Introdução Morfologia Citologia bacteriana.

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1 Introdução Morfologia Citologia bacteriana

2 Introdução à Microbiologia
Micro – pequeno, minúsculo Bio – vida, organismo Logia – tratado, estudo “Ciência que estuda os microrganismos invisíveis ao olho nu ” Bactérias – Fungos – Protozoários – Algas - Vírus

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4 Os micróbios em nossas vidas
Malefícios: Infecções, doenças graves, comida estragada Benefícios: Manutenção do equilíbrio ecológico na Terra, para humanos e animais: digestão e síntese de vitaminas comercial: síntese de produtos químicos, acetona, álcoois, enzimas, ácidos orgânicos indústrias de alimentos: queijos, vinhos, pães, iogurtes engenharia genética – DNA recombinante: insulina, vacinas, hormônio do crescimento, interferon

5 Histórico Antoni van Leeuwenhoek 1674 comerciante holandês –
Passatempo polir lentes Microscópio de uma única lente Observou e desenhou os organismos – “animálculos” Royal Society of London bactérias e protozoários Bases da microbiologia Antoni van Leeuwenhoek

6 O microscópio Antoni van Leeuwenhoek

7 Nomenclatura dos Organismos - Taxonomia
Carl von Linnaeus – 1735 Sistema binominal e latinizado Gênero – primeiro nome e inicia-se com letra maiúscula espécie – segundo nome com letra minúscula

8 Nomenclatura e classificação dos Organismos - Taxonomia
Taxonomia (grego) = arranjo ordenado Objetivo - Classificar um organismo vivo de acordo com características similares - Estabelecer a relação entre grupos e diferenciá-los - Propiciar a comunicação efetiva entre bacteriologistas e profissionais

9 Nomenclatura dos Organismos - Taxonomia
Itálico, ou quando escrito = grifado Ex: Homo sapiens ou Homo sapiens Candida albicans ou Candida albicans abreviado : H. sapiens ou H. sapiens C. albicans ou C. albicans Subespécie - trinômio: Treponema pallidum subespécie pallidum = sífilis Salmonella enterica subespécie arizonae = salmonelose

10 Classificação dos organismos
Bactéria (do latim, bakteria, sing. Bacterium) Christian Gottfried Ehrenberg -1828 Organismo unicelular – procarionte – (grego = pré-núcleo) 1978, Carl Woese – sistema de classificação com base na organização celular: Eubacteria, Archaea, Eukarya

11 Classificação dos organismos

12 Nomenclatura dos Organismos - Taxonomia
Regras para designação de nomes estabelecido pelo: Comitê Internacional de Bacteriologia Sistemática Bergey´s Manual of Systematic Bacteriology A hierarquia taxonômica Domínio Reino Filo/divisão Classe Ordem Família Gênero Está contido em espécie

13 Características das Células Bacterianas
Tamanho 1 metro (m) - unidade padrão de medida 1 decímetro (dm) ,1 = 10-1m 1 centímetro (cm) ,01 = 10-2m 1 milímetro (mm) ,001 = 10-3m 1 micrômetro (µm) , = 10-6m 1 nanômetro (nm) , = 10-9m 1 angström (Å) , = 10-10m Tamanho varia de 0,2 a 2,0 µm x 2 a 8 µm Ex: Chlamydia spp : 0,2 µm , Epulopiscium fishelsoni: 600 µm

14 Tamanho relativo de organismos e moléculas

15 Tamanho relativo entre células Eucariótica e Procariótica

16 Morfologia bacteriana
Cocos: células esféricas ou ovaladas

17 Morfologia bacteriana
Bacilos: células cilíndricas alongadas – bastonetes

18 Morfologia bacteriana
Espirilos - Espiroquetas filamentos longos espiralados: saca-rolhas movimento ondulante Treponema e Borrelia

19 Morfologia bacteriana
Vibriões: Víbrios - bastonete curvo ou forma de vírgulas

20 Cocos quanto ao arranjo
Dependendo do plano e número de divisões, as células podem ficar unidas umas às outras Ex:. a) em cadeia: estreptococos b) aos pares: diplococos c) grupos de quatro: tétrades d) unidos em forma de cubo com oito bactérias: sarcinas e) vários planos: cacho – estafilococos

21 Cocos quanto ao arranjo
Dividem-se e ficam ligados formando uma de cadeia ou fileira Ex: Estreptococos

22 Cocos quanto ao arranjo
Dividem-se e ficam ligados aos pares = Diplococos Ex: Pneumococo

23 Cocos quanto ao arranjo
Dividem-se em dois planos e permanecem em grupos de quatro = Tétrades Ex:

24 Cocos quanto ao arranjo
Dividem-se em três planos permanecem com oito bactérias Ex: Sarcinas

25 Cocos quanto ao arranjo
Dividem-se em vários planos permanecendo agrupados formando cachos Ex: Estafilococos

26 Bacilos quanto ao arranjo
Os bacilos se dividem ao longo de seu eixo curto Bacilo único Diplobacilo Estreptobacilo Estreptobacilos Diplobacilos

27 Componentes de uma célula procariótica

28 Estruturas internas à parede celular
Cromossomo = nucleóide Única molécula circular longa de DNA de fita dupla aderido à membrana citoplasmática Ausência de cariotéca Ausência de proteína histona Carrega informação genética

29 Cromossomo bacteriano
DNA – E. coli 4 milhões de pares de base 1 mm de comprimento

30 Estruturas internas à parede celular
Plasmídio Pequena molécula de DNA – fita dupla auto-replicantes circulares - 5 a 100 genes não são cruciais à bactéria são extracromossômicos Pode ser retirado das células, inserir o gene de estudo e recolocado na bactéria Vantagens: importante na engenharia genética para transporte de genes, resistência aos antibióticos, tolerância a metais tóxicos, produção de toxina, síntese de enzima. Ex: Escherichia coli – diarréia infantil, e do viajante

31 Estruturas internas à parede celular
Ribossomos Observado pela primeira vez por George E. Palade M.E Síntese protéica Dezenas de milhares – aspecto granulado ao citoplasma Antibióticos fixam-se às subunidades e interferem na síntese protéica

32 Estruturas internas à parede celular
Grânulos de reserva Grânulos de armazenagem, reserva: polissacarídeos, lipídeos, grânulos de enxofre = obtenção de energia Base para identificação: Ex:. grânulos metacromáticos (fosfato inorgânico) se coram em vermelho com corante azul Corynebacterium diphtheriae

33 Estruturas internas à parede celular
Citoplasma Constituição – 80% de H2O proteínas, carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos. Espesso, aquoso, semitransparente e elástico Estruturas: DNA, ribossomos e grânulos de reserva Não possui um citoesqueleto

34 Estruturas internas à parede celular
Mesossomos Invaginação da membrana celular ou simples dobras Funções: papel na divisão celular, aderência do cromossomo e enzimas respiratórias, esporulação, ou artefatos. Aumentar superfície membrana

35 Estruturas internas à parede celular
Membrana plasmática Estrutura que reveste o citoplasma - camada dupla de fosfolipídeos (cabeças polares e apolares) e caudas apolares (ácido graxo), proteínas e enzimas Permeabilidade seletiva – Sítio de ação de antimicrobianos, álcoois, compostos de amônio quaternário = desinfetantes causa morte celular. Transporte passivo: difusão simples, facilitada e osmose Transporte ativo: de fora para dentro, gasto de energia ATP Membrana plasmática Estrutura que reveste o citoplasma - camada dupla de fosfolipídeos (cabeças polares e apolares) e caudas apolares (ácido graxo), proteínas e enzimas Permeabilidade seletiva -

36 Membrana plasmática Caudas apolares (ácido graxo)

37 Parede celular Parede celular Confere forma e rigidez às bactérias
Função: prevenir ruptura pela pressão da água dentro para fora. Importância clínica: algumas espécies causam doenças. Composição química da parede = diferenciar grupos bacterianos Gram positivo e Gram negativo

38 Hans Christian Joachim Gram
Médico bacteriologista e farmacologista dinamarquês Berlim observou que bactérias tratadas com diferentes corantes, adquiriam cores diferenciadas. “Método de Gram” Hans Christian Joachim Gram

39 Diferenças entre Gram positivo e Gram negativo
Cristal violeta Lugol Álcool Fucsina Gram + Gram -

40 Parede celular Gram positiva
Microscopia eletrônica 1950 Rede de macromoléculas: peptideoglicano (mureína) - N-acetilglicosamina (NAG) - ácido N-acetilmurâmico (NAM) - ácidos teicóicos (álcool + fosfato) = especificidade antigênica da parede e identificação laboratorial. - ácido lipoteicóico São sensíveis à penicilina Unida por pontes peptídicas e aminoácidos

41 Parede celular Gram positiva

42 Parede celular Gram positivo
Bacilos Gram positivos Cocos Gram positivos

43 Parede celular Gram negativo
Consistem de uma ou algumas camadas de peptídeoglicano Membrana externa: lipoproteínas, lipopolissacarídeos (LPS) e fosfolipídeos. Carga negativa evasão da fagocitose e ação do complemento Barreira para: antibióticos, enzimas digestivas, detergentes, sais biliares e certos corantes. Porinas, formam canais que levam nutrientes – fixação de vírus

44 Parede celular Gram negativo
Porção polissacarídica do LPS é composta por açúcares: - Polissacarídeo O atuam como antígenos - Lipídeo A (endotoxina tóxica) – patogenicidade da célula bacteriana - destruição das hemácias, febre e diarréia Entre as membranas externa e plasmática = espaço periplásmico contendo: enzimas e proteínas de transporte

45 Parede celular Gram negativa

46 Parede celular Gram negativa
Bacilos Gram negativos Cocos Gram negativos

47 Paredes celulares atípicas
Não formam parede celular = pleiomórficas. Filamentos semelhantes a fungos (Myco) Membrana plasmática = esteróis Aeróbios e anaeróbios facultativos Devido ao seu tamanho 0,1 a 0,25 m passam por filtros bacterianos Mycoplasma pneumoniae

48 Estruturas externas à parede celular
Cápsula Glicocálice – polissacarídeo viscoso e gelatinoso Permite adesão a superfícies, impede ressecamento e fornecer nutrientes Proteção contra fagocitose Fator de virulência Antígeno de superfície S. mutans, K. pneumoniae Coloração negativa

49 Cápsula bacteriana

50 Estruturas externas à parede celular
Flagelos Apêndices filamentosos – proteína flagelina atua como antígeno (H) diferenciação de sorovares 50 antígenos H para E. coli Motilidade – rotam para empurrar a bactéria Vantagem: mover-se em direção a um ambiente favorável ou não = taxia

51 Flagelo bacteriano Monotríquio Anfitríquio Lofotríquio Peritríquio

52 Flagelo bacteriano Flagelos peritríquios

53 Endoflagelo bacteriano
Filamentos axiais Similares aos flagelos Enovelam em torno da célula Espiroquetas Movimento de saca-rolhas Treponema, Leptospira, Borrelia

54 Estruturas externas à parede celular
Fímbrias Estruturas semelhantes a pêlos Função: aderência à superfície Variam em números Pili mais longos – um ou dois por célula Transferência de DNA – conjugação bacteriana Ambas: proteína pilina e adesina

55 Estruturas externas à parede celular
Neisseria gonorrhoeae

56 Estruturas externas à parede celular
Conjugação bacteriana Mecanismo pelo qual a informação genética é transferida de uma bactéria para outra mediada por plasmídeo que é replicado e transferido para a célula receptora Célula F- Célula F- Célula F+

57 Endósporos bacterianos
Célula formada no interior de certas bactérias Gram-positivas, em condições adversas do meio, como perdas nutricionais (carbono, nitrogênio e água) São altamente resistentes ao calor, falta de água, e agentes físicos e químicos Importância clínica e indústria de alimentos Esporulação (esporogenese), germinação Ex: bactérias dos gêneros: Clostridium e Bacillus

58 Endósporos bacterianos

59 Endósporos bacterianos
Forma vegetativa Endósporo

60 Dúvidas?