aula 2 - introdução à microbio

Universidade Tecnológica Federal do ParanáDepartamento Acadêmico de Química e Biologia

Disciplina: Biologia Celular e Microbiologia

Bactérias

Profa. Lucia Regina R. Martins

novembro/2009

Bactérias

Endósporos

-Estruturas de dormência de bactérias Gram +;-Formados em ambiente pobre em nutrientes;-Apresentam parede espessa, são bastante resistentes;-Ex.: espécies de Clostridium e Bacillus

Esporulação (esporogênese):

BACTÉRIAS (cont.)

�Formas latentes de microrganismos procarióticos

Endósporos:

�Não realizam reações metabólicas (citoplasma desidratado);

�Contém DNA, RNA, ribossomos, enzimas, ácido dipicolínico e íons cálcio

�Podem permanecer em dormência por anos

�São resistentes a processos de controle microbiológico (temperatura, radiação,

substâncias químicas); ex.: C. botulinum

�Coloração especial (usa calor): método de Schaeffer-Fulton (verde malaquita)

�Germinação = retorno ao estado vegetativo (ativado por estímulo físico ou

químico)

Bacillus cereus

Cistos

Conídeos

�Esporos de Actinomicetos�É considerado uma forma de reprodução: cada organismos forma vários conídeos�Proteção ao dessecamento (não ao calor)

�Parede celular resistente, espessa�Estrutura e composição diferente do esdósporo�Ex.: Azotobacter

CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS

�Referência: Manual de Sistemática Bacteriana de Bergey

� 2 grupos principais: Eubactérias e Arqueobactérias (Woese)

Eubactéria Arqueobactéria*

Parede celular peptidoglicano Proteínas e polissacarídeos

Membrana fosfolipídeos Álcoois de cadeia longa (fitanóis)

Síntese proteica Formilmetionina (início) metionina

* hábitats e metabolismo incomuns* hábitats e metabolismo incomuns

EUBACTÉRIAS: 3 grupos (parede celular):1.Gram-negativas2.Gram-positivas3.Micoplasmas

Eubactérias

Parede celular presente Parede celular ausente

Gram-negativos:

-Espiroquetas

-Bacilos encurvados aeróbios e microaerófilos-Bacilos e cocos aeróbios-Bacilos anaeróbios facultativos-Bactérias anaeróbias-Riquétsias e clamídias-Fototróficos anoxigênicos-Fototróficos oxigênicos-Bactérias deslizantes-Bactérias com bainha-Bactérias gemulantes e/ou apendiculadas

Micoplasmas

-Bactérias gemulantes e/ou apendiculadas-Quimiolitotróficas

Gram-positivas:-Cocos -Bactérias esporuladas-Bacilos com forma regular-Bacilos com forma irregular-Micobactérias-Actinomicetos

Arqueobactérias

-Produtores de metano-Halofílicas extremas-Dependentes de enxofre-Termoplasmas

I. Eubactérias Gram-negativas

•coram-se de vermelho (coloração de Gram)•subgrupos: características morfofisiológicas (motilidade, necessidade O2)

1.1 – Espiroquetas

� helicoidais; flexíveis� fibras axiais (“flagelos periplasmáticos”)� membrana externa = “bainha externa”� podem ser saprófitas (ex.; Spirochaeta) ou parasitas (ex.: Treponema, Borrelia,

Leptospira)Leptospira)

1.2 – Bacilos encurvados aeróbios ou microaerófilos


-Espirilos (rígidos)-mobilidade: flagelos; ex.: Aquaspirillum → comum em água doce

-vibriões: ex.: Azospirillum (fixa N2 atmosférico, raízes) Campylobacter (microaerófilo patogênico: diarréia)

Aquaspirillum

Campylobacter

Bdellovibrio (parasita de bactérias)

1.3 – Cocos e Bacilos aeróbios


Bacilos: muitos no solo/águaEx.: Pseudomonas, Azotobacter (fixa N2 solo), Rhizobium (fixa N2 raízes

leguminosas), Zooglea (E.T.E.), Acetobacter (produção vinagre)

Pseudomonas

Zooglea

Acetobacter

1.3 – Cocos e Bacilos aeróbios


Bacilos patogênicos: Brucella (aborto em animais); Pseudomonas

(imunodeprimidos, infecções de feridas); Xanthomonas

(cancro cítrico); Agrobacterium (tumor em plantas)

Cocos patogênicos: ex.: Neisseria (N. gonorrhoeae, N. meningitidis)

Brucella abortusN. gonorrhoeae

1.4 – Bacilos facultativos


Retos ou encurvadosEx.: família Enterobacteriaceae (T.G.I.) → Escherichia coli

�Não são diferenciáveis ao M.O.: testes bioquímicos esorológicos

�Muitas espécies patogênicas:Ex.: Salmonella (febre tifóide e gastroenterite)

Shigella (disenteria bacilar)Yersinia pestis (praga)

Escherichia coli

�Infecções urinárias: Escherichia, Proteus, Klebsiella,

Enterobacter

�Outras espécies patogênicas:Vibrio cholerae (cólera);Haemophilus influenza (meningite infantil)

Vibrio cholerae

1.5 – Anaeróbios


•bacilos retos, encurvados, cocos•2 grupos (necessidade de enxofre)

Anaeróbios que necessitam de enxofre: (redução para gás H2S)Ex.: Desulfovibrio (lodo, brejo)

Anaeróbios que não necessitam de enxofre: produzem ácidos orgânicos;-presentes no rúmen-Espécies patogênicas, ex.: Bacteroides fragilis

1.6 – Riquétsias e clamídias


�parasitas intracelulares obrigatórios

Riquétsias: - células ovais/bastões; parasitam células de artrópodos ou vertebrados;- transmissão = piolhos, pulgas, carrapatosEx.: Tifo epidérmico (Rickettsia prowazekii)

Clamídias: - cocos com ciclo de vida bastante distinto;- não apresentam peptidoglicano na parede celular- espécies patogênicas: C. psittaci (psitacose em pássaros);

C. trachomatis (tracoma, linfogranuloma venéreo e uretrite)

1.7 – Bactérias fototróficas anoxigênicas


�fotossintetizantes, mas não produzem O2;�apresentam bacterioclorofila (absorve radiação IR) e carotenóides

� coloração de pigmentos divide em bactérias púrpuras ou verdes�são anaeróbios�habitat: água estagnada, pântanos e fundos de lagos�podem ser bastoneste, espirilos ou cocos�reprodução por fissão binária ou brotamento�Ex.: Rhodomicrobium (formam prosteca) e Rhodopseudomonas

brotamento sem prosteca

1.8 – Bactérias fototróficas oxigênicas


�fotossintetizantes que produzem O2;�apresentam clorofila a e o pigmento ficobilina (normalmente de cor azul)�são comumento denominadas cianobactérias�formas e arranjos variados (cocos, bacilos, filamentos multicelulares)�não apresentam flagelos�habitat: solo, água doce/mar�algumas espécies são termofílicas�Espécies filamentosas podem apresentar heterócitos (células diferenciadas)

Oscillatoria

Cylindrospermum

Chroococcus

1.9 – Bactérias deslizantes


2 tipos: - formadoras de esporos (“corpos de frutificação”)- não-formadoras de esporos

Formadoras de esporos:• bastonetes curtos e flexíveis• não apresentam flagelos• movimento por deslizamento em superfícies úmidas• denominadas myxobactérias (“limosas”)• corpos de frutificação: conjunto de esporos (mixósporos) resistentes àdessecação, podem se organizar em pedúnculos limosos contendo estruturasglobosas contendo os mixósporosglobosas contendo os mixósporos

Stigmatella

Chondromyces

• habitat: superfície do solo, matéria orgânica emdecomposição

1.9 – Bactérias deslizantes


Não-formadoras de esporos:• forma de bastonetes ou filamentosas;• não formam mixósporos• aeróbios/microaerófilos• habitat: solo, água• degradam polímeros naturais: celulose, quitina, pectina, queratina• ex.: Flexibacter

1.10 – Bactérias com bainha


�bastonetes envolvidos por estrutura tubular de composição orgânica�habitat: água doce/mar, ambientes poluídos (problemas nas E.T.E.)�Ex.: Sphaerotilus natans

1.11 – Bactérias gemulantes e/ou apendiculadas


� comum em solo e água� podem ser aeróbias, microaerófilas ou facultativas� não fotossintetizantes� alguns apresentam prosteca (fixação), outras pedúnculo (apêndices tubulares)� reprodução por fissão binária ou brotamento

Ex.: Caulobacter (não-gemulante prostecada)Blastocaulis (gemulantes apendiculadas)

Blastocaulis (gemulantes apendiculadas)

1.11 – Bactérias gemulantes e/ou apendiculadas 1.12 – Bactérias quimiolitotróficas


- obtém energia da oxidação de compostos inorgânicos- quando autotróficas utilizam CO2 como fonte de carbono- diferenciação: tipo de composto inorgânico que utilizam

1. Nitrobacter, Nitrococcus (oxidação de nitrito a nitrato)2. Nitrosolobus (oxidação de amônia a nitrito)3. Thiospira, Thiobacillus (espécies reduzidas de enxofre a sulfato)4. Siderococcus (espécies de Fe ou Mn)

- distribuição: solo, água- importância: reciclagem de nutrientes (ciclos biogeoquímicos)

Nitrosomonas

II. Eubactérias Gram-positivas� parede celular com espessa camada de peptidoglicana,� não apresentam membrana externa� divisão: características morfológicas e bioquímicas

2.1. Cocos

� dividem-se em subgrupos, conforme o arranjo e tipo de metabolismo

•Micrococcus: aeróbios; disposição irregular das células; saprófitas (solo/água)ex.: Deinococcus (alta resistência UV)

•Facultativos: ausência ou presença de O2;tipos: - Staphylococcus (arranjo irregular; habitat: pele e mucosas humana e detipos: - Staphylococcus (arranjo irregular; habitat: pele e mucosas humana e de

outros animais) ex.: S. aureus (infecções operatórias, choque tóxico,intoxicações alimentares)- Streptococcus (cadeias de células); ex.: S. pyogenes (anginaestreptocócica, escarlatina e febre reumática); S. pneumoniae

•Anaeróbios: flora normal humana e outros animais;ex.: Peptococcus, Coprococcus

II. Eubactérias Gram-positivas

2.2. Bactérias esporuladas

�formam endósporo resistente�normalmente são bastonetes

Ex.: Bacillus (podem ser aeróbios ou facultativos)Clostridium (anaeróbios)

� muitas espécies são saprófitas (solo, água doce/mar)�Patogênicas – ex.: B. anthracis (carbúnculo ou antrax)

C. perfrigens (gangrena gasosa, intoxicação alimentar)C. botulinum (botulismo, neurotoxina)C. botulinum (botulismo, neurotoxina)C. tetani (tétano)

C. botulinum C. perfrigens


2.3. Bacilos regulares

� bastonetes não-esporulados, aparência uniforme (sem saliências, ramificações)� podem ser aeróbios, facultativos ou anaeróbiosEx.: Lactobacillus (saprófitas fermentadores, normalmente não-patogênicos)

Listeria monocytogenes (leite/queijo; aborto espontâneo/natimorto)

LactobacillusListeria monocytogenes


2.4. Bacilos irregulares

Não-esporulados;Bastonetes retos ou encurvados, apresentam saliênciasEx.: Arthrobacter (pleomórfica, saprófita do solo)

Corynebacterium (saprófitas ou patogênicas: C. diphteriae)

Arthrobacter

C. diphteriae


2.5. Micobactérias

gênero: Mycobacterium

� carcaterística: bacilos álcool-ácido resistentes (após coloração comfucsina), devido a lipídeos de alto PM (ácidos micólicos) na parede celular� algumas espécies saprófitas� patogênicas: M. tuberculosis; M. leprae

M. leprae

M. tuberculosis


2.6. Actinomicetos– grupo grande e variado;–caracterítica: formação de micélio (emaranhado de hifas)– podem se reproduzir pela fragmentação de hifas ou formação de esporos(esporangiósporos ou conidiósporos);– os esporos são resistentes à dessecação (não ao calor)– são saprófitas do solo (degradação de matéria orgânica)– ex.: Streptomyces (produção de antibióticos: tetraciclina, estreptomicina)

S. acrymicini S. coelicolor

III. Micoplasmas

� não apresentam parede celular;� coram-se como Gram-negativas (têm apenas membrana celular)� características: - plasticidade (várias formas)

- sensíveis a variações osmóticas- resistentes a penicilinas, sensíveis a outros antibióticos

� muitas apresentam colesterol na membrana (cultura com soro)� habitat: mucosas� muitas são patogênicas: Mycoplasma pneumoniae

Ureaplasma urealyticum

Mycoplasma pneumoniae

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