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BACTÉRIA Bacteriologia Archaea: são organismos procariotos * Termófitas: Vulcões, Gêiseres * Halófitas: lagos ácidos e alta concentração sal * Metanogênicas: pântanos ou tubo digestório produzindo meta Bactérias: Enorme grupo de procariotos. Representadas pelos organismos patogênicos ao homem e bactérias encontradas nas águas, solos, ambientes em geral. São microrganismos simples; * Unicelulares; * Procariontes: Sem membrana nuclear; Sem Mitocôndria; Sem Complexo de Golgi; Sem Retículo endoplasmático. Morfologia Bacteriana As bactérias de importância médica são caracterizadas morfologicamente por: · Tamanho · Forma · Arranjo Tamanho A maioria varia entre Diâmetro: 0,2 µm a 2 µm Comprimento: 2 a 5 μm. Forma • Esférica: Cocos Redondos, ovais, alongados ou achatados em uma das extremidades; • Cilíndrica: Bacilos Forma de bastão - longos ou delgados, pequenos ou grossos, extremidade reta, ou arredondada. • Espiral: Tem formato espiral e possuem uma ou mais curvaturas Arranjo · Cocos Durante a reprodução, as células podem ficar ligadas umas às outras. Formando: Diplococos. ex. Neisseria Estreptococo. ex. Streptococcus Tétrades. ex. Tetracoccus Sarcinas. ex. Sarcina ventriculi Estafilococos. ex. Staphilococcus · Bacilos Dividem ao longo do eixo curto; Formando: Bacilo único. ex. Salmonella Diplobacilos. ex. Moraxella Estreptobacilos. ex. Streptobacillus Cocobacilos. ex. Brucella · Espiral Vibriões - bastões curvos; Ex. Vibrio cholerae Espirilo: helicoidal e rígido – como saca-rolhas; Movimentação – flagelo. Ex. Spirillum Espiroquetas: helicoidal e flexível Movimentação – filamentos axiais Ex. Leptospira A forma bacteriana é determinada pela hereditariedade . Geneticamente são, a maioria, monomórficas – única forma. Condições ambientais podem alterar sua forma, dificultando a identificação. Existem bactérias pleomórficas – apresentam várias formas. A célula bacteriana Discutiremos seus componentes de acordo com a seguinte organização: *Estrutura externa à parede celular: · Glicocálice · Flagelos; · Filamentos axiais · Fímbrias e os · pili * Parede celular * Membrana plasmática * Citoplasma Estrutura Bacteriana Glicocálice Substância secretada na superfície de algumas células procariotas; Glicocálice = revestimento de açúcar; Polímero viscoso e gelatinoso, composto por polissacarídeos, polipeptídeos ou ambos; Quando organizada e aderida à parede da célula - Cápsula; Quando não está organizada e nem aderida à parede celular - camada limosa; Função: · *Proteção contra a fagocitose pelas células do hospedeiro; · *Proteção contra desidratação; · *Viscosidade inibe o movimento dos nutrientes para fora da célula; · *Aderência ao substrato Streptococcus mutans – causa cárie dentária – adesão do Glicocálice à superfície do dente. · *Virulência bacteriana. Bactérias encapsuladas mais virulentas que as não encapsuladas Ex. Streptococcus pneumoniae – causa pneumonia só quando estão protegidas com acápsula. Flagelos Flagelos = longos apêndices filamentosos – presentes em algumas bactérias. Função = · propulsão bacteriana – movimento rotatório; · Composto por proteína flagelina. · Ancorados na superfície celular; · 3 porções básicas: Filamento / Gancho / Corpo Basal. Movimentos = Taxia Quimiotaxia – resposta estímulo químico. Fototaxia – resposta ao estímulo da luz. Filamentos axiais Estrutura de movimento; exclusivo das Espiroquetas São feixes de fibrilas; Originam-se na extremidade celular, sob uma bainha, e fazem espiral em torno da célula. Fímbrias e Pilli Bactérias gram-negativas contêm apêndices semelhantes a pelos; Mais curtos, retos e finos que os flagelos; Constituído por subunidades proteicas - pilina; Fímbrias e Pilli tem funções diferentes: Fímbrias – ocorre no polo da célula bacteriana ou distribuídas em toda a superfície da célula; Função – Adesão – umas às outras ou ao hospedeiro Neisseria gonorrhoeae - colonização membrana mucosa Pili Mais longos que as fímbrias e apenas um ou dois por célula; Função Motilidade Celular e Reprodução = Transferência de grandes fragmentos de cromossomo bacteriano; Parede celular A parede celular é uma estrutura complexa e semirrígida que dá forma à bactéria. A principal função - prevenir a ruptura das células bacterianas quando a pressão da água dentro da célula é maior que fora dela. Então fornece: Rigidez, Resistência e Proteção. · Clinicamente, a parede celular é importante, pois contribui para a capacidade de algumas espécies causarem doenças e também por ser o local de ação de alguns antibióticos. · A composição química da parede celular é usada para diferenciar os principais tipos de bactérias. · Composta de uma rede macromolecular, denominada peptideoglicano (também conhecida como mureína) · Peptideoglicano – formado – múltiplas cadeias polissacarídicas ligadas por pequenas cadeias peptídicas. Parede celular das bactérias Gram-Positivas: *muitas camadas de peptidioglicano – estrutura rígida e espessa. *espaço periplasmático – entre a parede e a membrana – ácido lipoteicóico. *Ácidos teicóicos: *ácido lipoteicóico (ligado a membrana plasmática) e *ácido teicóico (ligado ao peptidioglicano). Função dos ácidos teicóicos: · *regular o movimento dos cátions para dentro e para fora da célula. · *Papel crescimento celular – evitando a lise celular · *Fornece especificidade antigênica da parede (identificação) Parede celular das bactérias Gram-Negativas: *Uma camada fina ou poucas camadas de peptidioglicano; e *Uma Membrana externa *NÃO CONTÊM ÁCIDOS TEICÓICOS *são mais suscetíveis ao rompimento mecânico. Paredes Celulares Atípicas Certos procariotos não possuem parede e nem material da parede. Gênero Mycoplasma Menores bactérias – suas membranas plasmáticas possuem lipídeos chamados esteróis que as protegem da lise celular Outras são acidorresistentes Essas bactérias possuem alta concentração de lipídeo céreo hidrofóbico (60%) - ácido micólico que se localiza externo a fina camada de peptioglicano. Impedindo a entrada de corantes Gram Gênero: Mycobacterium e algumas espécies de Nocardia Membrana Plasmática Reveste o citoplasma é uma bicamada lipídica com proteínas integrais periféricas (modelo mosaico fluido); Não contém esteróides (exceção os micoplasmas) Podem ser destruídas com alcoóis e polimixinas. As células procariotas não possuem qualquer organela ligada à membrana. Função: *Permeabilidade; *Produção de energia; *Transporte de energia; -Passivo -Ativo -translocação Citoplasma *Componente líquido dentro da membrana plasmática; Constituído por: · *Água, · *moléculas orgânicas e inorgânicas, · *DNA, · *Ribossomos, · *Inclusões e · *Proteínas do citoesqueleto (mas não ocorre fluxo citoplasmático. · *Nucleóide – contém o DNA do cromossomo bacteriano; · *Ribossomo – 70S – constituído por rRNA e proteínas; - Ocorre a síntese proteica, que pode ser inibida por alguns antibióticos; · *Inclusões - depósito de reservas (enxofre, polifosfatos, polímeros de carbono ou minerais; Endósporo Estrutura de repouso – sobrevivência condições ambientais adversas. Bactérias gram-positivas (Clostridium e Bacillus) Altamente resistente Podem permanecer dormentes até as condições ambientais se tornem favoráveis. Visualizando o invisível Uma vez que os microrganismos são transparentes, é frequente o uso de corantes para melhor visualização da forma e do tipo de arranjo. Os métodos de coloração mais empregados em bacteriologia médica são de Gram e de ZiehlNeelsen. Método de Gram Christian Gram - desenvolveu o método de coloração que passou a ter o seu nome e que permite dividir as bactérias em dois grandes grupos: Gram-positivos e Gram-negativos. O método consiste: no tratamento sucessivo de um esfregaço bacteriano, fixado pelo calor, com os seguintes reagentes: cristal violeta, lugol, álcool e fucsina. DIFERENÇA ENTRE BACTÉRIA GRAM-POSITIVA E GRAMNEGATIVA A princípio, há diferentes grausde permeabilidade na parede dos microrganismos Gram-positivos e Gram-negativos. As bactérias Gram-positivas retém o cristal violeta devido à presença de uma espessa camada de peptidoglicano em suas paredes celulares, apresentando-se na cor roxa. Exemplos de bactérias Gram - positivas · Bacillus, · Enterococcus, · Lactobacillus, · Staphylococcus, · Streptococcus. Bactérias Gram-negativas Possuem uma parede de peptidoglicano mais fina que não retém o cristal violeta durante o processo de descoloração e recebem a cor vermelha no processo de coloração final. Exemplos de bactérias Gram-negativas · Escherichia, · Klebsiella (Superbactéria), · Enterobacter, · Serratia (infecção hospitalar), · Proteus Nutrição · Micro-organismos têm uma diversidade grande de estratégias bioenergéticas. · Conseguem usar diferentes compostos químicos para geração de energia. *compostos inorgânicos *compostos orgânicos e *podem usar a Luz como fonte de energia. · O processo de oxidação dos compostos orgânicos ou inorgânicos e a fotossíntese geram elétrons que são usados para a geração da força próton motiva por intermédio da ATPase. *Catabolismo – geração de energia *Anabolismo – consumo de energia · Compostos químicos que os organismos utilizam para manter a vida, · Muitos nutrientes são fonte de energia; · As bactérias absorvem pequenas moléculas como aminoácidos, oligossacarídeos e pequenos peptídeos através da parede celular. Fontes de energia e Carbono De acordo com a fonte de carbono e de energia que utilizam as bactérias podem ser classificadas em: *Relativo a Fonte de Energia: - Fototrófico (luz como fonte de energia) - Quimiotrófico (Substancias químicas como fonte de energia) *Relativo a Fonte de Carbono: - Autotrófico (CO2 como fonte de carbono) - Heterotrófico (Compostos orgânicos diferentes de CO2) Formas obtenção de energia · Respiração · Aeróbica · Respiração · Anaeróbica · Fermentação Crescimento O crescimento de uma população é o aumento de células. Os microrganismos em crescimento estão, na verdade, aumentando o seu número e se acumulando em colônias. COLÔNIAS - grupos de células (visualização sem utilização de microscópio) Os fatores necessários para o crescimento pode ser dividido em fatores físicos e químicos. *Físicos - · Temperatura · PH · Pressão · osmótica · Oxigênio *Químicos · Crescimento · Carbono · Oxigênio · Nitrogênio · Elemento-Traço · Enxofre · Fatores · Orgânicos · Fósforo A maioria das bactérias crescem melhor em PH próximo da neutralidade (6,5 e 7,5) Fatores de Crescimento Compostos orgânicos requeridos em pequenas quantidades e somente algumas bactérias não podem sintetizá-los. Muitos microrganismos são capazes de sintetizá-los Meios de cultura Material nutriente preparado para o crescimento de microrganismos em laboratório. Crescimento bacteriano Mutações As mutações introduzem alterações nesse processo – levando ao ganho ou à perda de funções.