Graduação em BiotecnologiaDisciplina de Biotecnologia Microbiana I
23 de agosto de 2011
Morfologia e citologia bacteriana
CLÁUDIA PINHO [email protected]
MORFOLOGIA BACTERIANA
Diâmetro: 0,2 a 2,0 µm
Comprimento: 2 a 8 µm
Importante: auxilia a
diferenciar as espécies
bacterianas
Tipos morfológicos
fundamentais
células esféricas: cocos
bastonetes retos:
bacilos
espirais: vibrião,
espirilo e espiroqueta
Além das formas
fundamentais...
Células estreladas
Células quadradas e
planas
Algumas pleomórficas
- Rhizobium
Stella
Haloarcula
Formação dos
agrupamentos
planos de divisão
celular
movimentos pós-
divisionais das
células-filhas
COCOS
CITOLOGIA BACTERIANA
Estruturas externas a parede celular
Parede celular
Estruturas internas a parede celular
1. Material genético NÃO está envolvido por membrana
2. Cromossomo circular
3. DNA não associado a histonas
4. Não possuem organelas
5. Paredes celulares contêm peptideoglicano
6. Divisão por FISSÃO BINÁRIA
Características da célula
procariótica
CITOLOGIA BACTERIANA
ESTRUTURAS EXTERNAS A PAREDE
CELULAR
o Glicocálice
o Cápsula
o Flagelos
o Filamentos Axiais
o Fímbrias e Pili
GLICOCÁLICE
(significa revestimento de açúcar)
termo geral utilizado para substâncias que circundam a célula
polímero viscoso e gelatinoso externo a parede celular
estrutura desorganizada e fracamente aderida à parede celular
desempenha papel na aderência
funções: virulência, proteção, adesão superfícies, fonte de
energia...
GLICOCÁLICE X CÁPSULA
CÁPSULA
estrutura organizada e firmemente aderida a parede celular
composta por polissacarídeo, polipeptídeo ou ambos
Bacillus anthracis
Streptococcus pneumoniae
Klebsiella pneumoniae
Streptococcus mutans
GLICOCÁLICE X CÁPSULA
apêndices filiformes
compostos de proteina (flagelina)
envolvidos na locomoção
antigênicos e imunogênicos (antígenos H)
Flagelo significa chicote, são longos apêndices
filamentosos que propelem as bactérias
FLAGELOS
(polar)
(polares múltiplos) (toda a superfície)
(ambas extremidades)
Diferentes tipos de flagelos bacterianos
Flagelos
Constituídos por 3 regiões
1 – Filamento de
proteína (flagelina)
2 – Alça
3 – Corpo Basal
Antígeno H
E. coli O157:H7
FILAMENTOS AXIAIS(estruturas de motilidade exclusivas de leptospiras)
(feixe de fibrilas que fazem uma espiral em torno da célula)
CLASSIFICAM-SE…
fímbrias comuns: aderência das bactérias às células hospedeiras.
pili sexuais: fixação das células doadoras e receptoras da
conjugação bacteriana
muitas bactérias Gram - apresentam apêndices finos (3 a 10
nm)
retos e curtos
pequenas e delgadas (somente visualizadas pela microscopia eletrônica)
1000 ou mais por célula
São de natureza protéica (pilina)
FÍMBRIAS E PILI
1 - ESTRUTURA complexa
semi-rígida
circunda membrana plasmática (frágil)
2 – FUNÇÕES
- responsável pela forma da célula
- protege a célula das variações do meio externo (choque osmótico)
- ponto de ancoragem de flagelos e fímbrias
PAREDE CELULAR
FUNÇÃO: confere rigidez à parede
Ácido N-acetil glicosamina (NAG)
Ácido N-acetil murâmico (NAM)
Gram positivas
Espesso (várias camadas)
Gram negativas
Delgada
Peptoglicano (mureína)
PAREDE CELULAR BACTERIANA
Características
Espessura – 10 a 25 nm (10 a 40 % do peso seco celular)
2 paredes celulares básicas :
petideoglicano + ác. teicóico + ác. lipoproteicóico
peptideoglicano + LPS (lipopolissacarídeo - Lipídio A) +
fosfolipídeos + lipoproteínas + proteínas
Citologia Bacteriana - Parede Celular - Diferenciação bacteriana/
Coloração de Gram – Hans Cristian Gram, 1884
Importância/
ESTRUTURAS INTERNAS A
PAREDE CELULAR
o Membrana Plasmática ou Citoplasmática
o Citoplasma
o Área Nuclear
o Plasmídeos
o Ribossomos
o Inclusões
o Endosporos
1- ESTRUTURA
fosfolipídios
proteínas
(periféricas e integrais)
mesossomas
(invaginações)
permeabilidade seletiva e transporte de solutos
Funções da membrana plasmática
o Permeabilidade seletiva
o Produção de energia - ATP
o Auxilia na divisão celular
o Transporte ativo e passivo de moléculas
CITOPLASMA
COMPOSIÇÃO
o
Citoplasma
• Constituintes
Água – 80%
Enzimas
Carboidratos
Lipídeos
Íons inorgânicos
• Principais
Estruturas
Área Nuclear – DNA
Plasmídeo
Ribossomos
Inclusões
Endosporos
CITOPLASMA
COMPOSIÇÃO DO CITOPLASMA
1- NUCLEÓIDE
composto de DNA (molécula longa, contínua e circular)
não envolto por membrana nuclear e sem histonas
CITOPLASMA
COMPOSIÇÃO DO CITOPLASMA
2-PLASMÍDEOS
Molécula extracromossômica - 50 a 100 genes
Transferência Gênica entre bactérias
Resistência a antibióticos
Ribossomos
proteínas + rRNA
Importância da
diferença entre os
ribossomos de
eucariotos e
procariotos?
4 - INCLUSÕES
depósitos de reserva
células armazenam substâncias quando estas são
abundantes e as utilizam quando estão escassas
ENDOSPOROS
células especializadas (repouso, latência)
altamente resitentes à dessecação, ao calor e agentes químicos
produção de uma única célula vegetativa
1. PROCESSO DE FORMAÇÃO
1.1 Esporulação ou Esporogênese
formacão de endosporos dentro de uma célula mãe
1.2 Germinação
Esporo – célula vegetativa
o Endosporos - esporo dentro do corpo vegetativo
• Bactérias que esporulam : Gram +
Clostridium
Bacillus
Sporolactobacillus
Sporosarcina
Sporohalobacter
Desulfatomoculum
Anaerobacter
Condições da formação de esporos
– falta de nutrientes essenciais
o Endosporo:
• Cerne
• Parede
• Córtex
• Capa
Importância da esporulação nas bactérias...
- Não tem caráter reprodutivo
- Importância do ponto de vista clínico e industrial (alimentos)
- processos de aquecimento matam a célula vegetativa (70°C)
- esporos resistem à fervura por horas
- resistem a processos de aquecimento, congelamento, dessecação, ao
uso de substâncias químicas e a radiação
Clostridium (gangrena, tétano, botulismo, intoxicação alimentar)
Bacillus (carbúnculo (antraz) e intoxicação alimentar)
Cápsula/Glicocálice
Flagelo
Fímbrias
Endosporo
Plasmídeos
Grânulos de reserva
Estruturas não essenciais