CITOLOGIA
BACTERIANA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
INSTITUTO BIOMÉDICO
DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA E PARASITOLOGIA
BACTERIANA
Profa. Carmen Saramago
Microscópio eletrônico
CÉLULAEUCARIOTA
CÉLULAPROCARIOTA
CÉLULAPROCARIOTA
CITOLOGIA BACTERIANA
CÉLULAEUCARIOTA
ESTRUTURA PROCARIOTAS EUCARIOTAS
MEMBRANA NUCLEAR AUSENTE PRESENTE
CROMOSSOMA ÚNICO,CIRCULAR > DE 1
MITOCÔNDRIAS, RE,LISOSSOMAS, AUSENTES PRESENTES
CITOLOGIA BACTERIANA
LISOSSOMAS, AUSENTES PRESENTESAP. GOLGI
ESTERÓIS NAMEMBRANA CELULAR AUSENTES PRESENTES
RIBOSSOMAS 70 S 80 SDISPERSOS NO LIGADOS AOCITOPLASMA RER
DIVISÃO CELULAR DIVISÃO BINÁRIA MITOSE
ESTRUTURAS ESSENCIAIS
CITOLOGIA BACTERIANA
ESTRUTURAS ESSENCIAISPAREDE CELULAR
MEMBRANA CELULARMESOSSOMASRIBOSSOMAS
CROMOSSOMA
ESTRUTURAS ACESSÓRIASCÁPSULA
CAMADA LIMOSAFLAGELO
PILI ou FÍMBRIAESPOROS
GRANULOS DE RESERVAPLASMÍDIOS
Parte 1 : ESTRUTURAS ESSENCIAIS
� PAREDE CELULAR ���� Estrutura rígida que reveste a célula, com espessura entre 10 – 25 nm, sendo indispensável à sua sobrevivência e reprodução.
Funções :- dar forma à célula- proteção osmótica
CITOLOGIA BACTERIANA
- proteção osmótica- permeabilidade não seletiva
Composição Química :
Componente Básico - Peptideoglicana, Mucopeptídeo ou Mureína
Polímero rígido, formado de :
• Cadeias paralelas de N-Acetilglicosamina (NAG) e Ácido N-Acetilmurâmico (NAM)
� PAREDE CELULAR
Ácido N-Acetilmurâmico (NAM) alternados, ligados por ligação β 1-4
• Cadeias laterais de tetrapeptídeos,
ligadas ao NAM
• Pontes de pentaglicina (Gly5) fazendo a ligação inter-cadeias (bactérias Gram +) ou ligação peptídica cruzada (Gram -)
Bactérias Gram Positivas
Bactérias Gram Negativas
Bactérias Gram Negativas
Componentes Especiais : Bactérias Gram Positivas :
• 60% Peptideoglicana
• Ácidos Teicoico e Lipoteicoico
• Proteínas e Polissacarídeos
Polímeros do glicerol ou do ribitol
Bactérias Gram Negativas:
• 10% Peptídeoglicana
• Membrana Externa :
Lipoproteína – ligação com o PeptídeoglicanaLipoproteína – ligação com o Peptídeoglicana
Fosfolipídeo – camada mais interna
Lipopolissacarídeo (LPS) – camada mais externa composta por :
Lipídeo A � EndotoxinaCore � polissacarídeoAntígeno O � polissacarídeo filamentoso (Ag O)
Proteínas : Porinas – formam canais de comunicação com o meio externo
Receptores – fazem a ligação com a célula do hospedeiro
Parede Celular de Bactérias Gram Positivas
Parede Celular de Bactérias Gram Negativas
Parede Celular de Bactérias Gram Negativas
Enzimas que quebram a parede celular :
• Autolisinas – são glicosidades, amilases, peptidases produzidas pelasbactérias e que participam da divisão celular
• Lisozima – presente na lágrima, saliva, colostro, secreção nasal e outrassecreções. Quebra ligação β 1-4 entre NAG e NAM
� MEMBRANA CELULAR ���� Formada por duas camadas de fosfolipídeos, com proteínas inseridas. Diferencia-se da dos seres Eucariotas por não conter esteróis, sendo uma estrutura fluida, que permite a mobilidade de proteínas (permeases, enzimas respiratórias, enzimas hidrolíticas, etc.).
Funções :• permeabilidade seletiva• reações de obtenção de energia• produção de enzimas celulares
� MESOSSOMAS ���� São invaginações da membrana celular,formando estruturas tubulares que podem ser : septais ou laterais.
Funções :
• formação do septo na divisão celular• separação dos cromossomas após sua replicação• síntese e secreção de substâncias• respiração celular
SEPTAL
• respiração celular
LATERAL
� RIBOSSOMAS ���� Compostos por RNA ribossomal (RNAr), existem emgrande número na célula bacteriana. São formados de uma subunidade 30S euma 50S e apresentam Coeficiente de Sedimentação 70S .
Função : síntese de proteínasFunção : síntese de proteínas
� MATERIAL GENÉTICO ���� Cromossoma formado por fita de DNAdupla hélice, enovelado, disperso no citoplasma.
Função :• armazenar as informações genéticas essenciais da célula
CITOLOGIA BACTERIANA
ESTRUTURAS ACESSÓRIASCÁPSULA
CAMADA LIMOSAFLAGELO
PILI ou FÍMBRIAESPOROS
GRANULOS DE RESERVAPLASMÍDIOS
Parte 2 : ESTRUTURAS ACESSÓRIAS
Composição química : Geralmente polissacarídica, podendo mais raramente ser proteica.
Possibilita a diferenciação de sorotipos.
� CÁPSULA ���� Envoltório mais externo do que a PC, presente em algumas bactérias.
Funções :
• Dificultar a fagocitose, facilitando ainvasão do tecido
• É um antígeno (Ag K)
Exemplos de bactérias capsuladas:
Streptococcus pneumoniae
Neisseria meningitis
Neisseria gonorhoeaeNeisseria gonorhoeae
Klebsiella pneumoniae
Haemophilus influenzae
� CAMADA LIMOSA ���� Substâncias poliméricas extracelulares (SPE) ( predominantemente polissacarídeos ) frouxamente ligadas à Parede Celular , também chamadas Glicocálice ou “Slime” . Formam estrutura amorfa que pode evoluir para uma matriz altamente organizada, composta por camadas sobrepostas de bactérias, chamada BIOFILME .
Exemplos de bactérias produtoras de biofilme:
Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus
Staphylococcus epidermidis
Streptococcus mutans
Pseudomonas aeruginosa
BIOFILME
Funções :
• Aderência inespecífica ( superfícies inertes ), facilitando a colonização• Comunicação entre as células bacterianas ( quorum sensing )• Reserva nutritiva• Proteção contra dessecação• Proteção contra resposta imune do hospedeiro• Proteção contra agentes antimicrobianos
BIOFILME
BIOFILMES EM DOENÇAS INFECCIOSAS
� Placa dental� Endocardite� Fibrose Cística� Cateter urinário
BIOFILME ���� Comunidade bacteriana aderida a uma superfície
BIOFILMES AMBIENTAIS
� Grandes reservatórios de água� Nódulos na raiz de leguminosas� Tanques de tratamento de esgoto� Caixas de lentes de contato
� Cateter urinário� Implantes
� FLAGELOS ���� São filamentos delgados e longos que existem na superfície de algumas bactérias. Dependendo do seu número e localização podem ser : monotríquios, lofotríquios, anfitríquios ou peritríquios.
Composição química : Proteína (flagelina)
Função : Motilidade ( taxia )É um antígeno (Ag H)É um antígeno (Ag H)
monotríquio
anfitríquio lofotríquio
peritríquio
Exemplos de bactérias com flagelo:
Escherichia coli
Salmomella typhi
Proteus mirabilis
Clostridium tetani
Pode ser de 2 tipos : SOMÁTICA ou SEXUAL (Pili F)
Funções :
• Aderência específica a células do hospedeiro (pili somática)
� PILI ou FÍMBRIA ���� São filamentos mais finos e mais curtos do que os flagelos, não móveis, localizados na superfície de algumas bactérias
Composição química : Proteína (Pilina)
• Aderência específica a células do hospedeiro (pili somática)• Conjugação entre bactérias Gram negativas (pili sexual)
Exemplos de bactérias com pili somática:
Escherichia coli
Neisseria gonorrhoeae
Neisseria meningitidis
Haemophilus influenzae
� ESPORO ���� Estrutura formada por alguns bastonetes Gram positivos (Ex: Clostridium, Bacillus) quando expostos a condições adversas.
São formas desidratadas, impermeáveis e sem atividade metabólica.
Função :
• Permitir a sobrevivência da célula bacteriana em condições ambientais adversas tais como temperaturas extremas, dessecação, radiações, presença de O2 , pH tais como temperaturas extremas, dessecação, radiações, presença de O2 , pH extremos, alta osmolaridade, etc.
Composição do esporo:
• Cromossoma bacteriano• Proteínas essenciais (concentrações mínimas)• Ribossomas• Dipicolinato de cálcio• Envoltórios : Membrana interna
Córtex (duas camadas de peptideoglicano)Membrana externaCapa de proteína (tipo queratina)
Esporulação (6 a 8 horas)
Germinação ( 90 minutos)Germinação ( 90 minutos)
BACTÉRIAS ESPORULADAS
Clostridium tetani - TÉTANO
Clostridium perfringens - GANGRENA GASOSAINFECÇÃO INTESTINAL
Clostridium � Bastonetes Gram positivos anaeróbios presentes no intestinode animais e do homem e no solo sob a forma de esporos.
INFECÇÃO INTESTINAL
Clostridium botulinum - BOTULISMO
Bacillus anthracis - PNEUMONIA
Bacillus � Bastonetes Gram positivos aeróbios, presentes no ar.
ESPORULAÇÃO
Aumento da viabilidade da bactériaou seja,
maior resistência a condições ambientais adversas
CONSEQUÊNCIAS PARA O HOMEM :
� Maior transmissibilidade de doenças. Ex: Tétano, gangrena gasosa
CONSEQUÊNCIAS PARA O HOMEM :
� Preparo de materiais estéreis
CONSEQUÊNCIAS PARA O HOMEM :
� Preparo de alimentos em conservas e enlatados. Ex: Botulismo
� PLASMÍDIOS ���� Material genético extra-cromossomial, de replicação autônoma. Podem existir diferentes plasmídios, ou mesmo várias cópias do mesmo plasmídio em uma bactéria. Podem ser transferidos de uma bactéria para outra, principalmente por conjugação.
Composição química : DNA
Função :• codificar características ADICIONAIS da célula bacteriana tais como: produção de pili F (plasmídio F), resistência a antimicrobianos (plasmídio F), resistência a antimicrobianos (plasmídios R), toxinas, etc.
� GRANULOS DE RESERVA ���� Granulações intra-citoplasmáticas que contêm material nutricional, estocado sob a forma de grânulos dispersos no citoplasma. Podem ser constituídos de glicogênio, amido ou fosfato.
Funções :
• Reserva nutricional • Reserva energética
Fim