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MORFOLOGIA E ESTRUTURA DA CÉLULA BACTERIANA

COMPARANDO AS CÉLULAS PROCARIÓTICAS E EUCARIÓTICAS: VISÃO GERAL

1.     As células procarióticas e eucarióticas são similares em sua composição química e reações químicas. Ambas contêm ácidos nucléicos, proteínas, lipídeos e carboidratos.

2.     As células procarióticas não possuem organelas revestidas por membrana (incluindo o núcleo).

3.     O peptídeoglicano é encontrada nas paredes celulares procarióticas, mas não nas eucariotas. 

A CÉLULA PROCARIÓTICA1.     As bactérias são unicelulares, e a maioria delas se multiplica por fissão binária.2.     As espécies bacterianas são diferenciadas pela morfologia, pela composição química, pelas necessidades nutricionais, pelas atividades bioquímicas e pela fonte de energia. 

O TAMANHO, A FORMA E O ARRANJO DA CÉLULA BACTERIANA

1.     A maioria das bactérias tem de 0,2-2,0 m de diâmetro e de 2-8 m de comprimento.

2.     As três formas bacterianas básicas são cocos (esferas), bacilos (bastões) e espirilos (espiroquetas).

3.     As bactérias pleomórficas podem assumir várias formas. 

ESTRUTURAS EXTERNAS À PAREDE CELULAR

Glicocálice

1.     O glicocálice (cápsula , camada viscosa ou polissacarídeo extracelular).

2.     As cápsulas podem proteger os patógenos da fagocitose.

3.     Permitem a adesão a superfícies como pele, superfície de dentes (Streptococcus mutans) e cateteres, impedem o ressecamento e podem fornecer nutrientes à bactéria.

Flagelos

1.     São apêndices filamentosos relativamente longos na forma de chicote que move as bactérias na direção de nutrientes e outros atrativos para bactéria. O longo filamento, que atua como propulsor, é composto por muitas unidades da proteína flagelina.

2. A energia para o movimento, força motora, é proporcionada pelo trifosfato de adenosina (ATP).

2.     Os flagelos procarióticos rotam para empurrar a célula.

3.     As bactérias móveis apresentam taxia; a taxia positiva é um movimento em direção a um atraente, e taxia negativa é um movimento para longe de um repelente.

4.     Proteína flagelar atua como um antígeno.

Flagelos

5. Os flagelos da Escherichia coli apresentam uma função importante pois propelam a bactéria da uretra até a

bexiga.

6.   Alguma bactérias, por exemplo, Salmonella sp., são identificadas em laboratórios clínicos por anticorpos específicos

dirigidos contra proteína flagelares.

Filamentos Axiais

1.     As células espirais que se movem por meio de um filamento axial (endoflagelo) são denominados espiroquetas.

2.     Os filamentos axiais são similares aos flagelos, exceto que eles se enovelam em torno da célula produzindo um movimento ondulado.

Pili

1.  São apêndices curtos e delgados que se estendem a partir da superfície da célula. São menores e mais resistentes que os

flagelos e são compostos por subunidades da proteína pilina.

2. São encontrados principalmente em bactérias Gram-negativas.

2.  As fímbrias auxiliam as células a aderirem a receptores na superfície da célula humana, sendo um passo necessário para o

início da infecção por alguns micro-organismos.

3.     Os pilus sexual unem as células para a transferência de DNA de uma célula doadora (macho) para outra receptora (fêmea)

durante a conjugação.

PAREDE CELULAR

Composição e Características

• É uma estrutura comum a todas as bactérias (exceto as espécies de Mycoplasma que são circundadas apenas pela membrana celular).

• Estrutura com camadas múltiplas situada externamente à membrana citoplasmática.

PAREDE CELULAR

Composição e Características

1.   Circunda a membrana plasmática e protege a célula das alterações na pressão de água.

2.     Consiste de peptideoglicano que prorciona suporte estrutural e mantém a forma característica da célula.

3.     A penicilina interfere com a síntese de peptídeoglicana.

4.     As paredes celulares gram (+) consistem de muitas camadas de peptideoglicano e também contém ácidos teicóicos que se

projetam para o exterior do peptideoglicano.

Estrutura bacteriana

PAREDE CELULAR

Composição e Características

5.     As bactérias gram (-) possuem uma membrana externa de lipopolissacarídeo (LPS), circundando uma fina camada de peptideoglicano.

5’. Nas Gram-negativas entre a membrana citoplasmática e o peptideoglicano está o espaço periplásmico, no qual se localizam, em algumas espécies, as enzimas β-lactamase que degradam a penicilina (drogas β-lactâmicas).

6.     A membrana externa protege a célula da fagocitose e da penicilina, lisozima e outras substâncias químicas.

7.     As porinas são proteínas que permitem às moléculas pequenas hidrofílicas passarem através da membrana externa;

Canal que permite a entrada de substâncias essenciais como carboidratos, aminoácidos, vitaminas e também de muitas drogas

como a penicilina.

8.     O componente lipopolissacarídeo da membrana externa consiste de açúcares (polissacarídeos O) que atuam como

antígenos e de lipídeo A, responsável pelos efeitos tóxicos.

PAREDE CELULAR

9. Nas Gram-negativas, os lipopolissacarídeos são endotoxinas.

10. Seus polissacarídeos e suas proteínas são antígenos utilizados para identificação em laboratório.

11. O termo peptideoglicano é derivado dos peptídeos e carboidratos (glican). Mureína e mucopeptídeo são sinônimos para peptideoglicano.

12. Devido o peptideoglicano não está presente em células humanas, se tornam bom alvo para ação de drogas antibacterianas. Drogas como penicilina e cefalosporinas inibem a síntese de peptideoglicano na parede celular.

PAREDE CELULAR

13. A enzima lisozima presente na lágrima humana, no muco e na saliva, rompe o esquelo de peptideoglicano nas ligações glicosídicas, contribuindo, dessa forma, para uma resistência natural do hospedeiro às infecções microbianas.

14. O LPS da camada externa da parede celular de bactérias Gram-negativas é a endotoxina responsável por muito dos sintomas da doença bacteriana, como febre e choque (especialmente hipotensão).

15. O LPS é denominado endotoxina por ser parte integral da parede celular, ao contrário das exotoxinas que são secretadas pela bactéria.

Parede celular Gram-positiva e Gram-negativa

ÁCIDO TEICÓICO

• Estão localizados na camada externa da parede celular de bactérias Gram-positivas e estendem-se pela parede.

• São antígenos e induzem a formação de anticorpos espécie-específicos. Em estafilococos, os ácidos teicóicos,

promovem a aderência do organismo às células da mucosa.

ESTRUTURAS INTERNAS À PAREDE CELULAR

Membrana Plasmática (citoplasmática)

1.     Reveste o citoplasma e é uma camada dupla de fosfolipídeo com proteína (modelo do mosaico fluído).

2.     É seletivamente permeável.

3.     Conduzem enzimas para reações metabólicas, como a de degradação dos nutrientes, a produção de energia e a fotossíntese.

4.     Os mesossomos, dobras irregulares da membrana plasmática, já considerados artefatos, participam da divisão celular.

5.     As membranas plasmáticas podem ser destruídas por álcoois e polimixinas.

Citoplasma1.     É o componente líquido dentro da membrana plasmática.2.     É água, com moléculas inorgânicas e orgânicas, DNA, ribossomos e inclusões. A Área Nuclear1.     Contém o DNA do cromossomo bacteriano.2.     As bactérias também podem conter plasmídeos, que são círculos de DNA extracromossômicos. Ribossomos1.     O citoplasma de um procarionte contém numerosos ribossomos 70S; os ribossomos consistem de rRNA e proteína.2.     A síntese protéica ocorre nos ribossomos; ela pode ser inibida por certos antibióticos.   

Plasmídio 

• Molécula de DNA extracromossômico capazes de se replicar independentemente do cromossomo bacteriano. Apesar de serem

extracromossômicos, este podem se associar ao cromossomo.

• Plasmídeos transmissíveis, são grandes e, podem ser transmitidos de uma célula para outra por conjugação. São encontrados em bactérias

Gram-positivas e negativas.

•Carregam genes que lhes conferem características como:- Resistência a antibióticos, mediada por uma variedade de enzimas.

- Resistência a metais pesados como mercúrio e prata.- Resitência à luz ultravioleta, mediada por enzimas de reparo de

DNA.-Pili (fímbrias), que promove a aderência às células epiteliais.

- Exotoxinas. 

Inclusões

1.     São depósitos de reserva encontrados nas células procarióticas e eucarióticas.

2.     Entre as inclusões encontradas nas bactérias estão os grânulos metacromáticos, de polissacarídeos, inclusões lipídicas, grânulos de enxofre, vacúolos de gás, etc.

Endosporos

1.     São estruturas de repouso altamente resistentes, formadas por algumas bactérias para a sobrevivência durante condições ambientais adversas.

2.     O processo de formação de endosporos é denominado esporulação;o retorno de um endosporo ao seu estado vegetativo é denominado germinação.

Endosporos

3. Endosporos são formados por dois gêneros de bastonetes Gram-positivos de interesse médico: Bacillus incluindo o agente causal do antraz e o gênero Clostridium que incluem os agentes causais do tétano e botulismo.

4. A esporulação ocorre quando os nutrientes, como as fontes de carbono e nitrogênio, estão escassos.

5. Os esporos são resistentes ao calor, a desidratação, radiação e substâncias químicas. Tal resistência pode ser devida ao ácido dipicolínico encontrado somente nos esporos.

Endosporos

6. Uma vez formado o esporo não apresenta atv metabólica e pode permanecer dormente por muitos anos. Em presença de água e nutrientes adequados, enzimas específicas degradam a capa. A água e os nutriente penetram na célula e ocorre a germinação, originando uma célula bacteriana metabolicamente ativa e capaz de se reproduzir.

7. Esporulação não é considerado um processo reprodutivo pois não dá origem a células bacterianas filhas.

Endosporos

8. Devido a alta resistência do esporo ao calor, a esterilização não é possível com a fervura da água. É necessário vapor sob pressão a 121C (autoclavação), normalmente por 30 min, para assegurar a esterilização de materiais de uso médico.

Esposros bacterianos

Bons estudos