Ultra-Estrutura das Bactérias - UTFPR

MicrobiologiaUltra-estrutura BactériasProf. Márcia

Ultra-Estrutura das Bactérias(Componentes Celulares)

1. Flagelos

2. Pêlos ou Fímbrias

3. Glicocálice (Camada Limosa e Cápsula)

4. Parede Celular

5. Membrana Plasmática (ou Membrana Citoplasmática)

6. Citoplasma


1) FLAGELOS

Quando presentes são

responsáveis pela motilidade

das bactérias.

– São estruturas finas (12 a 20 nm) e longas.

– Tem a capacidade de empurrar a célula até 100 µm / seg. (3.000 X o comprimento / min)

– obs. Xitá, o animal mais veloz do mundo corre 1500 X / min. o comprimento do seu corpo.

MicrobiologiaUltra-estrutura BactériasProf. Márcia FLAGELOS

Possui 3 partes: •Corpo basal•Estruturas em forma de ganchos•Longo filamento

�Possui anéis que são responsáveis por sua rotação (reações químicas)

�Seu movimento é semelhante ao de um saca - rolhas;

�O filamento é composto por uma proteína denominada de flagelina;

�Os flagelos tem um comprimento de mais ou menos 15 a 20 µm;


Nem todas as bactérias possuem flagelosOs flagelos podem ser:

1. Polares: – Monotríquios

– Anfitríquios

– Lofotríquios

– Anfilofotríquios

2. Apolares:

– Peritríquios


• As bactérias se movem em busca de um meio mais favorável (luz, alimentos), ou parafugir de um meio desfavorável (calor);

• Quimiotaxia: Fenômeno que faz com que a bactéria se movimente em resposta aos componentes químicos do meio, ex:

• em direção aos nutrientes ou

• fugindo de substâncias inibitórias como o excesso de sal.

• As bactérias se movem em linha reta e dependendo do arranjo celular fazem um tumble (cambalhota e mudam de direção)


2. PELOS OU FIMBRIAS:

• São estruturas filamentosas e ocas como os flagelos porém mais finas, mais retas e mais numerosas que os flagelos

• Não estão relacionados com motilidade

• Estão presente mais em bactérias Gram negativas

• Sua estrutura vista ao microscópio eletrônico é mais simples que a dos flagelos

• São formadas por uma proteína denominada Pilina;


Suas funções são:

• Pelo F ou Pelo sexual: – Está envolvido com a reprodução sexual das bactérias – Bactérias que possuem o pelo F são as doadoras de

material genético, e as que não possuem são as receptoras;

• Adesão à superfícies: – Em infecções o pelo ajuda a bactéria a aderir à célula – ex: no trato respiratório, trato geniturinário, trato intestinal

impede que o fluxo de muco, urina ou fezes retire a célula bacteriana;

• Reconhecimento de células: – ex. a bactéria Neisseria gonorrhoeae possue pelos que

reconhecem e aderem a receptores em células humanas.


3. GLICOCÁLICE:

• É um material viscoso que circunda algumas células bacterianas;

• É composto por polímeros ou seja, grandes moléculas formadas por unidades repetidas;

• Quando o glicocálice for organizado e estiver firmemente acoplado à parede celular, ele é denominado deCÁPSULA;

• Se for desorganizado e estiver frouxamente ligado àparede celular é denominado CAMADA LIMOSA;


• A camada limosa é solúvel em água.

– Quando uma bactéria com camada limosa estápresente no leite, ele ficará viscoso;


• A cápsula pode ser formada por:– Homopolissacarídeos ou por – HeteropolissacarídeosEx:

• Homopolissacarídeos: Streptococcus mutans (Glicana - Glicose) – Graças à cápsula esta bactéria adere aos dentes causando a cárie dentária sem ser expelido pela saliva.

• Heteropolisacarídeos: Streptococcus pneumonie (Galactose, Glicose e Ramnose) – causa a pneumonia, aderindo-se e colonizando o trato respiratório.


Funções do Glicocálice:

– Aderência (principal)

– Reservatório de alimentos

– Proteção contra vírus bacteriófagos

– Proteção contra fagocitose de células brancas do sangue (aumentando a chance de infecção)


• Obs: As bactérias que possuem cápsula são um prejuízo para indústrias pois podem formar lodo que entopem tubulações, filtros ou outros equipamentos.


4. PAREDE CELULAR:

• É uma estrutura rígida responsável pela forma da célula bacteriana;

• Previne a extensão e rompimento da célula por entrada de água;

• É essencial para o crescimento e divisão da célula

• quando a parede celular de uma bactéria éremovida ela perde a capacidade de reprodução


Funções da Parede Celular :

– conferir rigidez a célula, protegendo–as contra injúrias mecânicas e a ruptura osmótica

– Proporcionar permeabilidade seletiva à célula.

É constituída por uma camada basal de glicopeptídeo, recoberta

por camadas adicionais.


Propriedades e composição química da parede celular bacteriana:

• São formadas por camadas de diferentes substâncias

• As bactérias se classificam em Gram negativas e Gram positivas conforme diferenças na parede celular:

• Basicamente:

– As bactérias Gram negativas possuem parede mais fina e

– As bactérias Gram positivas possuem parede mais espessa


Composição da Parede Celular:

• O componente que determina a forma da parede é o Peptideoglicano (ou mureína):

• Peptideoglicano: – É um polímero poroso e insolúvel, encontrado só em procariotos

– É formado por 3 estruturas básicas:• N-acetilglicosamina• Ácido N-acetilmurâmico• Tetrapeptídeo


• Essas 3 estruturas são continuamente desdobradas por auto-lisinas (enzimas bacterianas) para o crescimento da célula bacteriana;


Diferenças entre a parede celular de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas:

• A parede celular de bactérias Gram-positivas:– possuem apenas peptideoglicano, porém em maior

quantidade (são mais espessas) do que as Gram-negativas;

• A parede celular de bactérias Gram-negativas:– Possuem uma menor quantidade de peptideoglicano – Possuem também uma camada externa constituída

por:• fosfolipídios, proteínas e lipopolissacarídeos (LPSs).


A parede celular permite a divisão das bactérias em dois grandes grupos:

GRAM POSITIVAS e GRAM NEGATIVASA permeabilidade da mesma , após o tratamento com etanol, define o tipo de coloração

Gram-positivas

Gram-negativas


Os lipopolissacarídeos da camada externa das Gram-negativas possuem:– Lipídeo A– Cerne de polissacarídeo– Antígenos O (polissacarídeos: pelos)

• A porção lipídica dos LPSs é conhecida como endotoxina e pode atuar como um veneno, causando febre, diarréias, destruição de hemácias e choque.

• O antígeno O é responsável por propriedades sorológicas das bactérias

As substâncias atravessam a parede celular para dentro e fora da bactéria através de poros presentes na parede celular denominados PORINAS .


Coloração de Gram:

• Há uma coloração feita nas células bacterianas denominada Coloração de Gram (descoberta por Christian Gram)

• Esta coloração permite diferenciar na prática bactérias Gram-positivas de Bactérias Gram-negativas:

– Após sofrerem esta coloração, bactérias Gram-positivas se tornam roxas e bactérias Gram-negativas se tornam vermelhas.


5. MEMBRANA CITOPLASMÁTICA:

• Formada por uma bicamada de fosfolipídios e proteínas;

• Os fosfolipídios tornam a membrana fluida, permitindo que as proteínas se movimentem na membrana (Modelo do Mosaico Fluido);

• A molécula de um fosfolipídio possue uma cabeça polar e uma cauda apolar;

Cabeça Polar

Cauda apolar


– Membrana Celular: é constituída de lipídeos (cerca de 40%), proteínas (cerca de 60%) e alguns carboidratos. Serve como barreira osmótica, impermeável às substâncias ionizadas, e possui sistema de transportes de nutrientes.


Membrana Plasmática


Funções da Membrana Citoplasmática:

1. Transporte de substâncias: as permeases, que são proteínas presentes na membrana realizam o transporte seletivo de substâncias para dentro e fora da célula bacteriana;

2. Síntese da parede celular através de enzimas presentes na membrana;

3. Produção de energia através de enzimas;4. Mesossomos: são túbulos formados pela extensão

da membrana e que são responsáveis pela replicação do DNA e pela divisão celular(mesossomos acoplados ao material genético); – Há também os mesossomos periféricos que secretam

enzimas (ex: penicilinases).


DIFUSÃO E OSMOSE:• Através da membrana citoplasmática ocorre a

passagem de solutos:– Meio isotônico: Quantidade de soluto é igual dentro e fora da célula;

– Meio hipotônico: Maior concentração de soluto dentro da célula (ocorre entrada de água para dentro da célula bacteriana);

– Meio hipertônico: Maior concentração de soluto por fora da célula (ocorre saída de água da célula bacteriana).


6. ESTRUTURAS CELULARES INTERNAS:

6.1. Área citoplasmática (Citoplasma):• No caso de bactérias, o conteúdo do

citoplasma é característico de células procarióticas, contendo inclusões típicas, região nuclear ribossomos e polirribossomos, mesossomos e granulações.

• Possue 80% de água, ácidos nucléicos, carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos, partículas de baixo peso molecular, etc.

• É o sítio (local) de várias reações químicas.


6.2) Ribossomos:

• São estruturas moleculares responsáveis pela síntese (produção) de proteínas;– Os ribossomos são alvo de vários antibióticos que inibem a síntese protéica (ex:estreptomicina, neomicina e tetraciclina), • pois, se os ribossomos são atacados a produção de proteínas da bactéria cessa e a mesma pode morrer.


6.3) Inclusões citoplasmáticas:

• Depósito de substâncias insolúveis no citoplasma, ex: Grânulos de volutina ou metacromáticos (Polifosfato).

6.4) Grânulos PHB ( Poli ββββ hidroxibutirato):

• Reserva de carbono e fonte de energia.

6.5) Grânulos de Glicogênio:

• Fonte de carbono e energia.


6.6) Área nuclear:

• Não é envolta por membrana (característica de células procarióticas);

• Está próxima ao centro da célula;

• Possue um cromossomo único e circular.

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