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Citologia bacteriana MICROBIOLOGIA Professora MSC.: Mônica de Jesus Silva Paciente do sexo masculino, 48 anos, motorista, natural e procedente de São Paulo. Paciente previamente saudável refere que há 5 dias vem apresentando tosse produtiva contínua, com expectoração de catarro amarelado sem sangue, acompanhada por dor torácica de moderada intensidade em hemitórax direito, ventilatório dependente, sem fatores de melhora. Há 4 dias refere também febre 38,5ºC a 39,0ºC, 3 picos por dia, com melhora após uso de dipirona. Nas últimas 48 horas houve intensificação dos sintomas, com piora da dispneia, que agora acontece até ao repouso. A toracocentese revelou derrame pleural exsudativo. Estudos microbiológicos, incluindo cultura de escarro e cultura do líquido pleural, apresentaram resultados positivos para Streptococcus pneumoniae (pneumococo), patógeno gram-positivo sensível a penicilina. O patógeno possui uma cápsula, e em alguns indivíduos, esse patógeno, faz parte da microbiota normal da nasofaringe. O comprometimento das células muco ciliares pode deixar a região mais suscetível ao ataque e exposição aos microrganismos causadores de pneumonia. Caso clínico Questões norteadoras O patógeno presente no caso clínico faz parte de qual grupo? Bactéria, vírus, fungo, protozoário ou helminto? Justifique sua resposta. Patógeno eucarionte ou procarionte? Patógeno unicelular, pluricelular ou acelular? Indique detalhes a respeito da morfologia e arranjo do patógeno deste caso clínico. Como é constituída a parede deste patógeno. Identifique no caso clínico uma estratégia que o patógeno possui para causar danos ao ser humano ou tentar sobreviver ao organismo humano . Objetivos • Conhecer as morfologias e arranjos bacterianos. • Identificar as principais estruturas morfológicas bacterianas. • Compreender as funções das estruturas morfológicas bacterianas Complete com os nomes correspondentes a cada número Quem são as bactérias??? Para destruir seu inimigo, é preciso conhecê-lo na sua essência… ORGANISMOS UNICELULARES PROCARIONTES ✓Material genético não está envolvido por membrana ✓ Não possuem organelas • As células procarióticas possuem estrutura simples e não apresentam núcleo. Material genético não está envolvido por membrana • As células eucarióticas apresentam uma estrutura complexa e núcleo bem definido. Não possuem organelas membranosas Possuem organelas Carioteca PROCARIOTO x EUCARIOTO Procariotos Eucariotos Tamanho em média de 0,5 a 1,0 μm por 2 a 5 μm acima de 5 μm de largura ou diâmetro Mitocôndrias Ausente Presente Retículo Endoplasmático Ausente Presente Complexo de Golgi Ausente Presente Endósporos* Presente Ausente Número de cromossomos Um Vários Ribossomos Dispersos (70S) Ligados ao retículo endoplasmático (80S) Tabela 1 – Principais diferenças entre células procarióticas e eucarióticas Estrutura Você percebeu como está escrito o nome do patógeno? Staphylococcus aureus MORFOLOGIA BACTERIANA e ARRANJOS COCOS BACILOS (**) Cocobacilos Espreptobacilos Diplobacilos Bacilos isolados Tetracocos Estreptococos Diplococos PLANO DE DIVISÃO Sarcina Estafilococos -Forma: curva como vibriões e as formas espirais (espirilo e espiroqueta): -Não formam arranjos ESPIRILO: forma helicoidal (saca-rolhas) com corpo rígido. movimentação com flagelos ESPIROQUETA: Forma helicoidal (saca-rolhas) com corpo flexível. Bainha externa Parede celular Filamento axial a) Vibrião b) Espirilo c) Espiroqueta MORFOLOGIA BACTERIANA MORFOLOGIA BACTERIANA: formas e arranjos básicos ao microscópio Forma: bacilo Gênero: Salmonella Forma: bacilo Arranjo: estreptobacilo Gênero/espécie: Bacillus cereus Forma: bacilo Arranjo: estreptobacilo Gênero/espécie: Bacillus anthracis Forma: bacilo Gênero/espécie: Clostridium tetani Forma: bacilo Gênero/espécie: Escherichia coli Forma: coco Arranjo: sarcina Gênero: Methanosarcina Forma:coco Arranjo: estafilococo Gênero: Staphylococcus Forma: coco Arranjo: diplococo Gênero Neisseria MORFOLOGIA BACTERIANA: formas e arranjos básicos- ao microscópio Forma: coco Arranjo: estreptococo Gênero: Streptococcus http://www.cite-sciences.fr/francais/ala_cite/science_actualites/media/1/5929/QACTU_IMG_PREVIEW.jpg http://www.cite-sciences.fr/francais/ala_cite/science_actualites/media/1/5929/QACTU_IMG_PREVIEW.jpg Forma: vibrião Gênero e espécie: Vibrio cholerae Forma: espiroqueta Gênero e espécie: Treponema pallidum Forma: espiroqueta Gênero e espécie: Leptospira interrogans Forma: espirilo Gênero: Campylobacter jejuni Y MORFOLOGIA BACTERIANA: formas e arranjos básicos MORFOLOGIA BACTERIANA: formas e arranjos básicos ao microscópio • Membrana plasmática • Citoplasma • Parede celular • Cromossomo (DNA bacteriano) • Ribossomos • Flagelos • Fímbrias • Pili • Esporos • Plasmídeo (DNA extra- cromossômico) • Grânulos de reserva PROCARIONTES- UNICELULARES Constituída principalmente de fosfolipídeos e proteínas. – Principais funções : • Seletividade, digestão de nutrientes e na produção de energia. •Previne a ruptura da célula bacteriana (principal função) •Dar forma a célula bacteriana •Circunda a membrana plasmática protegendo-a das alterações adversas do meio externo •Contribui para que algumas espécies causem doenças •Diferenciar os principais grupos de bactérias: LPS- Lipopolissacarídeos Contêm duas classes de ácidos: Ácido teicóico da parede e o ácido lipoteicóico que atravessa a parede e liga-se a membrana. Funções: • Regular o movimento de cátions (íons positivos) para dentro e para fora da célula. • Fornecem especificidade antigênica da parede e, portanto, tornam possível identificar bactérias gram-positivas utilizando determinados testes laboratoriais. Parede celular de bactérias Gram-positivas A camada de peptideoglicano liga-se a membrana externa através de lipoproteínas (localizadas no espaço periplasmático). Membrana externa Lipoproteínas Periplasma: Semelhante a um gel, entre a membrana externa e a membrana plasmática e contém uma alta concentração de enzimas de degradação e proteínas de transporte. Parede celular de bactérias Gram-negativas Periplasma • Membrana externa da célula gram-negativa: consiste em lipopolissacarídeos (LPS), lipoproteínas e fosfolipídeos. Lipopolissacarídeo (LPS): É uma molécula grande e complexa que contém lipídeos e carboidratos e que consiste em três componentes: • Lipídeo A – é a porção lipídica do LPS e está inserido na parede superior da membrana externa. Quando bactérias gram-negativas morrem, elas liberam lipídeo A, que funciona como uma endotoxina. • Cerne polissacarídico: Seu papel é estrutural – fornecer estabilidade. • Polissacarídeo O: funciona como um antígeno, sendo útil para diferenciar espécies de bactérias gram-negativas. Parede celular de bactérias Gram-negativas •Corantes: •Cristal violeta •Iodo/lugol •Álcool •Safranina/ Fucsina •Lâmina de vidro – esfregaço Procedimentos de coloração que classifica as bactérias em dois grandes grupos: gram-positivas e gram- negativas desenvolvido em 1884 pelo bacteriologista dinamarquês Hans Christi Gram. Entre os procariotos, certos tipos de células não possuem paredes ou têm pouco material de parede. – Gênero Mycoplasma: não possuem paredes. – Arquibactérias: podem não ter, ou ou apresentar parede celular composta de polissacarídeos (pseudomureína). • Mycobacterium tuberculosis, ( agente causador da tuberculose), • Mycobacterium leprae (agente causador da lepra). • Gênero Nocardia sp. • Micobactérias: • Bacilos finos • Possuem grande quantidade ácidos graxos (chamados de ácido micólico) • Bactérias intracelulares obrigatórias. • Envolvido pela membrana citoplasmática; • Substâncias fluídas com diferentes estruturas. • Composição: • Água - 80% • Lipídios • Proteínas • Polissacarídeos • Moléculas de baixo pelo molecular • Nucleotídeos20% Nos organismos procariotos não há organelas membranosas • Cromossomo bacteriano • Ribossomos • Grânulos/ inclusões citoplasmáticas • Vacúolos gasosos Fita grande de DNA circular fixado à membrana plasmática e solto no citoplasma (sem carioteca) na qual armazena todos os dados necessários para a formação das estruturas e as funções celulares. Pequena fita de DNA circular (Extracromossômico) •Replicam-se independentemente do cromossomo bacteriano •Não determinam características essenciais para a sobrevivência da bactéria •Confere vantagens a bactéria dependendo do tipo •Podem ser adquiridos ou perdidos sem causar dano à célula. Tipos de plasmídeo e funções: •Plasmídeo R: resistência a antibióticos e metais pesados •Plasmídeo F: fertilidade bacteriana (conjugação) •Plasmídeos de virulência •Produção de toxinas •Síntese de enzimas Prolongamentos longos de proteínas (um ou dois por célula) que permitem a transferência de DNA (Conjugação bacteriana). célula F+ conecta-se ao receptor na superfície de outra bactéria (F-) o DNA da célula F+ é transferido para a outra célula (F-). São compostos de duas subunidades (30s e 50s – denominados ribossomos 70S ), cada qual consistindo de proteína e de RNA ribossômico (rRNA) cuja função é a síntese proteica. Devido às diferenças nos ribossomos procarióticos e eucarióticos, a célula microbiana pode ser morta pelo antibiótico enquanto a célula do hospedeiro eucariótico permanece intacta. Funções Antigênicas •Reservatório de nutrientes •Proteção bacteriana •Permite adesão bacteriana a superfícies •Fator de virulência •Estrutura desorganizada e viscoso e gelatinoso. •Aderidas fracamente a parede celular. Envoltório externo composto de polissacarídeos •Estrutura organizada e compacta •Aderidas fortemente a parede celular Funções •Motilidade celular •Quimiotática – fugir de antibióticos •Fototática – fugir da luz ou ir ate a luz Filamentos finos e proteicos Apêndices semelhantes a pêlos (mais curtos, retos e finos que os flagelos) Função Estrutura fundamental no processo de adesão. Podem sobreviver a temperaturas extremas, falta de água e exposição a muitas substâncias químicas tóxicas e radiação. Quando nutrientes essenciais se esgotam, algumas bactérias gram-positivas formam células desidratadas ,com paredes espessas e altamente duráveis, especializadas de “repouso”, denominadas endosporos. Somente bactérias do gêneros Bacillus sp. E Clostridium sp. Inclusões citoplasmáticas que funcionam como depósitos de reserva através do acúmulo de alguns nutrientes que são utilizados quando ocorre escassez no ambiente. • Grânulos metacromáticos: reserva de fosfato inorgânico que pode ser usada na síntese de ATP. São encontrados em algas, fungos e protozoários, bem como em bactérias. • Corynebacterium diphtheriae: agente causador da difteria. • Grânulos polissacarídico: compostas de glicogênio e amido. • Inclusões lipídicas: armazenamento de lipídeos (Mycobacterium, Bacillus, Azotobacter). • Grânulos de enxofre: Gênero Thiobacillus – obtêm energia oxidando o enxofre e compostos contendo enxofre. • Carboxissomos: inclusões que contêm a enzima ribulose-1,5-difosfato- carboxilase, enzima importante para as bactérias que fazem fixação de dióxido de carbono. • Magnetossomos: são inclusões de óxido de ferro (Fe3O4).