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Bactérias

 Danila S. O. Coqueiro
 Mestranda PPG em Biotecnologia
 (Estágio de docência)
Bactérias


            Caracterização geral


 Procariontes;
                                           Eletromicrofia eletrônica
 Unicelulares;                            de uma colônia bacteriana



 Dimensões => 1 a 3,5 µm de comprimento por 0,5 a 0,7 µm
de diâmetro;

 Formas => Cocos, bacilos e espirilos (fitopatogênicas
comumente bacilos)

 Motilidade => Móveis ou imóveis. Movimento ondulatório,
rotatório e principalmente através dos flagelos.
Bactérias


   Caracterização geral

                   Membrana plasmática
      Citoplasma                Parede celular
                   Mesossomo           Cápsula
Ribossomos
                                                      Fímbrias




                                         Plasmídeos

 Flagelo                          DNA
Bactérias


Caracterização geral
                       Forma
Bactérias


                  Caracterização geral
                                            Flagelos




  átrica

                   monótrica                                        Perítrica
                                        lofótrica
 Clavibacter       Xanthomonas         Pseudomonas             Erwinia

Taxonomia
Movimento flagelar => proteínas do periplasma
Quimiotactismo => atração e repulsão por determinadas substâncias
Bactérias


               Caracterização geral


 Endósporo => célula de repouso
    Responsável   pela   resistência da
   bactéria em ambientes desfavoráveis;

    Resistência   ao   calor    e   ao
   dessecamento;
Bactérias

Estrutura e função da célula bacteriana

                                              Cápsula
 Envolvem a parede celular

 Exopolissacarídeos-EPS (mais comum) ou peptídeos simples;

 Não essencial à vida;

 Possíveis funções biológicas:
    Aderência;
    Proteção;
    Reconhecimento bactéria-planta;
    Resistência a fagocitose;
    Toxina;
    Virulência.
Bactérias

Estrutura e função da célula bacteriana

                              Cápsula
Bactérias

Estrutura e função da célula bacteriana

                              Cápsula




  Ralstonia
solanacearum
     X
  Tomate
Bactérias

Estrutura e função da célula bacteriana

                                  Cápsula


        E. amylovora x Macieira
Bactérias

Estrutura e função da célula bacteriana

                              Cápsula
Bactérias

Estrutura e função da célula bacteriana

                                                   Parede celular

 Representa 20-35% do peso seco da célula;

 Peptideoglicano => único composto                macromolecular,
mucocomplexo, responsável pela rigidez;
    N-acetilglicosamina e ácido N-acetilmurâmico e cadeias curtas de
   aminoácidos;

    Preservação da forma e conferir resistência mecânica.

 Gram - => Peptideoglicanos, lipopolissacarídeos e proteínas

 Gram + => várias camadas de peptideoglicanas.
Bactérias

Estrutura e função da célula bacteriana

                                       Parede celular Gram +/-

                                                 Camada espessa     de
                                                 peptideoglicano




                                                 Membrana plasmática




    Esquema de parte da parede celular e da membrana
             plasmática de bactéria Gram +
Bactérias

Estrutura e função da célula bacteriana

                                                  Parede celular Gram +/-

                    Fosfolipídios                        Camada lipoprotéica




                                                                                 Parede celular
                                    Lipopolissacarídeo
                                                         externa, espessa
         Proteína




                                                     Camada de peptideoglicano



Lipoproteínas

                                                           Membrana plasmática

      Esquema de parte da parede celular e da
      membrana plasmática de bactéria Gram -
Bactérias

Estrutura e função da célula bacteriana

                      Parede celular Gram +/-
Bactérias

Estrutura e função da célula bacteriana

                                            Parede celular Gram +/-
 Coloração de Gram (Médico Hans Christioan Joachin Gram)

                                                Esfregaço bacteriano

                                                            fixado pelo calor


                                             Cristal violeta (Corante
                                             primário) e lugol (Fixador)



     Gram +                Gram -                 Etanol-acetona



                                                     Fucsina básica
                                                  (Corante secundário)
Bactérias

Estrutura e função da célula bacteriana

                                       Membrana plasmática
 Semipermeável, seletiva => controla entrada e saída de
nutrientes e produtos de excreção;

 Constituída, pricipalmente, de proteínas, lipídios,
Bactérias

Estrutura e função da célula bacteriana

                                          Região citoplasmática

 Ribossomos      =>    Síntese     de
proteínas;

 Materiais de reserva => Fonte de
carbono e energia (glicogênio e
amido), ácido hidroxibutirico, fosfato;

 Mesossomo => Geração de energia

 Material    genético   =>    Sem
membrana, único cromossomo circular;
Plasmídeos.
Bactérias

      Reprodução  fissão binária
                            Multiplicação


    Parede celular
                     Duplicação do DNA
Membrana
plasmática


Molécula de DNA




                                  Separação das células
Bactérias

            Reprodução  transformação
                                                      Recombinação genética

Molécula de DNA circular
                                                       Fragmentos de           Célula bacteriana
                                                        DNA doador


Célula bacteriana               Lise celular                           Fragmentos de DNA
                                                                       ligam-se à superfície da
                                                                       célula receptora.




                                                   O fragmento de DNA é
                                                   incorporado à célula receptora.



                            O fragmento de DNA é integrado
                            ao cromossomo da célula receptora.


      Célula transformada
Bactérias

                   Reprodução  transdução
                                                Recombinação genética


Fago


                                 Integração
                                                    Profago => ciclo lítico




                                                                              DNA do fago
                                                                              com genes da
                                                                                bactéria


       Genes de outra bactéria
         são introduzidos e        O fago infecta
         integrados ao DNA         nova bactéria.
       da bactéria hospedeira.
Bactérias

                   Reprodução  Conjugação

          Plasmídeo   DNA bacteriano

Célula doadora

     Ponte
citoplasmática -
      pilus
Célula receptora




                                         Célula doadora”


                                                Separação
                                                das células


                                         Célula receptora
Bactérias


             Crescimento bacteriano

 A fissão binária origina células em progressão geométrica.


                                     Fase estacionária


                                                  Fase de
                 Fase Lag                         morte

                            Fase exponencial
Bactérias

       Bactérias fitopatogênicas
                                              Identificação

Patogenicidade

 Parâmetro auxiliar para taxonomia;

 Fundamental para identificação de bactérias => chave de
identificação dos seis primeiros gêneros de fitobactérias.

Biologia molecular, fisiologia e bioquímica

 Ácidos nucléicos;

 Composição lipídica e proteica.
Bactérias

        Bactérias fitopatogênicas
                                                       Nomenclatura

Patovar (pv.) => nomenclatura subespecífica

 Bactérias patogênicas a um hospedeiro ou grupo de
hospedeiros.


 X. axonopodis pv. citri (Cancro Cítrico)

Xanthomonas campestris pv. campestris (crucíferas =>podridão negra).
Bactérias

        Bactérias fitopatogênicas

 Penetração => aberturas naturais e ferimentos;

 Multiplicação nos espaços intercelulares ou no tecido
vascular;

    Colonização do tecido vascular => murcha, morte dos
   ponteiros e cancro;

    Espaços intercelulares => manchas, galhas e podridão mole;
Bactérias

Bactérias fitopatogênicas



                    Penetração
                    Multiplicação
                    Sintomas
Classificação
Bactérias

Bactérias fitopatogênicas Pseudomonas


 Bacilo reto;

 Móvel => um a vários flagelos polares;

 Gram -;

 Aeróbio;

 Colônia branca, cinza claro ou creme

 Pode produzir      pigmento    (verde-
fluorescente);

 Contém espécies saprófitas e também
patógenos de animais.
Bactérias

 Bactérias fitopatogênicas Pseudomonas


                                Manchas foliares




P. syringae pv. tomato



                                                   P. syringae pv. pisi




                    P. syringae pv. lachrymans
Bactérias

Bactérias fitopatogênicas Xanthomonas


 Bacilo reto;

 Móvel => único flagelo polar;

 Gram -;

 Aeróbio;

 Colônia amarela;

 Pigmento xanthomonadina
Bactérias

Bactérias fitopatogênicas Xanthomonas



                                Manchas foliares
                                Cancros



  X. vesicatoria




X. campestris pv. vesicatoria                 X. campestris pv. citri
Bactérias

Bactérias fitopatogênicas Agrobacterium


 Bacilo reto;

 Móvel => um ou seis flagelos;

 Gram -;

 Colônia branca/bege clara;

 Doença associada a um plasmídeo;
Bactérias

Bactérias fitopatogênicas Agrobacterium




  Tumores
                                  Raiz em
                                  cabeleira
Bactérias

    Bactérias fitopatogênicas Erwinia


 Bacilo reto;

 Móvel;

 Gram -;

 Anaeróbio facultativo;

 Colônia branca ou amarela;




                  BDA          NA
Bactérias

    Bactérias fitopatogênicas Erwinia

Pectinolíticas => solo

                         Podridões mole
                         Murchas
                         Morte dos ponteiros




     E. carotovora

                                               E. amylovora
Bactérias

Bactérias fitopatogênicas Ralstonia
            solanacearum


                      Murchas
Bactérias

Bactérias fitopatogênicas Ralstonia
            solanacearum
Bactérias

 Bactérias fitopatogênicas Clavibacter


 Bacilo com várias formas;

 Imóvel;

 Gram +;

 Aeróbio;

 Não flageladas
Bactérias

   Bactérias fitopatogênicas Clavibacter


                              Cancros
                              Morte dos ponteiros
                              Murchas
                              Lesões foliares




C. michiganensis pv michiganensis
Bactérias

     Bactérias fitopatogênicas Xylella


 Bacilo reto;

 Imóvel;

 Gram -;

 Aeróbio;

 Colônia: lisa e rugosa;

 Não cresce em meios de cultura
comumente utilizados => exigência
nutricional;

 Habitante do xilema.
Bactérias

      Bactérias fitopatogênicas Xylella




Clorose variegada do citros (Xylella fastidiosa)
Bactérias

Bactérias fitopatogênicas  Streptomyces


 Micelial;

 Imóvel;

 Gram +;
Bactérias

Bactérias fitopatogênicas  Streptomyces




          S. scabies
Bactérias

            Fitoplasma  spiroplasma


 Não possui parede celular => sem peptideoglicano

 Formas variadas;

 Imóvel;

 Algumas espécies:

    Deslizamento em superfícies úmidas;

    Rotatório => forma helicoidal
Bactérias

       Fitoplasma  spiroplasma


S. citri
Bactérias

Bactérias fitopatogênicas  HR




       HR +          HR -
Bactérias

Bactérias fitopatogênicas  Isolamento


 Formação de colônias individualizas em meio de cultura;

 Coletar material com infecção recente;

 Tecido com     aspecto   de   anasarca   (tecido   infiltrado)
translúcido;
Aula prática  Bactérias fitopatogênicas
Bactérias

Aula prática  Bactérias fitopatogênicas

                           Procedimento para HR
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Aula bacteriologia

  • 1. Bactérias Danila S. O. Coqueiro Mestranda PPG em Biotecnologia (Estágio de docência)
  • 2. Bactérias Caracterização geral  Procariontes; Eletromicrofia eletrônica  Unicelulares; de uma colônia bacteriana  Dimensões => 1 a 3,5 µm de comprimento por 0,5 a 0,7 µm de diâmetro;  Formas => Cocos, bacilos e espirilos (fitopatogênicas comumente bacilos)  Motilidade => Móveis ou imóveis. Movimento ondulatório, rotatório e principalmente através dos flagelos.
  • 3. Bactérias Caracterização geral Membrana plasmática Citoplasma Parede celular Mesossomo Cápsula Ribossomos Fímbrias Plasmídeos Flagelo DNA
  • 5. Bactérias Caracterização geral Flagelos átrica monótrica Perítrica lofótrica Clavibacter Xanthomonas Pseudomonas Erwinia Taxonomia Movimento flagelar => proteínas do periplasma Quimiotactismo => atração e repulsão por determinadas substâncias
  • 6. Bactérias Caracterização geral  Endósporo => célula de repouso  Responsável pela resistência da bactéria em ambientes desfavoráveis;  Resistência ao calor e ao dessecamento;
  • 7. Bactérias Estrutura e função da célula bacteriana Cápsula  Envolvem a parede celular  Exopolissacarídeos-EPS (mais comum) ou peptídeos simples;  Não essencial à vida;  Possíveis funções biológicas:  Aderência;  Proteção;  Reconhecimento bactéria-planta;  Resistência a fagocitose;  Toxina;  Virulência.
  • 8. Bactérias Estrutura e função da célula bacteriana Cápsula
  • 9. Bactérias Estrutura e função da célula bacteriana Cápsula Ralstonia solanacearum X Tomate
  • 10. Bactérias Estrutura e função da célula bacteriana Cápsula E. amylovora x Macieira
  • 11. Bactérias Estrutura e função da célula bacteriana Cápsula
  • 12. Bactérias Estrutura e função da célula bacteriana Parede celular  Representa 20-35% do peso seco da célula;  Peptideoglicano => único composto macromolecular, mucocomplexo, responsável pela rigidez;  N-acetilglicosamina e ácido N-acetilmurâmico e cadeias curtas de aminoácidos;  Preservação da forma e conferir resistência mecânica.  Gram - => Peptideoglicanos, lipopolissacarídeos e proteínas  Gram + => várias camadas de peptideoglicanas.
  • 13. Bactérias Estrutura e função da célula bacteriana Parede celular Gram +/- Camada espessa de peptideoglicano Membrana plasmática Esquema de parte da parede celular e da membrana plasmática de bactéria Gram +
  • 14. Bactérias Estrutura e função da célula bacteriana Parede celular Gram +/- Fosfolipídios Camada lipoprotéica Parede celular Lipopolissacarídeo externa, espessa Proteína Camada de peptideoglicano Lipoproteínas Membrana plasmática Esquema de parte da parede celular e da membrana plasmática de bactéria Gram -
  • 15. Bactérias Estrutura e função da célula bacteriana Parede celular Gram +/-
  • 16. Bactérias Estrutura e função da célula bacteriana Parede celular Gram +/-  Coloração de Gram (Médico Hans Christioan Joachin Gram) Esfregaço bacteriano fixado pelo calor Cristal violeta (Corante primário) e lugol (Fixador) Gram + Gram - Etanol-acetona Fucsina básica (Corante secundário)
  • 17. Bactérias Estrutura e função da célula bacteriana Membrana plasmática  Semipermeável, seletiva => controla entrada e saída de nutrientes e produtos de excreção;  Constituída, pricipalmente, de proteínas, lipídios,
  • 18. Bactérias Estrutura e função da célula bacteriana Região citoplasmática  Ribossomos => Síntese de proteínas;  Materiais de reserva => Fonte de carbono e energia (glicogênio e amido), ácido hidroxibutirico, fosfato;  Mesossomo => Geração de energia  Material genético => Sem membrana, único cromossomo circular; Plasmídeos.
  • 19. Bactérias Reprodução  fissão binária Multiplicação Parede celular Duplicação do DNA Membrana plasmática Molécula de DNA Separação das células
  • 20. Bactérias Reprodução  transformação Recombinação genética Molécula de DNA circular Fragmentos de Célula bacteriana DNA doador Célula bacteriana Lise celular Fragmentos de DNA ligam-se à superfície da célula receptora. O fragmento de DNA é incorporado à célula receptora. O fragmento de DNA é integrado ao cromossomo da célula receptora. Célula transformada
  • 21. Bactérias Reprodução  transdução Recombinação genética Fago Integração Profago => ciclo lítico DNA do fago com genes da bactéria Genes de outra bactéria são introduzidos e O fago infecta integrados ao DNA nova bactéria. da bactéria hospedeira.
  • 22. Bactérias Reprodução  Conjugação Plasmídeo DNA bacteriano Célula doadora Ponte citoplasmática - pilus Célula receptora Célula doadora” Separação das células Célula receptora
  • 23. Bactérias Crescimento bacteriano  A fissão binária origina células em progressão geométrica. Fase estacionária Fase de Fase Lag morte Fase exponencial
  • 24. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Identificação Patogenicidade  Parâmetro auxiliar para taxonomia;  Fundamental para identificação de bactérias => chave de identificação dos seis primeiros gêneros de fitobactérias. Biologia molecular, fisiologia e bioquímica  Ácidos nucléicos;  Composição lipídica e proteica.
  • 25. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Nomenclatura Patovar (pv.) => nomenclatura subespecífica  Bactérias patogênicas a um hospedeiro ou grupo de hospedeiros. X. axonopodis pv. citri (Cancro Cítrico) Xanthomonas campestris pv. campestris (crucíferas =>podridão negra).
  • 26. Bactérias Bactérias fitopatogênicas  Penetração => aberturas naturais e ferimentos;  Multiplicação nos espaços intercelulares ou no tecido vascular;  Colonização do tecido vascular => murcha, morte dos ponteiros e cancro;  Espaços intercelulares => manchas, galhas e podridão mole;
  • 27. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Penetração Multiplicação Sintomas
  • 29. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Pseudomonas  Bacilo reto;  Móvel => um a vários flagelos polares;  Gram -;  Aeróbio;  Colônia branca, cinza claro ou creme  Pode produzir pigmento (verde- fluorescente);  Contém espécies saprófitas e também patógenos de animais.
  • 30. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Pseudomonas Manchas foliares P. syringae pv. tomato P. syringae pv. pisi P. syringae pv. lachrymans
  • 31. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Xanthomonas  Bacilo reto;  Móvel => único flagelo polar;  Gram -;  Aeróbio;  Colônia amarela;  Pigmento xanthomonadina
  • 32. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Xanthomonas Manchas foliares Cancros X. vesicatoria X. campestris pv. vesicatoria X. campestris pv. citri
  • 33. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Agrobacterium  Bacilo reto;  Móvel => um ou seis flagelos;  Gram -;  Colônia branca/bege clara;  Doença associada a um plasmídeo;
  • 35. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Erwinia  Bacilo reto;  Móvel;  Gram -;  Anaeróbio facultativo;  Colônia branca ou amarela; BDA NA
  • 36. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Erwinia Pectinolíticas => solo Podridões mole Murchas Morte dos ponteiros E. carotovora E. amylovora
  • 39. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Clavibacter  Bacilo com várias formas;  Imóvel;  Gram +;  Aeróbio;  Não flageladas
  • 40. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Clavibacter Cancros Morte dos ponteiros Murchas Lesões foliares C. michiganensis pv michiganensis
  • 41. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Xylella  Bacilo reto;  Imóvel;  Gram -;  Aeróbio;  Colônia: lisa e rugosa;  Não cresce em meios de cultura comumente utilizados => exigência nutricional;  Habitante do xilema.
  • 42. Bactérias Bactérias fitopatogênicas Xylella Clorose variegada do citros (Xylella fastidiosa)
  • 43. Bactérias Bactérias fitopatogênicas  Streptomyces  Micelial;  Imóvel;  Gram +;
  • 45. Bactérias Fitoplasma  spiroplasma  Não possui parede celular => sem peptideoglicano  Formas variadas;  Imóvel;  Algumas espécies:  Deslizamento em superfícies úmidas;  Rotatório => forma helicoidal
  • 46. Bactérias Fitoplasma  spiroplasma S. citri
  • 48. Bactérias Bactérias fitopatogênicas  Isolamento  Formação de colônias individualizas em meio de cultura;  Coletar material com infecção recente;  Tecido com aspecto de anasarca (tecido infiltrado) translúcido;
  • 49. Aula prática  Bactérias fitopatogênicas
  • 50. Bactérias Aula prática  Bactérias fitopatogênicas Procedimento para HR
  • 51. Bactérias Aula prática  Bactérias fitopatogênicas Procedimento para HR