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Morfologia, Constituintes e
Crescimento bacteriano
Bacteriologia Clínica
Agosto 2017
Diferenças entre eucariotos e procariotos
• Eucariotos – “núcleo verdadeiro” - animais, vegetais e
fungos
• Procariotos – “núcleo primitivo” – bactérias e algas
azuis
o Ausência de núcleo verdadeiro – cromossomas dispersos
o Ribossoma menor (70s)
o Membranas circundadas por parede de peptidoglicano
o As bactérias sobrevivem em ambientes hostis
o Se reproduzem sexuada e assexuadamente
• Assexuada – fissão binária ou cissiparidade
Diferenças entre eucariotos e procariotos
• Sexuada – Pili ou fimbria sexual: apêndice relacionado com
a troca de material genético durante a conjugação
bacteriana.
Classificação das bactérias
• São diferenciadas por morfologia:
o Tamanho – 0,3/0,8 µM até 10/25 µM
o Forma
Esférica -
Cocos
Agregados de cocos
diplococos
Classificação das bactérias
• São diferenciadas por morfologia
o Tamanho, forma e coloração
o Serpente –
o Bastonete –
o Filamentoso ramificado –
Estruturas bacterianas
• Externas:
• Flagelos
o Estruturas filamentosas proteicas (flagelinas)que se estendem externamente à
parede celular
• Distribuição dos flagelos:
o Monotríquio
o Anfitriquio
o Lofotriquio
o Peritriquio
Estruturas bacterianas
• Externas:
• Fímbrias
o Estruturas mais curtas que os flagelos – semelhantes a pelos
o Constituidas por pilina
o Tem função de aderência e não motilidade
Estruturas bacterianas
• Externas:
• Pili
o Mais longas que as fimbrias – um ou dois
o Une as bactérias para transferência de DNA de uma bactéria para outra
durante a conjugação bacteriana
Estruturas bacterianas
• Externas:
• Cápsula
o Camada externa à parede celular, de natureza polissacarídica ou
polipeptídica
o Protege a bactéria contra a desidratação
o Permite a fixação da bactéria em diferentes superfícies
o Evita a adsorção de bacteriófagos (vírus)
o Está relacionada à virulência – confere resistência à fagocitose
Estruturas bacterianas
• Externas:
• Parede celular
o Estrutura rígida que recobre a membrana citoplasmática
o Mantem a pressão osmótica – evita o rompimento da bactéria
o Composta por peptidoglicano (mucopeptídeo ou mureína)
• N- acetilglicosamina (NAG)
• Acido N-acetilmurâmico (NAM)
• Tetrapeptídeo
Estruturas bacterianas
• Externas:
• Parede de bactérias Gram positivas
o Possuem uma quantidade maior de peptideoglicano em sua parede celular, o
que torna a parede dessas bactérias mais espessa e rígida do que a das
bactérias Gram negativas.
o Composta de proteínas, lipídeos, peptideoglicano e ácidos teicóicos (cadeias
de polifosfato com resíduos de ribitol e glicerol)
o Essas bactérias são sensíveis à lisozima e sua parede constitui o local de ação
de alguns antibióticos além de apresentar elementos básicos para
identificação sorológica.
o A maioria dos cocos de importância clínica (Staphylococcus, Streptococcus,
Micrococcus, Enterococcus) é Gram positiva, exceto Neisseria,Bordetella etc.
Estruturas bacterianas
• Externas:
• Parede de bactérias Gram negativas
o a parede celular dessas bactérias é menos espessa e mais complexas do que
as Gram positivas por apresentarem uma membrana externa cobrindo a fina
camada de peptídeoglicano.
o A membrana externa é o que distingue as bactérias Gram negativas, servindo
como uma barreira seletiva para a entrada e saída de algumas substâncias da
célula e podendo ainda causar efeitos tóxicos sérios em animais infectados.
o A estrutura da membrana externa é composta por fosfolipídios, lipoproteínas e
lipopolissacarídeos (LPSs).
Estruturas bacterianas
• Externas:
• Parede de bactérias Gram negativas
o Os lipopolissacarídeos estão localizados exclusivamente na camada externa
da membrana, enquanto que os fosfolipídeos estão presentes quase
completamente na camada interna.
o Os LPSs são compostos por três segmentos ligados covalentemente:
• (1) lipídeo A, firmemente embebido na membrana;
• (2) cerne do polisssacarídeo, localizado na superfície da membrana; e
• (3) antígenos O, que são polissacarídeos que se estendem como pêlos a
partir da superfície da membrana em direção ao meio circundante.
o A porção lipídica do LPSs é também conhecida como endotoxina e pode
atuar como um veneno, causando febre, diarréia, destruição das células
vermelhas do sangue e um choque potencialmente fatal.
Estruturas bacterianas
• Externas:
• Membrana citoplasmática
o Tem espessura de 10 mm e separa a parede celular do citoplasma
o É composta principalmente de lipídeos e proteínas, desempenhando
importante papel na permeabilidade seletiva da célula (funciona como uma
barreira osmótica).
o Difere da membrana citoplasmática das células eucarióticas por:
o não apresentar esteróides em sua composição;
o ser sede de numerosas enzimas do metabolismo respiratório (mesmas funções
das cristas mitocondriais);
o controlar a divisão bacteriana através dos mesossomos.
Estruturas bacterianas
• Internas
• Área Citoplasmática:
• - Citoplasma: em qualquer célula, o citoplasma tem em torno de 80% de
água, ácido nucléicos, proteínas, carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos,
compostos de baixo peso molecular e partículas com várias funções. Esse
fluido denso é o sítio de muitas reações químicas.
Estruturas bacterianas
• Internas
Ribossomos: estão presentes em grande número nas células bacterianas
conferindo ao citoplasma aparência granular quando observado ao
microscópio eletrônico. O conjunto de diversos ribossomos, que durante a
síntese protéica está ligado a uma molécula de RNAm recebe o nome de
polissomo.
Estruturas bacterianas
• Internas
Grânulos de reserva: embora as células procarioticas não apresentem
vacúolos, podem acumular substâncias sob a forma de grânulos de reserva,
constituídos de polímeros insolúveis. São comuns polímeros de glicose,
fosfato inorgânico e lipídeos.
Crescimento bacteriano
Crescimento Bacteriano
I. Divisão bacteriana
- Processo coordenado produzindo duas células-filha iguais.
1. Condições necessárias:
- quantidade suficiente de metabólitos para síntese de componentes bacterianos
(principalmente nucleotídeos para a síntese de DNA);
- ocorrência da cascata de eventos reguladores – síntese de proteínas-chaves e RNA.
1. Replicação dos cromossomas
- Início: na membrana;
- cada cromossoma-filho é fixado a uma diferente parte da membrana;
- com o crescimento da membrana celular, os cromossomas-filhos são separados;
- inicia-se assim o processo de divisão celular por formação de um septo;
- podem ocorrer novos eventos de iniciação antes da conclusão da replicação
cromossômica e divisão celular.
- depleção de metabólitos (inanição) ou aparecimento de subprodutos
tóxicos (p. ex. etanol) produzem:
- alarmônios químicos - induz o metabolismo da célula
a parar, fazendo com que o desenvolvimento e o crescimento cessem
(alarme + hormônio);
- prosseguem os processos degradativos;
- síntese de DNA continua até a formação de todos os
cromossomas iniciados;
- ribossomas são recuperados para precursores de
desoxirribonucleotídeos;
- peptidoglicano e as proteínas são degradados para
metabólitos;
- ocorre contração da célula.
- formação do septo pode ser iniciada, porém pode não ocorrer a
divisão celular: células morrem.
- mecanismos de divisão podem diferir dependendo da espécie da
bactéria.
1. Ciclo de crescimento bacteriano
- crescimento de uma cultura bacteriana pode ocorrer num sistema fechado ou num sistema
aberto.
- sistema fechado: não ocorre renovação dos nutrientes e as substâncias tóxicas
acumulam-se no meio;
- sistema aberto: ocorre renovação dos nutrientes e as substâncias tóxicas são
dispersadas.
Sistema fechado apresenta quatro fases diferentes:
a) Fase de latência: geralmente, o crescimento bacteriano não se inicia logo após a cultura
num novo meio, notando-se esta fase inicial sem grandes diferenças ao nível do
crescimento.
 Esta fase pode ter várias explicações, como diferenças de condições entre a cultura
inicial e a nova;
 células que sofreram danos anteriormente e necessitam de um tempo para recuperar;
 inoculação de uma cultura antiga;
 síntese dos componentes celulares necessários para a divisão celular.
1. Ciclo de crescimento bacteriano
- crescimento de uma cultura bacteriana pode ocorrer num sistema fechado ou
num sistema aberto.
- sistema fechado: não ocorre renovação dos nutrientes e as substâncias
tóxicas acumulam-se no meio;
- sistema aberto: ocorre renovação dos nutrientes e as substâncias tóxicas são
dispersadas.
a) Fase exponencial:
 todas as células entram em divisão celular durante um período de tempo que
é dependente da quantidade de nutrientes presentes no meio.
 nesta fase, as células estão no seu melhor estado de desenvolvimento, sendo
este o momento preterível para a realização de ensaios científicos.
 taxa de crescimento é afetada pelas condições de cultura e também pelas
características genéticas dos microrganismos.
1. Ciclo de crescimento bacteriano
- crescimento de uma cultura bacteriana pode ocorrer num sistema fechado ou num sistema
aberto.
- sistema fechado: não ocorre renovação dos nutrientes e as substâncias tóxicas
acumulam-se no meio;
- sistema aberto: ocorre renovação dos nutrientes e as substâncias tóxicas são
dispersadas.
a) Fase estacionária:
 depois da fase de crescimento exponencial, pode ocorrer a depleção de um dos
nutrientes essenciais ao crescimento celular ou a acumulação de um produto de
metabolismo que impeça o crescimento.
 as bactérias cessam o seu crescimento, entrando numa fase estacionária, durante a qual
a taxa de crescimento é nula.
a) Fase de declínio ou de morte celular:
 caso a cultura bacteriana continue após a fase anterior, as células vão acabar por morrer,
podendo inclusive ocorrer lise celular.
 morte celular ocorre a uma velocidade muito menor do que o crescimento bacteriano.
Sistema aberto (ou contínuo):
a) ocorre a renovação constante de nutrientes e a remoção de
produtos do metabolismo.
b) entrada do novo meio dá-se a uma taxa igual à saída de
meio de cultura usado com microrganismos.
c) este tipo de cultura é habitualmente realizado num
quimiostato*, no qual a densidade celular e a taxa de
crescimento podem ser controladas, através da taxa de
diluição (que corresponde à taxa de saída de meio de
cultura e de entrada de novo meio) ou da restrição de um
nutriente essencial.

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Bacteriologia Clínica E morfologia, Constituintes e o Crescimento Bacteriano

  • 1. Morfologia, Constituintes e Crescimento bacteriano Bacteriologia Clínica Agosto 2017
  • 2. Diferenças entre eucariotos e procariotos • Eucariotos – “núcleo verdadeiro” - animais, vegetais e fungos • Procariotos – “núcleo primitivo” – bactérias e algas azuis o Ausência de núcleo verdadeiro – cromossomas dispersos o Ribossoma menor (70s) o Membranas circundadas por parede de peptidoglicano o As bactérias sobrevivem em ambientes hostis o Se reproduzem sexuada e assexuadamente • Assexuada – fissão binária ou cissiparidade
  • 3. Diferenças entre eucariotos e procariotos • Sexuada – Pili ou fimbria sexual: apêndice relacionado com a troca de material genético durante a conjugação bacteriana.
  • 4.
  • 5. Classificação das bactérias • São diferenciadas por morfologia: o Tamanho – 0,3/0,8 µM até 10/25 µM o Forma Esférica - Cocos Agregados de cocos diplococos
  • 6. Classificação das bactérias • São diferenciadas por morfologia o Tamanho, forma e coloração o Serpente – o Bastonete – o Filamentoso ramificado –
  • 7. Estruturas bacterianas • Externas: • Flagelos o Estruturas filamentosas proteicas (flagelinas)que se estendem externamente à parede celular • Distribuição dos flagelos: o Monotríquio o Anfitriquio o Lofotriquio o Peritriquio
  • 8.
  • 9. Estruturas bacterianas • Externas: • Fímbrias o Estruturas mais curtas que os flagelos – semelhantes a pelos o Constituidas por pilina o Tem função de aderência e não motilidade
  • 10. Estruturas bacterianas • Externas: • Pili o Mais longas que as fimbrias – um ou dois o Une as bactérias para transferência de DNA de uma bactéria para outra durante a conjugação bacteriana
  • 11. Estruturas bacterianas • Externas: • Cápsula o Camada externa à parede celular, de natureza polissacarídica ou polipeptídica o Protege a bactéria contra a desidratação o Permite a fixação da bactéria em diferentes superfícies o Evita a adsorção de bacteriófagos (vírus) o Está relacionada à virulência – confere resistência à fagocitose
  • 12. Estruturas bacterianas • Externas: • Parede celular o Estrutura rígida que recobre a membrana citoplasmática o Mantem a pressão osmótica – evita o rompimento da bactéria o Composta por peptidoglicano (mucopeptídeo ou mureína) • N- acetilglicosamina (NAG) • Acido N-acetilmurâmico (NAM) • Tetrapeptídeo
  • 13. Estruturas bacterianas • Externas: • Parede de bactérias Gram positivas o Possuem uma quantidade maior de peptideoglicano em sua parede celular, o que torna a parede dessas bactérias mais espessa e rígida do que a das bactérias Gram negativas. o Composta de proteínas, lipídeos, peptideoglicano e ácidos teicóicos (cadeias de polifosfato com resíduos de ribitol e glicerol) o Essas bactérias são sensíveis à lisozima e sua parede constitui o local de ação de alguns antibióticos além de apresentar elementos básicos para identificação sorológica. o A maioria dos cocos de importância clínica (Staphylococcus, Streptococcus, Micrococcus, Enterococcus) é Gram positiva, exceto Neisseria,Bordetella etc.
  • 14.
  • 15. Estruturas bacterianas • Externas: • Parede de bactérias Gram negativas o a parede celular dessas bactérias é menos espessa e mais complexas do que as Gram positivas por apresentarem uma membrana externa cobrindo a fina camada de peptídeoglicano. o A membrana externa é o que distingue as bactérias Gram negativas, servindo como uma barreira seletiva para a entrada e saída de algumas substâncias da célula e podendo ainda causar efeitos tóxicos sérios em animais infectados. o A estrutura da membrana externa é composta por fosfolipídios, lipoproteínas e lipopolissacarídeos (LPSs).
  • 16. Estruturas bacterianas • Externas: • Parede de bactérias Gram negativas o Os lipopolissacarídeos estão localizados exclusivamente na camada externa da membrana, enquanto que os fosfolipídeos estão presentes quase completamente na camada interna. o Os LPSs são compostos por três segmentos ligados covalentemente: • (1) lipídeo A, firmemente embebido na membrana; • (2) cerne do polisssacarídeo, localizado na superfície da membrana; e • (3) antígenos O, que são polissacarídeos que se estendem como pêlos a partir da superfície da membrana em direção ao meio circundante. o A porção lipídica do LPSs é também conhecida como endotoxina e pode atuar como um veneno, causando febre, diarréia, destruição das células vermelhas do sangue e um choque potencialmente fatal.
  • 17.
  • 18. Estruturas bacterianas • Externas: • Membrana citoplasmática o Tem espessura de 10 mm e separa a parede celular do citoplasma o É composta principalmente de lipídeos e proteínas, desempenhando importante papel na permeabilidade seletiva da célula (funciona como uma barreira osmótica). o Difere da membrana citoplasmática das células eucarióticas por: o não apresentar esteróides em sua composição; o ser sede de numerosas enzimas do metabolismo respiratório (mesmas funções das cristas mitocondriais); o controlar a divisão bacteriana através dos mesossomos.
  • 19. Estruturas bacterianas • Internas • Área Citoplasmática: • - Citoplasma: em qualquer célula, o citoplasma tem em torno de 80% de água, ácido nucléicos, proteínas, carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos, compostos de baixo peso molecular e partículas com várias funções. Esse fluido denso é o sítio de muitas reações químicas.
  • 20. Estruturas bacterianas • Internas Ribossomos: estão presentes em grande número nas células bacterianas conferindo ao citoplasma aparência granular quando observado ao microscópio eletrônico. O conjunto de diversos ribossomos, que durante a síntese protéica está ligado a uma molécula de RNAm recebe o nome de polissomo.
  • 21. Estruturas bacterianas • Internas Grânulos de reserva: embora as células procarioticas não apresentem vacúolos, podem acumular substâncias sob a forma de grânulos de reserva, constituídos de polímeros insolúveis. São comuns polímeros de glicose, fosfato inorgânico e lipídeos.
  • 23. Crescimento Bacteriano I. Divisão bacteriana - Processo coordenado produzindo duas células-filha iguais. 1. Condições necessárias: - quantidade suficiente de metabólitos para síntese de componentes bacterianos (principalmente nucleotídeos para a síntese de DNA); - ocorrência da cascata de eventos reguladores – síntese de proteínas-chaves e RNA.
  • 24. 1. Replicação dos cromossomas - Início: na membrana; - cada cromossoma-filho é fixado a uma diferente parte da membrana; - com o crescimento da membrana celular, os cromossomas-filhos são separados; - inicia-se assim o processo de divisão celular por formação de um septo; - podem ocorrer novos eventos de iniciação antes da conclusão da replicação cromossômica e divisão celular. - depleção de metabólitos (inanição) ou aparecimento de subprodutos tóxicos (p. ex. etanol) produzem: - alarmônios químicos - induz o metabolismo da célula a parar, fazendo com que o desenvolvimento e o crescimento cessem (alarme + hormônio); - prosseguem os processos degradativos; - síntese de DNA continua até a formação de todos os cromossomas iniciados; - ribossomas são recuperados para precursores de desoxirribonucleotídeos; - peptidoglicano e as proteínas são degradados para metabólitos; - ocorre contração da célula. - formação do septo pode ser iniciada, porém pode não ocorrer a divisão celular: células morrem. - mecanismos de divisão podem diferir dependendo da espécie da bactéria.
  • 25. 1. Ciclo de crescimento bacteriano - crescimento de uma cultura bacteriana pode ocorrer num sistema fechado ou num sistema aberto. - sistema fechado: não ocorre renovação dos nutrientes e as substâncias tóxicas acumulam-se no meio; - sistema aberto: ocorre renovação dos nutrientes e as substâncias tóxicas são dispersadas. Sistema fechado apresenta quatro fases diferentes: a) Fase de latência: geralmente, o crescimento bacteriano não se inicia logo após a cultura num novo meio, notando-se esta fase inicial sem grandes diferenças ao nível do crescimento.  Esta fase pode ter várias explicações, como diferenças de condições entre a cultura inicial e a nova;  células que sofreram danos anteriormente e necessitam de um tempo para recuperar;  inoculação de uma cultura antiga;  síntese dos componentes celulares necessários para a divisão celular.
  • 26. 1. Ciclo de crescimento bacteriano - crescimento de uma cultura bacteriana pode ocorrer num sistema fechado ou num sistema aberto. - sistema fechado: não ocorre renovação dos nutrientes e as substâncias tóxicas acumulam-se no meio; - sistema aberto: ocorre renovação dos nutrientes e as substâncias tóxicas são dispersadas. a) Fase exponencial:  todas as células entram em divisão celular durante um período de tempo que é dependente da quantidade de nutrientes presentes no meio.  nesta fase, as células estão no seu melhor estado de desenvolvimento, sendo este o momento preterível para a realização de ensaios científicos.  taxa de crescimento é afetada pelas condições de cultura e também pelas características genéticas dos microrganismos.
  • 27. 1. Ciclo de crescimento bacteriano - crescimento de uma cultura bacteriana pode ocorrer num sistema fechado ou num sistema aberto. - sistema fechado: não ocorre renovação dos nutrientes e as substâncias tóxicas acumulam-se no meio; - sistema aberto: ocorre renovação dos nutrientes e as substâncias tóxicas são dispersadas. a) Fase estacionária:  depois da fase de crescimento exponencial, pode ocorrer a depleção de um dos nutrientes essenciais ao crescimento celular ou a acumulação de um produto de metabolismo que impeça o crescimento.  as bactérias cessam o seu crescimento, entrando numa fase estacionária, durante a qual a taxa de crescimento é nula. a) Fase de declínio ou de morte celular:  caso a cultura bacteriana continue após a fase anterior, as células vão acabar por morrer, podendo inclusive ocorrer lise celular.  morte celular ocorre a uma velocidade muito menor do que o crescimento bacteriano.
  • 28.
  • 29. Sistema aberto (ou contínuo): a) ocorre a renovação constante de nutrientes e a remoção de produtos do metabolismo. b) entrada do novo meio dá-se a uma taxa igual à saída de meio de cultura usado com microrganismos. c) este tipo de cultura é habitualmente realizado num quimiostato*, no qual a densidade celular e a taxa de crescimento podem ser controladas, através da taxa de diluição (que corresponde à taxa de saída de meio de cultura e de entrada de novo meio) ou da restrição de um nutriente essencial.