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Estrutura e função da célula procariótica. Introdução Origem da célula procariótica: 3,7 bilhões de anos.

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Apresentação em tema: "Estrutura e função da célula procariótica. Introdução Origem da célula procariótica: 3,7 bilhões de anos."— Transcrição da apresentação:

1 Estrutura e função da célula procariótica

2 Introdução Origem da célula procariótica: 3,7 bilhões de anos

3 Com base em comparações de sequências das regiões intergênicas 16S – 23S do DNA ribossômico: Três Domínios (Super-reinos) (Woese, 1977)

4 Estudos subsequentes mostraram que cada domínio está associado a uma série de fenótipos, alguns desses únicos para cada domínio

5 Célula procariótica x eucariótica

6 Tamanho da célula procariótica Unidade de medida: m (micrômetro) Tamanho variável: 0,1- 0,2 50 m Thiomargarita namibiensis: 0,7 mm! (1999) Escherichia coli: 1 x 3 m

7 Tamanho comparativo dos microrganismos

8 Procariotos são pequenos, permitindo que: - Nutrientes e dejetos sejam transportados para dentro e fora da célula via membrana citoplasmática. A velocidade desse transporte determina a velocidade metabólica: - Quanto menor o tamanho, maior é o potencial de crescimento - Interação mais intensa com o meio ambiente.

9 Morfologia dos procariotos: formas comuns Cocos (Neisseria) Bacilos (Halobacterium/Salmonella) Vibrião (Bdellovibrio) Espirilo Espiroqueta (Leptospira) Pedunculada (Rhodomicrobium) Cianobactérias Micélio (Streptomyces)

10 Planos de divisão – definirão os arranjos

11 Morfologia dos procariotos: arranjos Estreptococo: Gênero Streptococcus Estáfilococo: Gênero Staphylococcus Coco: Gênero Methanococcus Sarcina: Gênero Methanosarcina Tétrade: Gênero Deinococcus Diplococo: Gênero Neisseria

12 Estrutura da célula procariótica Parede celular A concentração de solutos dissolvidos gera alta pressão interna (pressão de turgor). (E. coli 2 atm) - A parede celular é responsável pela contenção dessa pressão - Envoltório rígido, responsável também pela forma da célula

13 Domínio Bacteria a)componente principal: peptideoglicano (>100 tipos) - açúcares aminados: N-acetilglicosamina Ácido N-acetilmurâmico - aminoácidos

14 b) De acordo com suas respostas à coloração de Gram, as bactérias se dividem em 2 grupos: ( Dinamarquês Christian Gram, 1853) Gram negativas: 10 % de peptideoglicano (1-2 camadas) 2-3 nm Gram positivas: 90 % da parede formados de peptideoglicano (até 20 camadas) nm

15 A coloração de Gram Gram negativa Gram positiva Fixação Cristal violeta Tratamento com lugol Álcool - acetona Corante de contraste safranina

16 c) Membrana externa de bactérias Gram negativas (camada LPS). Camada dupla, composta de: fosfolipídeos proteínas lipídeos polissacarídeos lipoproteínas Maior rigidez à parede celular Seus componentes são tóxicos quando injetados em animais Participa do processo de nutrição formando canais de passagem

17 Domínio Archaea * paredes de composição variável * sem peptideoglicano * Caráter Gram + e Gram - a) Metanogênicas * pseudopeptidoglicano * polissacarídeos b) Halofílicas * Halococcus: polissacarídeo sulfatado * Halobacterium: glicoproteínas com cargas negativas c) Outras metanogênicas Methanococcus e Methanospirillum: proteínas d) Hipertermofílicas: * Sulfolobus: glicoproteínas (paredes estáveis em detergente em ebulição!!) * Pyrodictium: glicoproteínas (113ºC) Estrutura da célula procariótica

18 Pseudopeptidoglicano presente em algumas Archaea metanogênicas Peptidoglicano de Bacteria

19 Estrutura da célula procariótica Membrana plasmática * barreira física, vital para a células * espessura aproximada de 8 nm

20 Composição química da membrana Domínio Bacteria: composição estável * bicamada composta de: - fosfolipídeos (glicerol + ácidos graxos + Pi: ligações éster) - proteínas transmembranares - hopanóides ( esteróis, resistência) em algumas espécies Domínio Archaea: composição variável * lipídeos: únicos na natureza ligações éter entre o glicerol e hidrocarbonetos (isopreno) podendo existir: - glicerol diéter - glicerol tetraéter - mista

21 Comparação entre os lipídeos de Bacteria e Archaea

22 Estrutura da célula procariótica Material genético Molécula única de DNA circular, intensamente dobrada, podendo expandir-se até 1 mm (bactéria típica mede poucos m) * não associado com histonas * tamanho do genoma variável: E. coli: 4,7 Mb Mycoplasma genitalium: 0,58 Mb * bactérias em crescimento podem conter várias cópias * haplóides: apenas uma cópia de cada gene.

23 Estrutura do DNA em procariotos DNA de Escherichia coli

24 Estrutura da célula procariótica Ribossomos Bactérias e árqueas têm ribossomos semelhantes (70S), mas diferentes na composição protéica * Subunidades: 50S + 30S (RNA e proteínas) * até por célula

25 Estrutura da célula procariótica Flagelos * apêndices longos e finos( 20 nm) * helicoidais * distribuídos em número variável * proteína: flagelina * estrutura: - corpo basal (motor) - gancho - filamento - O movimento de rotação é transmitido a partir do motor prótons para cada rotação - velocidade variável (até rpm) - A célula desloca-se com até 60 comprimentos celulares/s (guepardo: 25 comprimentos/s)

26 Resposta comportamental: Quimiotaxia

27 Pili e fímbrias * fímbrias: adesão (várias unidades/célula) * pili: mais longos (geralmente 1 unidade/célula) - conjugação - adesão em bactérias patogênicas * composição: proteínas Estrutura da célula procariótica

28 Cápsula (glicocálix) * composição: glicoproteínas e/ou polissacarídeos * função: - adesão - proteção contra dessecamento e fagocitose Estrutura da célula procariótica

29 Inclusões citoplasmáticas Reserva de energia e de blocos estruturais: * poli- -hidroxibutirato, amido e outros * polifosfatos (grânulos metacromáticos) * enxofre * magnetita (Fe 3 O 4 ) (bactérias magnéticas usam para orientação) Magnetobulus multicellularis (UFRJ) Estrutura da célula procariótica

30 Vesículas de gás - procariotos aquáticos fotossintetizantes: ex. Cianobactérias - ajuste vertical na coluna de água para regiões de luz ótima para a fotossíntese - poucas ou até centenas por célula - proteínas hidrofóbicas Estrutura da célula procariótica

31 Endósporos ( estruturas de resistência) Encontrados em algumas Gram positivas: - Bacillus - Clostridium - Sporosarcina - Sporolactobacillus 10 % do peso seco é ácido dipicolínico (exclusivo de esporos): estabilização do DNA. Resistentes ao calor, radiações, ácidos, desinfetantes, lisozima Estrutura da célula procariótica

32 Clorossomas Presentes e bactérias fotossintetizantes Ex: bactérias sulfurosas verdes Estrutura da célula procariótica


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