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CITOLOGIA
BACTERIANA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
INSTITUTO BIOMÉDICO
DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA E PARASITOLOGIA
BACTERIANA
Profa. Carmen Saramago
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Microscópio eletrônico
CÉLULAEUCARIOTA
CÉLULAPROCARIOTA
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CÉLULAPROCARIOTA
CITOLOGIA BACTERIANA
CÉLULAEUCARIOTA
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ESTRUTURA PROCARIOTAS EUCARIOTAS
MEMBRANA NUCLEAR AUSENTE PRESENTE
CROMOSSOMA ÚNICO,CIRCULAR > DE 1
MITOCÔNDRIAS, RE,LISOSSOMAS, AUSENTES PRESENTES
CITOLOGIA BACTERIANA
LISOSSOMAS, AUSENTES PRESENTESAP. GOLGI
ESTERÓIS NAMEMBRANA CELULAR AUSENTES PRESENTES
RIBOSSOMAS 70 S 80 SDISPERSOS NO LIGADOS AOCITOPLASMA RER
DIVISÃO CELULAR DIVISÃO BINÁRIA MITOSE
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ESTRUTURAS ESSENCIAIS
CITOLOGIA BACTERIANA
ESTRUTURAS ESSENCIAISPAREDE CELULAR
MEMBRANA CELULARMESOSSOMASRIBOSSOMAS
CROMOSSOMA
ESTRUTURAS ACESSÓRIASCÁPSULA
CAMADA LIMOSAFLAGELO
PILI ou FÍMBRIAESPOROS
GRANULOS DE RESERVAPLASMÍDIOS
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Parte 1 : ESTRUTURAS ESSENCIAIS
� PAREDE CELULAR ���� Estrutura rígida que reveste a célula, com espessura entre 10 – 25 nm, sendo indispensável à sua sobrevivência e reprodução.
Funções :- dar forma à célula- proteção osmótica
CITOLOGIA BACTERIANA
- proteção osmótica- permeabilidade não seletiva
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Composição Química :
Componente Básico - Peptideoglicana, Mucopeptídeo ou Mureína
Polímero rígido, formado de :
• Cadeias paralelas de N-Acetilglicosamina (NAG) e Ácido N-Acetilmurâmico (NAM)
� PAREDE CELULAR
Ácido N-Acetilmurâmico (NAM) alternados, ligados por ligação β 1-4
• Cadeias laterais de tetrapeptídeos,
ligadas ao NAM
• Pontes de pentaglicina (Gly5) fazendo a ligação inter-cadeias (bactérias Gram +) ou ligação peptídica cruzada (Gram -)
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Bactérias Gram Positivas
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Bactérias Gram Negativas
Bactérias Gram Negativas
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Componentes Especiais : Bactérias Gram Positivas :
• 60% Peptideoglicana
• Ácidos Teicoico e Lipoteicoico
• Proteínas e Polissacarídeos
Polímeros do glicerol ou do ribitol
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Bactérias Gram Negativas:
• 10% Peptídeoglicana
• Membrana Externa :
Lipoproteína – ligação com o PeptídeoglicanaLipoproteína – ligação com o Peptídeoglicana
Fosfolipídeo – camada mais interna
Lipopolissacarídeo (LPS) – camada mais externa composta por :
Lipídeo A � EndotoxinaCore � polissacarídeoAntígeno O � polissacarídeo filamentoso (Ag O)
Proteínas : Porinas – formam canais de comunicação com o meio externo
Receptores – fazem a ligação com a célula do hospedeiro
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Parede Celular de Bactérias Gram Positivas
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Parede Celular de Bactérias Gram Negativas
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Parede Celular de Bactérias Gram Negativas
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Enzimas que quebram a parede celular :
• Autolisinas – são glicosidades, amilases, peptidases produzidas pelasbactérias e que participam da divisão celular
• Lisozima – presente na lágrima, saliva, colostro, secreção nasal e outrassecreções. Quebra ligação β 1-4 entre NAG e NAM
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� MEMBRANA CELULAR ���� Formada por duas camadas de fosfolipídeos, com proteínas inseridas. Diferencia-se da dos seres Eucariotas por não conter esteróis, sendo uma estrutura fluida, que permite a mobilidade de proteínas (permeases, enzimas respiratórias, enzimas hidrolíticas, etc.).
Funções :• permeabilidade seletiva• reações de obtenção de energia• produção de enzimas celulares
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� MESOSSOMAS ���� São invaginações da membrana celular,formando estruturas tubulares que podem ser : septais ou laterais.
Funções :
• formação do septo na divisão celular• separação dos cromossomas após sua replicação• síntese e secreção de substâncias• respiração celular
SEPTAL
• respiração celular
LATERAL
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� RIBOSSOMAS ���� Compostos por RNA ribossomal (RNAr), existem emgrande número na célula bacteriana. São formados de uma subunidade 30S euma 50S e apresentam Coeficiente de Sedimentação 70S .
Função : síntese de proteínasFunção : síntese de proteínas
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� MATERIAL GENÉTICO ���� Cromossoma formado por fita de DNAdupla hélice, enovelado, disperso no citoplasma.
Função :• armazenar as informações genéticas essenciais da célula
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CITOLOGIA BACTERIANA
ESTRUTURAS ACESSÓRIASCÁPSULA
CAMADA LIMOSAFLAGELO
PILI ou FÍMBRIAESPOROS
GRANULOS DE RESERVAPLASMÍDIOS
Parte 2 : ESTRUTURAS ACESSÓRIAS
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Composição química : Geralmente polissacarídica, podendo mais raramente ser proteica.
Possibilita a diferenciação de sorotipos.
� CÁPSULA ���� Envoltório mais externo do que a PC, presente em algumas bactérias.
Funções :
• Dificultar a fagocitose, facilitando ainvasão do tecido
• É um antígeno (Ag K)
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Exemplos de bactérias capsuladas:
Streptococcus pneumoniae
Neisseria meningitis
Neisseria gonorhoeaeNeisseria gonorhoeae
Klebsiella pneumoniae
Haemophilus influenzae
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� CAMADA LIMOSA ���� Substâncias poliméricas extracelulares (SPE) ( predominantemente polissacarídeos ) frouxamente ligadas à Parede Celular , também chamadas Glicocálice ou “Slime” . Formam estrutura amorfa que pode evoluir para uma matriz altamente organizada, composta por camadas sobrepostas de bactérias, chamada BIOFILME .
Exemplos de bactérias produtoras de biofilme:
Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus
Staphylococcus epidermidis
Streptococcus mutans
Pseudomonas aeruginosa
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BIOFILME
Funções :
• Aderência inespecífica ( superfícies inertes ), facilitando a colonização• Comunicação entre as células bacterianas ( quorum sensing )• Reserva nutritiva• Proteção contra dessecação• Proteção contra resposta imune do hospedeiro• Proteção contra agentes antimicrobianos
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BIOFILME
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BIOFILMES EM DOENÇAS INFECCIOSAS
� Placa dental� Endocardite� Fibrose Cística� Cateter urinário
BIOFILME ���� Comunidade bacteriana aderida a uma superfície
BIOFILMES AMBIENTAIS
� Grandes reservatórios de água� Nódulos na raiz de leguminosas� Tanques de tratamento de esgoto� Caixas de lentes de contato
� Cateter urinário� Implantes
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� FLAGELOS ���� São filamentos delgados e longos que existem na superfície de algumas bactérias. Dependendo do seu número e localização podem ser : monotríquios, lofotríquios, anfitríquios ou peritríquios.
Composição química : Proteína (flagelina)
Função : Motilidade ( taxia )É um antígeno (Ag H)É um antígeno (Ag H)
monotríquio
anfitríquio lofotríquio
peritríquio
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Exemplos de bactérias com flagelo:
Escherichia coli
Salmomella typhi
Proteus mirabilis
Clostridium tetani
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Pode ser de 2 tipos : SOMÁTICA ou SEXUAL (Pili F)
Funções :
• Aderência específica a células do hospedeiro (pili somática)
� PILI ou FÍMBRIA ���� São filamentos mais finos e mais curtos do que os flagelos, não móveis, localizados na superfície de algumas bactérias
Composição química : Proteína (Pilina)
• Aderência específica a células do hospedeiro (pili somática)• Conjugação entre bactérias Gram negativas (pili sexual)
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Exemplos de bactérias com pili somática:
Escherichia coli
Neisseria gonorrhoeae
Neisseria meningitidis
Haemophilus influenzae
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� ESPORO ���� Estrutura formada por alguns bastonetes Gram positivos (Ex: Clostridium, Bacillus) quando expostos a condições adversas.
São formas desidratadas, impermeáveis e sem atividade metabólica.
Função :
• Permitir a sobrevivência da célula bacteriana em condições ambientais adversas tais como temperaturas extremas, dessecação, radiações, presença de O2 , pH tais como temperaturas extremas, dessecação, radiações, presença de O2 , pH extremos, alta osmolaridade, etc.
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Composição do esporo:
• Cromossoma bacteriano• Proteínas essenciais (concentrações mínimas)• Ribossomas• Dipicolinato de cálcio• Envoltórios : Membrana interna
Córtex (duas camadas de peptideoglicano)Membrana externaCapa de proteína (tipo queratina)
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Esporulação (6 a 8 horas)
Germinação ( 90 minutos)Germinação ( 90 minutos)
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BACTÉRIAS ESPORULADAS
Clostridium tetani - TÉTANO
Clostridium perfringens - GANGRENA GASOSAINFECÇÃO INTESTINAL
Clostridium � Bastonetes Gram positivos anaeróbios presentes no intestinode animais e do homem e no solo sob a forma de esporos.
INFECÇÃO INTESTINAL
Clostridium botulinum - BOTULISMO
Bacillus anthracis - PNEUMONIA
Bacillus � Bastonetes Gram positivos aeróbios, presentes no ar.
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ESPORULAÇÃO
Aumento da viabilidade da bactériaou seja,
maior resistência a condições ambientais adversas
CONSEQUÊNCIAS PARA O HOMEM :
� Maior transmissibilidade de doenças. Ex: Tétano, gangrena gasosa
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CONSEQUÊNCIAS PARA O HOMEM :
� Preparo de materiais estéreis
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CONSEQUÊNCIAS PARA O HOMEM :
� Preparo de alimentos em conservas e enlatados. Ex: Botulismo
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� PLASMÍDIOS ���� Material genético extra-cromossomial, de replicação autônoma. Podem existir diferentes plasmídios, ou mesmo várias cópias do mesmo plasmídio em uma bactéria. Podem ser transferidos de uma bactéria para outra, principalmente por conjugação.
Composição química : DNA
Função :• codificar características ADICIONAIS da célula bacteriana tais como: produção de pili F (plasmídio F), resistência a antimicrobianos (plasmídio F), resistência a antimicrobianos (plasmídios R), toxinas, etc.
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� GRANULOS DE RESERVA ���� Granulações intra-citoplasmáticas que contêm material nutricional, estocado sob a forma de grânulos dispersos no citoplasma. Podem ser constituídos de glicogênio, amido ou fosfato.
Funções :
• Reserva nutricional • Reserva energética
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Fim