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BACTÉRIA

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aula bacterias

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BACTÉRIA

Page 2: aulao BACTÉRIAS
Page 3: aulao BACTÉRIAS

Filos do Domínio Bacteria

Proteobacteria

Gram positivo

Cianobactérias

Planctomyces

Espiroquetas Heterotróficos

Bacterias verdes sulfurosas Autotróficos

Bacterias verdes não-sulfurosas

Chlamydia

Deinococcus

Thermotoga

Aquifex

50 filos atualmente

Page 4: aulao BACTÉRIAS

Filos do Domínio Archaea

Euryarchaeota Quimiotróficas

Crenarchaeota

Page 5: aulao BACTÉRIAS

Características

Procarioto*

Unicelular

Reprodução assexuada

Nutrição por absorção

Metabolismo diversificado (heterotróficas e autotróficas)

Número de cromossomos: 1 ou 2

Page 6: aulao BACTÉRIAS

MORFOLOGIA

BACTERIANA

Page 7: aulao BACTÉRIAS

Tamanho

2 à 8 micrometros (µm)

0,2 à 0,5 µm

Page 8: aulao BACTÉRIAS

Morfologia celular Formas mais comum de bactérias

Page 9: aulao BACTÉRIAS

Arranjo

Arranjo de cocos

Page 10: aulao BACTÉRIAS

Arranjo de bacilos

Arranjo

Page 11: aulao BACTÉRIAS

Estrutura celular de bactérias

Page 12: aulao BACTÉRIAS

ESTRUTURAS

EXTERNAS DA

PAREDE CELULAR

Page 13: aulao BACTÉRIAS

Flagelos - locomoção

Monotríqueo

Lofotríqueo Peritríqueo

Anfitríquio

Page 14: aulao BACTÉRIAS

Estrutura de flagelos bacterianos

Page 15: aulao BACTÉRIAS

Etapas da biossíntese dos flagelos

Page 16: aulao BACTÉRIAS

Flagelos

Taxia- movimento direcionado.

Quimiotaxia

Fototaxia

Aerotaxia

Osmotaxia

Page 17: aulao BACTÉRIAS

FÍMBRIAS - Aderência

Page 18: aulao BACTÉRIAS

Fímbrias- biofilme

Page 19: aulao BACTÉRIAS

PILI - Conjugação

Page 20: aulao BACTÉRIAS

Glicocálice

Função: • Aderência • Reserva nutriente • Proteção- agentes químicos, fagocitose e dessecação

Composição química variável

Polissacarídeo

Proteíca

Ácido poli D- glutâmico

• Cápsula- rígido

• Camada limosa- flexíveis

Page 21: aulao BACTÉRIAS

Streptococcus sp (cárie) Pseudomonas

Page 22: aulao BACTÉRIAS

Parede Celular

Page 23: aulao BACTÉRIAS
Page 24: aulao BACTÉRIAS

Estrutura do Peptideoglicano

Page 25: aulao BACTÉRIAS

Maneira pela qual as unidades de peptídeos e glicanos se associam, originando a camada de peptideoglicano

Page 26: aulao BACTÉRIAS

Estrutura geral de uma parede de bactérias Gram-positivas

Acido teicóico, polímero de unidades repetidas de ribitol

Carga negativa

Page 27: aulao BACTÉRIAS

Parede celular de Gram negativas

Fosfolipídeos + proteínas+ POLISSACARÍDEOS

Parede Celular

endotoxina

Page 28: aulao BACTÉRIAS
Page 29: aulao BACTÉRIAS

ESTRUTURAS

INTERNAS A PAREDE

CELULAR

Page 30: aulao BACTÉRIAS

Membrana citoplasmática

Page 31: aulao BACTÉRIAS

Estrutura da membrana citoplasmática Ausência de esteróis (confere rigidez) e presença de hopanoides

Page 32: aulao BACTÉRIAS

Funções da membrana citoplasmática

Page 33: aulao BACTÉRIAS

Funções da membrana citoplasmática

Page 34: aulao BACTÉRIAS

Permeabilidade da membrana plasmática

Substancia Grau de

permeabilidade

Potencial de difusão

para o interior da

célula

Água 100 Excelente

Glicerol 0,1 Bom

Triptofano 0,001 Moderado/fraco

Glicose 0,001 Moderado/fraco

Íon cloretp 0,000001 Muito fraco

Íon potássio 0,0000001 Extremamente fraco

Íon sódio 0,00000001 Extremamente fraco

Fonte: Microbiologia de Brock, 2010.

Page 35: aulao BACTÉRIAS

Proteinas transportadoras

Permite acúmulo de soluto contra gradiente de concentração

Permite maior velocidade no transporte de solutos

Permite a entrada dos solutos (ou seja não somente aqueles

difundíveis pela membrana)

Page 36: aulao BACTÉRIAS

As três classes de sistemas transportadores de membrana (proteínas transportadoras)

Page 37: aulao BACTÉRIAS

Estruturas dos transportadores transmembrânicos e os tipos de eventos de transporte

Page 38: aulao BACTÉRIAS

Atividade do sistema Lac permease (um simportador) de E. coli e de vários outros transportadores simples

Page 39: aulao BACTÉRIAS

Mecanismos do sistema fosfotransferase de E. coli

Page 40: aulao BACTÉRIAS

Mecanismos transportados do tipo ABC

Page 41: aulao BACTÉRIAS

Cromossomo e plasmídeos

Geralmente 1 cromossomo circular; plasmídeos- várias cópias- compatíveis

Page 42: aulao BACTÉRIAS

Ribossomos

Page 43: aulao BACTÉRIAS

Corpúsculos de inclusão Grânulos de armazenamento utilizados como fonte de

material de reserva ou energia dentre os compostos

armazenados estão os orgânicos glicogênio e

poliidroxibutirato e os inorgânicos polifosfatos (volutina ou

metacromáticos) e enxofre.

Page 44: aulao BACTÉRIAS

Vesículas de gás

Planctônicos

Cianobactérias, bactérias fototróficas verdes e

púrpuras, Archaea

Page 45: aulao BACTÉRIAS

Esporulação

Page 46: aulao BACTÉRIAS
Page 47: aulao BACTÉRIAS

FUNÇÕES DAS ESTRUTURAS DE SUPERFÍCIE DE BACTÉRIAS

ESTRUTURA FUNÇÃO COMPOSIÇÃO QUÍMICA

Flagelos Locomoção Proteína

Fímbrias Conjugação Proteína

Adesividade celular

Cápsula Proteção Polissacarídios e polipetídios

Receptores fágicos

Adesividade celular

Parede celular Proteção mecânica Peptidioglicano, ácido teicóico

(Gram positiva) Receptores fágicos Polissacarídios

Envoltório externo Permeabilidade Fosfolipídio e lipopolissacarídio

(Gram negativa) Receptores fágicos

Membrana citoplasm. Permeabilidade Fosfolipídio e proteína

e mesossomos Biossíntese, CTE

Fixação e migração de cromossomos

Page 48: aulao BACTÉRIAS

NUTRIÇÃO

MICROBIANA

Page 49: aulao BACTÉRIAS

Visão geral

Conceito

Macronutrientes

Micronutrientes

Fatores de crescimento

Meios de cultura

Page 50: aulao BACTÉRIAS

Conceito

Mecanismo que fornece ás células as

ferramentas químicas necessárias à síntese de

diversos monômeros

Fornecimento de nutrientes Síntese de

macromoléculas

•Catabolismo

• Anabolismo • Metabolismo

Page 51: aulao BACTÉRIAS

Exigências Nutricionais

• ÁGUA

– Essencial para os microrganismos:

absorção nutrientes dissolvidos

– Disponibilidade variável no ambiente

– Se ambiente possui < concentração de água:

célula aumenta

Page 52: aulao BACTÉRIAS

ENERGIA

Autotróficos

fotossintetizantes Heterotróficos

O2

Compostos orgânicos

CO2

H2O

Page 53: aulao BACTÉRIAS

Grupo nutricional Fonte de Carbono Fonte de energia Exemplos

Quimioautotróficos CO2 Compostos

inorgãnicos

Bactérias nitrificantes

e sulfurosas

Quimioheterotróficos Compostos

Orgânicos

Compostos

Orgânicos

Maioria das bactérias,

fungos, protozoários e

animais

Fotoautroficos CO2

Luz Algas, Cianobactérias

e plantas

Fotoheterotróficos Compostos orgânicos Luz Bactérias violetas não

sulfurosas

Classificação nutricional de organismos

Page 54: aulao BACTÉRIAS

Macronutrientes

Carbono, nitrogênio, fósforo, hidrogênio, oxigênio e enxofre

Comporão lipídeos, carboidratos ácidos nucléicos e proteínas

Mg+2, Fe+2, K+ , Na+2 (molécula sinal)

cofatores

São nutrientes essenciais (provenientes do ambiente) e necessários

em grande quantidade

Nutrição microbiana

Page 55: aulao BACTÉRIAS

COMPOSIÇÃO QUÍMICA MÉDIA DE

BACTÉRIAS, LEVEDURAS E FUNGOS (%

PESO SECO)

Elementos Bacteria Levedura Fungo

Carbono 50-53 45-50 40-63

Hidrogênio 7 7 7

Nitrogênio 12-15 7.5-11 7-10

Fósforo 2-3 0.8-2.6 0.4-4.5

Enxofre 0.2-1 0.01-0.24 0.1-0.5

Potássio 1-4.5 1-4 0.2-2.5

Sódio 0.5-1 0.01-0.1 0.02-0.5

Cálcio 0.01-1.1 0.1-0.3 0.1-1.4

Magnésio 0.1-0.5 0.1-0.5 0.1-0.5

Cloreto 0.5 - -

Ferro 0.02-0.2 0.01-0.5 0.1-0.2

Nutrição microbiana

Page 56: aulao BACTÉRIAS

Carbono

Hidrogênio

Oxigênio

Nitrogênio

Ferro

Potássio

Magnésio

Sódio

Cálcio

Enxofre

Fósforo

Elementos

MACRONUTRIENTES ENCONTRADOS NATUREZA E EM MEIOS DE CULTURA

Nutrição microbiana

Page 57: aulao BACTÉRIAS

Fontes de carbono

Melaço de cana, melaço de beterraba, amido, glicose

sacarose e lactose

Fatores que influenciam a escolha da fonte de carbono:

1- Alta concentração de açúcares rapidamente metabolizados

2- custo

3- pureza da fonte

4- facilidade de esterilização

Nutrição microbiana

Page 58: aulao BACTÉRIAS

CARBONO

– todos os organismos requerem alguma

forma de carbono

– esqueleto das 3 maiores classes de nutrientes

orgânicos: lipídeos,carboidratos e proteínas

– heterotróficos utilizam compostos orgânicos

como fonte de carbono

– autotróficos utilizam o CO2 como fonte de

carbono

Page 59: aulao BACTÉRIAS

Preferência da fonte de Carbono por fungos

filamentosos

1- Metano

2- Hidrocarboneto de

cadeia longa

3- álcool

4- Glicerol

5- açúcar alcoólicos

6- dissacarídeos

7- monossacarídeos

8- amido

9- celulose e

hemicelulose

10- lipídeos e proteínas

11- quitina

12- queratina

13- lignina

Complexidade química

Pro

porç

ão d

e u

so

13

7

1

Page 60: aulao BACTÉRIAS

Fontes de Nitrogênio:

Inorgânico : sais de amônia e nitratos.

Orgânico: uréia, farinha de soja, resíduos de frigoríficos e

resíduos de fermentação.

Fatores que influenciam a escolha da fonte de nitrogênio:

1- ausência de inibidores

2- custo

3- mistura de fontes de N influenciam a regulação metabólica

Nutrição microbiana

Page 61: aulao BACTÉRIAS

NITROGÊNIO

– todos os organismos necessitam em alguma forma

– parte essencial dos aminoácidos(proteínas) e ácidos nucléicos

– bactérias são mais versáteis para N que Eucariotos

– podem utilizar o N2 (fixação biológica),nitratos, nitritos e sais de

amônia

– em geral compostos nitrogênio orgânico: aminoácidos e peptídeos

Page 62: aulao BACTÉRIAS

ENXOFRE, HIDROGÊNIO E FÓSFORO

– essenciais a todos os organismos

– S é necessário na biossíntese de cisteína, cistina, metionina

e de vitaminas (tiamina e biotina)

– P é essencial para a síntese de ácidos nuclêicos e ATP

– sais inorgânicos (sulfatos e fosfatos) podem ser utilizados

para suprir estes elementos também presentes em fontes

protêicas (aa), DNA e RNA

– alguns destes elementos são encontrados na água ou na

atmosfera

Page 63: aulao BACTÉRIAS

POTÁSSIO, MAGNÉSIO, CÁLCIO E FERRO

– K, Mg cofatores enzimático

– Ca estabilização parede celular e formação de

endosporos

– Fe faz parte dos citocromos, e proteínas

transporte elétrons

Page 64: aulao BACTÉRIAS

Micronutrientes

São nutrientes essenciais (provenientes do ambiente) e

necessários em pequena quantidades.

Nutrição microbiana

Page 65: aulao BACTÉRIAS

MICRONUTRIENTES OU ELEMENTOS

TRAÇO

cofatores de enzimas

geralmente não é preciso adicionar: presentes

na água

se água desmineralizada: adicionar solução

elementos traços

Page 66: aulao BACTÉRIAS

Fatores de crescimento

São compostos orgânicos que alguns microrganismos necessitam em pequenas quantidades.

Vitaminas, aminoacidos, purinas e pirimidinas.

OBS: Microrganismos muito exigentes nutricionalmente apresentam menor capacidade biossintética que os microrganismos menos exigentes

Nutrição microbiana

Page 67: aulao BACTÉRIAS

Nutrição microbiana Fatores de crescimento: vitaminas e suas funções

Page 68: aulao BACTÉRIAS

MEIO DE CULTIVO

Nutrição microbiana

São soluções nutrientes utilizadas para promover o

crescimento dos microrganismos em laboratório.

Sólidos, líquidos

Definidos, indefinidos (complexos), enriquecimento,

seletivos, diferenciais

Page 69: aulao BACTÉRIAS

MEIO DE CULTIVO

Nutrição microbiana

Definidos: são preparados pela adição de quantidades

precisas de compostos químicos inorgânicos ou orgânicos

altamente purificados a uma determinada quantidade de

água.

Indefinidos: A composição exata de cada nutriente não é

conhecida. Ex: peptona, extrato de levedura, leite soja,

carne entre outros

Page 70: aulao BACTÉRIAS
Page 71: aulao BACTÉRIAS

Substratos para meios complexos:

– Extrato de Carne: extrato aquoso de tecido muscular,

concentrado sob a forma de pasta, contém carboidratos, N

orgânico, vitaminas hidrossolúveis e sais.

– Peptona: produto da digestão da carne (enzimática ou

ácida), fonte de N orgânico e vitaminas.

– Triptona: hidrolisado pancreático de carne , rica em

nitrogênio-amínico; destinado ao isolamento de organismos de

difícil crescimento.

Page 72: aulao BACTÉRIAS

Extrato de Levedura: extrato aquoso de células

de leveduras lisadas, fonte excelente de

substâncias estimulantes do crescimento como

vitamina complexo B; contém compostos

orgânicos de N e C.

Extrato de malte: extrato aquoso de cevada

malteada. Rica em carboidratos, contém

material nitrogenado, vitaminas e sais minerais.

Tripticase: peptona derivada da caseína por

digestão pancreática,fonte rica em nitrogênio de

aminoácidos.

Page 73: aulao BACTÉRIAS

Meios complexos são altamente nutritivos

geralmente mais fáceis de preparar

são os mais usados ( composição exata não é

necessária)

mais adequados para fastidiosos

Page 74: aulao BACTÉRIAS

MEIO DE CULTIVO Nutrição microbiana

Enriquecidos: Estimula o crescimento de microrganismos que está em baixo número permitindo que o microrganismos seja detectado. Ex: Meio com fenol

Seletivos: Favorece o crescimento de um microrganismo em detrimento de outro. Ex: meio com antibiótico, ágar Sabouraud: pH 5,6 e alta concentração de glicose (seletivo para fungos), ágar verde brilhante: seletivo para enterobactérias Gram - (Salmonella); o corante verde brilhante adicionado ao meio inibe as bactérias Gram (+)

Diferencial: Meio de cultura que permite diferenciar características bioquímicas de microrganismos com mesma capacidade de crescimento.

• Produção de enzimas: adição substrato e verificação halo hidrólise

• Hemólise e ágar sangue: Streptococcus e Staphylococcus hemolíticos

Page 75: aulao BACTÉRIAS

EMB - seletivo

Ágar sangue - diferencial

Page 76: aulao BACTÉRIAS

Meios Seletivos/Diferenciais

diagnóstico de patogênicos (coliformes fecais)

Ex: ágar MacConkey - contém sais biliares e

corante cristal violeta, que inibem o

crescimento de Gram + e permitem o

desenvolvimento de Gram - e ainda lactose e

o indicador vermelho neutro, que distingue as

Gram negativas produtoras de ácido

(vermelhas) das Gram negativas não

produtoras de ácido (amarelas) identificação

de coliformes

Page 77: aulao BACTÉRIAS

Exemplos de meios seletivos e diferenciais

ágar MacConkey

Page 78: aulao BACTÉRIAS

Quanto ao estado físico os meios podem ser:

líquidos: (caldos) nutrientes são dissolvidos em

água e esterilizados

sólidos: são preparados a partir da adição de

um agente solidificante, antes da esterilização

do meio.

ágar-ágar: polissacarídeo obtido de algas

marinhas . Usado como agente solidificante dos

meios. Funde a 100°C e gelifica quando a

temperatura é menor de 45°C. Não serve como

nutriente!!!!

semi-sólidos: obtido através da adição de uma

quantidade reduzida de agente solidificante (0,3

a 0,5% de ágar)

Page 79: aulao BACTÉRIAS

Meios líquidos: multiplicação celular ;

processos industriais em reatores

Meios sólidos: usados para imobilização de

m.o. em placas ou tubos

aparecimento de massas celulares: colônias

Colônia: originada da multiplicação de m.o. em

meio sólido importante para a caracterização dos

m.o. para colônia ser visível : ≈1 x 106 células são

isolados em meios sólido visando obtenção de

culturas puras

Cultura pura: contém um único tipo de m.o.

sem contaminantes

Page 80: aulao BACTÉRIAS

Como cultivar um microrganismo em

meio de cultura

Meios líquidos (caldos)- agitação ou não

Meios sólidos

Técnicas

Plaqueamento direto

Plaqueamento por diluição

Espalhamento

Pour plate

Page 81: aulao BACTÉRIAS

Cultivo em meio líquido

Page 82: aulao BACTÉRIAS

Cultivo em meio sólido- Plaqueamento direto

Page 83: aulao BACTÉRIAS

Cultivo em meio sólido- Plaqueamento de

diluições (espalhamento)

Page 84: aulao BACTÉRIAS

Cultivo em meio sólido- Plaqueamento Pour

plate

Page 85: aulao BACTÉRIAS

Transporte de nutrientes

Classes de sistema de transportadores

Transporte simples

Transporte de grupo

Sistema ABC

Tipos de transporte

Uniportador

Simportador

Antiportador

Page 86: aulao BACTÉRIAS

CRESCIMENTO

MICROBIANO

Page 87: aulao BACTÉRIAS

Conceito: Aumento do número de células

Page 88: aulao BACTÉRIAS

Condições ambientais

Temperatura

oxigênio

pH

Pressão atmosférica, hidrostática e osmótica

Page 89: aulao BACTÉRIAS

Efeito da temperatura no crescimento

microbiano

Page 90: aulao BACTÉRIAS

Efeito do oxigênio no crescimento

microbiano

Aeróbio Anaeróbio Facultativo Microaerófilo Anaeróbio aerotolerante

Page 91: aulao BACTÉRIAS

Sistema para cultivo de anaeróbios

Page 92: aulao BACTÉRIAS

Sistema para cultivo

de aeróbios

Page 93: aulao BACTÉRIAS

Efeito do pH sobre o crescimento

Microrganismo acidófilo

Microrganismo alcalífilico

pH intracelular é sempre próximo do neutro

Page 94: aulao BACTÉRIAS

Efeito da concentração de NaCl no

crescimento

Page 95: aulao BACTÉRIAS

METABOLISMO

MICROBIANO

Page 96: aulao BACTÉRIAS

• Metabolismo:

• grego: metabole = mudança, transformação

• Toda a atividade química realizada pelos organismos

São de dois tipos gerais:

- Aquelas que envolvem a liberação de energia: CATABOLISMO

- Aquelas envolvidas na utilização da energia: ANABOLISMO

Muitos dos mecanismos metabólicos microbianos são também utilizados

pelos macro organismos, inclusive o homem.

Page 97: aulao BACTÉRIAS

~ 76%

Page 98: aulao BACTÉRIAS

• Requerimentos de energia:

• Síntese dos componentes celulares: parede,

membrana, etc.

• síntese de enzimas, ácidos nucléicos,

polissacarídeos, etc.

• reparos e manutenção da célula

• crescimento e multiplicação

• acumulação de nutrientes e excreção de produtos

indesejáveis

• motilidade

Page 99: aulao BACTÉRIAS

Metabolismo

Biomoléculas: Carboidratos, lipídeos, proteinas, bases nitrogenadas

Integração catabolismo e anabolismo

Metabolismo primário e secundário

Diversidade metabólica

•Catabolismo

• Anabolismo

Page 100: aulao BACTÉRIAS

Fontes de energia

• Para a maioria dos micro-organismos a energia

é retirada de moléculas químicas (nutrientes)

• Para outros a energia é proveniente da luz.

Page 101: aulao BACTÉRIAS
Page 102: aulao BACTÉRIAS
Page 103: aulao BACTÉRIAS

Fluxo da energia

A concentração de ATP na

célula é baixa.

Numa célula em plena

atividade chega a 2 mM

Em motores a explosão ou em turbinas o

rendimento oscila em torno de 30%.

Até 45%

Fosforilação

Page 104: aulao BACTÉRIAS

Geração de ATP 1- Fosforilação em nível de substrato

Ex1) 2-P-glicerato PEP ------- piruvato

Ex2) 1,3 di-Pglicerato 3-P glicerato

3- Fotofosforilação – ocorre somente em células fotossintéticas

2 – Fosforilação oxidativa

Respiração Aeróbica

Page 105: aulao BACTÉRIAS

1. Fosforilação em nível de

substrato

O grupo fosfato é adicionado a

algum intermediário tornando-se de

alta energia que pode ser

transferido ao ADP.

Page 106: aulao BACTÉRIAS

A energia liberada pela oxidação de compostos químicos é utilizada na síntese de

ATP

Oxidação: perda de elétrons (ou também perda de H)

H H+ + e-

COOH-CH2-CH2-COOH COOH-CH=CH-COOH + 2H

(ácido succínico)

A Fosforilação oxidativa envolve uma cadeia de transporte de elétrons (série

de reações integradas)

► energia liberada aos poucos e mais eficientemente (até 45 %)

2. Fosforilação oxidativa

Page 107: aulao BACTÉRIAS

Fosforilação oxidativa

Sistema O/R: próximo membro do sistema tem maior capacidade para receber

elétrons

Page 108: aulao BACTÉRIAS

3.Fotofosforilação:

O NADPH é utilizado para reduzir o CO2 no processo de fixação do CO2

A energia da luz é utilizada para a síntese de ATP

Page 109: aulao BACTÉRIAS

Vias de degradação de nutrientes para

produção energia

• Micro-organismos que obtém energia de nutrientes orgânicos

(Quimiotróficos) devem inicialmente decompor os nutrientes

em compostos que possam ser utilizados para a produção de

energia.

• Isso é feito por meio de uma série de reações químicas

catalisadas por enzimas: catabolismo

Page 110: aulao BACTÉRIAS

Vias de degradação de nutrientes para produção de energia

Page 111: aulao BACTÉRIAS

Glicólise ou via Embden-Meyerhorf-Parnas

Objetivo: Oxidação de carboidratos (principalmente glicose) à piruvato.

2 estágios:

Estágio 1- sem reação de óxido-redução. Consumo de 2 ATPs

Estágio 2- Reação de óxido-redução e produção de 4 ATPs

Rendimento energético líquido: 2ATPs + 2NADH

Alguns compostos intermediários são usados na via biossintética

Page 112: aulao BACTÉRIAS
Page 113: aulao BACTÉRIAS

C6H12O6 + 6O2 + 38ADP + 38P 6CO2 + 6H2O + 38ATP

Page 114: aulao BACTÉRIAS

Via Entner-Doudoroff

Provavelmente esta via evoluiu mais

precocemente e envolve menos etapa de

fosforilação (uma etapa) e menor produção de

ATP.

Gram – e Archaea

Rendimento líquido: 1ATP + 1NADH + 1NADPH

Page 115: aulao BACTÉRIAS

Via Entner-Doudoroff

Page 116: aulao BACTÉRIAS

Via Pentose Fosfato (PPS)

Gera mais intermediários para as vias

biossintéticas que a EMP e ED.

Há uma descarboxilação que gera CO2 ( o que

não ocorria nas outras vias).

Produção de ribulose 5P

Rendimento líquido: 1ATP + 2 NADPH

Page 117: aulao BACTÉRIAS
Page 118: aulao BACTÉRIAS

Ciclo do ácido cítrico- TCA

Para cada molécula de ácido pirúvico 3 moléculas de CO2

são formadas.

Formação de compostos intermediários- via anabólica

Ex: Acetil coA- síntese de ácidos graxos

cetoglutarato e oxalacetato- síntese de aa

succinil coA- anel porfirina de citocromos

oxalacetato- síntese de fosfoenolpiruvato para

formação de glicose- GLICONEOGÊNESE

Rendimento líquido: 4 NADH + 1 FADH2 + 1 ATP

Page 119: aulao BACTÉRIAS
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Page 121: aulao BACTÉRIAS

Cadeia transportadora de e-

Carreadores associados à membrana.

As reações de transporte de e- faz-se com que a membrana fique energizado- força próton motiva- que gerará ATP.

Sequência dos carreadores- diferente para cada microrganismo

- Sequencia dos carreadores estão arranjados em ordem crescente de potencial redutor mais positivos

- Alternancia dos carreadores de transportam somente e- e os que transportam somente átomos de H

- Geração de uma força próton motiva, resultante da separação de cargas ao longo da membrana tornando o ambiente extracelular ácido e intracelular, alcalino

Page 122: aulao BACTÉRIAS

Transporte de elétrons e geração Quimiosmótica de ATP

Page 123: aulao BACTÉRIAS

Estrutura e função da ATP sintase (ATPase)

Page 124: aulao BACTÉRIAS

Fermentação

Conceito bioquímico:

Obtenção de En a partir da oxidação parcial de

carboidratos.

Fosforilação em nível de substrato

Baixo rendimento energético:

- Oxidação parcial dos compostos organicos

- Pouca diferença do Eh do doador e do receptor.

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Autotróficos

Fotossíntese

Cianobactérias

H2O + CO2 + Luz PR + ATP (CHO)n + H2O + E

clorofila a

Púrpuras

H2S + CO2 + Luz PR + ATP (CHO)n + H2O + SO

Bacterioclorofila

Page 130: aulao BACTÉRIAS

Fotossíntese

transformação de energia luminosa em energia química

processando o dióxido de carbono e outros compostos (CO2), água (H2O) e minerais em compostos orgânicos e produzindo oxigênio gasoso (O2)

A fotossíntese ocorre ao longo de duas etapas:

1-A fase fotoquímica, fase luminosa ou fase clara (fase dependente da luz solar ou etapa clara ou no claro) é a primeira fase do processo fotossintético

2-A fase química ou "fase escura", onde ocorre o ciclo de Calvin-benson

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Compostos

metabolizados

Classe do

metabolismo

Química de

aquisição de En

Uso do O2 Sistemas para

aquisição de En

Organotrópico

(comp. org,

doador de e-

Fermentação

Respiração

Doador e- (comp. org)

Doador e- (comp. Org)

Receptor- O2 ou

outros

Anaeróbico

Aeróbico e

anaeróbico

EMP, ED, ou PPS

EMP, ED ou PPS

TCA, cadeia e-

Litotrófico

(comp. Inorg.

doador e-)

Litotrófico ou

quimioautotrófico

Doador e- (H2, Fe +2,

H2S, NH4+)

Receptor (O2 ou NO3)

Aeróbico e

anaeróbico

cadeia e-

Metanogenesis Doador e- (H2,

CH3OH, CH3NH2)

Receptor CO2

Anaeróbico Metanogênesis

Fotoautotrófico Fotólise do H2O

Fotólise H2S, HS-,

Fe+2

Aeróbico

Anaeróbico

Fotossistemas I e II

Absorção de luz

suplememta o

uso de

compostos

organicos

Fotoheterotrófico Fotólise H2S, HS-

Bomba de H+ ou Na+

Fotossistemas I e II

Bacteriorodopsina

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Biossíntese de

aminoácidos

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Catabolismo de compostos aromáticos

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VÍRUS

Page 143: aulao BACTÉRIAS

Conceito e características gerais

Elementos genéticos incapazes de replicarem-se

independentemente de uma célula hospedeira

Apresentam forma extracelular- partícula viral

Multiplicação- processo de infecção

Usam a maquinaria metabólica das células

Podem conferir ao hospedeiro propriedades novas

Mo mais numerosos infectando todos os tipos de organismos

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Para que estudar vírus???

Numerosos

Infectam todas as formas celulares

Informação da genética e biologia dos

processos celulares

Patogênicos

Ferramentas na genética de microrganismos e

engenharia genética.

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Estrutura e crescimento viral

Não possuem células e portanto NÃO vivos

Apresentam informação para replicação

Extracelular- VIRION- inerte (material genético

+ prt)

Genoma diminuto- genes de funções não

existentes no hospedeiro.

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Estrutura e crescimento viral

DNA e/ou RNA

Linear ou circular

Fita dupla ou simples

Classificados de acordo com o material

genético e célula hospedeira- Ex: bacteriófagos

Sistema de classificação viral- táxons (ordens,

família, gêneros e espécies)

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Estrutura e crescimento viral

0.02- 0.3m (20-300 nm)

Ex: Vírus varíola- 200 nm; poliomelite- 28 nm

Microscopio eletronico- sec XX

Genomas pequenos- 1,18 Mb; alguns somente

5 genes

Estrutura viral- diversa

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Estrutura e crescimento viral

Estrutura viral- diversa

Virion- material genmetico+ capsídeo

(unidades-capsômeros) + envelope

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Nucleocapsídeo circundado por uma membrana

(bicamada lipídica + proteínas)

Hospedeiro vírus

Vírus envelopados

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Cabeça + cauda

Vírus complexos

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São metabolicamente inertes

Apresentam enzimas importantes para

infecção- lisozima

Alguns apresentam polimerase

Enzimas virais

Page 152: aulao BACTÉRIAS

Cultivo- hospedeiro

Bacteriófagos- Ensaio de formação de placas

de lise

Cada placa origina-se da replicação de um

único virion.

Multiplicação viral

Page 153: aulao BACTÉRIAS

5 etapas: - Ligação

- Penetração Eclipse

- Síntese de ácidos nucléicos e prt virais Latência

- Montagem dos capsídeos Maturação

- Liberação

Controle VIRAL da célula

Replicação viral

Page 154: aulao BACTÉRIAS

5 etapas: - Ligação- especificidade

- Penetração- DNA/RNA ou virion

- Síntese de ácidos nucléicos e prt virais

- Montagem dos capsídeos

- Liberação

Replicação viral

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Retrovírus

AIDS

RNA fita simples

Transcrição reversa (RNA DNA)

Proteínas precoces (replicação do ácido nucleico)- função catalítica

quantidade)

Proteínas tardias (capa viral) (estruturais quantidade)

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Vírus temperados

Lisogenia

-Prt tardias

reprimidas

-Integração

do genoma

viral no

genoma

bacteriano

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RECOMBINAÇÃO

BACTERIANA

Page 158: aulao BACTÉRIAS

AS BACTÉRIAS NÃO APRESENTAM

REPRODUÇÃO SEXUADA!

COMO ENTÃO ACONTECE A

VARIABILIDADE GENÉTICA?

Recombinação – troca física de DNA entre

elementos genéticos.

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TRANSFORMAÇÃO

DNA livre é incorporado a uma célula receptora podendo promover

as alterações genéticas.

Gram negativas,

Gram positivas e Archaeas

Células competentes (naturais ou induzidas)

Transfecção (DNA viral)

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TRANSDUÇÃO

Transferência de DNA de uma célula a outra via vírus

Generalizada e especializada (vírus temperados)

Page 161: aulao BACTÉRIAS

Transdução generalizada (fagos temperados ou virulentos)

Partícula

transdutora

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Transdução especializada (fagos temperados)

Page 163: aulao BACTÉRIAS

CONJUGAÇÃO

-Transferência genética que envolve contato

entre duas células

- Codificado por plasmídeos