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Principais esquemas de classificação dos organismos vivos

BACTÉRIAS
 Archaea: são organismos procariotos que, freqüentemente
são encontrados em ambientes cujas condições são
bastante extremas (semelhantes às condições ambientais
primordiais na Terra), sendo por isso, muitas vezes
considerados como sendo “ancestrais” das bactérias. No
entanto, hoje em dia considera-se as archaeas como um
grupo “intermediário” entre procariotos e eucariotos.
 Bactérias: Corresponde a um enorme grupo de procariotos,
anteriormente classificados como eubactérias,
representadas pelos organismos patogênicos ao homem, e
bactérias encontradas nas águas, solos, ambientes em
geral. Dentre estas, temos as bactérias fotossintetizantes
(cianobactérias) e outras quimiossintetizantes (E. coli),
enquanto outras utilizam apenas substratos inorgânicos
para seu desenvolvimento.

BACTÉRIAS DE IMPORTÂNCIA
Febre maculosa (Borrelia)
Leptospirose (Leptospira)
Tétano (Clostridium tetani)
Meio rural
Clostridium botulinum
Salmonella
Staphylococcus aureus
Alimentos e outros
Sífilis
Gonorréia
Mycobacterium leprae
M. tuberculosis
Streptococcus (faringite)
Sexo
Ar e secreções

BACTÉRIAS DE IMPORTÂNCIA
Outros exemplos
Pseudomonas
Xanthomonas
Erwinia
Clavibacter
Xylella
Ralstonia

CÉLULA BACTERIANA
Estruturas celulares e funções

BACTÉRIAS - CLASSIFICAÇÕES
 As bactérias podem
ser classificadas de
acordo com
tamanho,
morfologia e
arranjo.
 Tamanho:
 Variam de 0,3 por
0,8 μm até 10 por
25 μm.
 (1 μm = 10-6
m, 10-3
mm)

BACTÉRIAS - MORFOLIGIAS
 Esférica: Cocos Grupo
homogêneo em relação ao
tamanho, sendo células
menores (0,75 a 1,0 μm).
 Cilíndrica: Bacilos Forma de
bastão, podendo ser longos ou
delgados, pequenos ou
grossos, extremidade reta, ou
arredondada (2,0 μm).
 Espirilada: Espirilos e
Espiroquetas. (4,6 μm)
 Espirilos: possuem corpo rígido e
se movem às custas de flagelos
externos.
 Espiroquetas: são flexíveis e
locomovem-se provavelmente às
custas de contrações do
citoplasma

ESTRUTURAS DE SUPERFÍCIE
CELULAR
 Camada externa à parede celular, de consistência viscosa e
de natureza polissacarídica ou polipeptídica.
 Proteção da célula bacteriana contra desidratação.
 Aderência – auxiliam na ligação da bactéria à superfície.
 Proteção - resistência à fagocitose pelas células de defesa
do corpo (fator de virulência).
 Cápsula – matriz mais compacta, fortemente ligada à parede celular
 Camada limosa – liga-se frouxamente à superfície.

Estruturas externas
- Flagelos
- Fímbrias
Célula de Escherichia coli
mostrando os pêlos e os flagelos
Flagelo
Pêlo

BACTÉRIAS – FIXAÇÃO DE
FLAGELOS

PAREDE CELULAR
 Confere rigidez estrutural à
célula.
 Proteção contra lise
osmótica.
 Sítio receptor para
proteínas e outras
moléculas que interagem
com a bactéria.
 Constituída de
peptidioglicano.

PAREDE CELULAR
 Diferenças estruturais e de composição
química da parede celular permitem dividir
as bactérias em dois grandes grupos:
GRAM NEGATIVA
GRAM POSITIVA

PAREDE CELULAR DAS
BACTÉRIAS GRAM +
 Muitas camadas de peptidioglicano (cerca de 90% da
parede).
 Ácido teicoico (polissacarídeo ácido com resíduo de glicerol
fosfato ou ribitol fosfato).

PAREDE CELULAR DAS
BACTÉRIAS GRAM -
 Poucas camadas de peptidioglicano (cerca de
10%).
 Membrana externa:
 Lipopolissacaríedo (LPS):
LPS presente exclusivamente em bactérias Gram negativas .
LPS envolvidos com propriedades antigênicas .
LPS possível papel reconhecimento hospedeiro (reação compatível-incompatível).
LPS podem atuar sítios adsorção bacteriófagos / receptores bacteriocinas.
 Proteínas: porinas, lipoproteínas .
 Espaço periplasmático – entre a membrana
externa e membrana citoplasmática.

PAREDE CELULAR DAS
BACTÉRIAS GRAM -

BACTÉRIAS
Coloração de
Gram
(Christian Gram –
1884 – Dinamarca)
Gram positivas Gram negativas

Atenção: há bactérias sem
parede celular, embora
compreendam um grupo bem
pequeno

Mollicutes: bactérias sem parede celular!!!
Micoplasmas, fitoplasmas
e espiroplasmas

Enfezamento do milho
(causado por fitoplasma)

PRINCIPAIS DIFERENÇAS ENTRE
BACTÉRIAS GRAM POSITIVAS, GRAM
NEGATIVAS E MICOPLASMAS

Estruturas internas
- Membrana citoplasmática
- Citoplasma - Ribossomos - Mesossomos
- Material genético - Inclusões ou Grânulos
- Endósporos - Plasmídios - Pigmentos
Microbiologia – Pelczar et al. Vol 1 1996

MEMBRANA PLASMÁTICA
- Composição
. localizada internamente à parede em contato com citoplasma
. Camada bilipídica com característica anfipática
. composição básica: fosfolipídios (20-30%) e proteínas (50-70%)
. Proteínas integrais e periféricas
. esteróis ausentes membranas bactérias com parede celular
. bactérias sem parede: presença esteróis confere integridade à membrana

CITOPLASMA
- parte da célula envolvida pela membrana citoplasmática
- fluido denso : água (80%) / ac. nucléicos / carboidratos / proteínas / lipídios / íons
- sede de reações para síntese componentes celulares
- ausência estruturas membranosas (mitocôndria/Golgi/retículo/cloroplasto)

NUCLEÓIDE
- não delimitado por membrana
- único cromossomo circular enrolado e altamente condensado
- tamanho variável em torno de 5.500 kb
- ligado à membrana celular no local de replicação

MESOSSOMOS
- extensões da membrana celular para interior citoplasma
- localizados próximo membrana (periféricos) ou região central (centrais)
- evidências de ligação entre mesossomos centrais e material genético
- função I: provável papel replicação DNA e divisão celular
- função II: possível atuação na secreção enzimas/atividades respiratórias
Mesossomo periférico –
produção de penicilinases

INCLUSÕES OU GRÂNULOS
- são estruturas que atuam como depósitos de material de reserva
- reserva: enxofre / glicogênio / poli-β-hidroxibutirato / polifosfato
- poli-β-hidroxibutirato (PHB – material lipídico) – fonte carbono / energia

INCLUSÕES OU GRÂNULOS
Revista Pesquisa FAPESP n 80, 2002
Grânulos de PHB (polihidroxibutirato) em Ralstonia
eutropha
(PHB usado para produção de plástico biodegradável)
Grânulos de enxofre em Thiospirilum janense
(bactérias que oxidam H2S)
Pseudomonas pseudoflava:
grânulos Polifosfato (volutina) (PP) /
PHB / Glicogênio (G)

RIBOSSOMOS
-partículas densas compostas de ácido nucléico (60% rRNA) e proteína (40%)
- estruturas responsáveis pela síntese de proteínas
- dispersos no citoplasma ou associados internamente à membrana
- ribossomo bacteriano é referido como 70S (S=índice sedimentação)
- locais visados pelos antibióticos que inibem síntese proteínas (tetra/neo/estrepto)

Tipos de plasmídios:
-Plasmídio de tipo sexual: são importantes para a
transferência de plasmídios a uma célula receptora.
São capazes de se integrar no cromossomo.
-Plasmídios R: conferem resistência a antibióticos.
Possuem o determinante de resistência e o fator de
transferência de resistência RTF. Ex.
Staphylococcus aureus.
- Plasmídios Col ou bacteriocinogênicos:
plasmídios capazes de produzir inibidores de
crescimento de outras bactérias. Ex. Escherichia
coli e Pseudomonas.
-Plasmídios virulentos: favorecem a infecção em
mamíferos.
- Plasmídios de degradação: codificam enzimas
degradativas. Ex. Pseudomonas.
PLASMÍDIOS
Moléculas extracromossomais circulares de DNA encontradas em muitas espécies bacterianas.
Podem ser removidos das células sob condições de estresse;
Conferem vantagens seletivas;
A replicação pode ocorrer durante a replicação bacteriana ou na conjugação;

ENDÓSPORO*
- maioria das bactérias não formam endósporo
- célula dormente alta/e resistente fatores adversos ambiente
- resistência condicionada baixo teor água / ácido dipicolínico (5-10% peso seco) +cálcio
- fatores: calor / dessecação / produtos tóxicos / radiação UV
- caráter taxonômico: forma do endósporo / localização na célula
- encontrados nos gêneros Bacillus e Clostridium
* (Formas latentes de bactérias)

PIGMENTOS
- compostos coloridos produzidos por algumas bactérias
- em meio cultura cores diversificadas: amarela, marrom, verde, azul, vermelho
- caracteres usados na identificação bactérias
Quadrante 1: Crescimento de Escherichia coli (Gram-
negativa) em meio eosina-azul de metileno. A coloração verde
metálica indica que E. coli é capaz de fermentar lactose.
Quadrante 3: Crescimento de Aerobacter aerogenes (Gram-
negativa). A coloração rosa indica que esta bactéria é capaz
de fermentar lactose.
Meio “ágar eosina-azul de metileno” (EMB)

Reprodução celular
-processo:
. reprodução assexuada
- fissão binária transversa:
. única célula origina duas células filhas idênticas

Crescimento da população
- Tempo de geração: tempo para célula se duplicar ou população dobrar tamanho
- Duração: variável minutos a horas dependendo fatores
- Fatores: espécie bacteriana / condições nutricionais / ambiente físico
- Matemática do crescimento: N=2n onde: N=total células; n= número gerações

- Fases curva :
* Fase lag: população constante e ativa
* Fase log: população cresce exponencialmente
* Fase estacionária: população constante
* Fase declínio: queda população

- Fases curva :
* Fase lag: população constante e ativa
* Fase log: população cresce exponencialmente
* Fase estacionária: população constante
* Fase declínio: queda população
- Medida crescimento:
. contagem microscópica (lâminas graduadas)
. contagem em placa (UFC)
. espectrofotômetro (medida de turbidez do meio)
. dosagem componentes celulares (ac.nucléicos / proteínas / nitrogênio)
. análise produtos de metabolismo (ác. orgânicos)

1. Conjugação (reprodução sexuada)
2. Transformação
3. Transdução
Além da mutação, que é comum aos demais seres vivos...
Mecanismos de variabilidade em bactérias

CONJUGAÇÃO
Conjugação:
Processo de
transferência
de DNA de
uma bactéria
para outra,
envolvendo
o contato
entre duas
células.

TRANSFORMAÇÃO
3
Transformação:
transferência de
um pedaço de
DNA de uma
célula morta
para uma célula
viva

TRANSDUÇÃO
1 2 3
4 5 6
7
Transdução: Incorporação de DNA de outra célula bacteriana
tendo como vetor um bacteriófago ou fago

Principais grupos de eubactérias Gram-positivas
* Clostridium botulinum – botulismo; Bacillus anthracis - anthraz
*

Principais
grupos de
eubactérias
Gram-
negativas

Eubactéria Gram-
negativa
Fototróficos
oxigênicos

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