biologia molecular - bactérias

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biologia molecular

Bactérias

16/04/2005

FORMAS FUNDAMENTAIS DAS BACTÉRIAS

Arredondadas: COCOSAlongadas: BACILOSOnduladas/helicoidais: ESPIRILO, VIBRIÃO, ESPIROQUETA

As formas não são constantes, podendo variar de acordo com o meio e com o tipo de associação. Geralmente, uma mudança de forma decore da perda da parede celular (PC).Tal mudança pode ser classificada em:

Involução: mudança de forma devido a condições desfavoráveis, como mudança de pH ou oxigênio, por produtos tóxicos etc.Pleomorfismo: mesmo em condições favoráveis à sua sobrevivência, a bactéria não apresenta morfologia única, como o Mycoplasma.

CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO PLANO DE DIVISÃO:

Cocos:

Diplococos: por divisão binária simples. Ex: Meningococos, Gonococos e Pneumococos.Estreptococos: por divisão binária e posterior escorregamento, podendo associar-se.Tétrades: associação decorrente da divisão em 2 planos perpendiculares entre si.Estafilococos: associação por divisão irregular. A bactéria chamada Sarcina tem seus componentes associados pela divisão dos e planos perpendiculares.

Obs: O coco da espécie aureus é potencialmente patogênica, já o da espécie epidermitis pode vir a tornar-se. Contra o aureus, o antibiótico meticilina (ou seu similar oxalacina)é o mais eficiente.

Baciclos:

Diplobacilo: vale a mesma definição apresentada acima.Estreptobacilo: vale a mesma definição apresentada acima.Em Paliçada: associação lado a lado, em níveis diferentes, decorrente de deslizamentos. Exs: a bactéria causadora de tuberculose (bacilo de Cock) do gêneroMycobacterium e a bactéria responsável pela hanseníase. Esta gosta de temperaturas um pouco mais baizas que a corpórea, e por esta rasão, os principais materiaispara coleta são a linfa e pele de extremidades.Em letras: a associação lembra a forma de letras chinesas. Ex: bacilo o gênero Conybacterium, causador da difteria.

CITOLOGIA BACTERIANAESTRUTURAS FACULTATIVAS

Ao adquirirem uma ou mais destas estruturas, as bactérias podem tornar-se mais patogênicas.

Flagelos

Classificação: monotríqueo (em apenas um lado), anfitríqueo (em ambos os lados) , lofotríqueo (tufos nas extremidades), peritríqueo (em toda a extensão), interno (emcertas expiroquetas; ex: Trepanoma).Composição: FlagelinaFunção: mobilidadeImportância: identificação de patogênicos. Ex: vibrião colérico, Salmonela.No mínimo, têm o dobro do tamanho da bactéria.Encontra-se inserido num grânulo basal.

Fímbrias

Composição: PilinaFinas, curtas, retas e numerosasFunções; aderência, na conjugação e como sítios de absorção.Classificação; Pili I (aderência) e Pili Sexuais (para conjugação).Exemplos:

- Esqueriquia coli enteropatogênica: sua virulência é medida pela CF (colonization factor) que mostra a capacidade de fixação da bactériana mucosa (no caso, intestinal). Causa diarréia.

- Gonococus: na mucosa uretral.

- Streptococus pyrogenes: na mucosa amígdalo-faringeana.

Cápsula

Envoltório viscoso, externo à PC.Função: resistência, patogenicidade.Composição: polissacarídica.Classificação:

- Verdadeira: denda e independe do meio. Ex: Streptococus pneumoniae

- Limosa: dina e depende do meio, pois é apenas sintetizada na presença de sacarose. Ex: Streptococus salivarius.

- Glicocálice: polímero que forma uma malha frouxa de fibrilas que se extende para fora da célula. Ex: Streptococus mutans (principalcausador da cárie).

Esporos

Formas de resistência dos gêneros Bacullus (aeróbia) e Clostridium (anaeróbia)

Obs: O Clostridium tetane causa o tétano, o Clostridium botulino causa botulismo e o Clostridium perfringes, doenças de pele.

A transformação da forma vegetativa para a de esporo dura aproximadamente 6h.Resistente ao calor e ao ressecamento.Produzido intracelularmente.Localização: central, terminal e sub-terminal.Formação:

- Cerne ou protoplasto: Cópia completa do material genético.- Parede, córtex, capa e exospório.

Granulações

Polímeros de reserva, insolúveis.Composição: polímeros de glicose (amido e glicogênio), ác. hidroxibutírico + fosfato e volutina.Podem ser metacromáticos.Exemplos: Conybacterium (causa difteria) e Lactobacillus.

Plasmídeos

Moléculas menores de DNAVisíveis somente ao Microscópio de Tonelamento (superior ao eletônico)Circulares.Capazes de autoduplicação.

ESTRUTURAS ESSENCIAIS OU CONSTANTES

Parede Celular (PC)

Sinônimos: saco murâmico, peptoglicano, mureína, mucocomplexo, mucopeptídeo, peptideoglicano.Características: rígida, inelástica, porém deformável.Funções:

- Dá forma à célula;- Promove resistência a choques mecânicos e osmóticos;- Serve de sítio de absorção de vírus;- Determinante da especificidade antigênica;- Responsável pela divisão das bactérias em Gram + e Gran -.

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Composição: polimérica, com sub-unidades de ácido murâmico, N-acetil glicosamina (NAGL) e tetrapeptídeo.Antibióticos impedem a formação da parede celular por atuarem na síntese protéica. No espaço periplasmático da PC há enzimas b -lactamases que inativamantibióticos como penicilina e cefalosporina, por hidrolisar o anel b -lactâmico.Lisosima faz digestão da PC e está presente em saliva, muco e lágrima. Atua destruindo a ligação NAGl - Mureína.

Coloração Gram

Substância Tempo Gram + Gram -

1- Violeta gensiana 1 min Roxa Roxa

2- Lugol 30 Seg Roxa Roxa

3- Álcool 15 Seg (máximo) Roxa Incolor

4- Fuscina 30 Seg Roxa Vermelha

A fuscina age como corante de fundo

Diferenças ente bactérias Gram positivas e negativa s:

Característica Gram + Gram -

Composição Entre 2 ácidos murâmicos da PC há umtetrapeptídeo. Um ácido teicóico estápresente.

Entre 2 ácidos murâmicos da PC há umtetrapeptídeo

Espessura ± 20nm ± 10nm

Amino ácidos Pouco Muito

Lipídeos ± 2% ± 20%

Peptoglicano ± 90% (muitas camadas) ± 5-10% (1-2 camadas)

Polissacarídeo Pouco Muito

Formam Protoplastos Esferoplastos

Protoplastos: bactérias que, mesmo perdendo a PC, mantém suas funções;Esferoplastos: bactérias que, na perda, mantém um pouco da sua PC e, em momento oportuno, reconstituem-na.

Membrana Citoplasmática (MP)

40% lipídeos, 60% proteínasFunções principais:

- Permeabilidade seletiva;- Síntese de enzimas respiratórias;- Síntese de PC.

Possui PBP = Penicilin Binding ProteinNa superfície externa há enzimas para síntese de proteoglicano.OBS: transpeptidases e carboxipeptidases támbém sintetizam PC.

Citoplasma

Complexo sistema coloidal, semi-fluido e granularCom ribossomosGranulações metacromáticas (ver acima) - volutinas

Núcleo Cromossomo

CircularÚnica molécula contínua de DNAÚnica duplicação no mesossomo.

Mesossomo

FISIOLOGIA BACTERIANACONDIÇÕES FÍSICAS DE CULTIVO:

Temperatura

Mesófilas: 20-40° C. São as bactérias de cresciment o mais rápido (± 20min). Morrem apenas à temperatura de 180° C negativos. Ex: Estafilococos, Serratia marcens.Psicrófilas: 10° CTermófilas: 50-60° C

Temperatura (° C) Mínimo Ótimo Máximo

Pseudomonas fluorescens 4 25-30 40

Staphilococus aureus(infecção hospitalar)

6.5 30-37 46

Termoactinomyces vulgaris 27-30 60 65-70

Nisseria gonorreae 30 35-36 38,5

Thermus aquaticus 40 70-72 79

Atmosfera

Aeróbias: proliferação na superfície do líquido em um tubo de ensaio. Ex: M. tuberculosisAnaeróbias: proliferação no fundo. Ex: clostridium tetane e clostridium botulinum.Anaeróbias facultativas: proliferação por todo o líquido. Ex: EnterobactériasMicroaeróbias: em condições ideais, prolifera-se pouco abaixo da superfície do líquido.

pH

6,5 - 7,5: faixa ótima4,0 - 9,0: faixa de tolerância.


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pH Mínimo Ótimo Máximo

Staphylococus aureus 4,2 7,0 - 7,5 9,3

Acetobacter aceti 4,0 - 4,5 5,4 - 6,3 7 - 8

Vibrião cholerae 7,5 8- 9 9,5

Pressão osmótica

halófilas: proliferação em meios com alta concentração de salsacarófilas: proliferação em meios com alta concentração de açúcar;

OBS: de conhecimento essencia para manutenção de alimentos

EXIGÊNCIAS NUTRITIVAS

Pouco exigentes: muita síntese para manutenção própriaExigentes: pouca síntese para manutenção própria

OBS: são necessários C, N, sais (Na, K, Fe, Zn, Mg etc) e fatores de crescimento (vitaminas e Aa)

FONTES DE ENERGIA

A partir de compostos orgânicos (CH, Aa)A partir de reações de óxido-redução.

REPRODUÇÃO

Em média 30min.Cissiparidade: divisão binária simples;Cissiparidade com confugação ou esporulação.

FASES DE CRESCIMENTO

A: FASE LAG - adaptação ao meioB: FASE LOG - crescimento exponencialC: FASE ESTACIONÁRIA: crescimento impedidoD: FASE DE DECLÍNIO E MORTEE: FASE DE ESPORO.

GENÉTICA BACTERIANAESTRUTURAS ENVOLVIDAS

Cromossomo

DNA circularFita únicaReplicação semiconservativaDivisão por fissão binária

Plasmídeos

DNA circularFita duplaReplicação autônoma (não-dependente de cromossomo)

PLASMÍDEOS F: Fatores sexuais

- Funções codificadas: auto-replicação para todos; auto-transferência para alguns.- Região TRA forma a fímbria sexual- Produzem H2S, antibióticos e pigmentos- Resistência aos antibióticos- Sensibilidade/resistência a bacteriófagos

PLASMÍDEOS R: de resistência

- Possui região TRA- Pode associar-se aos transpossons.

PLASMÍDEO DE VIRULÊNCIA

- Possui fator de aderência localizado (EPEC - Entero Patogênico Escherichia coli)- Antígeno de colonização para aderência à mucosa intestinal (ETEC)- Enterotoxina termoestável excreção de H2O e sais - diarréia (ETEC).

DNA Fágico

Ou bacteriófagoVírus bacterianoDNA ou RNAPossuem capa, DNA e placa basal2 ciclos:

- Lítico: vírus prende-se à célula e libera seu material genético dentro dela. Este replica-se e gera novos vírus.- Lisogênico: vírus prende-se à célula e libera seu material genético dentro dela. Materiais genéticos de ambas as células se misturam eocorre divisão celular.

OBS: Corunobacterium diphteriae só causa a difteria na forma lisogênica. Da mesma forma funcionam estafilococos produtores de enterotoxinas e estreptococos produtores detoxinas escarlatínicas.

Transpossons

DNA linearFita duplaJumping-genes

TRANSDUÇÃO

Quando se vai encapsular o DNA produzido pelo vírus, encapsula-se junto o material da própria bactéria.

Tripod

IMPORTANTE

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Publicado por: Dra. Shirley de Campos

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