53
29/08/2017 1 MORFOLOGIA E ULTRA- ESTRUTURA DE BACTÉRIAS Microbiologia FFI 0751 Profa. Dra. Ilana Camargo Continuação (aula 5) Tamanhos Parede celular Forma celular o Estruturas internas à parede Membrana citoplasmática o Material genético o Ribossomos o Inclusões Endósporos o Estruturas externas à parede o Glicocálice (ou glicocálix) o Flagelos o Fímbrias e Pili o Locomoção da célula bacteriana o Flagelar o Deslizamento o Taxias (fototaxia, quimiotaxia) Aula de hoje...

Nutrição e crescimento de microrganismos

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

1

MORFOLOGIA E ULTRA-ESTRUTURA DE BACTÉRIAS

Microbiologia FFI 0751

Profa. Dra. Ilana CamargoContinuação (aula 5)

✓ Tamanhos

✓ Parede celular

✓ Forma celular

o Estruturas internas à parede

✓Membrana citoplasmática

o Material genético

o Ribossomos

o Inclusões

✓ Endósporoso Estruturas externas à parede

o Glicocálice (ou glicocálix)

o Flagelos

o Fímbrias e Pili

o Locomoção da célula bacteriana

o Flagelar

o Deslizamento

o Taxias (fototaxia, quimiotaxia)

Aula de hoje...

Page 2: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

2

Citoplasma

Substância da célula dentro da membrana plasmáticaEspesso, aquoso, semitransparente, elástico

80% - àguaProteínas (enzimas)CarboidratosLipídeosÍons inorgânicosCompostos de peso molecular muito baixo

Principais estruturas:DNARibossomosInclusões

Material genéticoCromossomo

Page 3: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

3

A célula procariótica x célula eucariótica

✓ DNA (material genético) não está envolvido por umamembrana e ele é um cromossomo circular.

✓ DNA não está associado a proteínas histonas.

✓ Geralmente divisão celular por fissão binária (envolvemenos estruturas e processos que a divisão de eucariotos).

Page 4: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

4

Page 5: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

5

Cromossomo da Escherichia coli: tem cerca de 4,6 milhões de pares de bases (~4.300 genes)

a)DNA emergindo da célula rompida.b)Mapa genético.

(Fonte: Tortora et al., 2005)

Procariotos - bactéria

Page 6: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

6

1 CromossomoDNA de dupla fita, circular, grande

E. coli – 1,3 m de comprimento- 4,2 x 103 kb

Mycoplasma – 750 kb (!!)

Exceção:Brucella abortus – 2 cromossomos diferentes

Replicação de DNA bacteriano

Procariotos - bactéria

http://www.sciencebuddies.org/mentoring/plugin_bac_diversity_bacteria_and_dna.jpg

Page 7: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

7

Procariotos - bactéria

E. coli - 4,2 x 103 kb- ~4300 genes

Célula humana:Quantidade de DNA: mais de 1000 vezes superior;Número de genes: 7 vezes maior

http://drugline.org/img/term/e-coli-4798_3.jpg

http://mercedesmoreira.blogspot.com.br/2012/08/actividad-n12-celulas.html

Material genéticoPlasmídeo

Page 8: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

8

http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/R/RecombinantDNA.html

Plasmídeos

➢ DNA circular pequeno, de dupla fita, além do cromossomo bacteriano;

➢ São elementos genéticos extra-cromossômicos: não estão conectados ao cromossomo

bacteriano principal e replicam-se independentemente do DNA cromossômico;

Plasmídeos

➢ Contém de 5 a 100 genes não cruciais para a sobrevivência da bactéria em condições ambientais

normais;

➢ Podem ser ganhos ou perdidos sem lesar as células;

➢ Alguns conferem a vantagem da transferência de genes de resistência aos antibióticos, tolerância

aos metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de enzimas.

➢ Podem ser utilizados para a manipulação genética.

http://www.asbmb.org/asbmbtoday/asbmbtoday_article.aspx?id=15152

Page 9: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

9

Plasmídeos – elementos de DNA móveis que não são essenciais para a

vida do microrganismo, mas que traz vantagens

Procariotos - bactéria

Plasmídeos de 150 Kb – grandes70 kb - médios

3.5 kb - pequenos

enovelado

Page 10: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

10

- Origem de replicação para produzir

cópias que passam para células filhas na

divisão celular ou para outra célula

através da conjugação,

- Integrativos que se inserem no

cromossomo bacteriano ou não.

Conjugação

Plasmídeos

Resistência aos antimicrobianos devido à aquisição de plasmídeos

Page 11: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

11

✓ Tamanhos

✓ Parede celular

✓ Forma celular

o Estruturas internas à parede

✓Membrana citoplasmática

✓Material genético

o Ribossomos

o Inclusões

✓ Endósporoso Estruturas externas à parede

o Glicocálice (ou glicocálix)

o Flagelos

o Fímbrias e Pili

o Locomoção da célula bacteriana

o Flagelar

o Deslizamento

o Taxias (fototaxia, quimiotaxia)

Aula de hoje...

Ribossomos

Page 12: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

12

Ribossomos

Ribossomos são caracterizados pelo coeficiente desedimentação, expresso em unidades Svedberg (S).

Procariotos: 70S contém uma subunidade grande (50S) e

uma pequena (30S)

Eucariotos: 80S contém uma subunidade grande (60S) e

uma pequena (40S)

Diferenças entre ribossomos: procarioto x eucarioto

Page 13: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

13

Page 14: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

14

✓ Tamanhos

✓ Parede celular

✓ Forma celular

o Estruturas internas à parede

✓Membrana citoplasmática

✓Material genético

✓ Ribossomos

o Inclusões

✓ Endósporoso Estruturas externas à parede

o Glicocálice (ou glicocálix)

o Flagelos

o Fímbrias e Pili

o Locomoção da célula bacteriana

o Flagelar

o Deslizamento

o Taxias (fototaxia, quimiotaxia)

Aula de hoje...

Inclusões da célula bacteriana

• Função de armazenamento de energia ou como reservatório de constituintes estruturais.

• Geralmente envolvidas por uma fina camada de lipídeos.

• Polímeros de armazenamento de carbono

– PHB (ácido poli-b-hidroxibutírico): natureza lipídica

– PHA (poli-b-hidroxialcanoato): nome coletivo para os grânulos acumulados, cujos polímeros podem variar de tamanho (C4 até C18).

– Glicogênio (polímero de glicose)

Estrutura química do PHB.Micrografia eletrônica de uma seção da

célula de Rhodovibrio sodomensis. (Madigan et al., 2004)

Page 15: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

15

Inclusões da célula bacteriana• Grânulos de polifosfato (volutina): reserva de fosfato inorgânico para ser usado

na síntese de ATP (também encontrados em algas, fungos e protozoários).

• Grânulos de enxofre: Thiobacillus (bactéria do enxofre)- glóbulos de enxofre no periplasma.

• Magnetossomos: inclusões de óxidos de ferro - Fe3O4 – em algumas bactérias Gram-negativo. Função provável relacionada ao movimento – atração magnética a sedimentos onde [ ] de O2 é menor.

• Vesículas de gás: em procariotos aquáticos (cianobactérias, fotossintéticas anoxigênicas), com função de aumentar a flutuabilidade.

Magnetossomos: fotomicrografia de Aquaspirillum magnetotacticum com

uma cadeia de magnetossomos.Tortora et al., 2005.

Page 16: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

16

✓ Tamanhos

✓ Parede celular

✓ Forma celular

o Estruturas internas à parede

✓ Membrana citoplasmática

✓ Material genético

✓ Ribossomos

✓ Inclusões

✓ Endósporos

o Estruturas externas à parede

o Glicocálice (ou glicocálix)

o Flagelos

o Fímbrias e Pili

o Locomoção da célula bacteriana

o Flagelar

o Deslizamento

o Taxias (fototaxia, quimiotaxia)

Aula de hoje...

GlicocáliceCamada limosa e cápsula

Page 17: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

17

Glicocálice/Glicocalix: Camada de material viscoso que

envolve as células bacterianas.

Produzido na maioria dos casos dentro da célula e

excretado para a superfície celular.

Composto de polímeros (viscoso e gelatinoso) situado

externamente à parede celular.

Cápsula – Se estiver organizado e acoplado firmemente à parede

celular (exclui partículas pequenas como tinta naquim);

Camada limosa – Se estiver desorganizado, sem forma e acoplado

frouxamente à parede celular tende a ser solúvel em água.

Estruturas externas à parede - Glicocálice

Estruturas externas à parede - Glicocálice

Podem ser:

espessas ou delgadas,

rígidas ou flexíveis,

dependendo na sua composição química

e grau de hidratação

Page 18: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

18

Estruturas externas à parede - Glicocálice

Evidenciada pela Tinta Nanquim

Composição:

Único tipo de açúcar –homopolissacarídeos;

Ex.: Streptococcus mutans

Sacarose – glicina = polímero para aderir às

superfícies lisas dos dentes e causa a cárie! Sem

a glicina, a bactéria seria expelida pelo fluxo da

saliva.

Mais de um tipo de açúcar – heteropolissacarídeos;

Ex. Streptococcus pneumoniae

Possui a cápsula tipo VI de Glicose, Galactose e

Ramnose.

Estruturas externas à parede - Glicocálice

Page 19: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

19

A determinação dos constituintes da cápsula é

normalmente um passo importante na identificação de

certas bactérias patogênicas.

Algumas cápsulas são de polipeptídeos.

Ex. Bacillus anthracis (agente do carbúnculo/ antrax)

– Cápsula de ácido glutâmico.

Estruturas externas à parede - Glicocálice

Funções do glicocálice:

-Aderência à superfícies sólidas;

- Proteção contra o dessecamento temporário se ligando a

moléculas de água;

-Reservatório de alimentos;

-Evita a adsorção e lise da célula por bacteriófagos;

Vírus que atacam bactérias.

-Proteção para as bactérias patogênicas contra fagocitose por

células sanguíneas, aumentando a chance de infecção.

Praga na indústria – responsável pelo acúmulo de lodo nos

equipamentos, afetando a qualidade dos produtos.

http://www.nehmi-ip.com.br/imagens_servicos/bio_7_p.gif

Page 20: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

20

Estruturas externas à parede - Glicocálice

Glicocálice: cápsulas e camadas limosas– Maior parte de natureza polissacarídica

(exopolissacarídeos = EPS).

– Composição variável nas diferentes espécies.

– Proporcionam aderência entre a bactéria e superfícies, por meio de reações químicas: tecido hospedeiro (células do pulmão, dentes, implantes, tubulações, raízes e vasos condutores de plantas, rochas, etc).

EPS– Dificultam o reconhecimento e destruição pelas células

fagocitárias do sistema imune – relacionado à virulência(Ex. Streptococcus pneumoniae com e sem cápsula).

– Oferecem resistência à dessecação (tem muitas moléculas de água associadas).

– Aplicação industrial: espessantes – goma xantana(Xanthomonas campestris).

Sob determinadas condições, os microrganismos se aderem, interagem

com as superfícies e iniciam crescimento celular.

Essa multiplicação dá origem a colônias e quando a massa celular é

suficiente para agregar nutrientes, resíduos e outros microrganismos

(camada espessa), está formado o que se denomina BIOFILME.

➢São complexos ecossistemas microbiológicos embebidos em uma matriz

de polímeros orgânicos, aderidos a uma superfície;

➢Forma-se um cultivo puro ou uma associação com outros

microrganismos.

➢Os microrganismos em biofilmes estão mais resistentes à ação de

agentes químicos e físicos.

EPS e Biofilme

Page 21: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

21

Biofilmes bacterianos

Fixação Crescimento Separação

Células planctônicas

Células planctônicas

Biofilme

Page 22: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

22

Biofilme

Encontrado onde há água e suporte sólido

Dentes, canos, lentes de contato, sistemas digestivos

✓ Tamanhos

✓ Parede celular

✓ Forma celular

o Estruturas internas à parede

✓ Membrana citoplasmática

✓ Material genético

✓ Ribossomos

✓ Inclusões

✓ Endósporos

o Estruturas externas à parede

✓Glicocálice (ou glicocálix)

o Fímbrias e Pili

o Flagelos

o Locomoção da célula bacteriana

o Flagelar

o Deslizamento

o Taxias (fototaxia, quimiotaxia)

Aula de hoje...

Page 23: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

23

Fímbrias e Pili

Estruturas filamentosas compostas por proteínas que se projetam a partir da superfície de uma célula, podendo

apresentar muitas funções

http://aulavirtual.usal.es/aulavirtual/demos/microbiologia/unidades/documen/uni_02/57/caphtm/cap0401.htm http://www.dbi.ufla.br/Ledson/LBMP/Bact24.htm

Estruturas externas à parede – Fímbrias

• Mais curtas e mais numerosas que flagelo.

• Função de adesão.

• Pilina: proteína formadora, distribuídas de modo helicoidal em torno de um eixo.

Fímbrias em célula em divisão de E. coli (Tortora et al., 2005).

• Neisseria gonorrhoeae –agente causador da gonorréia: fímbrias

ajudam a colonização das membranas mucosas.

http://www.nibib.nih.gov/NewsEvents/ResearchHighlights/Archive/2007/06June07

Page 24: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

24

➢ Podem ser vistos somente pelo Microscópio Eletrônico

➢ Penetram na parede celular, mas não possuem ancoragem

complexa como os flagelos

➢ São ocos, mas possuem Pilina, proteínas arranjadas em

forma de espiral em torno de um espaço central para formar a

estrutura.

Estruturas externas à parede – Fímbrias

Em infecção, as fímbrias auxiliam a

bactéria patogênica a aderir às células

superficiais do trato respiratório,

intestinal ou geniturinário.

http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Fimbriae%2C+Bacterial&lang=1

Pili

Page 25: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

25

Estruturas externas à parede – Pili

• Pili (singular Pilus): mais longos que as fímbrias e há apenas um ou dois por célula.

• Mesma estrutura das fímbrias.• Função sexual: auxilia a aproximação entre duas células

bacterianas para que ocorra transferência de DNA.

Presença de pilus em célula de E. coli, revelada pela adesão de bacteriófagos ao pilus. O contato entre duas bactérias conjugantes

é feito pelo pilus, que as aproxima por retração (despolimerização da pilina). Madigan et al., 2004

• Outras funções:

– aderência

– a classe de pili tipo IV realiza uma forma incomum de motilidade: motilidade pulsante!!

Por deslizamento: movimento ao longo de uma superfície sólida através da extensão dos pili seguida da sua retração.

Estruturas externas à parede – Pili

Exemplo: Pseudomonas

Acredita-se que pili do tipo IV atuem como mediadores na transferência genética por meio do processo de transformação.

Page 26: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

26

✓ Tamanhos

✓ Parede celular

✓ Forma celular

o Estruturas internas à parede

✓ Membrana citoplasmática

✓ Material genético

✓ Ribossomos

✓ Inclusões

✓ Endósporos

o Estruturas externas à parede

✓Glicocálice (ou glicocálix)

✓Fímbrias e Pili

o Flagelos

o Locomoção da célula bacteriana

o Flagelar

o Deslizamento

o Taxias (fototaxia, quimiotaxia)

Aula de hoje...

Flagelos

Page 27: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

27

Os flagelos são muitas vezes mais longos que as células, mas o

diâmetro é muito fino e por isso não podem ser vistos com o

microscópio óptico.

Procedimentos de coloração colocam uma camada de corante

precipitado na superfície dos flagelos fazem com que apareçam mais

espessos e, assim, visíveis ao microscópio óptico.

Os corantes são a base de acetato de pararosanilina e

hidrocloreto de pararosanilina.

Flagelos – corado de vermelho

Não flagelo – corado de azul

Estruturas externas à parede – Flagelos

Estruturas externas à parede – Flagelos

Page 28: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

28

Estruturas externas à parede – Flagelos

• Associado à locomoção da célula (movimento natatório), oferece uma vantagem na exploração dos recursos dos ambientes.

• Apêndices longos e finos (~20 nm de espessura).

• Único ou vários, em diferentes arranjos

Monotríquio: Flagelo único e polar;

Anfitríquio: Um tufo de flagelos em cada extremidade;

Lofotríquio: Dois ou mais flagelos em um pólo da célula;

Peritríquio: Flagelos distribuídos por toda a célula.

Estruturas externas à parede – Flagelos

Fonte: Tortora et al., 2005

Page 29: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

29

Estrutura do flagelo procariótico

Fonte: Madigan et al, 2004.

• Semi-rígida helicoidal (não fica reto).

• Formado pelo motor, gancho e filamento.

• Motor: ancorado na Membrana citoplasmática e parede, bastão + anéis, proteínas Mot (rotação) e Fli (reversão do sentido de rotação).

• Gancho: base mais rígida.

• Filamento: formado por subunidades de flagelina. Anel C

Movimento do flagelo procariótico

“Turbina de prótons”

Fluxo de prótons através das proteínas Mot exerce forças

eletrostáticas sobre cargas arranjadas de forma helicoidal nas

proteínas do rotor.

Atrações entre as cargas + e – promovem rotação do corpo basal

à medida que os prótons fluem através das proteínas Mot.

Page 30: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

30

Etapas envolvidas na biossíntese dos flagelos

Fonte: Madigan et al, 2004.

- 40 genes envolvidos na expressão da motilidade (Salmonella typhimurium e Escherichia coli).

- Proteína “cap”: auxilia na organização das moléculas de flagelina adicionadas ao filamento.

- Regeneração após quebra.

Estrutura do flagelo procariótico

2002

Page 31: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

31

Estrutura do flagelo procariótico

Bactéria Gram-negativo Bactéria Gram-positivo

2002

Tipos de movimentação em procariotos com flagelação

Fonte: Madigan et al, 2004.

-Energia para rotação: movimento de prótons na membrana, passando pelo complexo Mot (força próton motiva). Translocação de 1.000 prótons para cada rotação.

-Velocidade até 60 comprimentos celulares/segundo-Capazes de girar até 300 revoluções por segundo!!

Page 32: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

32

Impulsão em meio líquido 0,00017 Km/h60 comprimentos celulares/segundo!!

Velocidade não é constante e pode-se aumentar ou diminuir de acordo com a intensidade da força próton motiva

http://microblog.me.uk/wp-content/uploads/petri.0.jpg

Proteus mirabilis

Crescimento da colônia seguido por “ondas”.

Células normais com 2 m e de 6-10 flagelos

Células de expansão com 40 m e de milhares de flagelos movem-se para a extremidade do ágar, perdem a diferenciação e voltam ao normal e novas células de expansão se formam...

Page 33: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

33

Momento

“Aprendendo Microbiologia com Poema e Poesia”

http://www.icej.org.br/?p=372

By Ilana Camargo

Oh Meu Deus! Isso deve ser Proteus! (por Ilana Camargo)

Ninguém, por mais que fosse desatento,deixaria de notar tal véu no crescimento.Um bacilo Gram negativo com tal mobilidade,migra sobre o meio sólido com grande habilidade.

Com tantos flagelos após grande diferenciação,migra pela superfície do ágar durante a incubação.

A morfologia ao redor de suas colônias... Hm! Com seu colega comente!O entrega até mesmo para o menos experiente:Basta observar o véu no ágar nutriente.

No ágar MacConkey, no entanto,há colônias em crescimento,mas o grande véu some como por encantoe a inibição eu não entendo!

Como sugestão eu digoe meu colega repete comigo:Oh Meu Deus! Isso deve ser Proteus!

Page 34: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

34

De volta à aula...

Flagelo de Archaea

➢Motilidade flagelar altamente disseminada com motilidade natatória;

➢Mais delgados;

➢Movimento também de rotação;

➢Estrutura do motor flagelar não conhecida;

Peptideoglicano e membrana externa estão ausentes!!

➢Várias flagelinas diferentes são encontradas e algumas compostas de

glicoproteínas;

➢Compartilham determinadas propriedades moleculares com pili tipo IV

bacterianos que atuam em outra forma de motilidade (pulsante)

Page 35: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

35

✓ Tamanhos

✓ Parede celular

✓ Forma celular

o Estruturas internas à parede

✓ Membrana citoplasmática

✓ Material genético

✓ Ribossomos

✓ Inclusões

✓ Endósporos

✓ Estruturas externas à parede

✓Glicocálice (ou glicocálix)

✓Fímbrias e Pili

✓Flagelos

o Locomoção da célula bacteriana

o Flagelar

o Deslizamento

o Taxias (fototaxia, quimiotaxia)

Aula de hoje...

Page 36: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

36

Locomoção e taxia

Locomoção microbiana - deslizamento

Mecanismo proposto para a motilidade por deslizamento em Flavobacterium johnsoniae –

movimentação de proteínas na superfície celular.Madigan et al., 2004.

Movimento mais lento e suave

Requer contato com superfície sólida

Page 37: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

37

Locomoção microbiana - deslizamento

Flavobacterium johnsoniae – acima, massas celulares afastando-se da colônia.

Abaixo, colônia de linhagem mutante, não deslizante. Madigan et al., 2004.

Cianobactéria filamentosa Oscillatoria princeps. Os filamentos deslizam por meio da secreção de

um polissacarídeo limoso.Madigan et al., 2004.

Page 38: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

38

• Motilidade pulsante com pili tipo IV

Locomoção microbiana - deslizamento

Respostas comportamentais - Taxias

• Movimento de uma bactéria para perto ou longe de um estímulo particular.

• Melhor conhecido em bactérias que apresentam locomoção flagelar.

• Quimiotaxia – resposta a um agente químico.

• Fototaxia – resposta a um estímulo luminoso.

• Outras taxias (p.e., aerotaxia).

Page 39: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

39

Regulação da quimiotaxia

• Proteínas sensoras localizadas na membrana –quimiorreceptores – percebem o gradiente químico einteragem com as proteínas que afetam a direção domotor flagelar.

• Principais agentes quimiotáticos bacterianos:nutrientes excretados por células como algas eprotozoários, ou por organismos macroscópicos mortos.

Quimiotaxia

Ocilação corrida

Gradiente maior do agente atrativo

Page 40: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

40

Fototaxia

Fototaxia positiva de uma colônia inteira da bactéria púrpura Rhodospirillum centenum, por um período de duas horas. No detalhe, MET de célula de R. centenum, com flagelação peritríquia induzida.

Madigan et al., 2004.

Parte II: Colorações

Sobre a aula prática

Page 41: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

41

Colorações

Simples Diferencial

Positiva

Negativa

Separação de gruposColoração de Gram

Coloração de Ziehl-Neelsen

Observar estruturasEsporosCápsulasFlagelo

Um único corantePara constatação de microrganismo

Colorações

Simples

Positiva

Negativa

Um único corantePara constatação de microrganismo

Positiva: baseada na utilização de corantescarregados positivamente que se ligam às cargasnegativas de superfície de células e de materialnucléico

Negativa: baseada na coloração com corantesacídicos que são repelidos pela carga negativa dasuperfície de células. A lâmina de vidro ficará coradaenquanto que o microrganismo aparecerá mais claro

Azul de metileno (1 – 2 minutos)Cristal de violeta (20 – 60 segundos)Carbolfucsina (15 – 30 segundos)

NigrosinaTinta nanquim

Page 42: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

42

Colorações

Diferencial

Separação de gruposColoração de Gram

Coloração de Ziehl-Neelsen

Observar estruturasEsporos (Schaeffer-Fulton)

Cápsulas (Gins)Flagelo (pararosanilina)

Dois corantes contrastantes que gerarão colorações diferentes em grupos

distintos de bactérias

Page 43: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

43

Coloração de células para observação micorscópica.Madigan et al., 2004.

Partindo de cultura líquida

Partindo de cultura sólida

Adicione uma gota de solução

fisiológica e em seguida adicione uma

porção de uma colônia com o auxílio de

uma agulha de inoculação, misture e

espalhe sobre a lâmina

Page 44: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

44

Coloração de Gram

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Vi Lulu Ali A Fumar !

Coloração de Gram

Fixação das bactérias na lâmina

Pelo calor (Fogo)

Cristal Violeta – 1 minuto

Lugol (Iodo) – 1 minuto

Álcool Cetona

Água destilada

Fucsina - 30 segundos

Page 45: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

45

Solução de Iodo (Lugol)Mordente

Substância que fixa o corante na célula!

Forma um complexo com o Cristal Violeta e se fixam

na camada peptideoglicana!! ( força de ligação)

Cristal Violeta

Se infiltra na parede celular e cora as células de roxo!

O tratamento de álcool (ou álcool cetona) extrai os lipídeos

resultando em uma porosidade ou permeabilidade

aumentada da parede celular das bactérias Gram-negativo. O

complexo Cristal Violeta – Iodo (CV-I) é retirado com a

lavagem e as bactérias Gram-negativo são descoradas.

As bactérias Gram-positivas têm parede celular de

composição diferente e se desidrata durante o

tratamento com o álcool, diminuindo a porosidade e o

complexo CV-I não pode ser extraído.

Page 46: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

46

G+ - a célula não é afetada, permanecendo violeta

Última etapa: coloração pela Fucsina

G- - a célula adquire o corante, tornando-se vermelha/rosa.

Cocos Gram-positivo Cocos Gram-negativo

FUNÇÃO: Observar as características morfológicas das

bactérias isoladas – Excelente também como exame

direto para avaliar o material clínico (escarro).

Coloração de Gram

Espiral

Gram-negativo

Cocos

Gram-positivo

Bacilo

Gram-positivo

Page 47: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

47

Cocos

Gram-positivo

Bacilo

Gram-negativo

Coloração de Gram

Cocos Gram positivosestafilococos

Page 48: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

48

Coloração de Gram

Muito utilizada no estudo taxonômico das bactérias;

Cocos são, na maioria das vezes, GRAM POSITIVO;

Bacilos são na maioria das vezes, GRAM NEGATIVO;

O mecanismo da coloração de Gram se refere à

composição da parede celular:

➢ Gram-positivo possuem uma espessa camada de

peptideoglicana e ácido teicóico;

➢ Gram-negativo possuem uma fina camada de

peptídeoglicana, sobre a qual se encontra uma camada

composta por lipoproteínas, fosfolipídeos, proteínas e

lipopolissacarídeos.

Exceção de cocos que não são Gram-positivos:· Veillonella parvula

· Veillonella alkalescens· Branhamella catarrhalis· Neisseria sicca· Neisseria gonorrhea· Neisseria meningitidis

Exceção de bacilos que não são Gram-negativos:· Lactobacillus casei

· Lactobacillus fermenti· Actinomyces viscosus· Eubacterium alantolyticum· Propionibacterium propionica· Bacillus stearothermophilus

Estas exceções são dadas através dos invólucros destas formas. Estão diretamente ligadas com a parede celular.

Page 49: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

49

Gram positivos retém o cristal violeta e as bactérias Gram-negativo não.

No entanto, isto não é um fenômeno absoluto. Muitas vezes, culturas de

bactérias GRAM (+) parecem Gram (-) ou misturadas (+ e -).

Existem algumas razões para isto:

1 – Super descoloração

2 – Fixação pelo calor muito drástica

3 – esfregaço muito espesso

4 – Passos de lavagens impróprios

5 – Cultura muito velha

6 - Cultura misturada ou impura

Como a coloração de Gram depende da estrutura da parede celular, sempreque houver um dano na parede a coloração de Gram poderá variar.

Uma bactéria Gram-positivo poderá aparecer Gram-negativo, porém, uma bactéria Gram-negativo será sempre Gram-negativo.

Page 50: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

50

- Tamanho: Pequeno, médio e grande (de 0,5 a 1,0 m de

diâmetro ou largura);

- Forma: cocos (esféricas), bacilos (cilíndricas) ou

espirilos (espiraladas);

Bactérias pleomórficas mudam de forma a medida que

a cultura envelhece. Por exemplo: Arthrobacter.

- Arranjo: estafilo..., estrepto..., diplo..., tétrade, sarcina,

paliçada.

Podem ser determinadas por microscopia e colorações!

As características morfológicas das bactérias:

• Colorações:

- Gram diferencia Gram positiva de Gram negativa;

- Ginsmistura de coloração simples negativa e positiva para diferenciar as bactérias produtoras de cápsula – observação!!!;

- Schaeffer-Fulton diferencia produtores de esporos de não produtores – observação!!!;.

Page 51: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

51

Preparação do esfregaço - Gins

• Gins mistura de coloração simples negativa e positiva para diferenciar as bactérias produtoras de cápsula;

Coloração de Gins

Page 52: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

52

Coloração de Schaeffer-Fulton

Coloração de Gram

Page 53: Nutrição e crescimento de microrganismos

29/08/2017

53

Momento II

“Aprendendo Microbiologia com Poema e Poesia”

http://www.icej.org.br/?p=372

Gram: ser ou não ser, eis a questão (por Ilana Camargo)

Do aconchego dos nossos clones nos levam...Para onde vamos nesta alça quente?

Deslizam-nos em uma gota de salina sobre uma lâmina de vidroO que vão fazer com a gente?

Ficamos à espera,Ficamos aflitos...

A lâmina seca.Ouço dos humanos alguns gritos.

De repente, nos fixam ao calor do fogo Aí que chega a realidade:

É a primeira aula sobre a coloração desse povo!Então vamos mostrar a nossa identidade!!

Será que vão acertar?Enxergamos tudo roxo por um minuto.

é o cristal violeta a nos corar.Depois vem o lugol como um mordenteE por mais um minuto coram a gente.

Hora do banho de cachoeiraÉ uma breve e leve ducha.

Mas que os humanos chamam de torneira.

De repente tudo fica gelado,e um arrepio vem à tona:É a vez do álcool cetona.

Eu e meus irmãos nos descoramos.Lá vem a fucsina rapidamente.

Vão nos reconhecer estes humanos?

Mais uma ducha gostosa,Depois nos deixam secar.

Ficamos todos cor de rosa:Será que vão adivinhar?

Do microscópio veio uma luminosidade:Tem alguém a nos espiar.

Tentam observar a nossa identidade...acho que vão acertar.

“Estas são todas rosa claro!!”O humano tem certeza disso.

“Porém o Gram eu não declaro!!”O medo de errar é coisa de Bixo!

Gram positivo ou Gram negativo?Eis a questão!

Se somos rosa depois da sua proeza,Fala ai seu Bixão:

Somos Gram negativos com certeza!!