Ultra-Estrutura das Bactérias (Componentes Celulares)

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1 Ultra-Estrutura das (Componentes Celulares) 1. Flagelos 2. Pêlos ou Fímbrias 3. Glicocálice (Camada Limosa e Cápsula) 4. Parede Celular 5. Membrana Plasmática (ou Membrana Citoplasmática) 6. Citoplasma

2 1) FLAGELOS Quando presentes são responsáveis pela motilidade das bactérias. Microbiologia São estruturas finas (12 a 20 nm) e longas. Tem a capacidade de empurrar a célula até 100 µm / seg. (3.000 X o comprimento / min) obs. Xitá, o animal mais veloz do mundo corre 1500 X / min. o comprimento do seu corpo.

3 FLAGELOS Microbiologia Possui 3 partes: Corpo basal Estruturas em forma de ganchos Longo filamento Possui anéis que são responsáveis por sua rotação (reações químicas) Seu movimento é semelhante ao de um saca - rolhas; O filamento é composto por uma proteína denominada de flagelina; Os flagelos tem um comprimento de mais ou menos 15 a 20 µm;

4 Nem todas as bactérias possuem flagelos Os flagelos podem ser: 1. Polares: Monotríquios Microbiologia Anfitríquios Lofotríquios Anfilofotríquios 2. Apolares: Peritríquios

5 As bactérias se movem em busca de um meio mais favorável (luz, alimentos), ou para fugir de um meio desfavorável (calor); Quimiotaxia: Fenômeno que faz com que a bactéria se movimente em resposta aos componentes químicos do meio, ex: em direção aos nutrientes ou fugindo de substâncias inibitórias como o excesso de sal. As bactérias se movem em linha reta e dependendo do arranjo celular fazem um tumble (cambalhota e mudam de direção)

6 2. PELOS OU FIMBRIAS: São estruturas filamentosas e ocas como os flagelos porém mais finas, mais retas e mais numerosas que os flagelos Não estão relacionados com motilidade Estão presente mais em bactérias Gram negativas Sua estrutura vista ao microscópio eletrônico é mais simples que a dos flagelos São formadas por uma proteína denominada Pilina;

7 Suas funções são: Pelo F ou Pelo sexual: Está envolvido com a reprodução sexual das bactérias que possuem o pelo F são as doadoras de material genético, e as que não possuem são as receptoras; Adesão à superfícies: Em infecções o pelo ajuda a bactéria a aderir à célula ex: no trato respiratório, trato geniturinário, trato intestinal impede que o fluxo de muco, urina ou fezes retire a célula bacteriana; Reconhecimento de células: ex. a bactéria Neisseria gonorrhoeae possue pelos que reconhecem e aderem a receptores em células humanas.

8 3. GLICOCÁLICE: É um material viscoso que circunda algumas células bacterianas; É composto por polímeros ou seja, grandes moléculas formadas por unidades repetidas; Quando o glicocálice for organizado e estiver firmemente acoplado à parede celular, ele é denominado de CÁPSULA; Se for desorganizado e estiver frouxamente ligado à parede celular é denominado CAMADA LIMOSA;

9 A camada limosa é solúvel em água. Quando uma bactéria com camada limosa está presente no leite, ele ficará viscoso;

10 A cápsula pode ser formada por: Homopolissacarídeos ou por Heteropolissacarídeos Ex: Homopolissacarídeos: Streptococcus mutans (Glicana - Glicose) Graças à cápsula esta bactéria adere aos dentes causando a cárie dentária sem ser expelido pela saliva. Heteropolisacarídeos: Streptococcus pneumonie (Galactose, Glicose e Ramnose) causa a pneumonia, aderindo-se e colonizando o trato respiratório.

11 Funções do Glicocálice: Aderência (principal) Reservatório de alimentos Proteção contra vírus bacteriófagos Proteção contra fagocitose de células brancas do sangue (aumentando a chance de infecção)

12 Obs: As bactérias que possuem cápsula são um prejuízo para indústrias pois podem formar lodo que entopem tubulações, filtros ou outros equipamentos.

13 4. PAREDE CELULAR: É uma estrutura rígida responsável pela forma da célula bacteriana; Previne a extensão e rompimento da célula por entrada de água; É essencial para o crescimento e divisão da célula quando a parede celular de uma bactéria é removida ela perde a capacidade de reprodução

14 Funções da Parede Celular : conferir rigidez a célula, protegendo as contra injúrias mecânicas e a ruptura osmótica Proporcionar permeabilidade seletiva à célula. É constituída por uma camada basal de glicopeptídeo, recoberta por camadas adicionais.

15 Propriedades e composição química da parede celular bacteriana: São formadas por camadas de diferentes substâncias As bactérias se classificam em Gram negativas e Gram positivas conforme diferenças na parede celular: Basicamente: As bactérias Gram negativas possuem parede mais fina e As bactérias Gram positivas possuem parede mais espessa

16 Composição da Parede Celular: O componente que determina a forma da parede é o Peptideoglicano (ou mureína): Peptideoglicano: É um polímero poroso e insolúvel, encontrado só em procariotos É formado por 3 estruturas básicas: N-acetilglicosamina Ácido N-acetilmurâmico Tetrapeptídeo

17 Essas 3 estruturas são continuamente desdobradas por auto-lisinas (enzimas bacterianas) para o crescimento da célula bacteriana;

18 Diferenças entre a parede celular de bactérias Grampositivas e Gram-negativas: A parede celular de bactérias Gram-positivas: possuem apenas peptideoglicano, porém em maior quantidade (são mais espessas) do que as Gramnegativas; A parede celular de bactérias Gram-negativas: Possuem uma menor quantidade de peptideoglicano Possuem também uma camada externa constituída por: fosfolipídios, proteínas e lipopolissacarídeos (LPSs).

19 A parede celular permite a divisão das bactérias em dois grandes grupos: GRAM POSITIVAS e GRAM NEGATIVAS A permeabilidade da mesma, após o tratamento com etanol, define o tipo de coloração Microbiologia Grampositivas Gramnegativas

20 Os lipopolissacarídeos da camada externa das Gram-negativas possuem: Lipídeo A Cerne de polissacarídeo Antígenos O (polissacarídeos: pelos) A porção lipídica dos LPSs é conhecida como endotoxina e pode atuar como um veneno, causando febre, diarréias, destruição de hemácias e choque. O antígeno O é responsável por propriedades sorológicas das bactérias As substâncias atravessam a parede celular para dentro e fora da bactéria através de poros presentes na parede celular denominados PORINAS.

21 Coloração de Gram: Há uma coloração feita nas células bacterianas denominada Coloração de Gram (descoberta por Christian Gram) Esta coloração permite diferenciar na prática bactérias Gram-positivas de Gramnegativas: Após sofrerem esta coloração, bactérias Gram-positivas se tornam roxas e bactérias Gram-negativas se tornam vermelhas.

22 5. MEMBRANA CITOPLASMÁTICA: Formada por uma bicamada de fosfolipídios e proteínas; Os fosfolipídios tornam a membrana fluida, permitindo que as proteínas se movimentem na membrana (Modelo do Mosaico Fluido); A molécula de um fosfolipídio possue uma cabeça polar e uma cauda apolar; Cabeça Polar Cauda apolar

23 Membrana Celular: é constituída de lipídeos (cerca de 40%), proteínas (cerca de 60%) e alguns carboidratos. Serve como barreira osmótica, impermeável às substâncias ionizadas, e possui sistema de transportes de nutrientes.

24 Membrana Plasmática Microbiologia

25 Funções da Membrana Citoplasmática: 1. Transporte de substâncias: as permeases, que são proteínas presentes na membrana realizam o transporte seletivo de substâncias para dentro e fora da célula bacteriana; 2. Síntese da parede celular através de enzimas presentes na membrana; 3. Produção de energia através de enzimas; 4. Mesossomos: são túbulos formados pela extensão da membrana e que são responsáveis pela replicação do DNA e pela divisão celular (mesossomos acoplados ao material genético); Há também os mesossomos periféricos que secretam enzimas (ex: penicilinases).

26 DIFUSÃO E OSMOSE: Através da membrana citoplasmática ocorre a passagem de solutos: Meio isotônico: Quantidade de soluto é igual dentro e fora da célula; Meio hipotônico: Maior concentração de soluto dentro da célula (ocorre entrada de água para dentro da célula bacteriana); Meio hipertônico: Maior concentração de soluto por fora da célula (ocorre saída de água da célula bacteriana).

27 6. ESTRUTURAS CELULARES INTERNAS: 6.1. Área citoplasmática (Citoplasma): No caso de bactérias, o conteúdo do citoplasma é característico de células procarióticas, contendo inclusões típicas, região nuclear ribossomos e polirribossomos, mesossomos e granulações. Possue 80% de água, ácidos nucléicos, carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos, partículas de baixo peso molecular, etc. É o sítio (local) de várias reações químicas.

28 6.2) Ribossomos: São estruturas moleculares responsáveis pela síntese (produção) de proteínas; Os ribossomos são alvo de vários antibióticos que inibem a síntese protéica (ex:estreptomicina, neomicina e tetraciclina), pois, se os ribossomos são atacados a produção de proteínas da bactéria cessa e a mesma pode morrer.

29 6.3) Inclusões citoplasmáticas: Depósito de substâncias insolúveis no citoplasma, ex: Grânulos de volutina ou metacromáticos (Polifosfato). 6.4) Grânulos PHB ( Poli β hidroxibutirato): Reserva de carbono e fonte de energia. 6.5) Grânulos de Glicogênio: Fonte de carbono e energia.

30 6.6) Área nuclear: Não é envolta por membrana (característica de células procarióticas); Está próxima ao centro da célula; Possue um cromossomo único e circular.

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