Bactérias e Arqueas. 10. Estruturas relacionadas à locomoção. - Motilidade natatória: - Motilidade por deslizamento: - Flagelos

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1 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas à locomoção - Motilidade natatória: - Flagelos - Motilidade por deslizamento: - Extrusão de polissacarídeo - Pili Representam vantagem adaptativa: nova localização pode oferecer novos recursos e oportunidades para sobrevivência.

2 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas à locomoção - Flagelos - Definição: apêndices longos e finos que possuem uma extremidade livre e outra ligada a célula; - Em bactérias possuem de 15 a 20 nm de espessura;

3 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas à locomoção - Flagelos - Rotação: empurra ou puxa a célula em meio líquido - Tipos de flagelo de acordo com seu arranjo na célula: peritríquio, polar (monotríquio) ou lofotríquio (ou anfitríquia tufos nos dois polos).

4 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas à locomoção - Flagelos

5 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas à locomoção - Flagelos - Estrutura do flagelo: - Estrutura helicoidal formada por única proteína, flagelina (possui λ característico); - Bastão central e anéis correspondem ao corpo basal - Alternador do motor - Turbina de prótons que fornece energia

6 Bactérias 10. Estruturas relacionadas à locomoção - Flagelos - Flagelos periplasmáticos: espiroquetas - Também chamado de filamento axial Borrelia burgdorfer

7 Arqueas 10. Estruturas relacionadas à locomoção - Flagelos - Estrutura do flagelo: - Estrutura helicoidal formada por diferentes proteínas tipo flagelina (possui λ característico); - Algumas flagelinas são glicoproteínas; - Filogeneticamente relacionadas a ptn de pili tipo IV de bactérias; - Possuem de 10 a 14 nm de espessura.

8 Bactérias 10. Estruturas relacionadas à locomoção - Síntese dos flagelos: - Vários genes relacionados à síntese; - Crescimento do filamento ocorre em sua extremidade; - Proteína cap na extremidade do flagelo auxilia a disposição de novas flagelinas e, assim, crescimento do flagelo;

9 Bactérias 10. Estruturas relacionadas à locomoção - Síntese dos flagelos:

10 Curiosidade Velocidade de nado: varia dependendo das condições Capaz de nadar: até 60 comprimentos celulares/s Capaz de correr: até 25 comprimentos /s

11 Bactérias 10. Estruturas relacionadas à locomoção - Tipos de movimentação de acordo com flagelação Oscilação: Separação dos flagelos

12 Bactérias 10. Estruturas relacionadas a locomoção - Motilidade por deslizamento - Não é motilidade natatória; - Deslizamento é o descolamento sobre superfícies sólidas; - Movimento lento e suave ao longo do maior eixo da célula; - Ocorre em células filamentosas ou bacilares; - Existem algumas formas de deslizamento.

13 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas a locomoção - Motilidade por deslizamento - Extrusão de polissacarídeo limoso na superfície externa da célula. Linhagem mutante não deslizante

14 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas a locomoção - Motilidade por deslizamento

15 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas a locomoção - Motilidade por deslizamento - Motilidade pulsante: pili tipo IV impulsionam a célula sobre a superfície. Myxococcus xanthus 2 mm

16 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas a locomoção - Motilidade por deslizamento - Motilidade pulsante: pili tipo IV 2 mm Pseudomonas aeruginosa

17 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas a locomoção - Motilidade por deslizamento - Flavobacterium: deslizamento promovido pelo movimento das proteínas na superfície celular. Mecanismo de cremalheira

18 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas a locomoção - Motilidade por deslizamento 2 mm

19 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas a locomoção - Taxias microbianas: direcionamento do movimento da célula guiado por: - Agentes químicos: quimiotaxia - Agentes físicos: fototaxia

20 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas a locomoção - Taxias microbianas: direcionamento do movimento da célula guiado por: - Agentes químicos: quimiotaxia

21 Bactérias e Arqueas 10. Estruturas relacionadas a locomoção - Taxias microbianas: - Quimiotaxia em bactéria flagelada peritríquia (run and tumble corridas e oscilações). Corrida: motor gira no sentido anti-horário. Oscilação: motor gira no sentido horário Quando há quimioatraente: corridas se tornam mais longas e oscilações menos frequentes. Mecanismo sensorial temporal - quimioreceptores de membrana Transdução do sinal

22 Eukarya Células eucarióticas: - Característica principal: núcleo envolto por membrana; - Possui maior volume e complexidade que as células procarióticas; - Complexidade: estruturas internas que promovem a compartimentalização das atividades celulares. - Mitocondrias - Cloroplastos - Complexo de Golgi - Peroxissomos...

23 Eukarya Células eucarióticas: - Característica principal: núcleo envolto por membrana; - Possui maior volume e complexidade que as células procarióticas; - Complexidade: estruturas internas que promovem a compartimentalização das atividades celulares. Sítio de síntese de RNA ribossomal

24 Eukarya Células eucarióticas: 1. Núcleo: - Organela que contém a maior parte do DNA da célula; - Circundado por duas membranas (duas bicamadas lipídicas contendo diferentes ptns); - DNA encontra-se enrolado a proteínas de carga positiva (histonas); - Histonas: auxiliam no empacotamento de DNA, formação do nucleossomos e a partir desse, os cromossomos.

25 Eukarya Células eucarióticas: 1. Núcleo: - Histonas e empacotamento de DNA

26 Eukarya Células eucarióticas: 1. Núcleo: - Poros nucleares: - Localizados onde a membrana interna e externa do núcleo se unem; - Permite a passagem de moléculas para dentro e fora do núcleo; - Requer energia proveniente da hidrólise de GTP.

27 Células eucarióticas: 1. Núcleo: - Poros nucleares: Eukarya - Localizados onde a membrana interna e externa do núcleo se unem; - Permite a passagem de moléculas para dentro e fora do núcleo; - Requer energia proveniente da hidrólise de GTP. Ex.: Ptns ribossomais são transportadas para nucléolo; se ligam ao RNAr e formam as subunidades que são transportadas para o citoplasma; síntese proteica

28 Eukarya Células eucarióticas: 2. Retículo endoplasmático: - Rede de membranas contínuas à membrana nuclear; - Há dois tipos: Sacos membranosos - R.E. rugoso: ribossomos associados síntese de ptns, glicoproteínas ou lipoproteínas. - R.E. liso: sem ribossomos associados síntese de lipídeos e metabolismo de carboidratos

29 Células eucarióticas: 3. Complexo de Golgi: Eukarya - Conjunto de membranas onde proteínas sintetizadas no R.E.R. são modificadas quimicamente e classificadas para exportação (ex.: hormônios, enzimas digestivas, etc...). R.E.R. -> ptns em vesículas de transferência -> Golgi cis/medial/trans -> vesículas secretórias Modificações para glicoptn, lipoptns e glicolipids vesículas de armazenamento

30 Células eucarióticas: 4. Lisossomos: Eukarya - Compartimentos envoltos por membrana; - Formados por ptns e lipídios transportados a partir do C. de Golgi ; - Se funde a ptns e lipídios oriundos da membrana citoplasmática durante o processo de endocitose. - Possuem enzimas digestivas (hidrolases ácidas): - degradação de material endocitado - hidrólise de componentes celulares danificados.

31 Eukarya Células eucarióticas: 5. Peroxissomos: - Classe de pequenas organelas limitadas por membrana simples; - Possuem várias enzimas (oxidases) que utilizam O 2 para oxidar substâncias orgânicas; - Produzem H 2 O 2 no processo; - Também possuem a enzima catalase que degrada o H 2 O 2; - Ex.: degradação de compostos tóxicos geração de precursores para vias de biossíntese

32 Eukarya Células eucarióticas: 6. Microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermediários: - Citoesqueleto: rede de reforço estrutural - Microtúbulos: - α- e β- tubulina: tubos ocos de 25 nm de diâmetro; - atuam na manutenção da forma celular; na motilidade realizada por cílios e flagelos e na movimentação de organelas e vesículas.

33 Eukarya Células eucarióticas: 6. Microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermediários: - Microfilamentos: - Polímeros de actina; - Possuem 7 nm de diâmetro; - Manutenção e modificação da forma celular; - Motilidade por pseudópodes; - Divisão celular;

34 Eukarya Células eucarióticas: 6. Microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermediários: - Motilidade por pseudópodes; - Divisão celular; Saint R, and Somers W G J Cell Sci 2003;116:

35 Eukarya Células eucarióticas: 6. Microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermediários: - Filamentos intermediários: - Proteínas fibrosas de queratina; nm; - Atuam na manutenção da forma celular e no posicionamento das organelas.

36 Eukarya Células eucarióticas: 7. Flagelos e cílios: - Organelas de motilidade natatória; - Cílios: flagelos curtos que batem sincronicamente, permitindo o deslocamento da célula;

37 Eukarya Células eucarióticas: 7. Flagelos e cílios: - Flagelo: - Apêndices celulares longos; - Presentes de forma isolada ou em grupos; - Propelem a célula com movimento de chicote (mais lento que cílios).

38 Dineína: hidrólise de ATP Células eucarióticas: 7. Flagelos e cílios: Eukarya -Estruturalmente semelhantes; - Formados por 9 pares de microtúbulos, que circundam um par central de microtúbulos Axonema

39 Eukarya Células eucarióticas: 8. Mitocôndrias: - Organela onde ocorre o processo de respiração e fosforilação oxidativa (síntese de ATP); - É envolta por duas membranas: - M. externa: lipídios e ptns permeável a íons e pequenas moléculas orgânicas. - M. interna: rica em ptns menos permeável ** Ambas as menbranas não possuem esteróis

40 Eukarya Células eucarióticas: 8. Mitocôndrias: - Membrana interna: - Invaginações da membrana interna: Cristas. - Cristas: sítio das enzimas envolvidas na síntese de ATP. - Matriz: enzimas envolvidas na oxidação de compostos orgânicos (enzimas do ciclo do ácido cítrico).

41 Eukarya Células eucarióticas: 9. Hidrogenossomos: - Presente eu eucariotos anaeróbicos com metabolismo fermentativo desprovidos de mitocôndrias; -Ex.: Flagelado Thichomonas e ciliados do rúmem

42 Eukarya Células eucarióticas: 10. Cloroplastos: - Organelas contendo clorofila em eucariotos fototróficos; - Possuemtamanho, forma e número variado por célula; - Estrutura: duas membranas celulares (M.E. e M.I. e um espaço intramembranoso); - M.I. circunda o lúmem do cloroplasto estroma - enzima RubisCo - Tilacoides: discos membranosos achatados onde estão localizadas pigmentos e outros componentes necessárias à fotossíntese Membrana do tilacoide é impermeável: Função: estabelecimento da força próton motiva necessária à síntese de ATP

43 Endossimbiose: mitocôndrias e cloroplastos Semelhanças estruturais entre mitocôndrias e cloroplastos e bactérias: sugestão que as organelas tiveram origem relacionada a células procarióticas primitivas. Alfaproteobactéria aeróbica facultativa Endossimbiose: englobamento de um tipo celular por outro tipo celular e a associação estável das duas células Cianobactéria

44 Endossimbiose: mitocôndrias e cloroplastos Evidencias que confirmam a teoria do endossimbionte: - Mitocôndrias e cloroplastos possuem DNA; - DNA circular covalentemente ligado. - Núcleo eucariótico contém genes derivados de bactérias; - Genes nucleares que codificam ptns das mitocôndrias e cloroplastos possuem mais similaridade a genes procarióticos. - Mitocôndrias e cloroplastos contêm seus próprios ribossomos; - forma maior 80S e forma menor 70S. - Especificidade de antibióticos: interferem na função dos ribossomos 70S estreptomicina; - Filogenia baseada no gene que codifica o RNA ribossomal. Mesmo foi observado para o hidrogenossomo: mitocôndria degenerada que fermenta e não respira

45 Eukarya Células eucarióticas: 11. Componentes extracelulares: - Parede celular: - Matriz extracelular

46 Eukarya Células eucarióticas: 11. Componentes extracelulares: - Parede celular: - Presente em fungos, algas e vegetais; - Atuação: - confere forma e proteção (ambiente e lise osmótica). - Matriz extracelular: - Camada externa à membrana citoplasmática; - Formada por glicoproteínas (ex.: fibronectina);

47 Prototista Protozoários: - São descritos de forma genérica como eucariotos unicelulares desprovidos de parede celular, incolores e móveis. - Existem muitas exceções!!! - Grupo bem diverso.

48 Prototista Protozoários: - Ex.: Euglenozoários - Gênero: Trypanosoma - Microtúbulos subpeliculares: única camada de microtúbulos espaçados abaixo da membrana - principal componente do citoesqueleto dos tripanossomatídeos.

49 Protista Diatomáceas: - Organismos fototróficos unicelulares marinhos e de água doce. - Possuem parede celular especializada altamente resistente Frústula; - Formada por dióxido de silício, também conhecido como sílica.

50 - Grupo grande e diverso Fungos - Estima-se que existam 1,5 milhões de espécies - Morfologia fúngica e esporos - Maioria é multicelular: formam rede de filamentos denominados hifas; - Definição de hifas: paredes celulares que envolvem a membrana citoplasmática; - Geralmente septadas; - Células cenocíticas: célula vegetativa de uma hifa, contendo mais de um núcleo.

51 Fungos - Morfologia fúngica e esporos - Micélio: conjunto de hifas que crescem na superfície, tufos compactos; - Esporos: denominados conídios (dispersão e resistência ao dessecamento); - Fungos com forma de célula única: leveduras Observe massas de células filamentosas hifas Levedura: brotamento

52 Fungos - Morfologia fúngica e esporos - Parede celular: - Polissacarídeos - Quitina - Glucanas - Mananas - Glicoproteínas