Aula citologia 2011 2

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Aula citologia 2011 2

  1. 1. Citologia e Ultraestrutura de Microrganismos Procarióticos Daniela Sales Alviano Microbiologia Geral IMPPG – UFRJ
  2. 2. Céls procarióticas <ul><li>A maioria das bactérias do planeta pertencem ao domínio Bacteria </li></ul>
  3. 3. Céls Procarióticas Citologia Parede celular Membrana citoplasmática Ribossomos Inclusões e grânulos Cápsula Flagelos Pili Nucleóide Endosporos Visão geral:
  4. 4. <ul><ul><li>Coloração de Gram (Hans Gram, 1884) </li></ul></ul><ul><ul><li>Método de Coloração </li></ul></ul><ul><ul><li>Microscopia ótica </li></ul></ul><ul><ul><li>Visualização </li></ul></ul>
  5. 5. <ul><li>Bactérias Gram-positivas </li></ul><ul><li>Retém o corante primário </li></ul><ul><li>Bactérias Gram-negativas </li></ul><ul><li>Não retém o corante primário </li></ul>
  6. 6. Parede Celular
  7. 7. <ul><li>Estrutura semi-rígida encontrada em quase todas as bactérias, exceto em membros do gênero Mycoplasma </li></ul><ul><li>Por ser porosa não tem papel importante no controle da entrada de materiais na célula </li></ul><ul><li>Importância: - Mantêm o formato e protege contra o rompimento (Lise osmótica e mecânica) </li></ul><ul><li>- Ex: Controle de bactérias através de danos a parede (Penicilina e lisozima) Local de ação de antibióticos </li></ul>Parede Celular
  8. 8. <ul><li>Componente principal  Peptideoglicana </li></ul><ul><li>Polímero de cadeia principal de açúcares (derivados da glicose) de moléculas de N -acetilglicosamina ligadas alternadamente com ác N -acetilmurâmico (ligação beta 1,4) </li></ul><ul><li>Cadeias de açúcar ligadas entre si a partir de pontes de tetrapeptídeos entre os ác N-acetil murâmicos que forma uma rede de sustentação ao redor da bactéria </li></ul>Parede Celular
  9. 9. Parede celular de Gram-positiva Parede Celular
  10. 10. Bactérias Gram-Positivas Composição  Peptidoglicana NAG  NAM (60 a 90%)  Pontes de tetrapeptídeos Tetrapeptídeos ligados entre si por ponte de pentaglicina entre os aa L-lisina (sequência de aa do tetrapeptídeo L-ala, glutamina, L-lis e D-ala) * COOH alanina a NH 2 lisina por ponte pentaglicina Parede Celular  1  4
  11. 11. <ul><li>Bactérias Gram + </li></ul><ul><li> Ácido Teicóico </li></ul><ul><li>* polímeros aniônicos </li></ul><ul><li>* carboidratos ligados a ác. murâmico (fosfodiéster) </li></ul><ul><li>  Ácido Lipoteicóico </li></ul><ul><li>* ancorado (glicolipídeo ou fosfatidil glicolipídeo) </li></ul><ul><li> Tem ácidos teicóicos  constituído de carboidratos, PO 4 3- e um álcool (glicerol ou ribitol) </li></ul><ul><li> Polímeros com até 30 unidades, se estende além da parede e até da cápsula </li></ul><ul><li> Por terem carga negativa, podem atuar na regulação de entrada e saída de cátions na célula </li></ul><ul><li> Serve como sítio de ligação para bacteriófagos e antigênico </li></ul>Parede Celular
  12. 12. Parede celular de Gram-negativa Parede Celular Composição  ME + Peptidoglicana + periplasma
  13. 13. Bactérias Gram-Negativas Composição Membrana Externa (LPS, lipoproteínas e fosfolipídios)  Lipopolissacarídio (LPS) - Lipídeo A: ancora LPS a ME (endotoxina) - Core polissacarídico - Antígeno O: porção carboidrato - atuam como antígenos e diferenciadores de bactérias Gram negativas. Parede Celular
  14. 14. LPS <ul><li>Lipopolissacarídeos – Bactérias Gram-negativas </li></ul><ul><li>Efeitos fisiopatológicos do LPS -> o LPS na corrente sanguínea liga-se inicialmente a proteínas circulantes que, a seguir, interage com receptores de macrófagos, monócitos e outras células do sistema reticuloendotelial; </li></ul><ul><li>Clinicamente -> pode-se observar a ocorrência de febre, dilatação dos vasos sanguíneos, leucopenia e hipoglicemia; hipotensao e choque devido à perfusão reduzida de órgãos essenciais. </li></ul>
  15. 15. <ul><li> Proteínas de membrana externa (OMP) – 50% ME (lipoprotns e integrais) </li></ul><ul><li> * Patogenicidade, integridade, barreira seletiva (porinas) </li></ul><ul><li>Lipoproteínas (ME ao peptidoglicana) </li></ul><ul><li>Vesículas de Membrana (MV): só em Gram-negativos </li></ul><ul><ul><li>* ME </li></ul></ul><ul><ul><li>* toxinas, DNA e ptns, sinalização </li></ul></ul><ul><ul><li>* quarto mecanismo de transferência gênica </li></ul></ul>Bactérias Gram-Negativas Parede Celular
  16. 16. <ul><li>Peptidoglicana (10% a 20% PC) (mais suscetíveis ao rompimento mecânico) </li></ul><ul><li>Pontes de tetrapeptídeos  Tetrapeptídeos ligados entre si por ligação peptídica simples entre o ác diaminopimélico e a D-alanina (sequência de aa do tetrapeptídeo L-ala, ác D-glutâmico, ác diaminopimélico e D-ala) </li></ul><ul><li>Espaço Periplasmático (entre MC e ME) </li></ul><ul><ul><li>* oxirredução, regulação osmótica, secreção ptns, quimiorreceptores </li></ul></ul>Bactérias Gram-Negativas Parede Celular  Região entre a membrana plasmática e a externa  Rico em enzimas de degradação e ptns de transporte  área muito ativa do metabolismo bacteriano  A peptiodeoglicana está no espaço periplásmico ligada covalentemente a lipoproteínas da membrana externa
  17. 17. <ul><li>Bactérias Gram - </li></ul><ul><li>Membrana externa </li></ul><ul><li> Possui forte carga negativa  Importante na evasão da fagocitose e da ação do complemento </li></ul><ul><li> Serve de barreira para antibióticos (penicilina), enzimas (lisozima), detergentes, metais pesados, sais biliares e certos corantes. </li></ul><ul><li> Porinas  ptns que formam canais na membrana externa </li></ul>Parede Celular
  18. 18. Arqueas Composição  Peptidoglicana, Glicoproteínas ou Camada S * Pseudopeptidoglicana (N-acetiltalosaminurônico  1  3) Parede Celular Pentapeptídeo Ausência de D-aa
  19. 19. Em Archaea <ul><li>Podem apresentar a pseudopeptideoglicana composta por ác N -acetiltalosaminurônico ao invés de NAM (ligação beta 1,3) e não possui os D-aminoácidos encontrados nas paredes celulares bacterianas </li></ul><ul><li>Podem não apresentar parede, ou ter paredes incomuns constituídas de polissacarídeos, proteínas e glicoptns, mas não por peptideoglicana </li></ul><ul><li>- Ex: Camada S  estrutura protéica ou glicoprotéica de simetria hexagonal  encontrada em Archaea e Bacteria </li></ul>
  20. 20. Coloração de Gram * Coloração de Gram * Composição / retenção Parede Celular Bactérias Gram-negativas
  21. 21. Coloração de Ziehl-Neelsen <ul><li>Bactérias álcool-ácido-resistentes </li></ul><ul><li> Coloração com carbolfucsina resistente a remoção álcool-ácida </li></ul><ul><li> Quando coradas pelo Gram são positivas por causa da espessura da parede celular </li></ul><ul><li> Ex: Mycobacterium  60% da parede constituída por ácidos micólicos (lipídeo) :  permeabilidade </li></ul>Parede Celular
  22. 22. * Principal defesa contra infecções bacterianas na cavidade oral e nos olhos PAREDE CELULAR Atividade contra a Parede Celular Lisozimas Célula sem a parede celular  Gram positiva = Protoplasto Gram negativa = Esferoplasto  1-4 ác. N -acetil murâmico N -acetil glicosamina pentaglicina L-Ala D-Glu D-Ala L-Lis/m-Dap LISOZIMA
  23. 23. Estruturas externas  Estruturas que se estendem além da parede celular e circundam as bactérias
  24. 24. Flagelos <ul><li>Apêndices longos, delgados e helicoidais  responsáveis pelo movimento </li></ul><ul><li>Se estende a partir da membrana plasmática até o exterior da célula </li></ul><ul><li>~50% das bactérias são móveis e geralmente o fazem através de flagelos </li></ul><ul><li>São formados por subunidades de flagelina, apenas a região basal ligada a membrana plasmática não é de flagelina </li></ul><ul><li>Possuem um décimo do diâmetro dos flagelos de céls eucarióticas </li></ul>
  25. 25. Flagelos <ul><li>Disposição dos flagelos: </li></ul><ul><li>1) Monotríquio  01 flagelo polar </li></ul><ul><li>2) Anfitríquio  02 flagelos, um em cada extremidade </li></ul><ul><li>3) Lofotríquio  02 ou mais flagelos em uma ou ambas as extremidades </li></ul><ul><li>4) Peritríquio  flagelos por toda a superfície </li></ul><ul><li>5) Atríquio  não apresenta flagelos </li></ul>Listeria monocytogenes
  26. 26. * Estrutura não-flexível, semi-rígida, helicoidal, ancorada na superfície da célula * Bactérias Gram + e Gram –  Corpo basal, filamento externo espiral (flagelina) e gancho Flagelos Polar Lofotríqueo Peritríqueo
  27. 27. Flagelos <ul><li>Estrutura dos flagelos: </li></ul><ul><li>1) Anel interno  embutido na membrana citoplasmática (01 anel em Gram+ e um par em Gram-) </li></ul><ul><li>2) Anel externo  01 anel na parede em Gram +; 01 anel na parede e 01 anel na membrana externa em Gram - </li></ul><ul><li>3) Haste </li></ul><ul><li>4) Gancho </li></ul><ul><li>5) Filamento </li></ul>
  28. 28. Flagelos <ul><li>Quimiotaxia : </li></ul><ul><li>1) positiva  movimento não aleatório a favor de substâncias do meio </li></ul><ul><li>2) negativa  movimento aleatório contra substâncias do meio </li></ul><ul><li>*Receptores de superfície detectam substâncias do meio atuando como um sinal para resposta da célula  Ex: transdutores de E. coli </li></ul><ul><li>Giram como ganchos em L com gasto de ATP </li></ul><ul><li> no sentido anti-horário vai reto para frente </li></ul><ul><li> no sentido horário gira aleatoriamente </li></ul>
  29. 29. * Quimiotaxia e Sinalização Celular  Estímulo químico  NUTRIENTES  Atraente  Repelente Flagelos
  30. 30. * Magnetotaxia * Fototaxia * Aerotaxia - Bactérias aquáticas - Partículas eletrondensas – Fe - magnetos <ul><li>Bactérias fotossintéticas </li></ul><ul><li>Vacúolos de gás H - flutuação </li></ul>- Bactérias que requerem O 2 Flagelos Outros tipos de taxia:

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