MORFOLOGIA E ULTRA- ESTRUTURA DE BACTÉRIAS

Documentos relacionados
MORFOLOGIA E ULTRA- ESTRUTURA DE BACTÉRIAS

Como cultivar os microrganismos??

Aula 3. Instrumentação e técnicas básicas de assepsia. Profa. Dra. Ilana Camargo

AULA 03: Nutrição e metabolismo bacteriano

CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS BACTÉRIAS (Citologia) PRINCIPAIS DIFERENÇAS ENTRE CÉLULAS EUCARIÓTICAS E PROCARIÓTICAS

Bactérias. Características gerais. Docente: José Belasque Jr. Departamento de Fitopatologia e Nematologia (ESALQ/USP)

Morfologia e estruturas bacterianas. Prof. Dr. Marcio Vinicius Bertacine Dias Laboratório de Biologia Estrutural Aplicada sala 166 ICB-II

Morfologia e Citologia Bacteriana

Bacteriologia 2º/ /08/2017

CULTIVO, NUTRIÇÃO E MEIOS DE CULTURA UTILIZADOS NO CRESCIMENTO DE MICRORGANISMOS

Nutrição bacteriana. José Gregório Cabrera Gomez

NUTRIÇÃO E CRESCIMENTO MICROBIANO

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

Introdução. As bactérias são os menores organismos que contém todo o mecanismo necessário ao crescimento e autorenovação

2

Curso Técnico em Análises Químicas Disciplina: Microbiologia. Aula 3 Bactérias

Meios de cultura bacteriano

Morfologia e Estrutura Bacteriana

NUTRIÇÃO E CONDIÇÕES DE CRESCIMENTO DO MICRORGANISMO

Fisiologia e Crescimento Bacteriano

ED1- Citologia Microbiana

Morfologia e citologia bacteriana

MEIOS DE CULTURA TIPOS DE MEIOS DE CULTURA

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA Microbiologia do Solo BACTÉRIAS. Profª. Renata Silva Canuto de Pinho

Fisiologia e Crescimento Bacteriano

Nutrição e metabolismo. microbiano. Nutrição e Metabolismo. microbiano. Nutrição e metabolismo microbiano. Nutrição e metabolismo microbiano

CITOLOGIA 15/10/2009. Prof. Renata F. Rabello PROCARIOTOS X EUCARIOTOS UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE. BACTERIOLOGIA I, II e III

Bacteriologia 29/03/2016. Estrutura geral das bactérias. Estrutura bacteriana. Bactérias

Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Biologia. Célula Procariótica. Prof. Macks Wendhell Gonçalves, Msc.

16/08/2012. Célula. Introdução à Bioquímica Tipos de células. Hierarquia estrutural na organização molecular da célula

Aula Prática. - Preparo de meio de cultivo. - Influência da temperatura no crescimento de microrganismos

MORFOLOGIA E ULTRAESTRUTURA DE MICRO-ORGANISMOS. Prof.ª Daniele Ruela Mendes

Curso Técnico em Análises Químicas Microbiologia. Meios de cultura

MORFOLOGIA E ESTRUTURA DA CÉLULA BACTERIANA

Microbilogia de Alimentos I- Curso de Engenharia de Alimentos Profª Valéria Ribeiro Maitan

Membrana plasmática (plasmalema)

Aula Prática. - Preparo de meio de cultivo. - Influência da temperatura no crescimento de microrganismos

DESCOBRINDO O MUNDO MICROBIANO

Metabolismo e diversidade metabólica dos microrganismos Microbiologia FFI 0751 Profa. Nelma R. S. Bossolan 27/04/2016

Aula3: Nutrição, Metabolismo e Reprodução Microbiana

BACTÉRIAS MORFOLOGIA E ULTRAESTRUTURA

METABOLISMO BACTERIANO:

CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 1

Ultra-Estrutura das Bactérias (Componentes Celulares)

Base destinada para a preparação do meio para a diferenciação e identificação de bactérias coliformes baseadas na fermentação da lactose.

Graduação em Biotecnologia Disciplina de Biotecnologia Microbiana I. CLÁUDIA PINHO HARTLEBEN

Nutrição e crescimento

15/10/2009 IMPORTÂNCIA E CARACTERIZAÇÃO DOS MICRORGANISMOS CITOLOGIA I E II. Prof. Renata F. Rabello UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE.

Nutrição e cultura de micro-organismos

CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 1

Fisiologia, Crescimento Bacteriano e Genética

INTRODUÇÃO À BIOQUÍMICA DA CÉLULA. Bioquímica Celular Prof. Júnior

Crescimento Microbiano

NUTRIÇÃO E CULTIVO DE MICRORGANISMOS. Introdução. Nutrição microbiana 16/04/2009. Fornecimento de nutrientes Síntese de macromoléculas

Membranas Biológicas

REINO MONERA. Capítulo 8 Sistema Poliedro de Ensino Professora Giselle Cherutti

Estrutura da Célula Bacteriana

Organização Geral das Células

Meios de cultura, crescimento e controle de microrganismos

PROCARIONTES PROF. FERNANDO BELAN BIOLOGIA MAIS

Metabolismo, nutrição e crescimento microbiano

BIOLOGIA. Moléculas, células e tecidos. Estrutura e fisiologia da Membrana Plasmática - Parte 1. Professor: Alex Santos

Aula 2: Principais Grupos de Micro-organsimos Morfologia e Citologia Bacteriana

Reino Monera; a célula eucariótica e a procariótica. Classificação dos microrganismos. Estrutura e ultraestrutura da célula bacteriana.

REINO MONERA (Procariontes)

MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA

REINO MONERA (Procariontes)

PDF created with pdffactory Pro trial version Cyra Carvalho Bianchi Márcia Souza Americano

Vamos iniciar o estudo da unidade fundamental que constitui todos os organismos vivos: a célula.

ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS

CRESCIMENTO MICROBIANO -mais detalhes- Prof. IVAnéa

Injúria microbiana. Talita Schneid Tejada. Pelotas, outubro de 2008

Bioquímica: Componentes orgânicos e inorgânicos necessários à vida. Leandro Pereira Canuto

A Célula. Origem e evolução. Procariotas e Eucariotas

Gabi Rabelo facebook whatsapp

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA. Prof.(a):Monyke Lucena

Unidade II MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA. Profa. Dra. Eleonora Picoli

Morfologia, Citologia e Fisiologia Bacteriana Enfermagem

Nutrição bacteriana: macronutrientes; micronutrientes; fatores de crescimento; necessidades nutricionais;

CRESCIMENTO MICROBIANO

A classificação dos seres vivos mais atual os divide em 3 grupos chamados domínios: Bacteria, Archaea e Eucarya

GENÉTICA BACTERIANA. As informações genéticas estão contidas: -Cromossomo contém quase a totalidade das informações genéticas das bactérias.

ATENÇÃO! SEGUNDA PROVA DE MICROBIOLOGIA

CITOLOGIA BACTERIANA

Plano de Aulas. Biologia. Módulo 4 A célula e os componentes da matéria viva

CONTROLE DE MICRORGANISMOS. Prof. João Batista de Almeida e Silva

ORGANIZAÇÃO, ESTRUTURAS e FUNÇÕES

UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA Departamento de Imunologia, Microbiologia e Parasitologia. Genética bacteriana. Prof.

UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA Departamento de Imunologia, Microbiologia e Parasitologia. Genética bacteriana. Prof.

Água A superfície da Terra é constituída de três quartos de água, cerca de 70%, a maior parte está concentrada nos oceanos e mares, cerca de 97,5%, o

Prof. Dr. João Batista de Almeida e Silva A CÉLULA

COLÉGIO ALEXANDER FLEMING CÉLULAS

Pr P o r f o a f Al A essan a d n r d a r a B ar a o r n o e n

Procariotos. (Bactérias e cianobactérias)

A função da água e sais minerais dentro da célula

REVISÃO: A CÉLULA E SEU FUNCIONAMENTO

UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA DEPARTAMENTO DE PARASITOLOGIA, MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA

BIOQUÍMICA CELULAR. Ramo das ciências naturais que estuda a química da vida. Prof. Adaianne L. Teixeira

PROCARIONTES PROF. FERNANDO BELAN BIOLOGIA MAIS

V e t e r i n a r i a n D o c s Microbiologia Geral. 1-Forma da célula: 3 formas principais: - esféricas (cocos)

Transcrição:

MORFOLOGIA E ULTRA- ESTRUTURA DE BACTÉRIAS Biologia IV Profa. Dra. Ilana Camargo A célula procariótica típica Corte transversal de uma bactéria. a) Esquema. b) Micrografia. (Fonte: Tortora et al., 2005) 1

A célula procariótica x célula eucariótica DNA (material genético) não está envolvido por uma membrana e ele é um cromossomo circular. DNA não está associado a proteínas histonas. Não possuem organelas revestidas por membranas. Parede celular contendo quase sempre peptídeoglicano. Geralmente divisão celular por fissão binária (envolve menos estruturas e processos que a divisão de eucariotos). Procariotos - bactéria 1 Cromossomo DNA de dupla fita, circular, grande E. coli 1,3 m de comprimento - 4,2 x 10 3 kb Mycoplasma 750 kb Exceção: Brucella abortus 2 cromossomos diferentes http://www.sciencebuddies.org/mentoring/plugin_bac_diversity_bacteria_and_dna.jpg Replicação de DNA bacteriano 2

Procariotos - bactéria E. coli - 4,2 x 10 3 kb - ~4300 genes Célula humana: Quantidade de DNA: mais de 1000 vezes superior; Número de genes: 7 vezes maior http://drugline.org/img/term/e-coli-4798_3.jpg http://mercedesmoreira.blogspot.com.br/2012/08/actividad-n12-celulas.html Plasmídeos DNA circular pequeno, de dupla fita, além do cromossomo bacteriano; São elementos genéticos extra-cromossômicos: não estão conectados ao cromossomo bacteriano principal e replicam-se independentemente do DNA cromossômico; http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/biologypages/r/recombinantdna.html 3

Plasmídeos Contém de 5 a 100 genes não cruciais para a sobrevivência da bactéria em condições ambientais normais; Podem ser ganhos ou perdidos sem lesar as células; Alguns conferem a vantagem da transferência de genes de resistência aos antibióticos, tolerância aos metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de enzimas. Podem ser utilizados para a manipulação genética. http://www.asbmb.org/asbmbtoday/asbmbtoday_article.aspx?id=15152 Plasmídeos Conjugação - Origem de replicação para produzir cópias que passam para células filhas na divisão celular ou para outra célula através da conjugação, - Integrativos que se inserem no cromossomo bacteriano ou não. 4

Resistência aos antimicrobianos devido à aquisição de plasmídeos Tamanho das células Fonte: Madigan et al., 2004 5

Tamanho das células - gigantes Epulopiscium sp, bactéria endossimbionte de peixes herbívoros marinhos. Células podem atingir o tamanho de 600 µm por 80 µm. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=107617 Morfologia celular: Forma e arranjo Coco ovaladas Bacilo cilíndricas 6

Morfologia celular: Forma e arranjo Células de várias espécies permanecem unidas em grupos ou conjuntos após a divisão celular Arranjos Streptococcus sp. Frequentemente os arranjos são característicos de determinados gêneros Staphylococcus sp. Morfologia celular: Forma e arranjo Espiral Forma de estrela: Stella Forma quadrada e plana: Haloarcula Forma helicoidal (saca-rolhas) com corpo rígido, movimentação com flagelos Bacilo torcido Intensamente espiralada Forma helicoidal (saca-rolhas) com corpo flexível, movimentação com filamento axial (flagelo contido em bainha externa flexível) 7

Aula de hoje... o Parede celular o Estruturas internas à parede o Membrana citoplasmática o Inclusões o Endósporos o Estruturas externas à parede o Glicocálice (ou glicocálix) o Flagelos o Fímbrias e Pili o Locomoção da célula bacteriana o Flagelar o Deslizamento o Taxias (fototaxia, quimiotaxia) Parede celular - Função o Estrutura complexa, semi-rígida e que confere forma à célula. o Previne a ruptura da célula (Lise celular) fornece rigidez contra a pressão de turgor (meio intracelular é geralmente mais concentrado em solutos que o meio externo). o Proteção contra choques físicos; o Essencial para crescimento e divisão da célula; o Importância clínica e taxonômica; o Visualização individualizada somente em microscopia eletrônica. 8

Parede celular Parede celular Gram-Positivo e Gram-Negativo Camada rígida 9

Paredes celulares de Bacteria Diagrama esquemático das paredes celulares de bactérias Gram-positivo (a) e Gram-negativo (b) (Fonte: Madigan et al., 2004) Parede das bactérias Gram-positivo o o o Muitas camadas (até ~25) de peptideoglicano (corresponde a 90% da parede). Apresentam ácido teicóico e lipoteicóico (polissacarídeo ácido, com resíduo de glicerol fosfato ou ribitol fosfato), que confere carga negativa à superfície celular, regulando o movimento de íons + (Ca 2+ e Mg 2+ ) na célula. Ácidos teicóicos respondem pela especificidade antigênica da parede, tornando possível a identificação de bactérias em testes laboratoriais. Ligação covalente com resíduos do ácido murâmico Ligação covalente com lipídeos da membrana Fonte: Madigan et al, 2004. 10

Parede das bactérias Gram-negativo o o o Membrana externa composta de lipopolissacarídeo (LPS), lipoproteínas e fosfolipídeos. Periplasma espaço entre a MP e a ME fluido com alta concentração de enzimas e proteínas de transporte (consistência de gel). Uma ou poucas camadas de peptideoglicano (que não contém ácido teicóico). Fonte: Madigan et al, 2004. Parede das Gram-negativo o Membrana externa o Permeável a pequenas moléculas pela presença de porinas, que permitem a passagem de moléculas hidrofílicas de baixa massa molecular (alguns nucleotídeos, dissacarídeos, peptídeos, aminoácidos, vitamina B12 e ferro). o Propriedade tóxica: associada ao lipídeo A (=endotoxina) do LPS. Exemplos de gêneros patogênicos Escherichia, Salmonella e Shigella. o Polissacarídeos O do LPS atuam como antígenos e são úteis para diferenciar espécies de bactérias Gram-negativas. Estrutura do lipopolissacarídeo de bactérias Gram-negativas. A composição química do lipídeo A e dos polissacarídeos é variável nas diferentes espécies. Fonte: Madigan et al, 2004. 11

Características comparativas entre Gram e + Característica Gram-positivo Gram-negativo Reação de Gram. Camada de peptideoglicano. Ácidos teicóicos. Retém o corante violeta Espessa múltiplas Presentes em muitas Aparece o contracorante (safranina) Camada única fina Ausentes Espaço periplasmático. Ausente Presente Membrana externa. Ausente Presente Conteúdo de LPS. Nenhum Alto Conteúdo de lipídeos e lipoproteínas. Baixo Alto (devido à ME) Toxinas produzidas. Exotoxinas Endotoxinas Resistência à ruptura física. Alta Baixa Ruptura da parede por lisozima. Alta Baixa Sensibilidade à penicilina e às sulfonamidas. Alta Baixa Sensibilidade à estreptomicina, cloranfenicol e tetraciclina. Baixa Alta Adaptado de Tortora et al., 2005. 12

Parede celular o Estruturas internas à parede o Membrana citoplasmática o Inclusões o Endósporos o Estruturas externas à parede o Glicocálice (ou glicocálix) o Flagelos o Fímbrias e Pili o Locomoção da célula bacteriana o Flagelar o Deslizamento o Taxias (fototaxia, quimiotaxia) Membrana citoplasmática dos procariotos Bicamada de fosfolipídios (invertidos) Porção hidrofílica Porção hidrofóbica 13

Membrana citoplasmática dos procariotos Estrutura de uma bicamada lipídica. Fonte: Madigan et al., 2004. o o Bacteria possuem hopanol, em substituição ao esterol das MP dos eucariotos (o que torna a MP menos rígida). Algumas bactérias possuem dobras internas da MP onde localizam-se enzimas e pigmento envolvidos na fotossíntese (cromatóforos ou tilacóides). Membrana citoplasmática dos procariotos Funções: -Barreira para a maior parte das moléculas solúveis em água, é muito mais seletiva que a Parede Celular. - Sítio de localização de Permeases, proteínas específicas que transportam pequenas moléculas para dentro da célula; -Enzimas produzem energia e auxiliam a síntese da Parede Celular. 14

Membrana citoplasmática dos procariotos Proton motive force is composed of ph and (membrane potential) Redox loop and electron transfer chain Dehydrogenase + quionone + Proton pump + cytochrome + ATP synthase Membrana citoplasmática bacteriana Funções de barreira: Osmose e Difusão Permite a osmose - entrada de água quando em uma solução hipotônica (baixa concentração de soluto) e saída de água de dentro da célula para fora quando em solução hipertônica (alta concentração de soluto). Também permite a difusão simples, a entrada de moléculas pequenas como oxigênio e dióxido de carbono, dissolvidos por meio da membrana citoplasmática sem gasto de energia (um processo passivo); Entretanto, a maior parte dos nutrientes é transportada por permeases e requer gasto de energia (processo ativo) 15

Parede o Estruturas internas à parede Membrana citoplasmática o Citoplasma o Inclusões o Endósporos o Estruturas externas à parede o Glicocálice (ou glicocálix) o Flagelos o Fímbrias e Pili o Locomoção da célula bacteriana o Flagelar o Deslizamento o Taxias (fototaxia, quimiotaxia) Citoplasma Substância da célula dentro da membrana plasmática Espesso, aquoso, semitransparente, elástico 80% - àgua Proteínas (enzimas) Carboidratos Lipídeos Íons inorgânicos Compostos de peso molecular muito baixo Principais estruturas: DNA Ribossomos Inclusões 16

Inclusões da célula bacteriana Função de armazenamento de energia ou como reservatório de constituintes estruturais. Geralmente envolvidas por uma fina camada de lipídeos. Polímeros de armazenamento de carbono PHB (ácido poli-b-hidroxibutírico): natureza lipídica PHA (poli-b-hidroxialcanoato): nome coletivo para os grânulos acumulados, cujos polímeros podem variar de tamanho (C4 até C18). Glicogênio (polímero de glicose) Estrutura química do PHB. Micrografia eletrônica de uma seção da célula de Rhodovibrio sodomensis. (Madigan et al., 2004) Inclusões da célula bacteriana Grânulos de polifosfato (volutina): reserva de fosfato inorgânico para ser usado na síntese de ATP (também encontrados em algas, fungos e protozoários). Grânulos de enxofre: Thiobacillus (bactéria do enxofre)- glóbulos de enxofre no periplasma!. Magnetossomos: inclusões de óxidos de ferro - Fe 3 O 4 em algumas bactérias Gram-negativo. Função provável relacionada ao movimento atração magnética a sedimentos onde [ ] de O 2 é menor. Vesículas de gás: em procariotos aquáticos (cianobactérias, fotossintéticas anoxigênicas), com função de aumentar a flutuabilidade. Magnetossomos: fotomicrografia de Aquaspirillum magnetotacticum com uma cadeia de magnetossomos. Fonte: Tortora et al., 2005. 17

Parede celular o Estruturas internas à parede Membrana citoplasmática Inclusões o Endósporos o Estruturas externas à parede o Glicocálice (ou glicocálix) o Flagelos o Fímbrias e Pili o Locomoção da célula bacteriana o Flagelar o Deslizamento o Taxias (fototaxia, quimiotaxia) Endósporos Estruturas de resistência (ao calor, à agentes químicos, à dessecação, radiação), desidratadas e duráveis. São formados em condições de exaustão de nutrientes no meio. Geralmente em bactérias do solo, Gram-positivo (descritos em cerca de 20 gêneros de Bacteria). Não se observou em Archaea. Bem estudados nos gêneros Clostridium e Bacillus. Podem permanecer dormentes por longos períodos de tempo: Clostridium aceticum: 34 anos, frasco perdido em depósito da Universidade da Califórnia. Thermoactinomyces: 2.000 anos. Fragmentos de ruínas de sítio arqueológico romano no Reino Unido. 18

Formação do endósporo Condição de limitação de um ou mais nutrientes essenciais. Em B. subtilis, ~ 200 genes envolvidos no processo de esporulação. Processo completo pode levar 8 horas. Interrupção da síntese de proteínas envolvidas nas funções da célula vegetativa e ativação da síntese das proteínas específicas do esporo, em resposta a um sinal ambiental. Célula com metabolismo ativo e úmida Endósporo seco, metabolicamente inerte e extremamente resistente Estágios da formação de um endósporo (fonte Tortora et al., 2005) 19

Estrutura do endósporo Camadas adicionais e externas à parede celular que protegem o DNA, formadas basicamente por proteínas. Núcleo: parcialmente desidratado (contém de 10 a 30% de água da célula vegetativa) - inativa as enzimas, aumenta a termoresistência. Apresenta altas [ ] de PPASs (pequenas proteínas de ácido solúveis de esporo): liga-se ao DNA, protegendo-o de possíveis danos causados pela radiação, calor seco e dessecamento; pode ser utilizado como fonte de energia e carbono na germinação do esporo. Ácido dipicolínico: exclusivo dos esporos, corresponde a 10% do peso seco do esporo. Endósporo bacteriano. (a) MET de esporo maduro de Bacillus megaterium. (b) Fotomicrografia de fluorescência de célula de B. subtilis em esporulação. O corante liga-se a uma proteína da capa do esporo. Fonte: Madigan et al., 2004. Germinação do endósporo Ativada por lesão física (aquecimento) ou química no revestimento do esporo. Enzimas do endósporo rompem as camadas extras. Intumescimento devido à entrada de água; síntese de novas moléculas de RNA, proteínas e DNA (se condições nutricionais foram favoráveis). Germinação de um endósporo em Bacillus. (a) esporo maduro. (b) ativação perda de refringência. (c) e (d) extrusão nova célula emergindo. Fonte: Madigan et al., 2004. 20

Coloração de Schaeffer-Fulton Bacillus anthracis Endósporos e células vegetativas Localização, tamanho e forma dos endósporos Esporos ovais: localização central (Bacillus cereus) Esporos esféricos: localização terminal (Clostridium tetani) Esporos ovais: localização subterminal (Clostridium subterminale) São mais freqüentes nos gêneros Clostridium e Bacillus. Geralmente em culturas que se aproximam do final de um crescimento ativo. 21

Atrapalhou a tentativa de contrariar a Teoria da Geração Espontânea Condições de experimentos não eliminavam as formas latentes de bactérias e fungos; No combate ao carbúnculo, os microbiologistas compreenderam que as formas latentes do bacilo do carbúnculo poderiam sobreviver no solo por anos!! Técnicas de semeadura 22

Isolamento de colônias para posteriormente obter cultura pura Objetivo dos métodos: Diminuir a população microbiana, assim as células individuais estarão localizadas a uma certa distância umas das outras. Para obter uma cultura pura, uma colônia individual é transferida do meio para outro em placa ou tubo. O bico de Bunssen e a zona asséptica/de segurança Zona Asséptica Bico de Bunssen 23

Manobras assépticas Manobras assépticas 24

Manobras assépticas 25

Swab de algodão esterilizado 26

Métodos de isolamento de microrganismos em cultura pura Métodos de isolamento de microrganismos: - Espalhamento em placa; - Pour-plate; - Esgotamento por estrias; 27

Método Pour Plate Método Espalhamento em placa Espátula de Drigalski 28

Método de espalhamento em placa Método de esgotamento em placa Por estrias 29

Por estrias Método de esgotamento em placa Por estrias 30

Cultura Pura Onde todas as células na população são idênticas e todas se originaram de uma mesma célula parenteral. Natureza - Culturas mistas: muitas espécies diferentes no mesmo ambiente Primeiro passo: Isolar as diferentes espécies contidas em um espécime (amostra). Cultura mista Cultura pura 31

Bibliografia - Madigan et al., Microbiologia de Brock. São Paulo:Prentice-Hall, 10ª ed., 2004. Capítulo 4. - Tortora et al., Microbiologia. Porto Alegre; ArtMed, 8ª ed., 2005. Capítulo 4. Microrganismos em meio de cultura Fatores orgânicos de crescimento 64 32

Nutrientes Macronutrientes Micronutrientes 65 Macronutrientes necessários em grandes quantidades Carbono elemento principal de todas as macromoléculas biológicas: corresponde a 50% do peso seco da célula bacteriana típica. fontes orgânicas de C proteínas, carboidratos e lipídeos fonte inorgânica de C CO 2 Nitrogênio importante constituinte de proteínas, ácidos nucléicos: corresponde a 12-14% do peso seco da célula bacteriana típica. encontrado na natureza principalmente na forma de compostos inorgânicos: amônia (NH 3 ), nitrato (NO 3- ) ou N 2. fontes orgânicas: aminoácidos, bases nitrogenadas. Fósforo e Enxofre juntos, correspondem a 4% do peso seco da célula bacteriana típica: Fósforo necessário para a síntese de ácidos nucléicos e fosfolipídeos. Forma usual encontrada na natureza íon fosfato PO 4 3-. Enxofre constituinte dos aa cisteína e metionina e também de vitaminas (tiamina, biotina). Maior parte do enxofre utilizado nos processos celulares vem de fontes inorgânicas: íon sulfato (SO 4 2- ) e sulfeto (HS - ). 66 33

Macronutrientes Madigan et al., 2004. 67 Micronutrientes (elementos-traço) Madigan et al., 2004. 68 34

Fatores orgânicos de crescimento Algumas bactérias necessitam de fontes extracelulares de vitaminas, que atuam como coenzimas. Ex. bactérias lácticas (Streptococcus, Lactobacillus, Leuconostoc) Madigan et al., 2004. 69 Microrganismos em meio de cultura Crescimento e multiplicação Meio de cultura satisfatório Síntese de seus próprios monômeros Deverá conter: Fonte de carbono Nitrogênio Sais inorgânicos Em certos casos: Vitaminas (tiamina, biotina, cobalamina...) Outros fatores de crescimento (Aminoácidos, purinas, pirimidinas) 70 35

Microrganismos em meio de cultura Nutricionalmente Exigente Não Exigente Meio específico/ Ricos Meio mínimo Pseudomonas Soluções aquosas de glicose, amônia, fosfato, sulfato e outros minerais Parasitas intracelulares obrigatórios 71 Meios de Cultura Soluções nutrientes utilizadas para promover o crescimento de microrganismos em laboratório. Inóculo: microrganismos que são colocados em um meio de cultura para iniciar o crescimento. Cultura: microrganismos que crescem e se multiplicam nos meios de cultura. Meios Quimicamente definidos: Quantidades precisas de compostos químicos inorgânicos ou orgânicos altamente purificados, adicionados a água destilada. Complexos (ou indefinidos): Não se conhece a composição precisa de alguns componentes. Empregam produtos de digestão da caseína (proteína do leite), de carne, de soja, de leveduras, extratos de plantas, entre outros. 72 36

Meios de cultura Utilizados para o cultivo dos microrganismos; Quimicamente definidos Definição exata Retirando ou adicionando um constituinte ao meio definido, pode-se saber se aquele constituinte é essencial para o crescimento do microrganismo. 73 Meios comerciais Já contém todos os componentes desejados; Adiciona-se água Esteriliza-se 121ºC durante 20 minutos. Distribui-se em placas de Petri também esterilizadas. Armazena-se em geladeira embaladas em sacos plásticos para diminuir a desidratação. 74 37

Microrganismos em meio de cultura Composição: Peptona (Fonte de nitrogênio) Triptose (reações de fermentações) Extrato de carne (carboidratos, constituintes minerais, vitaminas) Extrato de leveduras (Fonte de vitaminas) Água (destilada / deionizada) Sangue (Fator de crescimento, rico em nitrogênio, carboidratos e vitaminas) 75 Ágar: polissacarídeo complexo solidificante obtido de algas marinhas. Poucos microrganismos degradam o ágar. Temperatura de fusão inferior à temperatura da água. Permanece líquido até 40ºC. Na técnica de Pour plate o ágar é mantido a 50ºC e é adicionado sobre o inóculo sem afetar, ou causar danos a bactéria. Dependendo de sua concentração os meios podem ser classificados quanto a consistência: - Líquido menos de 1g de ágar por litro de água - Semi-sólido 4 g/l - Sólido 15 a 18 g/l 76 38

Classificação quanto à função: -Seletivo -Diferencial -Enriquecedor -Transporte 77 Meios Seletivos Favorece o crescimento da bactéria de interesse impedindo o crescimento de outras bactérias. Inibidores: substâncias capazes de inibir algumas bactérias que não são de interesse. 1) Corantes: verde brilhante, eosina, cristal violeta... 2) Metais pesados: Bismuto; 3) Substâncias químicas: azida, citrato, desoxicolato, selenito e álcool feniletílico... 4) Agentes antimicrobianos: vancomicina, cloranfenicol 5) Meio hipertônico: alta concentração de sal (7,5%) 78 39

Meio Diferencial Utilizado para fácil detecção da colônia da bactéria de interesse quando existem outras bactérias crescendo na mesma placa do meio Substâncias utilizadas como indicadores de atividade enzimáticas que auxiliam na identificação -Indicadores de ph: fucsina, azul de metileno, vermelho neutro, vermelho de fenol e púrpura de bromocresol. Medem as variações de ph que resultam do metabolismo bacteriano de certos substratos. - Indicadores diversos: detectam produtos bacterianos específicos. Ex.: íons ferro e ferroso para a detecção de sulfato de hidrogênio 79 CLED (Cistina Lactose- Eletrólitos-Deficientes) Com indicador azul de bromotimol Lactose + (Amarelo) Meio diferencial 80 40

CLED (Cistina Lactose- Eletrólitos-Deficientes) Com indicador de Andrade!! Lactose + (Rosa) Meio diferencial 81 Ágar MacConkey Peptona de carne...3 Peptona de caseína...17 NaCl...5 Lactose...10 Sais biliares...1,5 Vermelho neutro...0,03 Cristal violeta...0,001 Ágar...13,5 Nitrogênio e carbono Açúcar Inibidor de Gram+ Indicador de ph Inibidor de Gram+ 82 41

Meio Seletivo e Diferencial Muito utilizado na rotina laboratorial Ágar MacConkey Seletivo e Diferencial Seletivo: Cristal violeta e sais biliares inibem bactérias Gram-positivo; Diferencial: Este meio possui indicador de ph, por exemplo vermelho neutro: quando o meio fica ácido a cor fica rosa. Possui lactose que a bactéria pode degradar (fermentar) produzindo ácido que diminui o ph do meio. 83 Lactose + Lactose - MacConkey Cultura mista!!!!!! Seletivo para enterobactérias (Gram-negativo) a partir de fezes, urina, alimentos, água... 84 42

MacConkey Cultura mista!!!!!! 1. Lactose 2. Lactose + Sais biliares e cristal violeta inibem Gram-positivas Meio seletivo e diferencial 85 Ágar Manitol Hipertônico Peptona...10 Extrato de carne...1 NaCl...75 Manitol...10 Vermelho de fenol...0,025 Ágar...12 Nitrogênio e carbono Inibidor de algumas Gram+ e das Gram - carboidrato Indicador de ph Meio Seletivo e Diferencial 86 43

Ágar Manitol Hipertônico Manitol - Indicador Vermelho de fenol!!! Manitol + A degradação do manitol está relacionada com a patogenicidade, indicativo da presença de Staphylococcus aureus. Crescem apenas bactérias que suportam grande concentração de sal! 87 E.M.B. (Eosina Azul de metileno) Para isolamento de Enterobactérias (Gram negativo) Corantes inibem Gram-positivo Brilho verde metálico Escherichia coli??? Bactérias produtoras de ácidos fortes formam brilho verde metálico causado pela precipitação do corante nas colônias: SUGESTIVO de E. coli!!! Meio seletivo e diferencial 88 44

E.M.B. (Eosina Azul de metileno) Para isolamento de Enterobactérias (Gram negativo) Corantes inibem Gram-positivo Colônias pardo rósea Produtora de ácido fraco Ex: Enterobacter sp Meio seletivo e diferencial 89 Meio Mueller Hinton Pseudomonas aeruginosa Pigmento verde natural Meio EMB Escherichia coli Brilho verde metálico somente no meio EMB! Serratia marcescens Pigmento vermelho natural!! 90 45

Momento I Aprendendo Microbiologia com Poema e Poesia By Ilana Camargo http://www.icej.org.br/?p=372 Encontro com uma Drag queen verde! Será que vai me notar? Se isso não ocorrer, não vou chorar, nem tampouco esporular! Sou mesófilo e sempre estou com você. No seu calor me sinto bem. Vou crescer, você vai ver!! Pode até me cortar o oxigênio, como sou anaeróbio facultativo, vou continuar a crescer, Oh! Gênio! Porém, se no meu meio jogar sal, me inibirá e te deixarei... Não sou halófilo, afinal! Se você quiser me ver, me semeie em EMB e vou aparecer. Fermento lactose e ácido forte pode ser observado. Assim, como uma Drag queen verde, por todos posso ser notado. Sou bacilo Gram Negativo. Meu nome é Escherichia coli, e nosso encontro pode ser divertido! 92 46

De volta à aula... Rico X Enriquecimento Rico: é o meio que é suplementado com sangue, soro, suplementos vitamínicos e extrato de levedura para isolar microrganismos exigentes. Ex: ágar Mueller Hinton suplementado com 5% de sangue de carneiro e ágar chocolate Meio de enriquecimento: Incrementa o crescimento de certas espécies bacterianas ao mesmo tempo que inibe o desenvolvimento de microrganismos que não sejam de interesse. Ex.: Caldo GN e Caldo selenito. 94 47

Ágar Mueller Hinton suplementado com sangue de carneiro a 5%. Meio rico Permite o crescimento da maioria das bactérias Colônia Hemólise 95 Meios de Cultura Seletivo: Favorece o crescimento do microrganismo de interesse e impede o crescimento de outros. Ex.: Ágar sulfeto de bismuto para isolamento de Salmonella typhi a partir das fezes. Meios Diferencial: Permite a fácil identificação da colônia da bactéria de interesse, dentre as colônias de outras bactérias crescidas no meio. Ex.: Meio ágar sangue para detectar a presença de Streptococcus pyogenes (forma-se um halo claro em torno da colônia pela lise das hemáceas) de Enriquecimento: Semelhante ao seletivo, mas suplementado por nutrientes especiais, com a característica de aumentar o número da bactéria de interesse tornando-a detectável. 96 48