micro biolog i a slide internet
TRANSCRIPT
![Page 1: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/1.jpg)
MORFOLOGIA E ULTRA-ESTRUTURA DE BACTÉRIAS
MORFOLOGIA E ULTRA-ESTRUTURA DE BACTÉRIAS
Microbiologia FFI 0751Microbiologia FFI 0751ProfaProfa. Dra. . Dra. IlanaIlana CamargoCamargo
![Page 2: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/2.jpg)
A cA céélula procarilula procarióóticatica
o Parede celular
o Membrana plasmática
o Citoplasma (80% água, proteínas, carboidratos, lipídeos, íons orgânicos, compostos de baixo peso molecular) – não possui citoesqueleto.
o Área Nuclear ou nucleóide
o DNA circular grande de dupla fita (=cromossomo bacteriano), fixado à membrana plasmática.
o Plasmídeo: DNA circular pequeno de dupla fita, replicação independente, 5 a 100 genes, transportam genes relacionados à resistência a antibióticos, tolerância a metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de enzimas. 1 a várias cópias, 1 ou mais tipos por célula.
o Ribossomos – milhares, conferindo aspecto granular ao citoplasma; 70S (30s+50S); sensível à ação de antibióticos.
o Inclusões
*Estrutura da célula
eucariótica: membrana,
citoplasma e núcleo.
![Page 3: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/3.jpg)
A cA céélula procarilula procarióótica ttica tíípicapica
Corte transversal de uma bactéria. a) Esquema. b) Micrografia. (Fonte: Tortora et al., 2005)
![Page 4: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/4.jpg)
A cA céélula procarilula procarióótica tica x cx céélula eucarilula eucarióóticatica
� DNA (material genético) não está envolvido por uma membrana e ele é um cromossomo circular.
� DNA não está associado a proteínas histonas.
� Não possuem organelas revestidas por membranas.
� Parede celular contendo quase sempre peptídeoglicano.
� Geralmente divisão celular por fissão binária (envolve menos estruturas e processos que a divisão de eucariotos).
![Page 5: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/5.jpg)
Cromossomo da Escherichia coli: tem cerca de 4,6 milhões de pares de bases (~4.300 genes) e cerca de 1 mm de comprimento. a)DNA emergindo da célula rompida.b)Mapa genético. Unidades baseadas no tempo necessário para transferir os genes durante o acasalamento entre duas células.(Fonte: Tortora et al., 2005)
Procariotos - bactéria
![Page 6: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/6.jpg)
1 CromossomoDNA de dupla fita, circular, grandeE. coli – 1,3 µµµµm de comprimento
- 4,2 x 103 kbMycoplasma – 750 kb
Exceção:Brucella abortus – 2 cromossomos diferentes
http://www.sciencebuddies.org/mentoring/plugin_bac_diversity_bacteria_and_dna.jpg
Replicação de DNA bacteriano
Procariotos - bactéria
![Page 7: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/7.jpg)
PlasmPlasm íídeosdeos
DNA circular pequeno, de dupla fita, além do cromossomo
bacteriano;
♦ São elementos genéticos extra-cromossômicos: não estão
conectados ao cromossomo bacteriano principal e replicam-se
independentemente do DNA cromossômico;
♦ Contém de 5 a 100 genes não cruciais para a sobrevivência da
bactéria em condições ambientais normais;
♦ Podem ser ganhos ou perdidos sem lesar as células;
♦ Alguns conferem a vantagem da transferência de genes de
resistência aos antibióticos, tolerância aos metais tóxicos,
produção de toxinas e síntese de enzimas.
♦ Podem ser utilizados para a manipulação genética.
![Page 8: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/8.jpg)
Plasmídeos – elementos de DNA móveis que não são essenciais
para a vida do microrganismo, mas que traz vantagens
Procariotos - bactéria
Plasmídeos de 70 kb – grandes3.5 kb - pequenos
enovelado
![Page 9: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/9.jpg)
- Genes de virulência ou de resistência às drogas,
- Origem de replicação para produzir cópias que passam para células filhas na divisão celular ou paraoutra célula através da conjugação,
- Integrativos que se inserem no cromossomo bacteriano ou não
Conjugação
Plasmídeos
![Page 10: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/10.jpg)
Resistência aos antimicrobianos devido àaquisição de plasmídeos
![Page 11: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/11.jpg)
Ribossomos
Ribossomos são caracterizados pelo coeficiente de sedimentação, expresso em unidades Svedberg (S).
Procariotos: 70S � contém uma subunidade grande (50S) e uma pequena (30S)
Eucariotos: 80S � contém uma subunidade grande (60S) e uma pequena (40S)
![Page 12: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/12.jpg)
Tamanho das cTamanho das céélulaslulas
Fonte: Madigan et al., 2004
![Page 13: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/13.jpg)
Mycoplasma – as menores
Classe MollicutesOrdem MycoplasmatalesFamilia Mycoplasmataceae2 gêneros: Mycoplasma e Ureaplasma
•São os menores procariotos capazes de se multiplicar de modo independente (0,2 – 0,3 um);
•Pleomórficos;
•Não possui parede celular;
•Membrana possui colesterol;
•Requerem esteróis para o crescimento;
•Genoma pequeno (580 – 2200 kpb)
![Page 14: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/14.jpg)
Tamanho das cTamanho das céélulas lulas -- gigantesgigantes
Epulopiscium sp, bactéria endossimbionte de peixes herbívoros marinhos.
Células podem atingir o tamanho de 600 um por 80 um.http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=107617
![Page 15: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/15.jpg)
Morfologia celular: Forma e arranjoMorfologia celular: Forma e arranjoCoco Bacilo (ou bastonete)
![Page 16: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/16.jpg)
Forma de estrela: StellaForma quadrada e plana: HaloarculaEspiral
Morfologia celular: Forma e arranjoMorfologia celular: Forma e arranjo
Forma helicoidal (saca-rolhas) com corpo rígido, movimentação com flagelos
Forma helicoidal (saca-rolhas) com corpo flexível, movimentação com filamento axial (flagelo contido em bainha externa flexível)
![Page 17: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/17.jpg)
o Parede celularo Estruturas internas à parede
o Membrana citoplasmáticao Inclusõeso Endósporos
o Estruturas externas à paredeo Glicocálice (ou glicocálix)o Flageloso Fímbrias e Pili
o Locomoção da célula bacterianao Flagelaro Deslizamentoo Taxias (fototaxia, quimiotaxia)
Aula de hoje...Aula de hoje...
![Page 18: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/18.jpg)
Parede celularParede celular
![Page 19: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/19.jpg)
o Estrutura complexa, semi-rígida e que confere forma à célula.
o Previne a ruptura da célula – fornece rigidez contra a pressão de turgor (meio intracelular é geralmente mais concentrado em solutos que o meio externo).
o Proteção contra choques físicos;
o Essencial para crescimento e divisão da célula;
o Importância clínica e taxonômica;
o Visualização individualizada somente em microscopia eletrônica.
Parede celular Parede celular -- FunFunççãoão
![Page 20: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/20.jpg)
Parede celular Parede celular –– GramGram--Positivo e GramPositivo e Gram--NegativoNegativo
![Page 21: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/21.jpg)
Parede celular Parede celular –– composicomposiçção e estruturaão e estrutura
o Peptideoglicano (ou mureína) –principal componente da camada rígida da parede (só encontrado em Bacteria ).
o Unidades repetidas de um dissacarídeo unido por polipeptídeos.
Ligação ββββ 1,4 ���� sensível à lisozima!!
Cadeia de glicano (ligaç ões covalentes)
Cadeia adjacente de glicano
Interligadas através da ligação cruzada de suas cadeias de tetrapeptídeos para formar peptídeo glicano
Ponte cruzada de peptídeos
N-acetilmurâmico N-acetilglicosamina(NAM) (NAG)
![Page 22: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/22.jpg)
http://www.cryst.bbk.ac.uk/PPS95/course/10_interactions/NAMNAGb14_t.gif
Parede celular Parede celular –– composicomposiçção e estruturaão e estrutura
![Page 23: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/23.jpg)
Organização das unidades repetitivas formando a camada de peptideoglicano.
a) Ligação cruzada em bactérias Gram-negativas. b) Ponte interpeptídica de glicina em bactérias Gram-positiva
(Staphylococcus aureus). c) Várias fitas de peptídeoglicano unidas por ligações
cruzadas. (Fonte: Madigan et al., 2004).
Obs.: DAP (ácido diaminopimélico) ocorre nas Gram-negativo e poucas Gram-positivo; Lys (lisina), maioria dos cocos Gram-positivo.
Parede celular Parede celular –– composicomposiçção e estruturaão e estrutura
![Page 24: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/24.jpg)
Paredes celulares de Paredes celulares de BacteriaBacteria
Diagrama esquemático das paredes celulares de bactérias Gram-positivo (a) e Gram-negativo (b)
(Fonte: Madigan et al., 2004)
![Page 25: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/25.jpg)
(c) Micrografia eletrônica de Arthrobacter crystallopoietes (Gram-positiva). (d) Leucothrix mucor (Gram-negativa). (e) e (f) MEV de
Bacillus subtilis e E.coli.(Fonte: Madigan et al., 2004).
Paredes celulares de Paredes celulares de BacteriaBacteria
![Page 26: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/26.jpg)
(Camargo et al, AAC 2008)
Micrografia eletrônica de transmissão de Staphylococcus aureus
Parede celular medida em nm
Parede das bactParede das bactéérias rias GramGram--positivopositivo
![Page 27: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/27.jpg)
Parede das bactParede das bactéérias rias GramGram--positivopositivo
o Muitas camadas (até ~25) de peptideoglicano (corresponde a 90% da parede).
o Apresentam ácido teicóico (polissacarídeo ácido, com resíduo de glicerol fosfato ou ribitolfosfato), que confere carga negativa à superfície celular, regulando o movimento de íons + na célula.
o Ácidos teicóicos – respondem pela especificidade antigênica da parede , tornando possível a identificação de bactérias em testes laboratoriais.
Fonte: Madigan et al, 2004.
![Page 28: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/28.jpg)
Parede das bactParede das bactéérias rias GramGram--negativonegativo
o Membrana externa composta de lipopolissacarídeo (LPS), lipoproteínas e fosfolipídeos.
o Periplasma – espaço entre a MP e a ME – fluido com alta concentração de enzimas e proteínas de transporte.
o Uma ou poucas camadas de peptideoglicano (que não contém ácido teicóico).
Fonte: Madigan et al, 2004.
![Page 29: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/29.jpg)
Parede das Parede das GramGram--negativonegativo
o Membrana externao Permeável a pequenas moléculas pela presença de porinas, que permitem a
passagem de moléculas hidrofílicas de baixa massa molecular (alguns nucleotídeos, dissacarídeos, peptídeos, aminoácidos, vitamina B12 e ferro).
o Propriedade tóxica: associada ao lipídeo A (=endotoxina ) do LPS. Exemplos de gêneros patogênicos Escherichia, Salmonella e Shigella.
o Polissacarídeos O do LPS atuam como antígenos e são úteis para diferenciar espécies de bactérias Gram-negativas.
Estrutura do lipopolissacarídeo de bactérias Gram-negativas. A composição química do lipídeo A e dos polissacarídeos é variável nas diferentes espécies.
Fonte: Madigan et al, 2004.
![Page 30: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/30.jpg)
CaracterCaracteríísticas comparativas entre Gram sticas comparativas entre Gram –– e +e +
Característica Gram-positivo Gram-negativo
Reação de Gram.Retém o corante violeta
Aceita o contracorante(safranina)
Camada de peptideoglicano.Espessa –múltiplas
Camada única –fina
Ácidos teicóicos.Presentes em muitas
Ausentes
Espaço periplasmático. Ausente Presente
Membrana externa. Ausente Presente
Conteúdo de LPS. Nenhum Alto
Conteúdo de lipídeos e lipoproteínas. BaixoAlto (devido àME)
Toxinas produzidas. Exotoxinas Endotoxinas
Resistência à ruptura física. Alta Baixa
Ruptura da parede por lisozima. Alta Baixa
Sensibilidade à penicilina e às sulfonamidas. Alta Baixa
Sensibilidade à estreptomicina, cloranfenicole tetraciclina.
Baixa Alta
Adaptado de Tortora et al., 2005.
![Page 31: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/31.jpg)
Parede celular de Parede celular de ArchaeaArchaea
o Diversidade de tipos de parede neste domínio – porém inexiste peptideoglicano .
o Tipo mais comum: Camada S – camada superficial paracristalina (também encontrada em Bacteria)
o formada por um arranjo bidimensional de proteínas, com várias simetrias;
o função pouco esclarecida: atua como barreira de permeabilidade – permite passagem de pequenas moléculas;
o em bactérias patogênicas poderia proteger a célula contra mecanismo de defesa da célula hospedeira.
o Paredes compostas por polissacarídeos, glicoproteín as ou proteínas(Methanosarcina, Halococcus).
o Pseudopeptideoglicano : presente em algumas espécies de Archaea, como Methanobacterium.
o Possui o N-acetiltalosaminurônico (NAT), em substituição ao N-acetilmurâmico (NAM) de Bacteria.
o Ligações glicosídicas do tipo ββββ-1,3 (insensível à lisozima).
![Page 32: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/32.jpg)
Pseudopeptideoglicano de Archaea: ligações peptídicas cruzadas entre os resíduos do NAT (N-acetil talosaminurônico).
Fonte: Madigan et al, 2004.
Parede celular de Parede celular de ArchaeaArchaea
![Page 33: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/33.jpg)
� Parede celularo Estruturas internas à parede
o Membrana citoplasmática
o Inclusões
o Endósporos
o Estruturas externas à paredeo Glicocálice (ou glicocálix)
o Flagelos
o Fímbrias e Pili
o Locomoção da célula bacterianao Flagelar
o Deslizamento
o Taxias (fototaxia, quimiotaxia)
![Page 34: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/34.jpg)
Membrana citoplasmMembrana citoplasmáática dos procariotostica dos procariotos
Bicamada de fosfolipídios (invertidos)
Porção hidrofílica Porção hidrofóbica
![Page 35: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/35.jpg)
Membrana citoplasmMembrana citoplasmáática dos procariotostica dos procariotos
o Bacteria possuem hopanol, em substituição ao esterol das MP dos eucariotos (o que torna a MP menos rígida).
o Algumas bactérias possuem dobras internas da MP onde localizam-se enzimas e pigmento envolvidos na fotossíntese (cromatóforos ou tilacóides).
Estrutura de uma bicamada lipídica. Fonte: Madigan et al., 2004.
![Page 36: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/36.jpg)
Membrana citoplasmMembrana citoplasmáática dos procariotostica dos procariotos
Funções:
-Barreira para a maior parte das moléculas
solúveis em água, é muito mais seletiva que a
Parede Celular.
- Sítio de localização de Permeases, proteínas
específicas que transportam pequenas
moléculas para dentro da célula;
-Enzimas produzem energia e auxiliam a
síntese da Parede Celular.
![Page 37: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/37.jpg)
Funções de barreira: Osmose e Difusão
Membrana citoplasmática bacteriana
Permite a osmose - entrada de
água quando em uma solução
hipotônica (baixa concentração de
soluto) e saída de água de dentro da
célula para fora quando em solução
hipertônica (alta concentração de
soluto).
Também permite a difusão simples, a entrada de moléculas pequenas como
oxigênio e dióxido de carbono, dissolvidos por meio da membrana citoplasmática
sem gasto de energia (um processo passivo);
Entretanto, a maior parte dos nutrientes é transportada por permeases e
requer gasto de energia (processo ativo)
![Page 38: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/38.jpg)
Membrana citoplasmMembrana citoplasmáática dos procariotostica dos procariotos
Proton motive force is composed of ∆pH and ∆ΨΨΨΨ (membrane potential)
Redox loop and electron transfer chain
Dehydrogenase + quionone + Proton pump + cytochrome + ATP synthase
![Page 39: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/39.jpg)
As membranas citoplasmáticas de muitas bactérias estendem-se no
citoplasma para formar túbulos chamados Mesossomos.
Parecem estar:
- ligados ao material nuclear;
- envolvidos na replicação de DNA;
- envolvidos na divisão celular.
Membrana citoplasmMembrana citoplasmáática dos procariotostica dos procariotos
http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/banco_objetos_crv/%7B66BDC17A-6FDE-4726-A6E9-6B427F0A7C93%7D_0801_image009.gif
![Page 40: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/40.jpg)
A maioria das Membranas Citoplasmáticas procarióticas n ão contém esteróis (colesterol), por isso são menos rígi das que as
células eucarióticas.
Exceção são os micoplasmas , a única eubactéria que não possui parede celular.
Possuem esteróis junto à membrana citoplasmática aj udando a manter sua integridade.
Membrana citoplasmática bacteriana
![Page 41: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/41.jpg)
Mycoplasma – as menores bactérias
![Page 42: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/42.jpg)
Membrana citoplasmMembrana citoplasmáática de tica de ArchaeaArchaea
• Diferença dos domínios Bacteria e Eucarya está na composição do lipídeo.– Ligação do tipo éter entre glicerol e a cadeia lateral.– Cadeia lateral não é um ácido graxo e sim unidades repetitivas
de isopreno (hidrocarboneto de 5 C).
(a) Ligação éster (liga o glicerol ao ácido graxo em Eucarya e Bacteria). (b) Ligação éter (liga o glicerol à cadeia lateral, em Archaea).(c) Isopreno, estrutura da cadeia lateral hidrofóbica dos lipídeos de Archaea.
Fonte: adaptado de Madigan et al., 2004.
![Page 43: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/43.jpg)
Membrana citoplasmMembrana citoplasmáática de tica de ArchaeaArchaea
• Tipos de cadeia lateral definem a alta resistência a rupturas que alguns grupos apresentam, inclusive as ocasionadas por altas temperaturas (caso das arquéias hipertermófilas).
Principais lipídeos de Archaeae a estrutura de suas
membranas. Fonte: Madigan et al., 2004.
Na monocamada lipídica as cadeias laterais de fitanil de cada molécula
de glicerol estão covalentemente ligadas,
o que confere a resistência a rupturas.
![Page 44: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/44.jpg)
� Paredeo Estruturas internas à parede
� Membrana citoplasmática
o Inclusões
o Endósporos
o Estruturas externas à paredeo Glicocálice (ou glicocálix)
o Flagelos
o Fímbrias e Pili
o Locomoção da célula bacterianao Flagelar
o Deslizamento
o Taxias (fototaxia, quimiotaxia)
![Page 45: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/45.jpg)
Inclusões da cInclusões da céélula bacterianalula bacteriana
• Função de armazenamento de energia ou como reservatório de constituintes estruturais.
• Geralmente envolvidas por uma fina camada de lipídeos.
• Polímeros de armazenamento de carbono
– PHB (ácido poli-b-hidroxibutírico): natureza lipídica
– PHA (poli-b-hidroxialcanoato): nome coletivo para os grânulos acumulados, cujos polímeros podem variar de tamanho (C4 atéC18).
– Glicogênio (polímero de glicose)
Estrutura química do PHB.Micrografia eletrônica de uma seção da célula de Rhodovibrio sodomensis.
(Fonte: Madigan et al., 2004)
![Page 46: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/46.jpg)
Inclusões da cInclusões da céélula bacterianalula bacteriana
• Grânulos de polifosfato (volutina): reserva de fosfato inorgânico para ser usado na síntese de ATP (também encontrados em algas, fungos e protozoários).
• Grânulos de enxofre: Thiobacillus (bactéria do enxofre).
• Magnetossomos: inclusões de óxidos de ferro - Fe3O4 – em algumas bactérias Gram-negativo. Função provável relacionada ao movimento –atração magnética a sedimentos onde [ ] de O2 é menor.
• Vesículas de gás: em procariotos aquáticos (cianobactérias, fotossintéticas anoxigênicas), com função de aumentar a flutuabilidade.
Magnetossomos: fotomicrografiade Aquaspirillum
magnetotacticum com uma cadeia de magnetossomos.
Fonte: Tortora et al., 2005.
![Page 47: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/47.jpg)
� Parede celularo Estruturas internas à parede
� Membrana citoplasmática
� Inclusões
o Endósporos
o Estruturas externas à paredeo Glicocálice (ou glicocálix)
o Flagelos
o Fímbrias e Pili
o Locomoção da célula bacterianao Flagelar
o Deslizamento
o Taxias (fototaxia, quimiotaxia)
![Page 48: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/48.jpg)
EndEndóósporossporos
• Estruturas de resistência (ao calor, à agentes químicos, àdessecação, radiação), desidratadas e duráveis.
• São formados em condições de exaustão de nutrientes no meio.
• Geralmente em bactérias do solo, Gram-positivo (descritos em cerca de 20 gêneros de Bacteria). Não se observou em Archaea.
• Bem estudados nos gêneros Clostridium e Bacillus.
• Podem permanecer dormentes por longos períodos de tempo:
– Clostridium aceticum: 34 anos, frasco perdido em depósito da Universidade da Califórnia.
– Thermoactinomyces: 2.000 anos. Fragmentos de ruínas de sítio arqueológico romano no Reino Unido.
![Page 49: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/49.jpg)
FormaFormaçção do endão do endóósporosporo
• Condição de limitação de um ou mais nutrientes essenciais.
• Em B. subtilis, ~ 200 genes envolvidos no processo de esporulação. Processo completo pode levar 8 horas.
• Interrupção da síntese de proteínas envolvidas nas funções da célula vegetativa e ativação da síntese das proteínas específicas do esporo, em resposta a um sinal ambiental.
Célula com metabolismo ativo e
úmida
Endósporo seco, metabolicamente
inerte e extremamente resistente
![Page 50: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/50.jpg)
Estágios da formação de um endósporo (fonte Tortora et al., 2005)
![Page 51: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/51.jpg)
Composição da estrutura do endósporo
Exósporo – Camada externa consiste de membrana lipoprotéica que
contém aminoaçúcares.
Capa do esporo – rígida composta de proteína rica em ligações de
dissulfeto intramoleculares que confere a resistência aos agentes
químicos
Parede do esporo – peptideoglicano que dará origem a parede
celular da célula vegetativa;
Córtex – camada espessa (peptideoglicano diferente com menos
ligações cruzadas);
Cerne do esporo – Região interna
![Page 52: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/52.jpg)
Estrutura do endEstrutura do endóósporosporo
• Camadas adicionais e externas à parede celular que protegem o DNA, formadas basicamente por proteínas.
• Núcleo : parcialmente desidratado (contém de 10 a 30% de água da célula vegetativa) -inativa as enzimas, aumenta a termoresistência.
– Apresenta altas [ ] de PPASs (pequenas proteínas de ácido solúveis de esporo): liga-se ao DNA, protegendo-o de possíveis danos causados pela radiação, calor seco e dessecamento; pode ser utilizado como fonte de energia e carbono na germinação do esporo.
– Ácido dipicolínico: exclusivo dos esporos, corresponde a 10% do peso seco do esporo.
Endósporo bacteriano. (a) MET de esporo maduro de Bacillusmegaterium. (b) Fotomicrografiade fluorescência de célula de B. subtilis em esporulação. O corante liga-se a uma proteína da capa do esporo. Fonte: Madigan et al., 2004.
![Page 53: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/53.jpg)
GerminaGerminaçção do endão do endóósporosporo
• Ativada por lesão física (aquecimento) ou química no revestimento do esporo.
• Enzimas do endósporo rompem as camadas extras.
• Intumescimento devido àentrada de água; síntese de novas moléculas de RNA, proteínas e DNA (se condições nutricionais foram favoráveis).
Germinação de um endósporo em Bacillus . (a) esporo maduro. (b) ativação –perda de refringência. (c) e (d) extrusão –nova célula emergindo.Fonte: Madigan et al., 2004.
![Page 54: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/54.jpg)
Endósporos
• Endósporos - Se formam dentro da célula, são exclusivos das bactérias.
• Possuem parede celular espessa;• São altamente refratáveis;• Altamente resistentes às mudanças do ambiente, à
exposição a compostos químicos tóxicos (desinfetantes).
• Em M. O. - Coloração específica após o aquecimento do material para que os mesmos absorvam o corante.
• Variam em forma e localização dentro da célula!
![Page 55: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/55.jpg)
Bacillus anthracis – Endósporos e células vegetativas
Coloração de Schaeffer-Fulton
![Page 56: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/56.jpg)
Localização, tamanho e forma dos endósporos
Esporos ovais : localização central (Bacillus cereus)
Esporos esféricos : localização terminal (Clostridium tetani )
Esporos ovais : localização subterminal
(Clostridium subterminale)
São mais freqüentes nos gêneros Clostridium e Bacillus .
Geralmente em culturas que se aproximam do final de um crescimento ativo.
![Page 57: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/57.jpg)
Endósporos bacterianos. Fotomicrografia de contraste de fase ilustrando localizações intracelulares de endóporosem diferentes espécies. (a) Terminais (b) Subterminais
(c) Centrais. Fonte:Madigan et al., 2004.
Localização, tamanho e forma dos endósporos
![Page 58: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/58.jpg)
Atrapalhou a tentativa de contrariar a
Teoria da Geração Espontânea
Condições de experimentos não eliminavam as formas la tentes
de bactérias e fungos;
No combate ao carbúnculo, os microbiologistas compreen deram
que as formas latentes do bacilo do carbúnculo poderia m
sobreviver no solo por anos!!
![Page 59: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/59.jpg)
Clostridium botulinum
Causam a intoxicação alimentar - Botulismo.
Possui endósporos: resistem a fervura durante horas;
As células vegetativas são mortas por temperaturas ac ima de 70°C,
mas a maioria dos endósporos pode resistir a 80°C por até 10
minutos.
Resistência ao calor
♦ Perda de água durante a esporulação;
♦ Presença em grande quantidade de ácido
dipicolínico (DPA) combinado com grande
quantidade de cálcio.
![Page 60: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/60.jpg)
Clostridium sp.
![Page 61: Micro Biolog i a Slide Internet](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050920/54dcf2604a7959ef358b4d33/html5/thumbnails/61.jpg)
- Madigan et al., Microbiologia de Brock. São
Paulo:Prentice-Hall, 10ª ed., 2004. Capítulo 4.
- Tortora et al., Microbiologia. Porto Alegre;
ArtMed, 8ª ed., 2005. Capítulo 4.
BibliografiaBibliografia