UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE PROCARIOTOS X EUCARIOTOS BACTERIOLOGIA I, II e III Parede celular (PG) Cloroplasto Mitocôndria FARMÁCIA, ODONTOLOGIA E VETERINÁRIA CITOLOGIA citoplasmática Citoplasma DNA: Nucleóide Núcleo Ribossoma Lisossoma Prof. Renata F. Rabello Retículo endoplasmático 2º Semestre/2009 Aparelho de Golgi Envoltório: 1. citoplasmática 2. Parede celular 3. Cápsula Periplasma Citoplasma: 1. Cromossoma (nucleóide) 2. Ribossoma 3. Corpúsculos de inclusão 4. Vacúolos gasosos citoplasmática Estrutura delgada que envolve à célula. Separa o interior da célula do ambiente. Endosporo Apêndices de superfície: 1. Flagelo 2. Pili / fímbria Composição química: bicamada fosfolipídica; proteínas. Função: barreira de permeabilidade; ancoragem de proteínas: Proteínas Meio extracelular Fosfolipídeos Meio intracelular H 2O Região hidrofílica Região hidrofóbica Região hidrofílica H 2O Fosfato Ácidos graxos Glicerol F o s f o l i p í d e o ex. enzimas, proteínas de transporte; produção de energia. Mesossoma (organela ou artefato?): invaginações da membrana citoplasmática; respiração e divisão celular. 1
Parede celular Presente na maioria das bactérias, exceto em micoplasmas. Funções: forma; Estrutura: Método de coloração de bactérias (Christian Gram, 1884): Coloração de Gram Gram-positivos (roxo) x Gram-negativos (vermelho) barreira de proteção; papel na patogênese. Coloração de Gram externa Peptideoglicana Parede celular Parede celular Composição: Peptideoglicana (mureína) Gram-positivos Gram-negativos L-Lisina (Gli) 5 L-Lisina L-Lisina DAP L-Lisina DAP : ácido N-acetilmurâmico; : N-acetilglicosamina; Gli: glicina. : ácido N-acetilmurâmico; : N-acetilglicosamina; DAP: ácido diaminopimélico. 2
Gram-positivos Gram-negativos Ácidos teicóico e lipoteicóico (Gram-positivas) polissacarídeos ácidos; passagem de íons. L-Lisina (Gli) 5 DAP Proteínas Ácido teicóico L-Lisina DAP Ácido lipoteicóico Peptideoglicana n n citoplasmática : ácido N-acetilmurâmico; : N-acetilglicosamina; DAP: ácido diaminopimélico; Gli: glicina. externa (Gram-negativas) Proteínas Porinas LPS: Polissacarídeo O Polissacarídeo interno Lipídeo A (variável) (endotoxina) externa Periplasma citoplasmática Lipopolissacarídeo (LPS) Fosfolipídeos e lipoproteínas Peptideoglicana porinas: proteínas transmembrânicas canais: substâncias hidrofílicas PM; específicas e não específicas Micoplasmas: não possuem parede celular; esteróis na membrana citoplasmática (rigidez) proteção. Micobactérias: rica em lipídeos não coram bem pelo Gram; coloração de Ziehl Neelsen: bactérias ácido-álcool resistentes (BAAR). Porinas Proteínas de superfície Outros lipídeos Ácidos micólicos Arabinogalactana Lipoarabinomanana Peptideoglicana citoplasmática 3
15/10/2009 Cápsula Função: Camada externa à parede celular. ligação às células do hospedeiro; Composição: dificulta a fagocitose; polissacarídica; protéica (rara). resistência ao dessecamento (armazena grandes quantidades de água); fonte de nutrientes; proteção contra bacteriófagos ou interação com anticorpos. Periplasma ou espaço periplasmático Citoplasma Bactérias Gram-negativas. Substância Gel com proteínas periplasmáticas (ex. enzimas hidrolíticas, proteínas de ligação, quimiorreceptores, enzimas envolvida pela membrana diferentes estruturas; que degradam antibióticos). fluída citoplasmática: composição química: água 80% lipídeos, proteínas, polissacarídeos, moléculas de PM, nucleotídeos 20% Cromossoma (nucleóide) Plasmídeos Informação genética essencial: Informação genética extra-cromossômica. Genes não essenciais (ex. resistência antimicrobiana, 1 cromossoma circular de DNA* virulência, outros). Genoma: Ausência de membrana nuclear Célula procariótica conteúdo genético total. Célula eucariótica * Exceções: ex. Borrelia (linear) e Rhodobacter sphaeroides (2 cromossomas). 4
Ribossoma Síntese de proteínas. Grande número. Composição: rrna (60%); proteínas (40%). Polissomos ou polirribossomos S = unidades Svedberg (taxa de sedimentação sob força centrífuga). Grânulos/inclusões citoplasmáticas Podem estar presentes. Microscopia óptica com colorações especiais. Natureza química variável. Função: reserva (nutriente); subunidades de macromoléculas estruturas celulares. N o e tipo variam com meio e estado funcional da célula. Tipos: poli- β-hidroxibutirato (PHB): composto lipídico; um dos mais comuns; amido; glicogênio; polifosfatos (metacromáticos ou volutina): coloração diferente do corante usado; Corynebacterium, Yersinia pestis e Mycobacterium. Vacúolos gasosos Procariotos que flutuam em lagos ou mares. : unidades repetidas de proteína; estrutura rígida; Corynebacterium diphteriae Coloração de Albert permeável somente a gases. 5
15/10/2009 Flagelo Apresentação (arranjo): Apêndices longos e finos (A) Monotríquio (ex. Vibrio cholerae) Origem na membrana citoplasmática. (B) Lofotríquio Geralmente, em bactérias Gram-negativas. (C) Anfitríquio Motilidade celular. (D) Anfilotríquio Diferem quanto ao no e (E) Peritríquio (ex. Escherichia coli) organização. Flagelos periplasmáticos Estrutura: 1) Filamento (flagelina) 2) Gancho 3) Estrutura basal (motor flagelar) entre a membrana externa e peptideoglicana, - bastão central ligados às extremidades, no variável; - anéis motilidade em ambientes viscosos. Visualização: - Mot e Fli Contraste de fase arranjo classificação de bactérias. microscopio óptico: Campo claro Campo escuro Coloração de Leifson (específica para flagelos) diâmetro 6
microscópio eletrônico: Motilidade: polar rápido, volteios e arremessos; peritríquio linha reta, lenta e firme. Respostas comportamentais: quimiotaxia; fototaxia; outros. Pili ou fimbria Projeções finas, curtas e mais numerosas na superfície de algumas bactérias. Complexos de PO 4 -CHO-PTN (pilina). Vistos apenas ao microscópio eletrônico. Pili Pili sexual (pili F): transferência de material genético (conjugação); F + macho (doador); F - fêmea (receptora). Fímbrias: adesão; colonização doença; Endosporo (esporo) Poucos gêneros: ex. Clostridium e Bacillus). Célula vegetativa esporulação esporo. Forma de resistência: calor, dessecação, radiações e agentes químicos. Desenvolvimento de métodos de esterilização adequados ( ex. meios de cultura, alimentos). Condições desfavoráveis: ex. escassez de nutrientes e água; Latência. 7
Estrutura: Esporogênese: Exospório (envoltório fino - proteínas) Capa (proteínas) externa Córtex (moléculas de PG frouxamente associadas) Parede celular Núcleo do esporo (nucleóide, ác. dipicolínico, Ca 2+ e PPASs*) interna * pequenas proteínas ác. solúveis Auxilia na identificação de algumas bactérias (presença, localização e tamanho). Localização: Métodos de coloração: Coloração de Gram Coloração especial Central Terminal Subterminal Endosporo > célula vegetativa ( da célula no local) Verde de malaquita (corante 1 ário )/ /água/safranina (contracorante) Importância: alguns processos destroem apenas a forma vegetativa; resistência ao calor: grau de desidratação e dipicolinato de cálcio; resistência a substâncias químicas: < susceptibilidade a agentes que causam espécies importantes na saúde humana/animal: Bacillus anthracis (antraz); Clostridium tetani (tétano); Clostridium perfringens (gangrena gasosa); Clostridium botulinum (botulismo). hidrólise de proteínas, enzimas, ácidos nucléicos. 8