CITOLOGIA BACTERIANA

Transcrição

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE INSTITUTO BIOMÉDICO DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA E PARASITOLOGIA CITOLOGIA BACTERIANA Profa. Carmen Saramago

2 Microscópio eletrônico CÉLULA EUCARIOTA CÉLULA PROCARIOTA

3 CITOLOGIA BACTERIANA CÉLULA PROCARIOTA CÉLULA EUCARIOTA

4 CITOLOGIA BACTERIANA ESTRUTURA PROCARIOTAS EUCARIOTAS MEMBRANA NUCLEAR AUSENTE PRESENTE CROMOSSOMA ÚNICO,CIRCULAR > DE 1 MITOCÔNDRIAS, RE, LISOSSOMAS, AUSENTES PRESENTES AP. GOLGI ESTERÓIS NA MEMBRANA CELULAR AUSENTES PRESENTES RIBOSSOMAS 70 S 80 S DISPERSOS NO LIGADOS AO CITOPLASMA RER DIVISÃO CELULAR DIVISÃO BINÁRIA MITOSE

5 CITOLOGIA BACTERIANA ESTRUTURAS ESSENCIAIS PAREDE CELULAR MEMBRANA CELULAR MESOSSOMAS RIBOSSOMAS CROMOSSOMA ESTRUTURAS ACESSÓRIAS CÁPSULA CAMADA LIMOSA FLAGELO PILI ou FÍMBRIA ESPOROS GRANULOS DE RESERVA PLASMÍDIOS

6 CITOLOGIA BACTERIANA Parte 1 : ESTRUTURAS ESSENCIAIS PAREDE CELULAR Estrutura rígida que reveste a célula, com espessura entre nm, sendo indispensável à sua sobrevivência e reprodução. Funções : - dar forma à célula - proteção osmótica - permeabilidade não seletiva

7 PAREDE CELULAR Composição Química : Componente Básico - Peptideoglicana, Mucopeptídeo ou Mureína Polímero rígido, formado de : Cadeias paralelas de N-Acetilglicosamina (NAG) e 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 -)

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9 Bactérias Gram Positivas

10 Bactérias Gram Negativas Bactérias Gram Negativas

11 Componentes Especiais : Bactérias Gram Positivas : 60% Peptideoglicana Ácidos Teicoico e Lipoteicoico Proteínas e Polissacarídeos Polímeros do glicerol ou do ribitol

12 Bactérias Gram Negativas: 10% Peptídeoglicana Membrana Externa : Lipoproteína ligação com o Peptídeoglicana Fosfolipídeo camada mais interna Lipopolissacarídeo (LPS) camada mais externa composta por : Lipídeo A Endotoxina Core polissacarídeo Antígeno O polissacarídeo filamentoso (Ag O) Proteínas : Porinas formam canais de comunicação com o meio externo Receptores fazem a ligação com a célula do hospedeiro

13 Parede Celular de Bactérias Gram Positivas

14 Parede Celular de Bactérias Gram Negativas

15 Parede Celular de Bactérias Gram Negativas

16 Enzimas que quebram a parede celular : Autolisinas são glicosidades, amilases, peptidases produzidas pelas bactérias e que participam da divisão celular Lisozima presente na lágrima, saliva, colostro, secreção nasal e outras secreções. Quebra ligaçãoβ1-4 entre NAG e NAM

17 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

18 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 LATERAL

19 RIBOSSOMAS Compostos por RNA ribossomal (RNAr), existem em grande número na célula bacteriana. São formados de uma subunidade 30S e uma 50S e apresentam Coeficiente de Sedimentação 70S. Função : síntese de proteínas

20 MATERIAL GENÉTICO Cromossoma formado por fita de DNA dupla hélice, enovelado, disperso no citoplasma. Função : armazenar as informações genéticas essenciais da célula

21 CITOLOGIA BACTERIANA Parte 2 : ESTRUTURAS ACESSÓRIAS ESTRUTURAS ACESSÓRIAS CÁPSULA CAMADA LIMOSA FLAGELO PILI ou FÍMBRIA ESPOROS GRANULOS DE RESERVA PLASMÍDIOS

22 CÁPSULA Envoltório mais externo do que a PC, presente em algumas bactérias. Composição química : Geralmente polissacarídica, podendo mais raramente ser proteica. Possibilita a diferenciação de sorotipos. Funções : Dificultar a fagocitose, facilitando a invasão do tecido É um antígeno (Ag K)

23 Exemplos de bactérias capsuladas: Streptococcus pneumoniae Neisseria meningitis Neisseria gonorhoeae Klebsiella pneumoniae Haemophilus influenzae

24 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 aureus Staphylococcus epidermidis Streptococcus mutans Pseudomonas aeruginosa

25 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

26 BIOFILME

27 BIOFILME Comunidade bacteriana aderida a uma superfície BIOFILMES EM DOENÇAS INFECCIOSAS Placa dental Endocardite Fibrose Cística Cateter urinário Implantes BIOFILMES AMBIENTAIS Grandes reservatórios de água Nódulos na raiz de leguminosas Tanques de tratamento de esgoto Caixas de lentes de contato

28 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) anfitríquio lofotríquio monotríquio peritríquio

29 Exemplos de bactérias com flagelo: Escherichia coli Salmomella typhi Proteus mirabilis Clostridium tetani

30 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) Pode ser de 2 tipos : SOMÁTICA ou SEXUAL (Pili F) Funções : Aderência específica a células do hospedeiro (pili somática) Conjugação entre bactérias Gram negativas (pili sexual)

31 Exemplos de bactérias com pili somática: Escherichia coli Neisseria gonorrhoeae Neisseria meningitidis Haemophilus influenzae

32 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 O 2, ph extremos, alta osmolaridade, etc.

33 Composição do esporo: Cromossoma bacteriano Proteínas essenciais (concentrações mínimas) Ribossomas Dipicolinato de cálcio Envoltórios : Membrana interna Córtex (duas camadas de peptideoglicano) Membrana externa Capa de proteína (tipo queratina)

34 Germinação ( 90 minutos) Esporulação (6 a 8 horas)

35 BACTÉRIAS ESPORULADAS Clostridium Bastonetes Gram positivos anaeróbios presentes no intestino de animais e do homem e no solo sob a forma de esporos. Clostridium tetani - TÉTANO Clostridium perfringens - GANGRENA GASOSA INFECÇÃO INTESTINAL Clostridium botulinum - BOTULISMO Bacillus Bastonetes Gram positivos aeróbios, presentes no ar. Bacillus anthracis - PNEUMONIA

36 ESPORULAÇÃO Aumento da viabilidade da bactéria ou seja, maior resistência a condições ambientais adversas CONSEQUÊNCIAS PARA O HOMEM : Maior transmissibilidade de doenças. Ex: Tétano, gangrena gasosa

37 CONSEQUÊNCIAS PARA O HOMEM : Preparo de materiais estéreis

38 CONSEQUÊNCIAS PARA O HOMEM : Preparo de alimentos em conservas e enlatados. Ex: Botulismo

39 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 (plasmídios R), toxinas, etc.

40 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

41 Fim