Baixe Morfologia e Citologia Bacteriana e outras Slides em PDF para Microbiologia, somente na Docsity! Microbiologia Vinicius Nogueira Trajano Introdução A microbiologia tem por objetivos o estudo dos microrganismos e suas atividades. Bactérias Fungos (bolores e leveduras) Vírus Algas Protozoários Microbiologia divide-se: Básica Aplicada Clínica ou Médica Importância dos microrganismos Microrganismos podem ser: Patogênicos (Salmonella, Shigella, S. aureus, Pseudomonas) Deteriorantes (Acetobacter; Alcaligenes, Halococcus) Produtores de alimentos (Lactobacillus, Saccharomyces) Probióticos (Lactobacillus case, Saccharomyces) Indicadores (Escherichia coli) Bactérias São organismos unicelulares, procariontes, que podem ser encontrados na forma isolada ou em colônias e pertencem ao Reino Monera. Bacteriologia é a ciência que estuda a morfologia, ecologia, genética e bioquímica das bactérias, bem como outros aspectos relacionados as mesmas. Aspectos Morfológicos Tamanho A variação da maioria das bactérias é de: 0,2 a 2,0 µm de diâmetro e 2 a 8 µm de comprimento. Morfologia Cocos Bacilos Espirilos Aspectos Morfológicos . Vibrião – Forma de virgula Espirilos - Apresentam uma ou mais curvaturas Espiroquetas - filamentos axiais, corpo flexível. O e
Citologia bacteriana
Membrana plasmática Cápsula
Citoplasma
x
Ribossomos Parede celular Fimbrias
Mesossomo x
Enzimas relacionadas
com a respiração e
que estão ligadas ,
à face interna da =
membrana é
plasmática
Flagelo À ;
Nucleóide associado Plasmídeos
a um mesossomo
É um polímero viscoso e gelatinoso que está situado externamente a parede celular. Composição: Polissacarídeo e Polipeptídeo. Cápsula: Quando encontra-se organizado e firmemente aderido à parede celular. Função: Aumento da virulência Aderência (biofilme e alto poder infectante) Reservatório de água e nutrientes Fonte de nutrição Aumento da resistência microbiana Glicocálice Parede Celular É uma estrutura complexa, semi-rígida, responsável pela forma da célula. Constituição química: É composta por macromoléculas denominadas peptídeoglicana (N-acetilglicosamina e ácido N-acetilmuramico unidos por polipeptídeos). Funções: Manutenção da forma bacteriana confere resistência contra a pressão osmótica DO
Parede Celular
N-Acetylmuramic
acid (Mur2Ae)
N-Acetylglucosamine
(GleNAc)
(B1-4)
Site of cleavage
by Iysozyme
Reducing 5
end
Pentaglycine
cross-link
Parede Celular das Bactérias Gram- Positivas Membrana plasmática Parede celular - peptideoglicano Citosol Ác. teicóico e lipoteicóico Espaço periplasmático Espaço entre a parede celular e a membrana plasmática. Específica das bactérias Gram- negativas. Apresenta: Enzimas hidrolíticas Proteínas de transporte Método de Gram (Christian Gram, 1884) Teste de coloração em microrganismos para identificação dos Gram- positivos e Gram-negativos com auxílio de microscopia de campo claro Membrana externa Membrana fosfolipídica específica da bactérias Gram-negativas Composição Fosfolipídeos Proteínas Lipopolissacarídeos Lipoproteínas Porinas Membrana Plasmática É uma fina estrutura situada no interior da parede celular, revestindo o citosol celular. Composição: Fosfolipídeos e proteínas Funções da membrana plasmática: Permeabilidade seletiva Digestão de nutrientes (enzimas catalisadoras) Produção de ATP (cadeia de transporte de elétrons) Mesossomos: Septais (divisão celular) e Laterais (enzimas respiratórias e outros). "o.
Membrana Plasmática
Extracellular
E Glycoprotein
Fluid
Slycolipic..
Carbolydrate
Peripheral
at Filaments of
Integral QE
fr cytoskeleton
protein
Cytoplasm.
Ribossomos Organela com função de realizar a síntese de proteínas. Células procarióticas contém milhares de ribossomos. 70 S (Uma subunidade 50S + Uma 30S) Nutrição Bacteriana Heterótrofas ou Heterotróficas Nutrem-se do alimento (compostos orgânicos) que obtém parasitando seres vivos. Autótrofas ou Autotróficas Algumas bactérias possuem uma proteína, conhecida como bacterioclorofila, que capta a energia da luz para a síntese (fabricação) de glicose 6 CO2 + 12H2S + energia da luz → C6H12O6 + 6 H2O + 12 S Respiração Bacteriana Respiração anaeróbia ou fermentação Quando se cataboliza a glicose sem o auxílio do oxigênio C6H12O6 → 2 C3H6O3 + energia Respiração aeróbia Catabolismo da glicose é feito com o auxílio de oxigênio C6H12O6 + 6 O2 → + 6 CO2 + 6H2O + energia Existem bactérias que são exclusivamente anaeróbias ou aeróbias e anaeróbias facultativas. Reprodução Bacteriana Reprodução assexuada A forma de reprodução mais comum entre as bactérias é a bipartição ou cissiparidade. 1 2 3 5 6 7 4 1: Há a formação de um filamento axial do material do nucleóide. 2: A membrana começa a invaginar- se, de maneira a revestir o DNA, formando um septo. 3: Caracteriza-se pelo engolfamento do pré-esporo pela membrana, formando um segundo envoltório. 4:Há a deposição do córtex entre as duas membranas e o acúmulo do dipicolinato de cálcio. 5: As proteínas da capa se estruturam sobre o córtex. 6: O esporo sofre uma maturação. 7: liberação do esporo pela ação de enzimas líticas, que destroem o corpo bacteriano. Crescimento microbiano Em microbiologia, o termo crescimento refere-se a um aumento do número de células e não ao aumento das dimensões celulares. A taxa de crescimento é a variação no número de célula por unidade de tempo. O tempo de geração é o intervalo de tempo necessário para que uma célula se duplique. N = No x 2n G = T / n N= número final de células No= número inicial de células n= número de gerações. G= Tempo de geração T= Tempo de crescimento n= número de gerações. Crescimento microbiano Fase Inicial - Fase Lag Período de adaptação nutritiva ao meio Há uma intensa atividade metabólica Não há divisão celular Período de Incubação - Doenças Infecciosas Crescimento microbiano Fase de Morte ou declínio Curva de morte populacional N° de mortes é maior que N° de células novas Nutrientes tornam-se escassos - falta de O2 (hipóxia, anóxia) Acúmulo de metabólitos tóxicos - Radicais Livres Fatores necessários para o crescimento microbiano O crescimento dos microrganismos depende de fatores físicos e químicos. Físicos Temperatura Pressão osmótica e concentração de sal Químicos Atividade de água do meio Composição química Composição gasosa Fatores antimicrobianos Interação entre microrganismos Fatores físicos Temperatura A maioria dos microrganismos cresce bem nas temperaturas ideais para os seres humanos. Todos os microrganismos têm temperatura de crescimento mínima, ótima e máxima. Microrganismos são classificados Psicrófilos: Crescem em baixas temperaturas (-10 a 15 °C) Psicrotróficos: Crescem em temperatura ótima (4 a 37°C) Mesófilos: Crescem em temperaturas moderadas (10 a 50 °C) Termófilos: Crescem em altas temperaturas (40 a 70 °C) Hipertermófilos: Crescem em temperaturas extremas (68 a 110 °C) Fatores físicos Pressão osmótica A pressão osmótica pode causar a turgidez ou plasmólise da célula microbiana. Classificação segundo o crescimento em meio com NaCl. Não Halófilos: Não toleram a presença no meio. Halófilos facultativos: Não necessitam, mas toleram sal. Halófilos: necessitam de sal em uma concentração moderada. Halófilos extremos: necessitam de sal em altas concentrações. Fatores químicos Atividade de água do meio É água disponível para reações químicas e crescimento bacteriano. Cada microrganismo tem uma Aa ótima para seu crescimento Grupos de microrganismos Valores mínimos de Aa Maioria das bactérias 0,91 Maioria dos bolores 0,80 Maioria das leveduras 0,88 Bactérias halofílicas 0,75 Fungos xerofílicos 0,65 Leveduras osmofílicas 0,60 Fatores químicos Composição química Microrganismos necessitam de nutrientes Água Fonte de energia (carbono): Fonte de nitrogênio Sais minerais – Na, K, Ca e Mg; Fe, Cu, Mn, Zn, Co, P, S Vitaminas (fatores de crescimento) - complexo B e biotina Ordem decrescente de exigência: Bactérias Gram positivas Bactérias Gram negativas Leveduras Bolores Genética bacteriana GENÉTICA: Ciência que define e analisa a hereditariedade GENE : Segmento de DNA que transporta a informação sobre determinada propriedade específica. GENÓTIPO : É a informação que codifica todas as características particulares do organismo. FENÓTIPO : As propriedades estruturais e fisiológicas coletivas de uma célula ou organismo. Genética bacteriana Alterações genotípicas Mutação: alteração na seqüência de bases de um gene Recombinação: rearranjo de genes para formar novas combinações Mutante - é a célula ou o organismo que carrega o gene mutante Selvagem - é o organismo com o gene normal MUTAÇÃO: 1. prejudicial 2. letal 3. útil 4. silenciosa Genética bacteriana Tipos de mutações mais comuns : Mutação Pontual - resulta de uma substituição de um nucleotídeo por outro em um gene (num ponto só) Mutação por Deslocamento - ocorre com a adição ou perda de um ou mais nucleotídeos no gene - mutação de inserção ou deleção As mutações podem ser: Espontâneas: ocorrem naturalmente Induzidas: ocorrem pela ação de agentes mutagênicos Genética bacteriana Conjugação Transferência de genes através do contato entre células bacterianas. O DNA é transferido diretamente de uma bactéria para outra. Doadora: possui plasmidio F (fertilidade) denominada célula F+ Receptora: não possui plasmídio F, denominada célula F-
Recomainação entre o
fator 2-9 cromossomo
ocorre em um sitio específico
em cada uma
Inserção do fator
F no cromossomo resulta
pata
“Emos F infegrado
Cell Hir
Ne recepicr a
recombinação ocome
entre 0 fragmento de EN
cromossomo Hdr se à f
eromassamo F
Genética bacteriana Transformação Processo de incorporação de DNA exógeno na forma livre, geralmente decorrente da lise celular ou extraídos de células doadoras. Para que ocorra transformação a célula deve ser competente. Existem bactérias naturalmente competentes: Bacillus, Streptococcus, Neisseria bacterium's baeterium's
nucleoid nucleoid
phage DNA plus
donor bacterial DNA
recipient bacterium's recipient bacterium's
nucleoid nucleoid
Patogenia da infecção bacteriana mecanismos de virulência Conceito Iniciação do processo infeccioso e os mecanismos que levam ao desenvolvimento dos sinais e sintomas de doença. Transmissão As portas de entrada para os patógenos são as mucosas, a pele e a deposição direta sob a pele ou as membranas. Os locais mais frequentes são: Trato respiratório Trato genital e vias urinárias Trato gastrointestinal Patogenia da infecção bacteriana mecanismos de virulência Processo infeccioso Disseminação Bacteremia Sistema linfático Aderência da bactéria Multiplicação local Corrente sanguínea Órgãos alvos Patogenia da infecção bacteriana mecanismos de virulência Enzimas que degradam tecidos Colagenese Coagulase Hialuronidase Estreptoquinase (fibrinolisina) Citolisina (hemolisina, leucocidinase) Protease Patogenia da infecção bacteriana mecanismos de virulência Fatores antifagocíticos Algumas espécies de bactérias têm a capacidade de adquirir componentes normais do hospedeiro e inserí-los em sua superfície. Patogenicidade intracelular Algumas bactérias conseguem sobreviver ao ataque do hospedeiro por viver e multiplicar-se no interior de leucócitos polimorfonucleares. Heterogeneidade antigênica (Sorotipo)