BACTÉRIAS PROF. JOÃO PAULO GURGEL

BACTÉRIAS Organismos unicelulares microscópicos que não possuem núcleo organizado: procariontes. Pertencentes ao ANTIGO Reino Monera: dois grandes grupos: Arqueobactérias ou Archaea  cerca de 20 espécies atuais; Eubactérias ou Bacteria: bactérias; cianobactérias.

BACTÉRIAS - ESTRUTURA Membrana plasmática Citoplasma Parede celular Mesossomo Cápsula Ribossomos Fímbrias Enzimas relacionadas com a respiração, ligadas à face interna da membrana plasmática Plasmídeos DNA associado ao mesossomo Nucleóide Flagelo

ESTRUTURAS (QUASE) SEMPRE PRESENTES Nucleóide (cromossomo): DNA circular não associado a histonas: estabilizado por outras proteínas de natureza básica. Citoplasma: matriz composta por cerca de 70% de água, além dos demais compostos celulares; apresenta um grande concentração de ribossomos e proteínas. Ribossomos: síntese de proteínas. 70 S Membrana plasmática: natureza lipoprotéica; permeabilidade seletiva. Parede celular: composição básica: peptideoglicano: algumas também possuem membrana externa lipídica; ausente em micoplasmas e riquéstsias

ESTRUTURAS SEMPRE PRESENTES Mesossomo: invaginação da membrana plasmática: participação na segregação dos cromossomos durante a divisão, papel respiratório  apresenta enzimas respiratórias associadas à sua face interna, papel na esporulação. Inclusões: polímeros de reserva insolúveis: orgânicos: Glicogênio e amido. inorgânicos: polifosfatos e enxofre.

ESTRUTURAS QUE PODEM OU NÃO ESTAR PRESENTES De acordo com o número e distribuição dos flagelos, as bactérias podem ser classificadas como: atríquias (sem flagelos), monotríquias (um único flagelo) - A, lofotríquias (um tufo de flagelos em uma ou ambas as extremidades) - B, anfitríquias (um flagelo em cada extremidade) - C, peritríquias (apresentando flagelos ao longo de todo o corpo bacteriano) - D. Flagelos: formados por subunidades da proteína flagelina; locomoção

ESTRUTURAS QUE PODEM OU NÃO ESTAR PRESENTES Fímbrias ou pêlos: formadas por subunidades repetitivas da proteína pilina; proteína adesina na extremidade: adesão a superfícies  favorece a colonização; receptores para bacteriófagos, capacidade de conjugação (fímbrias sexuais ou pilus F). Pilus F

ESTRUTURAS QUE PODEM OU NÃO ESTAR PRESENTES Plasmídeos: DNA circular extra-cromossômico, de replicação autônoma: plasmídeos R  resistência a antibióticos; plasmídeos F  capacidade de transferir material genético por conjugação (reprodução sexuada);

ESTRUTURAS QUE PODEM OU NÃO ESTAR PRESENTES Cápsula: material viscoso externo à parede celular: geralmente polissacarídeos, raramente polipeptídeos; natureza heteropolimérica em alguns: adesão a superfícies; proteção contra dessecação; proteção contra a fixação de bacteriófagos; proteção contra a fagocitose pelas células de defesa do corpo: aumento do poder de infecção.

PAREDE CELULAR Espessa, rígida e permeável: envolve e dá forma à célula; permite troca de substâncias entre a célula e o meio. proteção contra determinados agentes físicos e químicos externos: resistência contra choques mecânicos e osmóticos; determinante de especificidade antigênica; responsável pela divisão das bactérias em Gram + e Gram . Protoplastos: bactérias que, mesmo perdendo a parede celular, mantêm suas funções; Esferoplastos: bactérias que, na perda, mantém um pouco da sua PC e, em momento oportuno, reconstituem-na.

PAREDE CELULAR MÉTODO DE GRAM PARA COLORAÇÃO Hans Christian Gram (1884)  desenvolveu método de coloração de bactérias que permitia sua separação em dois grupos distintos: Gram positivas (Gram +)  coloração roxa; Gram negativas (Gram )  coloração vermelha.

PAREDE CELULAR MÉTODO DE GRAM PARA COLORAÇÃO Gram positivas  parede celular espessa (de 20 a 80 nm); aspecto homogêneo, Gram negativas  parede mais delgada (de 9 a 20 nm); aspecto heterogêneo  maior complexidade.

PAREDE CELULAR Composição básica: peptideoglicano  polímero exclusivamente encontrado no domínio Bacteria: N-acetilglicosamina (NAG), ácido N-acetilmurâmico (NAM), Tetrapeptídeo. Organização: esqueleto de NAG e NAM ligações entre os tetrapeptídeos de cadeias adjacentes  enorme rigidez.

PAREDE CELULAR - GRAM  Apenas cerca de 10% da parede corresponde ao peptideoglicano: uma ou duas camadas; restante: membrana externa.

PAREDE CELULAR - GRAM  Membrana Externa: acima do peptideoglicano, contém fosfolipídeos, lipoproteínas, proteínas e lipopolissacarídeos, corresponde a uma segunda bicamada lipídica  semelhante à membrana plasmática

PAREDE CELULAR - GRAM  Membrana Externa: face interna  geralmente rica em pequenas lipoproteínas face externa  rica em lipopolissacarídeos (LPS), inexistentes na membrana plasmática: endotoxina  provocam febre, choque e eventualmente morte, quando injetados em animais,

BACTÉRIAS - FORMAS BÁSICAS Espiraladas ou helicoidais: bastão curvo, em forma de vírgula  vibrião; espiral longa, espessa e rígida  espirilo; espiral longa, fina e flexível  espiroqueta. Esféricas  cocos Cilíndricas (forma de bastão)  bacilos

BACTÉRIAS - FORMAS COLONIAIS Colônias de cocos: diplococos: células se dividem em um único plano e permanecem acopladas, predominantemente aos pares. estreptococos: células se dividem em um único plano e permanecem acopladas, formando uma fileira. estafilococos: células se dividem em três planos, em um padrão irregular, formando cachos de cocos. sarcinas: células se dividem em três planos, em um padrão regular, formando um arranjo cúbico de cocos.

BACTÉRIAS - FORMAS COLONIAIS Colônias de bacilos: diplobacilos: ocorrem aos pares; estreptobacilos: arranjo em fileiras.

REPRODUÇÃO ASSEXUADA Bipartição ou Cissiparidade: um indivíduo divide-se dando origem a outros dois geneticamente idênticos: duplicação do cromossomo: cada novo cromossomo fica associado a um mesossomo e entre eles verifica-se o crescimento da célula; citocinese.

Bipartição ou Cissiparidade Duplicação do DNA Separação das células Parede celular Membrana plasmática Molécula de DNA

REPRODUÇÃO ASSEXUADA Esporulação: formação de endósporos: formas de resistência dos gêneros Bacillus (aeróbia) e Clostridium (anaeróbia): permitem que a célula sobreviva em condições desfavoráveis; resistentes ao calor e ao ressecamento. capazes de permanecer em estado latente por longos períodos e de germinar dando início a nova célula vegetativa.

Conjugação: REPRODUÇÃO SEXUADA passagem de material genético de uma bactéria doadora para uma receptora através de uma ponte citoplasmática formada por fímbrias sexuais (pilus F): reconhecimento e contato entre as células, transferência de DNA plasmidial. associada à presença de plasmídeos F: célula portadora de plasmídeo F  F+, doadora, ou macho; célula desprovida de plasmídeo F  F, receptora, ou fêmea.

REPRODUÇÃO SEXUADA Transdução: mediada por vírus (bacteriófagos ou fagos)  pode ser generalizada (qualquer fragmento de DNA) ou especializada (determinados genes, passados por fagos temperados).

REPRODUÇÃO SEXUADA Transformação: incorporação de DNA na forma livre, geralmente decorrente da lise celular: ocorre quando uma bactéria incorpora moléculas de DNA existentes em seu meio e esta passa a ter novas características.

Classificação quanto a nutrição Decompositoras Parasitas Simbióticas ou mutualísticas Ex: microbiota intestinal, microbiota estomacal dos ruminantes Autótrofas Realizam quimiossíntese ou fotossíntese bacteriana

Proclorófitas Bactérias fotossintetizantes Possuem clorofila a e b Não possuem ficobilinas. Acredita-se que sejam responsáveis por metade de toda a fotossíntese realizada nos oceanos

Cianobactérias Antigamente chamadas de cianofíceas Fotossintetizantes Possuem clorofila a além de ficobilinas azul (ficocianina) e vermelha (ficoeritrina) Pigmentos não presentes em plastos Colonizam ambientes inóspitos Pioneiras Algumas possuem a capacidade de fixar Nitrogênio Heterocisto Algumas formam acinetos estruturas de resistência ao meio Não há reprodução sexuada Podem se partir originando acinetos.

Quimiossíntese

Quimiossíntese Utiliza energia proveniente de reações químicas. Ex.: Bactérias nitrificantes: Nitrosomonas: oxidam a amônia a nitritos e a energia liberada nessa oxidação é utilizada na síntese de matéria orgânica. Nitrobacter: oxidam o nitrito a nitrato e a energia liberada nessa oxidação é utilizada na síntese de matéria orgânica.

Quimiossíntese

Arqueobactérias Metanógenas Produzem metano Anaeróbios estritos Ocorrem em pântanos, esgotos e tratos digestivos de ruminantes

Halófilos extremos Termofílicas Ocorrem em locais de alta salinidade Proliferam-se em temperaturas de 35º C a 50º C Ex.: Ocorrem no Great Salt Lake Termofílicas A maioria metaboliza o enxofre. Proliferam-se em temperaturas entre 70ºC e 150ºC. - Ocorrem em fontes termais, em fendas vulcânicas e no mar Mediterrâneo.

Micoplasmas Dimensões reduzidíssimas Não possuem parede celular Podem ser de vida livre ou parasitas de animais e plantas PPLO Clamídias e Riquétsias Parasitas intracelulares obrigatórios Só se multiplicam no interior de células vivas Clamídias podem formar estruturas semelhantes a esporos Clamídias podem causar tracoma (cegueira), linfogranuloma venéreo, uretrite, ornitose (forma de pneumonia).

The end