introdução citologia bacteriana morfologia. introdução à microbiologia micro – pequeno,...

Introdução

Citologia

bacteriana

Morfologia

Introdução à MicrobiologiaIntrodução à Microbiologia

MicroMicro – pequeno, minúsculo– pequeno, minúsculo

Bio Bio – vida, organismo – vida, organismo

Logia Logia – tratado, estudo – tratado, estudo

““Ciência que estuda os microrganismos invisíveis Ciência que estuda os microrganismos invisíveis

ao olho nu ao olho nu ””

Bactérias – Fungos – Protozoários – Algas - VírusBactérias – Fungos – Protozoários – Algas - Vírus

Os micróbios em nossas vidas

• Malefícios:Malefícios: Infecções, doenças graves, comida estragadaInfecções, doenças graves, comida estragada

• BenefíciosBenefícios: :

Manutenção do equilíbrio ecológico na Terra, Manutenção do equilíbrio ecológico na Terra, para humanos e animais: digestão e síntese de vitaminaspara humanos e animais: digestão e síntese de vitaminas comercial: síntese de produtos químicos, acetona, álcoois, comercial: síntese de produtos químicos, acetona, álcoois,

enzimas, ácidos orgânicosenzimas, ácidos orgânicos indústrias de alimentos: queijos, vinhos, pães, iogurtesindústrias de alimentos: queijos, vinhos, pães, iogurtes engenharia genética – DNA recombinante: insulina, vacinas, engenharia genética – DNA recombinante: insulina, vacinas,

hormônio do crescimento, interferonhormônio do crescimento, interferon

HistóricoHistórico

• 1674 comerciante holandês – 1674 comerciante holandês –

Antoni van LeeuwenhoekAntoni van Leeuwenhoek • Passatempo polir lentesPassatempo polir lentes Microscópio de uma única lente Microscópio de uma única lente Observou e desenhou os Observou e desenhou os organismos – “animálculos” organismos – “animálculos” Royal Society of London Royal Society of London bactérias e protozoáriosbactérias e protozoários Bases da microbiologiaBases da microbiologia

Antoni van Antoni van LeeuwenhoekLeeuwenhoek

O microscópio Antoni van LeeuwenhoekO microscópio Antoni van Leeuwenhoek

Nomenclatura dos Organismos - TaxonomiaNomenclatura dos Organismos - Taxonomia

Carl von Linnaeus – 1735Carl von Linnaeus – 1735

Sistema binominal e latinizadoSistema binominal e latinizado

GêneroGênero – primeiro nome e inicia-se – primeiro nome e inicia-se

com letra maiúsculacom letra maiúscula

espécieespécie – segundo nome com letra minúscula – segundo nome com letra minúscula

Nomenclatura e classificação dos Organismos - Nomenclatura e classificação dos Organismos - TaxonomiaTaxonomia

Taxonomia (grego) = arranjo ordenadoTaxonomia (grego) = arranjo ordenado

• ObjetivoObjetivo

- Classificar um organismo vivo de acordo - Classificar um organismo vivo de acordo

com características similarescom características similares

- Estabelecer a relação entre grupos e- Estabelecer a relação entre grupos e

diferenciá-losdiferenciá-los

- Propiciar a comunicação efetiva entre- Propiciar a comunicação efetiva entre

bacteriologistas e profissionaisbacteriologistas e profissionais

ItálicoItálico, ou quando escrito = , ou quando escrito = grifadogrifado

Ex: Ex: Homo sapiens Homo sapiens ou ou HomoHomo sapiens sapiens

Candida albicansCandida albicans ou ou CandidaCandida albicansalbicans

abreviado : abreviado : H. sapiensH. sapiens ou ou HH. . sapienssapiens

CC. . albicansalbicans ou ou CC. . albicansalbicans

- Subespécie - trinômio: Subespécie - trinômio:

- Treponema pallidum Treponema pallidum subespéciesubespécie pallidum = pallidum = sífilissífilis

- Salmonella enterica Salmonella enterica subespécie subespécie arizonae arizonae = salmonelose= salmonelose


Classificação dos organismosClassificação dos organismos

• Bactéria (do latim, bakteria, sing. Bactéria (do latim, bakteria, sing. BacteriumBacterium))

Christian Gottfried Ehrenberg -1828Christian Gottfried Ehrenberg -1828

• Organismo unicelular – procarionte – (grego = pré-núcleo)Organismo unicelular – procarionte – (grego = pré-núcleo)

• 1978, Carl Woese – sistema de classificação com base na 1978, Carl Woese – sistema de classificação com base na organização celular:organização celular:

Eubacteria, Archaea, EukaryaEubacteria, Archaea, Eukarya

Classificação dos organismosClassificação dos organismos


Regras para designação de nomes estabelecido pelo:

Comitê Internacional de Bacteriologia Sistemática

Bergey´s Manual of Systematic Bacteriology

A hierarquia taxonômicaReino

Filo/divisão

Classe

Ordem

Família

Gênero

Domínio

espécieEstá contido em

Características das Células BacterianasCaracterísticas das Células Bacterianas

TamanhoTamanho

11 metro (m) - unidade padrão de medidametro (m) - unidade padrão de medida

1 decímetro (dm) 0,1 = 101 decímetro (dm) 0,1 = 10 -1-1mm 1 centímetro (cm)1 centímetro (cm) 0,01 = 10 0,01 = 10-2-2mm 1 milímetro (mm) 0,001 = 101 milímetro (mm) 0,001 = 10 -3-3mm 1 micrômetro (1 micrômetro (µm) 0,000001 = 10µm) 0,000001 = 10-6-6mm 1 nanômetro (nm) 0,000000001 = 101 nanômetro (nm) 0,000000001 = 10-9-9mm 1 angström (1 angström (Å) 0,0 000000001 = 10Å) 0,0 000000001 = 10-10-10mm Tamanho varia de 0,2 a 2,0 Tamanho varia de 0,2 a 2,0 µm x 2 a 8 µm µm x 2 a 8 µm

Ex: Ex: Chlamydia spp Chlamydia spp :: 0,2 µm , 0,2 µm , Epulopiscium fishelsoniEpulopiscium fishelsoni: 600 µm : 600 µm

Tamanho relativo de organismos e moléculasTamanho relativo de organismos e moléculas

Tamanho relativo entre células Tamanho relativo entre células Eucariótica e ProcarióticaEucariótica e Procariótica

Morfologia bacterianaMorfologia bacteriana

Cocos:Cocos: células esféricas ou ovaladascélulas esféricas ou ovaladas

Bacilos:Bacilos: células cilíndricas alongadas – bastonetescélulas cilíndricas alongadas – bastonetes


EspirilosEspirilos - Espiroquetas filamentos longos espiralados: saca-rolhas- Espiroquetas filamentos longos espiralados: saca-rolhas

movimento ondulante. movimento ondulante. Treponema Treponema e e BorreliaBorrelia


Vibriões:Vibriões: Víbrios - bastonete curvo ou forma de vírgulas


Cocos quanto ao arranjoCocos quanto ao arranjo

Dependendo do plano e número de divisões, as células Dependendo do plano e número de divisões, as células podem ficar unidas umas às outraspodem ficar unidas umas às outras

EEx:. x:. aa) em cadeia: estreptococos) em cadeia: estreptococos

bb) aos pares: diplococos) aos pares: diplococos

cc) grupos de quatro: tétrades) grupos de quatro: tétrades

dd) unidos em forma de cubo) unidos em forma de cubo

com oito bactérias: sarcinascom oito bactérias: sarcinas

ee) vários planos: cacho – estafilococos) vários planos: cacho – estafilococos


Dividem-se e ficam ligados formando uma de cadeia ou fileira

Ex: Estreptococos

Cocos quanto ao arranjo Cocos quanto ao arranjo

Dividem-se e ficam ligados aos pares = Diplococos

Ex: Pneumococo


Dividem-se em dois planos e permanecem em grupos de quatro = Tétrades

Ex:


Dividem-se em três planos permanecem com oito bactérias

Ex: Sarcinas


Dividem-se em vários planos permanecendo agrupados formando cachos

Ex: Estafilococos

EstreptobacilosDiplobacilos

Bacilos quanto ao arranjoBacilos quanto ao arranjo

Os bacilos se dividem ao longo de seu eixo curto Os bacilos se dividem ao longo de seu eixo curto

Bacilo únicoBacilo único Diplobacilo Diplobacilo EstreptobaciloEstreptobacilo

Componentes de uma célula procariótica

CÉLULA PROCARIÓTICA

Estruturas internas à parede celularEstruturas internas à parede celular

CromossomoCromossomo = nucleóide= nucleóide

• Única molécula circular longaÚnica molécula circular longa

de DNA de fita dupla aderido àde DNA de fita dupla aderido à

membrana citoplasmática membrana citoplasmática

• Ausência de cariotéca Ausência de cariotéca

• Ausência de proteína histonaAusência de proteína histona

• Carrega informação genéticaCarrega informação genética

Cromossomo bacterianoCromossomo bacteriano

DNA – E. coli

4 milhões de pares de base

1 mm de comprimento


PlasmídioPlasmídio • Pequena molécula de DNA – fita dupla auto-Pequena molécula de DNA – fita dupla auto-

replicantes circulares - 5 a 100 genesreplicantes circulares - 5 a 100 genes

não são cruciais à bactéria são extracromossômicosnão são cruciais à bactéria são extracromossômicos

Pode ser retirado das células, inserir o genePode ser retirado das células, inserir o gene

de estudo e recolocado na bactériade estudo e recolocado na bactéria

VantagensVantagens:: importante na engenharia genética para transporte de genes, importante na engenharia genética para transporte de genes, resistência aos antibióticos,resistência aos antibióticos, tolerância a metais tóxicos, produção de toxina, síntese de enzima.tolerância a metais tóxicos, produção de toxina, síntese de enzima.Ex: Ex: Escherichia coliEscherichia coli – diarréia infantil, e do viajante – diarréia infantil, e do viajante


Ribossomos Ribossomos

• Observado pela primeira vez por Observado pela primeira vez por George E. Palade 1955 - M.EGeorge E. Palade 1955 - M.E

• Síntese protéicaSíntese protéica• Dezenas de milhares – aspecto Dezenas de milhares – aspecto

granulado ao citoplasmagranulado ao citoplasma• Antibióticos fixam-se às subunidades Antibióticos fixam-se às subunidades

e interferem na síntese protéicae interferem na síntese protéica


• Grânulos de reserva Grânulos de reserva Grânulos de armazenagem, Grânulos de armazenagem,

reserva: polissacarídeos, lipídeos, reserva: polissacarídeos, lipídeos, grânulos de enxofre = obtenção grânulos de enxofre = obtenção de energiade energia

• Base para identificação:Base para identificação: Ex:. grânulos metacromáticos Ex:. grânulos metacromáticos

(fosfato inorgânico) se coram em (fosfato inorgânico) se coram em vermelho com corante azul vermelho com corante azul

Corynebacterium diphtheriaeCorynebacterium diphtheriae


• CitoplasmaCitoplasma

• Constituição – 80% de HConstituição – 80% de H22OO

proteínas, carboidratos, lipídeos, proteínas, carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos.íons inorgânicos.

• Espesso, aquoso, semitransparente Espesso, aquoso, semitransparente e elásticoe elástico

• Estruturas: DNA, ribossomos e Estruturas: DNA, ribossomos e grânulos de reservagrânulos de reserva

• Não possui um citoesqueletoNão possui um citoesqueleto


• Mesossomos Mesossomos

• Invaginação da membrana Invaginação da membrana

celular ou simples dobrascelular ou simples dobras

• Funções: papel na divisão celular, aderência do Funções: papel na divisão celular, aderência do cromossomo e enzimas respiratórias, esporulação, ou cromossomo e enzimas respiratórias, esporulação, ou artefatos.artefatos.

• Aumentar superfície membranaAumentar superfície membrana


• Membrana plasmáticaMembrana plasmática

• Estrutura que reveste o Estrutura que reveste o citoplasma - camada dupla de citoplasma - camada dupla de fosfolipídeos (cabeças polares e fosfolipídeos (cabeças polares e apolares) e caudas apolares apolares) e caudas apolares (ácido graxo), proteínas e (ácido graxo), proteínas e enzimasenzimas

• Permeabilidade seletiva - Permeabilidade seletiva -

• Membrana plasmáticaMembrana plasmática

• Estrutura que reveste o citoplasma - camada dupla de Estrutura que reveste o citoplasma - camada dupla de fosfolipídeos (cabeças polares e apolares) e caudas fosfolipídeos (cabeças polares e apolares) e caudas apolares (ácido graxo), proteínas e enzimasapolares (ácido graxo), proteínas e enzimas

• Permeabilidade seletiva – Permeabilidade seletiva – Sítio de ação de antimicrobianos, álcoois, compostos deSítio de ação de antimicrobianos, álcoois, compostos de amônio quaternário = desinfetantes causa morte celular.amônio quaternário = desinfetantes causa morte celular. Transporte passivo: difusão simples, facilitada e osmoseTransporte passivo: difusão simples, facilitada e osmose Transporte ativo: de fora para dentro, gasto de energia Transporte ativo: de fora para dentro, gasto de energia

ATPATP

Membrana plasmáticaMembrana plasmática

Caudas apolaresCaudas apolares

(ácido graxo)(ácido graxo)

Parede celularParede celular

• Parede celularParede celular

• Confere forma e rigidez às bactériasConfere forma e rigidez às bactérias

• Função: prevenir ruptura pela Função: prevenir ruptura pela pressão da água dentro para fora. pressão da água dentro para fora.

• Importância clínica: algumas Importância clínica: algumas espécies causam doenças.espécies causam doenças.

• Composição química da parede = Composição química da parede = diferenciar grupos bacterianosdiferenciar grupos bacterianos

• Gram positivo e Gram negativoGram positivo e Gram negativo

Hans Christian Joachim Gram Hans Christian Joachim Gram

• Médico bacteriologista e Médico bacteriologista e farmacologista dinamarquêsfarmacologista dinamarquês

• Berlim 1884 - observou que bactérias Berlim 1884 - observou que bactérias tratadas com diferentes corantes, tratadas com diferentes corantes, adquiriam cores diferenciadas.adquiriam cores diferenciadas.

“ “Método de Gram”Método de Gram”Hans Christian Joachim Hans Christian Joachim GramGram

1853-19381853-1938

Diferenças entre Gram positivo e Gram negativo Diferenças entre Gram positivo e Gram negativo

Cristal violeta

Lugol

Álcool

Fucsina

Gram +Gram + Gram -Gram -

Parede celular Gram positivaParede celular Gram positiva

• Microscopia eletrônica 1950Microscopia eletrônica 1950

• Rede de macromoléculas: peptideoglicano (mureína) Rede de macromoléculas: peptideoglicano (mureína)

- - N-acetilglicosamina (NAG) N-acetilglicosamina (NAG)

- - ácido N-acetilmurâmico (NAM) ácido N-acetilmurâmico (NAM)

- ácidos teicóicos- ácidos teicóicos (álcool + fosfato) = especificidade (álcool + fosfato) = especificidade antigênica da parede e identificação laboratorial.antigênica da parede e identificação laboratorial.

- ácido lipoteicóico- ácido lipoteicóico

• São sensíveis à penicilinaSão sensíveis à penicilina

Unida por pontes peptídicas e aminoácidos

Parede celular Gram positivaParede celular Gram positiva

Parede celular Gram positivoParede celular Gram positivo

Bacilos Gram positivosBacilos Gram positivos Cocos Gram positivosCocos Gram positivos

Parede celular Gram negativoParede celular Gram negativo

• Consistem de uma ou algumas camadas de peptídeoglicanoConsistem de uma ou algumas camadas de peptídeoglicano

• Membrana externa: lipoproteínas, lipopolissacarídeos (LPS) e Membrana externa: lipoproteínas, lipopolissacarídeos (LPS) e

fosfolipídeos.fosfolipídeos.

• Carga negativa evasão da fagocitose e ação do complementoCarga negativa evasão da fagocitose e ação do complemento

• Barreira para: antibióticos, enzimas digestivas, detergentes, sais Barreira para: antibióticos, enzimas digestivas, detergentes, sais biliares e certos corantes.biliares e certos corantes.

• Porinas, formam canais que levam nutrientes – fixação de vírusPorinas, formam canais que levam nutrientes – fixação de vírus

Parede celular Gram negativoParede celular Gram negativo

• Porção polissacarídica do LPS é composta por açúcares:Porção polissacarídica do LPS é composta por açúcares:

- - Polissacarídeo OPolissacarídeo O atuam como antígenos atuam como antígenos

- - Lipídeo ALipídeo A (endotoxina tóxica) – patogenicidade da célula (endotoxina tóxica) – patogenicidade da célula bacteriana - destruição das hemácias, febre e diarréiabacteriana - destruição das hemácias, febre e diarréia

• Entre as membranas externa e plasmática = Entre as membranas externa e plasmática = espaço periplásmicoespaço periplásmico contendo: enzimas e proteínas de transportecontendo: enzimas e proteínas de transporte

Parede celular Gram negativaParede celular Gram negativa

Parede celular Gram negativaParede celular Gram negativa

Bacilos Gram negativosBacilos Gram negativos Cocos Gram negativosCocos Gram negativos

Paredes celulares atípicasParedes celulares atípicas

• Não formam parede celular

= pleiomórficas.

• Filamentos semelhantes a fungos (Myco)

• Membrana plasmática = esteróis

• Aeróbios e anaeróbios facultativos

• Devido ao seu tamanho 0,1 a 0,25 m

passam por filtros bacterianos

Mycoplasma pneumoniaeMycoplasma pneumoniae

Estruturas externas à parede celularEstruturas externas à parede celular

• Cápsula Cápsula Glicocálice – polissacarídeo viscoso e Glicocálice – polissacarídeo viscoso e

gelatinosogelatinoso• Permite adesão a superfícies, impede Permite adesão a superfícies, impede ressecamento e fornecer nutrientesressecamento e fornecer nutrientes• Proteção contra fagocitoseProteção contra fagocitose• Fator de virulência Fator de virulência • Antígeno de superfícieAntígeno de superfície• S. mutans, K. pneumoniaeS. mutans, K. pneumoniae• Coloração negativaColoração negativa

Cápsula bacterianaCápsula bacteriana


• FlagelosFlagelos

• Apêndices filamentosos – proteína Apêndices filamentosos – proteína flagelina atua como antígeno (H) flagelina atua como antígeno (H) diferenciação de sorovares diferenciação de sorovares

• 50 antígenos H para 50 antígenos H para E. coliE. coli• Motilidade – rotam para empurrarMotilidade – rotam para empurrar a bactériaa bactéria• Vantagem: mover-se em direção a Vantagem: mover-se em direção a

um ambiente favorável ou não = um ambiente favorável ou não = taxiataxia

Flagelo bacterianoFlagelo bacteriano

Monotríquio

Anfitríquio

Lofotríquio

Peritríquio

Flagelo bacterianoFlagelo bacteriano

Flagelos peritríquios

Endoflagelo bacterianoEndoflagelo bacteriano

• Filamentos axiais Filamentos axiais • Similares aos flagelosSimilares aos flagelos

• Enovelam em torno da célulaEnovelam em torno da célula

• EspiroquetasEspiroquetas

• Movimento de saca-rolhasMovimento de saca-rolhas

• Treponema, Leptospira, BorreliaTreponema, Leptospira, Borrelia


• Fímbrias Fímbrias Estruturas semelhantes a pêlosEstruturas semelhantes a pêlos

Função: aderência à superfícieFunção: aderência à superfície Variam em númerosVariam em números

• Pili Pili mais longos –mais longos – um ou dois por célulaum ou dois por célula• Transferência de DNA – conjugação Transferência de DNA – conjugação bacterianabacteriana• Ambas: proteína pilina e adesinaAmbas: proteína pilina e adesina


Neisseria gonorrhoeae

• Conjugação bacterianaConjugação bacteriana

Mecanismo pelo qual a informação Mecanismo pelo qual a informação

genética é transferida de uma genética é transferida de uma

bactéria para outra mediada por bactéria para outra mediada por

plasmídeo que é replicado eplasmídeo que é replicado e

transferido para a célulatransferido para a célula

receptora receptora Célula F-Célula F-

Célula F+

Célula F-


Endósporos bacterianosEndósporos bacterianos

• Célula formada no interior de certas bactérias Gram-Célula formada no interior de certas bactérias Gram-positivas, em condições adversas do meio, como perdas positivas, em condições adversas do meio, como perdas nutricionais (carbono, nitrogênio e água)nutricionais (carbono, nitrogênio e água)

• São altamente resistentes ao calor, falta de água, e agentes São altamente resistentes ao calor, falta de água, e agentes físicos e químicos físicos e químicos

• Importância clínica e indústria de alimentosImportância clínica e indústria de alimentos• Esporulação (esporogenese), germinaçãoEsporulação (esporogenese), germinação• Ex: bactérias dos gêneros: Ex: bactérias dos gêneros: Clostridium Clostridium e e BacillusBacillus


Forma vegetativa

Endósporo

introdução citologia bacteriana morfologia. introdução à microbiologia micro – pequeno,...

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