Estrutura e Função Celular

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As células procariontes não possuem organelas envolvidas por membrana. Todas as 
bactérias possuem citoplasma, ribossomo, membrana plasmática e nucleoide (DNA). 
A maioria das bactérias possuem parede celular, assim como cápsula, fímbrias, 
flagelos, pilus, plasmídeo (são facultativos). 
 
Existem muitos tamanhos e formas diferentes para as bactérias. A maioria varia de 02 a 
2 micromêtros de diâmetro e de 2 a 8 micrômetros de comprimento. 
Giovanna Lopes 
 E. coli de tamanho normal (2 
micrômetros de comprimeto) e outra (acima) no processo de elongação para se dividir. 
 
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 COCOS: são redondas. 
 Staphylococcus aureus / Streptococcus 
pyogenes 
 BACILOS: estão em forma de bastonetes, são compridos e finos. 
 
 ESPIRILO: tem a forma de um “til” (~), é uma forma curva. Em razão deste 
formato, facilita sua passagem por entre os tecidos. 
 
 
 
 
 ESPIROQUETA: é como se fosse uma molinha retorcida. 
 
 PLEOMÓRFICAS: bactérias que não apresentam forma definida. 
 
 FILAMENTOSAS: bactérias em formato de filamento característicos dos 
fungos filamentos. 
 
Quando os cocos se dividem para se reproduzir, as células podem permanecer ligadas 
umas nas outras: 
 DIPLOCOCOS: Cocos que permancem aos pares (quando as células se 
dividem formam diplococos de dois a dois) – Streptococcus pneumoniae 
 
 STREPTOCOCCUS: Se dividem mas permanecem ligados em forma de 
cadeia (“cordão de pérolas”) 
 
 STAPHYLOCOCCUS: Se dividem e formam agrupamentos maiores, tipo 
“cacho de uvas”. 
 
Essa divisão é útil para identificar certas bactérias e suas características causadoras de 
doenças. 
Quanto aos bacilos também podem se apresentar como bastonetes simples, mas também 
como: 
 DIPLOBACILO: bacilos agrupados de 2 a 2. 
 ESTREPTOBACILOS: bacilos que formam umm cordão, agrupados em 
fileiras. 
 
 COCOBACILO: grupo de bactérias que não são redondos e nem 
compridos, são meio ovalados. 
 
 
Os VIBRIOS são bactérias que se assemelham aos bastonetes curvos – Vibrio 
cholerae 
 
 
É uma estrutura fina, situada no interior da parede celular, revestido o citoplasma das 
células. É composta principalmente de fosfolipídeos e proteínas. Por não possuir 
carboidratos, a membrana plasmática dos procariotos são menos rígidas do que a dos 
eucariotos. Também há glicoproteínas e glicolipídeos na superfície externa, 
ajudando a proteger e lubrificar as células na interação célula-célula. 
As proteínas presentes na superfície externa forma uma barreira semipermeável 
(barreira seletiva), impedido a entrada de certas substâncias e íons e facilitando 
outras. A permeabilidade das membranas dependem de vários fatores, como o 
tamanho das moléculas (proteínas não passam por serem grandes, mas a água, açúcar 
e CO2 penetram). 
A membrana plasmática também é importante na absorção de nutrientes e na geração 
de energia, como nas mitocôndrias dos eucariotos, pois possuem enzimas capazes de 
catalisar reações químicas que degradam nutrientes e produzem ATP. 
Em algumas bactérias, os pigmentos e as enzimas envolvidas na fotossíntese são 
encontradas em invaginações na membrana plasmática que se estende ao citoplasma = 
CROMÓFAROS (ou tilacoides). 
 
 
 
 
 
É uma estrutura complexa e semi-rígida, responsável pela forma da célula. Ela 
circunda a membrana plasmática que é frágil, protegendo-a do exterior. Quase todos 
os procariotos possuem parede celular. A sua principal função é previnir a ruptura 
das células bacterianas quando a pressão da água dentro da célula é maior do 
que fora (pressão osmótica). Também serve como ponto de ancoragem de 
flagelos. A sua composição é uma rede macromolecular formada por 
peptidídeoglicano (dissacarídeo repetido ligado por polipeptídeos). 
 
Nas GRAM-POSITIVAS o peptideoglicano é mais espesso, sucedido da membrana 
plasmática. Esse tipo de bactéria é mais simples. Aqui, a parede celular constitui 
várias camadas de peptideoglicano formando uma parede espessa e rígida. Contém 
ácidos teicoicos ligados exclusivamente ao peptideoglicano (álcool + fosfato). O 
ácido lipoteicoico atravessa a membrana e se liga a ela. 
Nas GRAM-NEGATIVAS a estrutura é mais complexa. Tem-se a membrana 
plasmática (membrana interna) e a membrana externa (lipopolissacarídica + 
proteína – principal fator de virulência). Entre as duas membranas encontra-se o 
periplasma (fluído semelhante a gel) juntamente com uma pequena e fina camada 
de peptideoglicano. Aqui, a parede celular contém apenas uma camada fina de 
peptideoglicano. O peptideoglicano está ligado às lipoproteínas da membrana 
externa. O periplasma contém uma alta concentração de enzimas de degradação e 
proteínas de transporte. Não contém ácidos teicoicos. São mais suscetíveis ao 
rompimento. A membrana externa evita a fagocitose por macrófagos, fornece uma 
barreira para certos antibióticos (como a penicilina) e à lizoenzima (age no 
peptídeoglicano). Quando esse tipo de bactéria morre, ela libera os lipídeos 
presentes na membrana externa que funcionarão como uma endotoxina, responsável 
por sintomas como febre e vasodilatação. 
 
 
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Cerca de 80% é composto de água e peso molecular muito baixo, composto por 
proteínas, enzimas, carboidratos, lipídeos e íons orgânicos. É espesso, aquoso, 
semitransparente e elásstico. Suas principais estruturas são: uma área contendo 
DNA, ribossomos (inclusões). Não possui citoesqueleto. 
 
O cromossomo (e o genoma) se concentra na região do nucleoide (contém uma 
única molécula longa e contínua de DNA de fita dupla, arranjada de forma 
circular). Os cromossomos bacterianos não são circundados por um envelope 
nuclear. Também não há a presença de histonas e o DNA está fixado na membrana 
plasmática. 
 
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Todas as células possuem ribossomos. Funcionam como locais de síntese de 
proteínas a partir do RNAm. São compostos por 2 subunidades constituídos por 
RNAr + proteínas. Os ribossomos dos procariotos são os ribossomos 70s 
(subunidades 50s com 31 proteínas + 30s com 21 proteínas). Existem 3 
moléculas de RNA que têm função catalítica nos ribossomos (23s, 16s, 5s). 
 
Vários antibióticos vão atuar inibindo a síntese de proteína nos ribossomos dos 
procariotos. 
 
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Também diferenciamos as paredes das bactérias em gram-positivas e gram-
negativas. Alguns antibióticos serão específicos para cada uma das bactérias. A 
coloração de Gram é um mecanismo de ação que tem como base as diferenças nas 
estruturas das paredes das bactérias gram-positivas e gram-negativas e como cada 
uma reage a esses vários reagentes. 
1º reagente importante = CRISTAL VIOLETA = corante primário, cora as células 
GRAM-POSITIVAS e GRAM-NEGATIVAS de púrpura, pois penetram no 
citoplasma de ambos os tipos celulares. Quando o lugol (solução de iodo) é 
aplicado, irá formar cristais que são grandes para passar pela parede das bactérias. 
Depois é aplicado um álcool que desidrata a parede dos peptideoglicanos das gram-
positivas para torná-las mais impermeáveis ao cristal violeta. Nas gram-negativas, 
o álcool dissolve a membrana externa deixando pequenos buracos na camada de 
peptideoglicano por onde o cristal violeta e o iodo vão se difundir e sair da célula. 
As gram-negativas ficam incolores após a lavagem com álcool, então ocorre a adição de 
safranina (oferece cor contrastante ao cristal violeta) que torna a célula com a cor rosa. 
Ambos os tipos de células absorvem a safranina, mas só se manifesta na gram-negativa. 
 
 
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Lisoenzima presente na lágrima age melhor na gram-positiva. 
Antibiograma = coloração de gram pra separar se é positivo (peptideoglicano mais 
espessos e sem membrana externa) ou negativo. 
Positivo e negativa tem classes de antibióticos diferentes. 
 
 
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Algumas bactérias possuem a cápsula, uma estrutura além da parede celular. É 
composta principalmente por glicocálice (substâncias que envolvem as células). O 
glicocálice bacteriano é um polímero viscoso e gelatinoso, situado externamente à 
parede celular, compostode polissacarídeos ou polipeptídeos ou ambos. Em grande 
parte ela é produzida dentro da célula e secretada para a superficie celular. Em certas 
espécies, a cápsula é importante para a virulência da bactéria (capacidade de um vírus 
ou bactéria de se multiplicar dentro de um organismo, provocando doença). A cápsula 
também protege as bactérias patogênicas da fagocitose de macrófagos. 
 
 
O Streptococcus mutans faz o biofilme na superfície do dente pela capacidade de 
produzir a cápsula e produz a “dextrana” que liga a bactéria na superfície do dente = 
causadores da cárie dentária. 
 
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Relacionadas à aderância. Podem ocorrer nos polos bacterianos ou podem estar 
homogeneamente distribuídas em todas as superfícies da célula. Podem variar em 
número. As fímbrias também auxiliam as bactérias a colonizar a mucosa. 
Salmonella typhi 
 Neisseria gonorhoeae 
 
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Não é comum em todas as bactérias, mas é comum em bactérias gram-negativas. Serve 
para transferência de DNA através de uma conexão através do pili. O DNA passa por 
dentro do pili (cano). Conjugação é esse processo de transferência. 
 
Escherichia coli 
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Estão dentro dos citoplasmas das bactérias. São depósitos de reservas de vários 
tipos. As células podem acumular certos nutrientes quando são abundantes e usá-los 
quando tiverem escassos no meio externo = grânulos polissacarídeos (presença de 
glicogênio e amido). Esses grânulos podem ser identificados através de colorações 
específicas, como o Iodo. 
 
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São estruturas de resitência ou dormência. Quando os nutrientes estão escassos em 
certas bactérias gram-positivas é formado células especializadas de repouso ou 
dormência = endosporos. Quando liberados no ambiente podem sobrevivier a 
temperaturas extremas, falta de água e exposição de substâncias tóxicas. Esporulação 
ou Esporogênese é o processo de formação dessa estruturas dentro da célula vegetativa 
e bacterianas. Estas células iniciam o processo de esporulação quando um nutriente 
importante, como carbono ou nitrogênio, se tornam escasso para as bactérias. Certas 
condições ambientais, como a umidade, não é boa para o crescimento da bactéria, ela 
tende a criar o endosposro. Possui várias estruturas que protegem o DNA (de dentro pra 
fora): DNA, córtex, parede do cerne, capa do esporo e exospório. 
 
 
Quando as condições ambientais se tornam propícios para o crescimmento bacteriano, 
ocorre a germinação do esdosporo. Essas estruturas são importantes do ponto de vista 
clínico e para a indústria alimentícia, pois são resistentes a processos que normalmente 
mata as células vegetativas (aquecimento, congelamento, dessecação e radiação). 
 
 
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São longos apêndices filamentosos que impulsionam as células. São estrutras de 
locomoção. Eles podem ser peritríquios (distribuídos ao longo de toda a célula), polar 
(em um ou mais poros da célula), monotríquio (um único flagelo em um único polo) e 
lofotríquio (tufo de flagelo em uma das extremidades da célula), anfitríquo (flagelos 
em ambas as extremidades das células). Os flagelos giram através da força motriz, por 
meio da passagem de íons de H pela proteína motora (dineína). Essas estruturas são 
características das bactérias gram-negativas. 
 
 Uma das vantagens da mobilidade é que ela permite uma bactéria a se mover em 
direção a um ambiente favorável ou para longe em um ambiente desfavorável. A taxia é 
o estímulo que a bactéria tem de se mover para perto ou para longe de determinado 
local. Se for por um estímulo químico é chamado de quimiotaxia. Se for um estímulo 
da luz é chamado de fototaxia. As bactérias móveis contém recptores em várias 
localizações, como dentro ou logo abaixo da parede celular. Esses recptores captam 
estímulos químicos, como o O2, ribose, galactose (nutrientes), e tem essa informação 
enviada para os flagelos em caso de sinais quimiostáticos positivos (favorável à 
bactéria), fazendo com que a bactéria se mova em direção a esse estímulo. Se for um 
sinal quimiostático negativo, como a presença de antibióticos, a bactéria foge para 
longe do estímuloo. 
 
 
A maioria das bactérias não possuem flagelos, então se movimentam por deslizamento. 
Para o deslizamento também é necessário a passagem dos íons de H para o interior da 
célula = ENERGIA necessária para que ocorra o deslocamento entre as proteínas da 
membrana plasmática em relação as proteínas da membrana externa, ocorrendo 
alteração das mesmas e a consequente movimentação.