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Bactérias: morfologia

Bactérias: morfologia. Célula procariótica X célula eucariótica. Célula procariótica. Célula eucariótica. Membrana plasmática Citoplasma Núcleo Organelas. Parede celular: quase sempre contendo peptidoglicano Membrana plasmática

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Bactérias: morfologia

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Presentation Transcript

  1. Bactérias: morfologia

  2. Célula procariótica X célula eucariótica Célula procariótica Célula eucariótica Membrana plasmática Citoplasma Núcleo Organelas • Parede celular: quase sempre contendo peptidoglicano • Membrana plasmática • Citoplasma: 80% água, carboidratos, lipídeos, proteínas, íons orgânicos, moléculas de baixo PM. Sem citoesqueleto. Sem organelas. • Divisão (maioria): fissão binária

  3. Célula procariótica típica

  4. Membrana plasmática Citoplasma Parede celular Cápsula Ribossomos Mesossomo Fímbrias Enzimas relacionadascom a respiração,ligadas à faceinterna da membrana plasmática Plasmídeos Nucleóide Flagelo DNA associadoao mesossomo

  5. Citoplasma • Consistência de gel, semelhante ao dos eucariotos, sem organelas • Material genético • Sais, açúcares, proteínas, RNA de transcrição gênica e ribossomos

  6. DNA bacteriano – material genético • DNA circular de dupla fita (foto Escherichia coli) • Cerca de 4,6 milhões de pares de bases (~ 4300 genes) • 1 mm de comprimento • DNA não está envolvido por membrana (nucleóide no citoplasma) • Cromossomo circular único • Contém todas informações necessárias para a sobrevivência • Capaz de auto-duplicação • Plasmídeo: DNA circular pequeno (5 a 100 genes). Genes relacionados a resistência a antibióticos, tolerância a metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de enzimas. Replicação independente. Trocas em conjugação bacteriana

  7. Endósporos • Estruturas de resistência desidratadas • Encontradas principalmente em Bacillus e Clostridium • Formadas em condições de falta de nutrientes • Dormentes por longos períodos, até milhares de anos! Bacillus anthracis

  8. Endósporos • Região central: parcialmente desidratado. Diminuição da atividade enzimática. Termo-resistência. • Camadas externas à parede celular formadas basicamente por proteínas: proteção do DNA

  9. Formação do endósporo

  10. Inclusões • Grânulos de substâncias de reserva, geralmente polissacarídeos • Geralmente envolvidas por uma fina camada de lipídeos • Função: reserva energética ou de constituintes estruturais

  11. Fosfolipídios Camada lipoprotéicaexterna, espessa, semelhante à membrana plasmática, com lipopolissacarídeos Lipopolissacarídeo Proteína Camada de peptideoglicano Lipoproteínas Membrana plasmática Parede celular e membrana plasmática

  12. Membrana plasmática • Bicamada lipídica: barreira osmótica • Bacteria: hopanol, substituindo o esterol dos eucariotos e sem esteróides. • Archaea: ligação éter entre o glicerol e a cadeia lateral: confere a maior resistência à ruptura • Algumas bactérias: dobras internas – enzimas e pigmentos envolvidos na fotossíntese • Mesossomos: dobras internas (artefatos da microscopia eletrônica?). Controle da divisão bacteriana

  13. Parede celular • Estrutura complexa: peptideoglicanos, carboidratos, proteínas • Recobre a membrana plasmática • Funções: confere forma, fornece rigidez (prevenindo a ruptura da célula) • Visualização apenas em ME • Importância clínica: componentes promovem reação imunológica e são alvos de antibióticos • Classificação taxonomônica

  14. Peptideoglicano (mureína) • Macromolécula complexa (heteropolissacarídeo) • Principal componente da camada rígida da parede • Unidades repetitivas de um dissacarídeo unidos por polipeptídeos – rede que circunda toda a célula. • Porção glicana: composta por moléculas alternadas de N-acetilglicosamina e ácido N-acetilmurâmico.

  15. Parede celular de Arquibactérias (Archaea) • Não possui peptideoglicano, mas sim o pseudopeptideoglicano. • Podem ser encontradas em ambientes com condições extremas (alta salinidade, baixo pH, altas temperaturas...).

  16. Coloração de Gram • Fixação do esfregaço. • Coloração primária: corante básico púrpura (violeta). • Lavagem do corante púrpura e aplicação do mordente (iodo). • Lavagem do iodo com agente descolorante (álcool). • Lavagem com água corrente. • Coloração com contra-corante (safranina). • Lavagem da safranina com água corrente. • Secagem da lâmina.

  17. Coloração Gram • Microbiologista dinamarquês: Hans Christian Gram • Camada espessa: cor púrpura ou azul quando fixadas com violeta cristal (Gram +) • Camada de lipídeos no exterior e fina camada de peptideoglicanos: cor vermelha (Gram -)

  18. Gram + • Muitas camadas de peptideoglicanos (até 25) – cerca de 90% da parede celular. • Ácido teicóico (polissacarídeo ácido – carga negativa). Identificação dada a especificidade antigênica.

  19. Gram - • Uma ou poucas camadas de peptideoglicanos. Sem ácido teicóico. • Membrana externa: lipopolissacarídeos, lipoproteínas e fosfolipídeos. • Periplasma: espaço entre ME e membrana plasmática. Alta concentração de enzimas e proteínas de transporte.

  20. Cápsula • Camada viscosa de polissacarídeos • Função: proteção contra desidratação • Presente em algumas espécies • Relacionada com a virulência da bactéria – resistência à fagocitose

  21. Glicocálice • Capa de carboidratos cobrindo a superfície celular (na maioria das vezes) • Composição variável dependendo da espécie • Aderência entre bactéria e superfícies (biofilme)

  22. Biofilme bacteriano • Ecossistema dinâmico • Maioria das bactérias são encontradas nesse sistema de “organização”

  23. Flagelos Estrutura protéica bem mais simples comparada à encontrada em eucariotos Movimentação celular Rotação como uma hélice Movimento ondulatório Nomenclatura: atríquias (sem flagelo), monotríquias (1 flagelo em 1 das extremidades), anfitríquias (1 flagelo em cada extremidade), lofotríquias (tufo de flagelos em uma ou ambas as extremidades) e peritríquias (cercadas de flagelos)

  24. Fímbrias (pilus) Microfibrilas protéicas presentes em muitas espécies de Gram negativas Mais curtas e mais numerosas que flagelos Função: ancoramento da bactéria (adesão -patogenicidade) Tipo especial: fímbria (pilus) sexual, estrutura oca que liga duas células e possibilita a troca de plasmídeos durante a conjugação bacteriana

  25. Locomoção bacteriana • Deslizamento • Quimiotaxia (estímulo químico): quimiorreceptores na membrana afetam a movimentação de flagelos • Fototaxia (estímulo luminoso) Rhodospirullum centenum (fototaxia)

  26. Classificação quanto à forma • Coco: forma esférica • Bacilo: forma de bastonete • Vibrião: forma de vírgula • Espirilo: forma de espiral ou ondulada • Espiroqueta: forma de espiral acentuada

  27. Classificação quanto ao arranjo (grau de agregação) • Diplococos: aos pares • Estreptococos: cadeia semelhante a um colar • Estafilococos: grupos com aspecto de cacho de uva • Sarcina: 4 ou 8 cocos simetricamente posicionados (forma cúbica) • Diplobacilos: aos pares • Estreptobacilos: alinhados em cadeia • somente os cocos e os bacilos formam colônias

  28. Forma e arranjo Coco Bacilo (bastonete)

  29. Forma e arranjo Espiral Estrela e Quadrada e plana

  30. Transferência de material genético

  31. Transferência de material genético Conjugação bacteriana

  32. Parede celular Membranaplasmática Molécula de DNA Divisão celular Duplicação do DNA Separação das células

  33. Aplicações em biotecnologia

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