Graduação em BiotecnologiaDisciplina de Biotecnologia Microbiana I

23 de agosto de 2011

Morfologia e citologia bacteriana

CLÁUDIA PINHO HARTLEBENclaudia.hartleben@pq.cnpq.br

clauhart@terra.com.br

MORFOLOGIA BACTERIANA

Diâmetro: 0,2 a 2,0 µm

Comprimento: 2 a 8 µm

Importante: auxilia a

diferenciar as espécies

bacterianas

Tipos morfológicos

fundamentais

células esféricas: cocos

bastonetes retos:

bacilos

espirais: vibrião,

espirilo e espiroqueta

(Vírgula)

(helicoidal/rígido) “saca-rolhas”

(helicoidal/flexível)

Além das formas

fundamentais...

Células estreladas

Células quadradas e

planas

Algumas pleomórficas

- Rhizobium

Stella

Haloarcula

Formação dos

agrupamentos

planos de divisão

celular

movimentos pós-

divisionais das

células-filhas

COCOS

Neisseria gonorrhoeae

Staphylococcus

Letra chinesa

Paliçada

Corynebacterium spp

Corynebacterium diphtheriae.

Bacillus cereus

CITOLOGIA BACTERIANA

Estruturas externas a parede celular

Parede celular

Estruturas internas a parede celular

1. Material genético NÃO está envolvido por membrana

2. Cromossomo circular

3. DNA não associado a histonas

4. Não possuem organelas

5. Paredes celulares contêm peptideoglicano

6. Divisão por FISSÃO BINÁRIA

Características da célula

procariótica

CITOLOGIA BACTERIANA

ESTRUTURAS EXTERNAS A PAREDE

CELULAR

o Glicocálice

o Cápsula

o Flagelos

o Filamentos Axiais

o Fímbrias e Pili

GLICOCÁLICE

(significa revestimento de açúcar)

termo geral utilizado para substâncias que circundam a célula

polímero viscoso e gelatinoso externo a parede celular

estrutura desorganizada e fracamente aderida à parede celular

desempenha papel na aderência

funções: virulência, proteção, adesão superfícies, fonte de

energia...

GLICOCÁLICE X CÁPSULA

CÁPSULA

estrutura organizada e firmemente aderida a parede celular

composta por polissacarídeo, polipeptídeo ou ambos

Bacillus anthracis

Streptococcus pneumoniae

Klebsiella pneumoniae

Streptococcus mutans

GLICOCÁLICE X CÁPSULA

apêndices filiformes

compostos de proteina (flagelina)

envolvidos na locomoção

antigênicos e imunogênicos (antígenos H)

Flagelo significa chicote, são longos apêndices

filamentosos que propelem as bactérias

FLAGELOS

(polar)

(polares múltiplos) (toda a superfície)

(ambas extremidades)

Diferentes tipos de flagelos bacterianos

Flagelos

Constituídos por 3 regiões

1 – Filamento de

proteína (flagelina)

2 – Alça

3 – Corpo Basal

Antígeno H

E. coli O157:H7

FILAMENTOS AXIAIS(estruturas de motilidade exclusivas de leptospiras)

(feixe de fibrilas que fazem uma espiral em torno da célula)

CLASSIFICAM-SE…

fímbrias comuns: aderência das bactérias às células hospedeiras.

pili sexuais: fixação das células doadoras e receptoras da

conjugação bacteriana

muitas bactérias Gram - apresentam apêndices finos (3 a 10

nm)

retos e curtos

pequenas e delgadas (somente visualizadas pela microscopia eletrônica)

1000 ou mais por célula

São de natureza protéica (pilina)

FÍMBRIAS E PILI

- Fímbrias

- Flagelos

- Pili sexual

1 - ESTRUTURA complexa

semi-rígida

circunda membrana plasmática (frágil)

2 – FUNÇÕES

- responsável pela forma da célula

- protege a célula das variações do meio externo (choque osmótico)

- ponto de ancoragem de flagelos e fímbrias

PAREDE CELULAR

FUNÇÃO: confere rigidez à parede

Ácido N-acetil glicosamina (NAG)

Ácido N-acetil murâmico (NAM)

Gram positivas

Espesso (várias camadas)

Gram negativas

Delgada

Peptoglicano (mureína)

PAREDE CELULAR BACTERIANA

Características

Espessura – 10 a 25 nm (10 a 40 % do peso seco celular)

2 paredes celulares básicas :

petideoglicano + ác. teicóico + ác. lipoproteicóico

peptideoglicano + LPS (lipopolissacarídeo - Lipídio A) +

fosfolipídeos + lipoproteínas + proteínas

A PAREDE CELULAR – Gram positivas

Hans Christian Gram (1884)

A PAREDE CELULAR

Gram - negativas

GRAM POSITIVAS

GRAM NEGATIVAS

PAREDE CELULAR

Coloração de Gram

Citologia Bacteriana - Parede Celular - Diferenciação bacteriana/

Coloração de Gram – Hans Cristian Gram, 1884

Importância/

PAREDES CELULARES ATÍPICAS

ArquibactériasMycoplasma sp. e organismos

relacionados

ESTRUTURAS INTERNAS A

PAREDE CELULAR

o Membrana Plasmática ou Citoplasmática

o Citoplasma

o Área Nuclear

o Plasmídeos

o Ribossomos

o Inclusões

o Endosporos

1- ESTRUTURA

fosfolipídios

proteínas

(periféricas e integrais)

mesossomas

(invaginações)

permeabilidade seletiva e transporte de solutos

Funções da membrana plasmática

o Permeabilidade seletiva

o Produção de energia - ATP

o Auxilia na divisão celular

o Transporte ativo e passivo de moléculas

CITOPLASMA

COMPOSIÇÃO

o

Citoplasma

• Constituintes

Água – 80%

Enzimas

Carboidratos

Lipídeos

Íons inorgânicos

• Principais

Estruturas

Área Nuclear – DNA

Plasmídeo

Ribossomos

Inclusões

Endosporos

CITOPLASMA

COMPOSIÇÃO DO CITOPLASMA

1- NUCLEÓIDE

composto de DNA (molécula longa, contínua e circular)

não envolto por membrana nuclear e sem histonas

CITOPLASMA

COMPOSIÇÃO DO CITOPLASMA

2-PLASMÍDEOS

Molécula extracromossômica - 50 a 100 genes

Transferência Gênica entre bactérias

Resistência a antibióticos

3 - RIBOSSOMOS

síntese protéica

dezenas a centenas de milhares – aspecto granular

Ribossomos

proteínas + rRNA

Importância da

diferença entre os

ribossomos de

eucariotos e

procariotos?

4 - INCLUSÕES

depósitos de reserva

células armazenam substâncias quando estas são

abundantes e as utilizam quando estão escassas

ENDOSPOROS

células especializadas (repouso, latência)

altamente resitentes à dessecação, ao calor e agentes químicos

produção de uma única célula vegetativa

1. PROCESSO DE FORMAÇÃO

1.1 Esporulação ou Esporogênese

formacão de endosporos dentro de uma célula mãe

1.2 Germinação

Esporo – célula vegetativa

o Endosporos - esporo dentro do corpo vegetativo

• Bactérias que esporulam : Gram +

Clostridium

Bacillus

Sporolactobacillus

Sporosarcina

Sporohalobacter

Desulfatomoculum

Anaerobacter

Condições da formação de esporos

– falta de nutrientes essenciais

o Endosporo:

• Cerne

• Parede

• Córtex

• Capa

Importância da esporulação nas bactérias...

- Não tem caráter reprodutivo

- Importância do ponto de vista clínico e industrial (alimentos)

- processos de aquecimento matam a célula vegetativa (70°C)

- esporos resistem à fervura por horas

- resistem a processos de aquecimento, congelamento, dessecação, ao

uso de substâncias químicas e a radiação

Clostridium (gangrena, tétano, botulismo, intoxicação alimentar)

Bacillus (carbúnculo (antraz) e intoxicação alimentar)

Parede celular

Membrana citoplasmática

Citoplasma

Ribossomos

Nucleóide

Estruturas essenciais

Cápsula/Glicocálice

Flagelo

Fímbrias

Endosporo

Plasmídeos

Grânulos de reserva

Estruturas não essenciais

CLÁUDIA PINHO HARTLEBENclaudia.hartleben@pq.cnpq.br

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