Citologia Bacteriana

CÉLULA BACTERIANA
Menor entidade viva autoauto-sustentá
sustentável governada por informaç
informações gené
genéticas;
CITOLOGIA BACTERIANA
Tamanho do genoma: vírus < bacté
bactéria < eucariotos
Caracterí
Características da cé
célula bacteriana:
- ENVOLTÓ
ENVOLTÓRIO -
Número de cromossomos***
cromossomos***;;
Membrana nuclear;
Não possui
Prof. Felipe Piedade G. Neves
Aparelho mitó
mitótico (centrí
(centríolos, ...)
Histonas
Íntrons
ESTRUTURA CELULAR
ESTRUTURA CELULAR
CITOPLASMA
CITOPLASMA
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
PAREDE CELULAR
PAREDE CELULAR
CÁPSULA E GLICOCÁLICE
CÁPSULA E GLICOCÁLICE
FLAGELOS
FLAGELOS
PILI (FÍMBRIAS)
PILI (FÍMBRIAS)
MEMBRANA CITOPLASMÁ
CITOPLASMÁTICA
Composição química Fosfolipídeos + Proteínas;
• Ausência de esteróis***;
Bicamada fosfolipídica exterior ao citoplasma e interna à parede celular;
Proteínas inseridas (periféricas ou integrais);
Modelo Mosaico fluido
MEMBRANA CITOPLASMÁ
CITOPLASMÁTICA
Funções:
Permeabilidade seletiva barreira hidrofóbica;
Transporte de solutos:
a. Difusão facilitada (passiva) gradiente de concentração;
b. Transporte dependente de proteínas de ligação;
c. Transporte quimiosmótico impulsionado (força motriz de prótons ou sódio):
- Uniporte transporte de 1 substrato independente de qualquer íon acoplado;
- Simporte transporte simultâneo de 2 substratos na mesma direção por um
único transportador.
- Ex.: um gradiente de H+ pode permitir o simporte de um íon de carga oposta
(glicina) ou de uma molécula neutra (galactose).
- Antiporte transporte simultâneo de 2 compostos de mesma carga no sentido
contrário. Ex.: H+ e Na+
d. Translocação de grupo (metabolismo vetorial) captação de determinados
açúcares com fosforilação do substrato durante o transporte (sistemas de
fosfotransferase);
1
MEMBRANA CITOPLASMÁ
CITOPLASMÁTICA
Parede Celular
Funções:
Localização
Produção de energia:
Funções:
• Transporte de elétrons e fosforilação oxidativa em espécies aeróbias;
Excreção de exoenzimas hidrolíticas;
Confere rigidez e forma à bactéria (cocos, bacilos,...);
Proteção contra lise osmótica (15-20 atm);
Suporte de antígenos somáticos bacterianos:
• Metabolismo: Lipases, proteases, amilases, pectinases;
• Flagelos, fímbrias, proteínas de superfície;
• Virulência: IgA1 proteases, toxinas...
Composição típica: Peptideoglicano
Divisão celular:
N-acetilglicosamina e Ác N-acetilmurâmico + tetra/pentapeptídeo;
Diversidade da Parede Celular:
• Mesossomas (Invaginações)
Bactérias Gram + e Gram - ;
Plasmídio
Formação do septo
Micobactérias (BAAR);
Micoplasma e Ureaplasma (sem parede celular);
Domínio Archeae;
Organização da Perede Celular
Peptideoglicano (Mureína ou Mucopeptídeo)
Gram + camada espessa de peptideoglicano (15-50% da massa seca da célula)
Fração básica: N-acetilglicosamina (NAG) e Ác N-acetilmurâmico (NAM)
Pentapeptídeo precursor ligado covalentemente ao NAM;
Gram – poucas camadas de peptideoglicano (< 5% da massa seca)
Ligação entre as cadeias remoção do último AA do pentapeptídeo e ligação cruzada
entre os tetrapeptídeos de cada camada;
Monômero de Peptideoglicano
GRAM +
GRAM –
GRAM +
GRAM –
(DAP)
BIOSSÍNTESE DO PEPTIDEOGLICANO
1ª ETAPA:
BIOSSÍNTESE DO PEPTIDEOGLICANO
2ª ETAPA:
Construção dos
Monômeros de PG
INTERIOR DA CÉ
CÉLULA
MEMBRANA
CITOPLASMÁ
CITOPLASMÁTICA
Transporte
através da MC
MEMBRANA
CITOPLASMÁ
CITOPLASMÁTICA
INTERIOR DA CÉ
CÉLULA
PAREDE
CELULAR
Bactoprenol
PP
PP
2
BIOSSÍNTESE DO PEPTIDEOGLICANO
3ª ETAPA:
BIOSSÍNTESE DO PEPTIDEOGLICANO
3ª ETAPA:
Montagem do PG
Montagem do PG
Energia
PP
Não requer
energia
TRANSPEPTIDASES (PBPs)
TRANSGLICOSIDASES
BIOSSÍNTESE DO PEPTIDEOGLICANO
BIOSSÍNTESE DO PEPTIDEOGLICANO
Outras enzimas atuantes
Transglicosidases;
Transpeptidases (PBPs = Proteínas de ligação à Penicilina)
Autolisinas:
• Quebram as ligações glicosídicas entre os monômeros de PG e peptídicas entre
as cadeias.
• Novos monômeros podem ser adicionados à cadeia - AUTÓLISE.
Obs.: Lisozima (glicosidase) quebra ligação β-1,4 entre NAM e NAG - HETERÓLISE;
Em meios isotônicos protoplastos (G+) e esferoplastos (G-)
Coloração de Gram
Parede Celular e Classificação das Bactérias
Hans Christian Gram (1884)
Gram-positivas
Álcool-ácido resistentes
Complexo insolúvel
Gram-negativas
Gram-positivas (G+)
Gram-negativas (G-)
3
Componentes Característicos da Parede de Bactérias Gram +
Componentes Característicos da Parede de Bactérias Gram –
Camada espessa de peptideoglicano (PG);
Camada fina de peptideoglicano (PG);
Ácidos teicóicos e lipoteicóicos (LTA) (polímeros de ribitol e glicerol fosfato):
Membrana Externa (ME):
Auxiliam no transporte de íons, armazenamento de fósforo e estabilização da PC;
Barreira: alguns ATBs, lisozima, detergentes, …
Controle das autolisinas na divisão celular;
Camada interna fosfolipídica
Fatores de virulência ADESINAS;
Camada externa: LPS (lipopolissacarídeo) Endotoxina
Receptores de bacteriófagos;
• Lipídio A porção tóxica
Importantes Ags classificação sorológica;
• Polissacarídeo Antígeno O (especificidade)
Endotoxinas menos potentes;
PORINAS passam compostos hidrofílicos de baixo PM;
OMPs transporte de solutos, receptores de pili e fagos;
Presença de proteínas:
Espaço Periplasmático
Ex: MSCRAMMs (Microbial Surface Components Recognizing Adhesive Matrix Molecules)
• S. aureus FnBP, FgBP, CoBP, VtBP, ClFA e B, … (Domínio LPXTG)
Enzimas hidrolíticas, β-lactamases e ptns transportadoras;
Lipoproteína Estabilizar a ME e fixá-la à camada de PG;
Diversidade da Parede Celular
Diversidade da Parede Celular
Espiroquetas
MICOBACTÉRIAS
Ordem Spirochaetales;
LAM
3 gêneros que causam doenças em humanos:
Glicolipídeos
Ács. micólicos
Treponema, Borrelia e Leptospira;
Bactérias Gram negativas, helicóides e muito delgadas;
Microscopia de campo escuro ou coloração pelo método Fontana-Tribondeau;
Arabinogalactano
Peptideoglicano
Membrana
Plasmática
Fontana-Tribondeau (impregnação pela prata)
Diversidade da Parede Celular
Mycoplasma e Ureaplasma
Diversidade da Parede Celular
Domínio Archeae
Bactérias que carecem de parede celular;
Membrana citoplasmática possui lipídeos denominados esteróis.
4
CÁPSULA E GLICOCÁ
GLICOCÁLICE
acapsulada
COMPOSIÇ
COMPOSIÇÃO: polissacarí
polissacarídeos, polipeptí
polipeptídeos ou ambos;
GLICOCÁ
GLICOCÁLICE
REDE FROUXA QUE SE ESTENDE PARA FORA DA CÉ
CÉLULA
CÁPSULA
Cápsulas nãonão-imunogênicas (anti
(anti--fagocí
fagocíticas):
ticas):
• Polissacarí
Polissacarídica S. pneumoniae
SLIME: principalmente Gram –, pois possuem mais polissacarí
polissacarídeos;
deos;
• Ác. Hialurônico S. pyogenes
Camada S: principalmente Gram +, pois possuem mais polipeptí
polipeptídeos;
deos;
• Ác. Siá
Siálico N. meningitidis,
meningitidis, S. agalactiae
CÁPSULA (Antí
(Antígeno K)
CAMADA CONDENSADA E BEM DEFINIDA QUE CIRCUNDA A CÉ
CÉLULA
FUNÇ
FUNÇÕES:
• Propriedade antigênicas Identificaç
Identificação
Ex.: Reaç
Reação de Quellung
Proteç
Proteção contra fagocitose
Aderência à superfí
superfície da cé
célula hospedeira
Sorotipagem de S. pneumoniae
Proteç
Proteção contra dessecaç
dessecação
5