessa composição rica em peptidoglicanos, durante o processo de coloração, as bactérias Gram Positivas retém o corante cristal violeta, corando-se de ROXO/AZULADO Gram negativa • Camada de peptidoglicano fina, camada externa complexa, formada por lipoproteínas e polissacarídeos. Por conta da camada de peptideoglicano ser fina, essas bactérias não retém o corante Cristal Violeta, sendo portanto coradas pelo corante de contraste, adquirindo uma coloração VERMELHA – ROSA PINK. Morfologia Bacteriana • O estudo da forma de um organismo, ou de parte dele. • A classificação morfológica bacteriana se dá de acordo com a forma da célula e com o grau de agregação da mesma, onde temos: Cocos Bacilo Espiralados Os arranjos destas formas originam outras nomenclaturas. Cocos => Têm a forma de esferas; • O grupo mais homogêneo quanto ao tamanho. • Células menores 0,8-1,0 micrometro. • Tomam denominações diferentes de acordo com o seu arranjo. a) Diplococos: cocos agrupados em pares. Ex.: Neisseria meningitides. b) Tétrades: agrupamentos de quatro cocos. Ex: Tetragenococcus. c) Sarcina: agrupamentos de oito cocos em forma cúbica. Ex.: Sarcina. d) Estreptococos: cocos agrupados em cadeia. Ex.: Streptococcus pneumoniae. e) Estafilococos: cocos em grupos irregulares, “cachos de uva”. Ex.: Staphylococcus aureus. Bacilos: Tem a forma de bastonete, são células cilíndricas. a) Diplobacilo: bastonetes agrupados aos pares; Ex.: Corynebacterium acolens. b) Estreptobacilos: bastonetes agrupados em cadeias. Ex.: Corynebacterium bovis. c) Paliçada: bastonetes alinhados lado a lado, como palitos de fósforo. Ex.: Corynebacterium diphtheriae. d) Tricomas: similares a cadeia de bastonetes, mas como uma área de contato muito maior entre as células adjacentes. Ex.: Beggiatoa. e) Cocobacilos: bacilos curtos, que se assemelham aos cocos. Ex.: Brucella melitensis. Espiraladas: células em forma de espiral que se dividem em: a) Espirilos: corpo celular rígido e se movem a custa de flagelos externos. Ex.: Aquaspirillium. b) Espiroquetas: possuem corpo celular flexível. c) Vibrião: possuem corpo celular curvo, assemelhando-se a uma vírgula. Ex.: Vibrio cholerae. Classificação das bactérias quanto à respiração a) Bactérias aeróbicas • Necessitam do oxigênio para sobreviver Ex: Pseudomonas sp. b) Anaeróbicas • b.1) Estritas: Só sobrevivem na ausência de oxigênio Ex: Clostridium tetani • b.2) Facultativas: Podem sobreviver tanto na ausência como na presença de oxigênio. Ex: Escherichia coli • Classificação das bactérias quanto à nutrição a) Bactérias Autotróficas • Produzem glicose processos: I. Fotossíntese II. Quimiossíntese Cianobactérias através dos seguintes Nitrosomonas b) Bactérias Heterotróficas • São incapazes de sintetizar sua glicose, devendo obtê-la através da alimentação. I. Saprófitas/Decompositoras II. Parasitas Salmonella Classificação das bactérias quanto à temperatura • A maioria dos microrganismos cresce bem nas temperaturas ideais para os seres humanos. Contudo, certas bactérias são capazes de crescer em extremos de temperatura que certamente impediriam a sobrevivência de quase todos os organismos eucarióticos. Efeito do pH no crescimento bacteriano A maioria das bactérias cresce melhor dentro de variações pequenas de pH, sempre perto da neutralidade, entre pH 6,5 e 7,5 Curva de crescimento bacteriano Reprodução das bactérias • Assexuada: - divisão binária ou bipartição. - gemiparidade ou brotamento. Brotamento ou Gemiparidade Recombinação genética • Conjugação; • Transformação; • Transdução; Conjugação • Na conjugação bacteriana, pedaços de DNA passam diretamente de uma bactéria doadora, o "macho", para uma receptora, a "fêmea". • Isso acontece através de microscópicos tubos proteicos, chamados pili, que as bactérias possuem em sua superfície. • O fragmento de DNA transferido se recombina com o cromossomo da bactéria "fêmea", produzindo novas misturas genéticas, que serão transmitidas às células-filhas na próxima divisão celular. Transformação • Na transformação, a bactéria absorve moléculas de DNA dispersas no meio e são incorporados à cromatina. Esse DNA pode ser proveniente, por exemplo, de bactérias mortas. Esse processo ocorre espontaneamente na natureza. • Os cientistas têm utilizado a transformação como uma técnica de engenharia genética, para introduzir genes de diferentes espécies em células bacterianas. Transdução • Ocorre através de bacteriófagos que executam o ciclo lisogênico (vírus temperados ou lisogênicos). • O DNA viral se une ao DNA bacteriano, podendo em determinado momento, desprender-se carregando parte do DNA da bactéria. • Ao infectar outras células o vírus poderá transmitir esses genes. OBRIGADA!