os procariotas organizaÇÃo, estruturas e...

CAPÍTULO II

OS PROCARIOTAS OS PROCARIOTAS

ORGANIZAÇÃO,

ESTRUTURAS e FUNÇÕES

4ª AULA TEÓRICA 24.02.2011MICROBIOLOGIA 2010/2011António Inês

SUMÁRIO:

CAPÍTULO II. OS PROCARIOTAS: ORGANIZAÇÃO, ESTRUTURAS e FUNÇÕES (conclusão)

Estruturas opcionais

MICROBIOLOGIA 2008/2009

Os procariotas, organização, estruturas e funções

Outras estruturas:

Flagelos e mobilidade; Filamentos axiais

Pili ou fímbrias

Glicocálice, cápsulas e microcápsula

Endósporos bacterianos. Outros esporos bacterianos.

Inclusões intracitoplasmáticas

O flagelo das bactérias

Em forma de saca-rolhasÉ constituído por 3 partes:

Corpo basalGanchoFilamento



Constituído por uma proteína:flagelina

A célula usa o ATP para bombear osprotões para foraOs protões difundem-se através damembrana do corpo basalAs diferenças de gradiente sãoconvertidas na rotação

O flagelo das bactérias



Filamento (flagelina)GanchoCorpo basal- Sistema de anéis que se inserem no:

LPS (Gram -) _ Anel LPeptidoglicano_ Anel PMembrana citoplasmática_ Anel MS

Flagelos em bactérias Gram– (a) e em Gram+ (b)

A disposição dos flagelos

De acordo com o número e distribuiçãodos flagelos, as bactérias podem serclassificadas como:

1. Monotríquias: um único flagelo, num dos polos

2. Anfitríquias: um único flagelo, nos dois polos

3. Lofotríquias: dois ou mais (um tufo) flagelos em um ou em ambos os polos

4. Peritríquias: flagelos à volta da célula



5. Atríquias (sem flagelos)Mobilidade por flagelos

Mobilidade em espiroquetas pelofilamento axial

Esquema proposto para a mobilidade por deslizamento de Flavobacterium



Tipos de taxiasAerotaxia: migração de acordo com um gradiente de O2:

Bactérias anaeróbias: aerotaxia negativa

Bactérias microaerófilas: atraídas até tensões de O2 menores que aatmosférica

Bactérias aeróbias e facultativas: aerotaxia positiva

Fototaxia: migração em função da luz (ficheiro fototaxia MOV file)

Quimiotaxia: migração de acordo com um gradiente espacial de uma



substância química

São estruturas de proteína tubular quepermitem adesão a superfícies. São tambémpor isso designadas por adesinas.São estruturas importantes para ospatogénicos. São típicas de bactérias Gram -

Composição proteína: pilina.

Fímbrias ou PiliMICROBIOLOGIA 2008/2009


Os pili sexuais (pili F) permitem a ligação durante a conjugação (ficheiroconjh MOV file) das bactérias para a transferência de material genético(plasmídeos), em Gram –

A cápsulaÉ uma estrutura de naturezapolissacarídica (por vezes de naturezapolipeptídica – em Bacillus) bemorganizada justaposta externamente àparede celular, que protege a célulabacteriana; está associada àpatogenicidade das bactérias porqueserve de barreira à fagocitose.



Cápsulas de Streptococcus pneumoniae observadas com coloração especial

Cápsulas de St. pneumoniae observadas com coloração negativa

(tinta china)

fagocitose (ficheiro acapsulada MOV file)cápsula protege da fagocitose (ficheiro capsula MOV file)

As camadas de mucilagem que rodeiam as células variam em espessura e rigidez. Ajudam à adesão das bactérias a superfícies sólidas de objectos em meios aquáticos e nos tecidos de animais e plantas. Protegem as bactérias da fagocitose, infecções virais, variações de pH, stress osmótico, ...

Cápsulas, microcápsulas, mucilagem, Glicocálice, S Layers

Slime layer - estrutura de superfície difusa, não organizada e de



Slime layer - estrutura de superfície difusa, não organizada e denatureza polissacáridica

Glicocálice – projecções polissacáridicas presentes na superfíciebacteriana e que promovem a aderência a outras superfícies celulares(presentes por exemplo em bactérias que provocam a cárie dentária)

S–layer – camada adicional bem organizada na superfície bacteriana,de origem proteica ou glicoproteica com função desconhecida.

BiofilmeÉ um agregado complexo de microrganismos formado pela excreção de uma matrizprotectora e adesiva.



Staphylococcus aureus biofilm on an indwelling catheter (http://en.wikipedia.org/wiki/Biofilm)

Fig. 1: The biofilm life cycle, taken from Reference [12]. 1:individual cells populate the surface. 2: EPS is produced andattachment becomes irreversible. 3 & 4: biofilm architecturedevelops and matures. 5: single cells are released from the biofilm.

A formação do endósporoMICROBIOLOGIA 2008/2009


A formação do endósporo



A formação do endósporo



Os endósporos bacterianos. Microfotografias de contraste de fase que ilustram vários tipos morfológicos de endósporos e sua localização intracelular: (a) terminal; (b) subterminal; (c) central


Os procariotas, organização, estruturas e funções A coloração de endósporos

Exemplo de bactérias que produzem esporos (endósporos) e outros esporos menos resitentes



Outros esporos em procariotas

1. Acinetas - estruturas de resistência em cianobactériasHeterocistos – estruturas relacionadas com a fixação de azoto atmosférico em cianobactérias



2. Cistos - estruturas de resistência em Azotobacter spp.

Inclusões intracitoplasmáticas

Grânulos de glicogénio – polímeros de glucose com estrutura ramificada, que funcionam como material de reserva e como fonte de energia.

Granulações lipídicas – Quimicamente são poli-β-hidroxibutiratos,

As inclusões de reserva são acúmulos de substâncias orgânicas ou inorgânicas, rodeadasou não de uma camada limitante de natureza proteíca, que se originam dentro docitoplasma sob determinadas condições de crescimento. Constituem reservas de fontesde C ou N (inclusões orgânicas) e de P ou S (inclusões inorgânicas).



Granulações lipídicas – Quimicamente são poli-β-hidroxibutiratos,funcionando como material de reserva e como fonte de energia. São visíveispor microscopia óptica com o negro de Sudão e facilmente detectáveis pormicroscopia electrónica dado que não são estruturas osmiofílicas.

Os carboxisomas presentes em cianobactérias, bactérias nitrificantes etiobacilos são inclusões poliédricas ricas na enzima ribulose-1,5-difosfatocarboxilase (RuBisCO ), funcionando como reserva desta enzima e como localde fixação de CO2.

Granulações de cianoficina – As cianoficinas são de natureza polipeptídica,possuindo quantidades iguais de arginina e ácido aspártico. São visíveis pormicroscopia óptica e funcionam como reserva de azoto para as cianobactérias.

Granulações metacromáticas - São designados por grânulos devolutina. Quimicamente são polifosfatos constituindo um polímero linearde ortofosfatos, unidos por ligações éster. Funcionam assim como reservade fósforo. Por exemplo, estão presentes em Corynaebacteriumdiphtheriae, o agente da difteria.

Grânulos de enxofre – Alguns grupos bacterianos exibemtemporariamente grânulos de enxofre, que são utilizados nometabolismo das bactérias fotossintéticas.



Vacúolos de gás – presentes em arqueas e bactérias fotossintéticas.Funcionam como reservatório de gás (incluindo azoto), permitindo-lhes flutuarnas águas de acordo com as necessidades de luminosidade.

Os magnetossomasSensores do campo magnético terrestre Presentes em certas bactérias aquáticas flageladas aeróbias ou microaerófilicas



Presentes em certas bactérias aquáticas flageladas aeróbias ou microaerófilicas Cristais homogéneos de magnetite (Fe3O4)

Cromatóforos – estruturas presentes nas bactérias fotossintéticas sob a formade vesículas com pigmentos fotossintéticos.

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