Procariotos. Docente: José Belasque Jr. Departamento de Fitopatologia e Nematologia (ESALQ/USP) aulas 2014

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1 Procariotos Docente: José Belasque Jr. Departamento de Fitopatologia e Nematologia (ESALQ/USP) aulas 2014

2 Objetivos da aula estrutura e função celular em procariotos do Domínio Bacteria

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4 Prokaryote Eukaryote One circular chromosome, not in a membrane No histones No organelles Peptidoglycan cell walls if Bacteria Pseudomurein cell walls if Archaea Binary fission Paired chromosomes, in nuclear membrane Histones Organelles Polysaccharide cell walls Mitotic spindle Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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9 Morfologias celulares de procariotos Morfologia

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11 Estruturas externas a parede celular Glicocálice Flagelos Filamentos axiais Fímbrias Pili

12 Estruturas externas a parede celular Glicocálice conjunto substâncias envolvem célula também chamado de cápsula ou camada viscosa associadas a virulência, fagocitose, biofilmes polissacarídeos ou polipeptídeos

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14 Estruturas externas a parede celular Flagelos apêndices filamentosos compostos por três partes taxia Gram-negativas vs. Gram-positivas células atríqueas, peritríqueas e polares (monotríquea, lofotríquea e anfitríquea)

15 Estruturas externas a parede celular

16 Estruturas externas a parede celular

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18 Estruturas externas a parede celular

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22 Taxias (movimentação celular) resposta a fatores ambientais atraentes e repelentes quimiotaxia fototaxia aerotaxia (O 2 ) osmotaxia

23 Taxias (movimentação celular)

24 Estruturas externas a parede celular ANIMATION Motility ANIMATION Flagella: Structure ANIMATION Flagella: Movement ANIMATION Flagella: Arrangement ANIMATION Spirochetes ANIMATION Membrane Structure ANIMATION Membrane Permeability

25 Estruturas externas a parede celular Filamentos axiais ou endoflagelos espiroquetas Treponema pallidum (sífilis)

26 Estruturas externas a parede celular

27 Estruturas externas a parede celular Fímbrias e pili Gram-negativas fímbrias: envolvimento em adesão, virulência e biofilmes pili (singular: pilus): mais longos e em menor número (transferência de DNA ou motilidade)

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31 Parede celular estrutura complexa semi-rígida confere formato a célula externa a membrana plasmática previne rupturas ponto ancoragem flagelos papel virulência alvo alguns antibióticos

32 composição da parede celular peptidioglicano (ou mureína)

33 Figura 4.13

34 Peptidoglycan in Gram-Positive Bacteria Figure 4.13a Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

35 Gram-Positive Bacterial Cell Wall Figure 4.13b Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

36 Gram-Negative Bacterial Cell Wall Figure 4.13c Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

37 Gram-positive Cell Wall Thick peptidoglycan Teichoic acids Gram-negative Cell Wall Thin peptidoglycan Outer membrane Periplasmic space Copyright 2010 Pearson Education, Inc. Figure 4.13b c

38 Gram-Positive Cell Walls Ácidos teicoicos Ácido lipoteicoico ligado a membrana plasmática Ácido teicoico da parede ligado ao peptideoglicano Regulam movimento cátions Conferem especificidade antigênica Copyright 2010 Pearson Education, Inc. Figure 4.13b

39 Gram-Negative Outer Membrane Lipopolissacarídeos (LPS), lipoproteínas e fosfolipídeos Periplasma formado entre membrana externa e membrana plasmática Copyright 2010 Pearson Education, Inc. Figure 4.13c

40 Periplasma enzimas de degradação e de transporte Membrana externa carregada negativamente barreira química porinas lipídeo A (endotoxina) polissacarídeo O (antígeno) Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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42 Parede celular

43 Parede celular

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46 Usadas para distinção de bactérias Coloração de Gram Coloração álcool-ácido resistente Colorações diferencias Coloração de Gram: Classifica as bactérias em Grampositivas ou Gram-negativas Gram-positivas tendem a ser mortas por penicilina e detergentes Gram-negativas são mais resistentes a antibióticos Atenção: há bactérias Gram-variáveis Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

47 The Gram Stain Mechanism Crystal violet-iodine crystals form in cell Gram-positive Alcohol dehydrates peptidoglycan CV-I crystals do not leave Gram-negative Alcohol dissolves outer membrane and leaves holes in peptidoglycan CV-I washes out Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

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49 Paredes celulares atípicas Micoplasmas Não possuem parede celular Membrana plasmática com esteróis Archaea Sem parede celular ou Paredes com pseudomureína (sem NAM e D-aminoácidos ) Danos a parede celular A enzima Lisozima digere dissacarídeos no peptideoglicano Penicilina inibe formação pontes no peptideoglicano Gram-positivas são sensíveis a penicilina Protoplastos são células sem parede celular Esferoplastos são células Gram-negativas sem parede celular Copyright 2010 Pearson Education, Inc.

50 Parede celular Parede celular de Archaea ausência de peptideoglicano e membrana externa presença de pseudomureína, camada S ou outras moléculas (há grande variação de tipos de parede) insensibilidade a lisozima e a penicilina

51 Estruturas internas a parede celular Membrana plasmática Citoplasma Nucleoide Ribossomos Inclusões Endosporos

52 Estruturas internas a parede celular Membrana plasmática localização constituída principalmente fosfolipídeos e proteínas dupla camada (mosaico fluido) funções: barreira seletiva, digestão nutrientes e produção de energia sítio de ação de vírus, toxinas, desinfestantes e antibióticos

53 Membrana plasmática

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55 Membrana plasmática

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57 Membrana plasmática Diferenças na composição química: Eukarya possuem esteróis (maior rigidez) Archaea: esteróis e ácidos graxos ausentes, ligações tipo éter entre glicerol e região hidrofóbica e estrutura em monocamada (maior rigidez)

58 Estruturas internas a parede celular Citoplasma água proteínas, carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos e moléculas baixo peso molecular ribossomos, DNA e depósitos de reserva

59 Estruturas internas a parede celular Nucleoide geralmente: molécula única de DNA circular (cromossomo bacteriano) DNA fixado a membrana plasmática plasmídeos (material genético extracromossômico)

60 Estruturas internas a parede celular Ribossomos síntese protéica procariotos vs. eucariotos rrna

61 Estruturas internas a parede celular Inclusões são depósitos de reserva grânulos metacromáticos (fosfatos) grânulos polissacarídicos (glicogênio e amido) inclusões lipídicas grânulos de enxofre carboxissomos (Rubisco) vacúolos de gás magnetossomos

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64 Estruturas internas a parede celular Endosporos Gram-positivas células modificadas resistência química, temperatura, radiação e dessecação esporulação e germinação

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