Morfologia e Estrutura Bacteriana

Morfologia e Estrutura Bacteriana

• A aula visa apresentar a célula bacteriana e suas estruturas funcionais.
• Objetiva-se discutir as características e estruturas celulares importantes na identificação de bactérias associadas a alimentos.

Roteiro da Aula

• Aborda aspectos sobre a diversidade e morfologia bacteriana.
• Apresenta os componentes da estrutura bacteriana e suas funções.
• Detalha a membrana e o envelope celular.
• Analisa o material genético.
• Menciona as proteínas.
• Explora os acessórios bacterianos.

Variabilidade Morfológica Bacteriana

• Bactérias exibem grande variabilidade morfológica, determinada por fatores ambientais e genéticos.

Culturabilidade de Microorganismos

• Há uma inconsistência entre o número de microrganismos esperados e os que são isolados em cultura.

Fatores que Afetam a Culturabilidade

• A diversidade metabólica dos microrganismos é um fator.
• A baixa culturabilidade microbiana influencia.
• A seletividade dos meios de cultivo é determinante.
• As condições de cultivo, como CO₂, O₂, temperatura e fontes de C e N, são importantes.
• Há pequena representatividade da comunidade in vivo nas coleções de culturas.

Morfologia Celular Bacteriana

• Existem arranjos em bacilos (coccus, diplococcus, streptococcus, tetrad, sarcina, staphylococcus)
• Existem arranjos em cocos (bacillus, streptobacillus, coccobacillus)
• Formas espiraladas incluem vibrio, spirillum e spirochete.

Formas Celulares de Arqueias

• As arqueias podem apresentar-se como bastonetes, espirilos, cocos ou formas irregulares.
• Algumas possuem células em forma de discos conectadas por túbulos (cânulas).

Cocos

• Staphylococcus e Halococcus thailandensis.
• Diplococcus

Componentes Estruturais e Funções

• A estrutura bacteriana inclui a parede celular, membrana plasmática, citoplasma e estruturas externas.
• Gram-positivas possuem uma camada espessa de peptidoglicano.
• Elementos como mesossomo, ribossomo, cromossomo e plasmídeo (DNA circular) estão presentes.
• Gram-negativas têm uma membrana externa adicional contendo lipopolissacarídeos (LPS).
• Estruturas como pili e flagelos podem estar presentes para adesão e movimento.

A Parede Celular Bacteriana

• É rígida devido aos peptidoglicanos.
• Confere forma e proteção contra mudanças de pressão.
• Atua como um exoesqueleto, oferecendo defesa e proteção.
• Mycoplasma não possui parede celular, sendo mais sensível a variações osmóticas.

Diferenças nas Paredes Celulares Bacterianas

• Gram-positivas contêm ácido lipoteicoico e uma espessa camada de peptidoglicano.
• Gram-negativas possuem LPS, porinas e uma fina camada de peptidoglicano no periplasma.
• Micobactérias contêm glicolipídios, ácido micólico e LAM.

Gram-positivas vs. Gram-negativas

• Gram-positivas têm uma parede espessa, principalmente de peptidoglicano (aproximadamente 50%).
• Gram-positivas possuem pouco ou nenhum lipídio e frequentemente sem proteínas.
• Gram-negativas têm um envelope com duas membranas e uma fina camada intermediária de peptidoglicano.
• A membrana externa das Gram-negativas contém lipopolissacarídeos (LPS).

Coloração de Gram

• A coloração de Gram é crucial para diferenciar os dois grandes grupos bacterianos em laboratórios e análises clínicas.
• Bactérias Gram-positivas e Gram-negativas habitam ambientes distintos e causam doenças diferentes.
• Os métodos de controle e tratamento de infecções variam conforme o tipo de bactéria.
• Essa técnica é importante para rastrear a origem de contaminações, especialmente em alimentos.

Processo de Coloração de Gram

• As diferenças no envelope celular permitem que os grupos sejam corados de forma diferenciada.

Coloração de Gram Mista

• Streptococcus é Gram-positiva.
• Escherichia coli é Gram-negativa.

Peptídeo Glicano em Gram-positivas

• O peptídeo glicano em bactérias Gram-positivas é mais exposto.
• Ele é mais suscetível à ação enzimática.

Lipopolissacarídeos (LPS)

• LPS está presente na membrana externa de bactérias Gram-negativas.
• Possui uma base de lipídio A.
• Apresenta um core interno e um core externo ligados ao antígeno-O.
• O antígeno-O é a parte imunodominante do LPS.
• Ele é alvo da resposta humoral do hospedeiro, variando em comprimento com unidades repetidas de dideoxyhexoses.
• A composição do antígeno-O pode incluir moléculas de açúcar raras, específicas de linhagem.

Peptídeo Glicano como Alvo

• O peptídeo glicano é um alvo para inibir bactérias Gram-positivas.
• Ele é a principal camada de proteção desses organismos, atacada por lisozimas que quebram açúcares.
• O ácido N-acetil murâmico (MurNAc) é um componente do envelope celular bacteriano.
• Lisozimas estão presentes na clara do ovo e lágrimas.
• A membrana externa em Gram-negativas impede o acesso ao peptidoglicano.

Membrana Plasmática

• A membrana plasmática é similar nos dois tipos bacterianos (Gram-positivas e Gram-negativas).
• Tem 8 nm de espessura e é uma bicamada fosfolipídica com proteínas.
• Interações hidrofóbicas mantêm a integridade da membrana.
• A membrana não contém esteróis e é responsável pela replicação do DNA.

Ribossomos

• 70S.

Grânulos

• Reserva de PHB (poli-hidroxibutirato).

Vacúolos Gasosos

• Atuam na flutuação e são compostos por membrana proteica.

Glicocálice

• A cápsula é uma camada mucosa de polímeros orgânicos que funciona como reservatório de água e nutrientes.
• Aumenta a adesão, facilita a invasão de bactérias patogênicas e protege a célula da fagocitose.
• Possibilita a adesão (biofilmes) e resistência.
• Goma xantana

Flagelos

• Aumentam a motilidade bacteriana e possuem estrutura complexa.
• Vibrio cholerae (Monotrichous)
• Bartonella bacilliformis (Lophotrichous)
• Spirillum serpens (Amphitrichous)
• Escherichia coli (Peritrichous)
• Variam em número e posição de inserção, sendo compostos por flagelina.

Fímbrias

• Gram negativas.
• Apêndices finos, retos e curtos, presentes em grande número (1000 ou mais por célula).
• Atuam como sítios receptores para adesão e fixação.

Pili

• Normalmente mais longos que as fímbrias.
• O pili sexual permite a transferência de DNA durante a conjugação.

Endósporos

• São estruturas produzidas por bactérias para sobreviver em condições adversas.
• Gêneros importantes que formam endósporos são Bacillus e Clostridium.
• A esporulação começa com a célula vegetativa utilizando todos os nutrientes disponíveis.
• Os endósporos conferem resistência e podem se desenvolver novamente quando as condições ambientais melhoram.
• Endósporos podem ser identificados na coloração de Gram.

Características de Endósporos

• Gram positivas.
• Confere resistência.

Exemplos de Endósporos

• Bacillus anthracis
• Clostridium botulinum
• Bacillus megaterium