Aula 02 Morfologia Citologia Bacteriana

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1) MORFOLOGIA BACTERIANA

As clulas bacterianas so caracterizadas morfologicamente pelo seu tamanho, forma e arranjo. 1.1) Tamanho variam de 0,3 por 0,8 m at 10 por 25 m. as espcies de maior interesse mdico medem entre 0,5 a 1,0 m por 2 a 5 m. 1.2) Forma e arranjo 1.2.1) Formas de cocos (esfricas): grupo mais homogneo em relao a tamanho sendo clulas menores (0,8-1,0 m). Os cocos tomam denominaes diferentes de acordo com o seu arranjo: Diplococos: cocos agrupados aos pares. Ex: Neisseria meningitides (meningococo). Ttrades: agrupamentos de quatro cocos. Sarcina: agrupamentos de oito cocos em forma cbica. Ex: espcie Sarcina. Estreptococos: cocos agrupados em cadeias. Ex: Streptococcus salivarius, Streptococcus pneumoniae (pneumococo). Streptococcus mutans.

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Estafilococos: cocos em grupos irregulares, lembrando cachos de uva. Ex: Staphylococcus aureus.

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Micrococos: cocos que se separam completamente aps a diviso celular.

1.2.2) Forma de bastonete: so clulas cilndricas, em forma de bastonetes que apresentam grande variao na forma e tamanho entre gneros e espcies. Dentro da mesma espcie os bastonetes so relativamente constantes sob condies normais de crescimento, podendo variar em tamanho e espessura (longos e delgados, pequenos e grossos, extremidade reta, convexa ou arredondada). Quanto ao arranjo podem variar em : Diplobacilo: bastonetes agrupados aos pares. Estreptobacilos: bastonetes agrupados em cadeias. Paliada: bastonetes alinhados lado a lado como palitos de fsforo. Ex: bacilo da difteria. Tricomas: similares a cadeias de bastonetes, mas com uma rea de contato muito maior entre as clulas adjacentes Ex: espcies Beggiatoa e Saprospira 1.2.3) Formas helicoidais ou espiraladas: constituem o terceiro grupo morfolgico sendo caracterizada por clulas de forma espiral que se dividem em: Espirilos: possuem corpo rgido e se movem s custas de flagelos externos, dando uma ou mais voltas espirais em torno do prprio eixo. Ex: Aquaspirillium

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Espiroquetas: So flexveis e locomovem-se provavelmente s custas de contraes do citoplasma, podendo dar vrias voltas completas em torno do prprio eixo. Ex: Treponema pallidum, Treponema denticola.

Alm desses trs tipos morfolgicos, existem algumas formas de transio. Quando os bacilos so muito curtos, podem se assemelhar aos cocos, sendo ento chamados de cocobacilos (Ex: Brucella melitensis). Quando as formas espiraladas so muito curtas, assumindo a forma de vrgula, eles so chamados de vibrio (Ex: V. cholerae).

2) CITOLOGIA BACTERIANA O tamanho, a forma e o arranjo das bactrias constituem sua morfologia grosseira, sua aparncia externa; a observao interna das estruturas celulares d-nos uma idia de como a bactria funciona no ambiente. Na figura abaixo esto representadas esquematicamente diversas estruturas bacterianas que sero comentadas a seguir:

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2.1) Flagelos Flagelos so organelas especiais de locomoo, constitudas por uma estrutura protica denominada flagelina, formando longos filamentos delgados e ondulados de 3-12m que partem do corpo da bactria e se estendem externamente parede celular. Um flagelo tem trs partes: o corpo basal (estrutura composta por vrios anis que ancora o flagelo membrana citoplasmtica), uma estrutura curta em forma de gancho e um longo filamento helicoidal. O flagelo propulsiona a bactria atravs do lquido podendo chegar a 100 m por segundo (o equivalente a 3000 vezes o seu comprimento por minuto). O mtodo exato do movimento desconhecido (contrao das cadeias proticas movimento ondulatrio; movimento rotatrio a partir da extremidade fixa gancho) e aparentemente a energia vem da degradao de ligaes energticas de fosfato. Em geral a motilidade ocorre ao acaso embora as vezes esteja relacionado com quimiotaxia. As bactrias recebem denominaes especiais de acordo com a distribuio dos flagelos: atrquias (sem flagelo); monotrquias (um flagelo em uma das extremidades); anfitrquias (um flagelo em cada extremidade); lofotrquias (tufo de flagelos em uma ou ambas as extremidades); e peritrquias (cercadas de flagelos).

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2.2) Fmbrias As fmbrias ou "Pili" so organelas filamentosas mais curtas e delicadas que os flagelos, constitudas por uma protena chamada pilina e presentes em muitas bactrias (especialmente Gram negativas). Elas originam-se de corpsculos basais na membrana citoplasmtica e sua funo parece estar relacionada com a troca de material gentico durante a conjugao bacteriana (fmbria sexual), e tambm com a aderncia s superfcies mucosas. As fmbrias podem ser removidas sem comprometimento da viabilidade celular e regeneram rapidamente.

2.3) Cpsula Muitas bactrias apresentam, externamente parede celular, uma camada viscosa denominada cpsula que constitui uma forma de proteo da bactria contra as condies externas desfavorveis. Tal formao pode ser evidenciada com a ajuda de mtodos especiais de colorao (nanquim). Geralmente as cpsulas so de natureza polissacardea (homopolissacardeas, composta por um nico tipo de acar ou heteropolissacardeas, composta por diferentes acares), embora tambm possam ser constitudas por polipeptdeos. A cpsula est relacionada com a virulncia da bactria pois confere resistncia fagocitose, de modo que, em uma mesma espcie, as amostras capsuladas so mais virulentas que as no capsuladas.5

Nas bactrias desprovidas de cpsula ocorre a formao de um envoltrio viscoso delgado chamado de camada limosa (slime layer) ou por um material limoso mal delimitado (loose slime).

2.4) Parede celular A parede celular bacteriana uma estrutura rgida que recobre a membrana citoplasmtica e confere forma s bactrias. Ela constituda por cido diaminopimrico (DPA), cido murmico e cido teicico alm de aminocidos, carboidratos e lipdeos. Todos esses compostos esto reunidos para formar substncias polimricas complexas que por sua vez estruturam a parede celular. Uma macromolcula complexa denominada peptideoglicana (tambm chamada de mucopeptdeo ou murena) forma a estrutura rgida da parede. Alm disso, a parede celular protege a clula, mantm a presso osmtica intrabacteriana, impedindo o rompimento da clula devido entrada de gua, e funciona como suporte de antgenos somticos bacterianos. A diviso das bactrias Gram-positivas e Gram-negativas, de acordo com sua resposta colorao de Gram decorrente das diferenas na composio e estrutura da parede celular.

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Gram Positivas: possuem uma quantidade maior de peptideoglicano em sua parede celular, o que torna a parede dessas bactrias mais espessa e rgida do que a das bactrias Gram negativas. Composta de protedas, lipdeos, peptideoglicano e cidos teicicos (cadeias de polifosfato com resduos de ribitol e glicerol), essas bactrias so sensveis lisozima bsicos para identificao sorolgica. e sua parede constitui o local de ao de alguns antibiticos alm de apresentar elementos

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Gram Negativas: a parede celular dessas bactrias menos espessa e elas so mais complexas do que as Gram positivas por apresentarem uma membrana externa cobrindo a fina camada de peptdeoglicano. A membrana externa o que distingue as bactrias Gram negativas, servindo como uma barreira seletiva para a entrada e sada de algumas substncias da clula e podendo ainda causar efeitos txicos srios em animais infectados. A estrutura da membrana externa composta por lipopolissacardeos (LPSs). Os fosfolipdios, lipoprotenas e esto localizados lipopolissacardeos

exclusivamente na camada externa da membrana, enquanto que os fosfolipdeos esto presentes quase completamente na camada interna. Os LPSs so compostos por trs segmentos ligados covalentemente: (1) lipdeo A, firmemente embebido na membrana; (2) cerne do polisssacardeo, localizado na superfcie da membrana; e (3) antgenos O, que so polissacardeos que se estendem como plos a partir da superfcie da membrana em direo ao meio circundante. A poro lipdica do LPSs tambm conhecida como endotoxina e pode atuar como um veneno, causando febre, diarria, destruio das clulas vermelhas do sangue e um choque potencialmente fatal.

2.5) Membrana Citoplasmtica A membrana citoplasmtica tem espessura de aproximadamente 10 nm e separa a parede celular do citoplasma. constituda principalmente de lipdeos e

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protenas, desempenhando importante papel na permeabilidade seletiva da clula (funciona como uma barreira osmtica). Ela difere da membrana citoplasmtica das clulas eucariticas por: no apresentar esterides em sua composio; ser sede de numerosas enzimas do metabolismo respiratrio (mesmas funes das cristas mitocondriais); controlar a diviso bacteriana atravs dos mesossomos.

2.6) Mesossomos Os mesossomos so invaginaes da membrana citoplasmtica que podem ser simples dobras ou estruturas tubulares ou vesiculares. Eles podem colocar-se prximos membrana citoplasmtica ou afundar-se no citoplasma. Os mesossomos profundos e centrais parecem estar ligados ao material nuclear da clula estando envolvidos na replicao de DNA e na diviso celular. Os mesossomos perifricos penetram muito pouco no citoplasma, no so restritos localizao central da bactria e no esto associados com o material nuclear. Parecem estar envolvidos na secreo de certas enzimas a partir da clula, tais como as penicilinases que destroem a penicilina. Alguns autores associam ainda aos mesossomos o valor funcional das mitocndrias, atribuindo eles papel na respirao bacteriana.

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2.7) Estruturas Celulares Internas 2.7.1) rea Citoplasmtica: - Citoplasma: em qualquer clula, o citoplasma tem em torno de 80% de gua, cido nuclicos, protenas, carboidratos, lipdeos, ons inorgnicos, compostos de baixo peso molecular e partculas com vrias funes. Esse fluido denso o stio de muitas reaes qumicas. - Ribossomos: esto presentes em grande nmero nas clulas bacterianas conferindo ao citoplasma aparncia granular quando observado ao microscpio eletrnico. O conjunto d