
aa Dividiremos nosso estudo sobre bacteriologia em :
III-Crescimento e Morte de Células Bacterianas
a
I)
Formas
básicas : 1.esféricas - cocos
2.cilíndricas - bacilos
3.espiraladas - espiroquetas
1)-
isolado
-
um par = diplococo
-
em "colar" = estreptococos, são muito sensíveis, não se
multiplicando muito em meio mais ou menos sólido.
-
"cacho de uvas" = estafilococos
-
micrococos sp.
= em forma de cubo ou tétrade.
-
Organização é decorrente da multiplicação e do grau de ligação da
bactéria.
-
De acordo com o ambiente, por exemplo, estreptococos pode virar
diplococo.
2)
cocobacilo = muito pequeno, não costuma se agrupar como os cocos.
80% vive isolado
em "corrente" = estreptobacilos
em letra chinesa = "quebrados"
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empaliçada
= um do ladinho do outro
bacilos curvos = vibrião (vírgula)
3)
não faz nenhum agrupamento
Treponema
sp = gênero muito
importante
pleomorfismo = bactérias que apresentam formas variáveis.
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Bactéria
velha pode sofrer mudanças morfológicas
forma de involução
não pleomorfismo.
II)
Coloração de Gram (diferencial) :
1)
pode ser :
GRAM +
GRAM -
processo : a . violeta de Ginciana (mínimo de 1
min)
b . lugol (Iodo + Iodeto K) - mínimo 1 min
c . agente diferenciador : álcool + acetona
d . safranina ou fuccina diluída :
contracoloração .
Bactérias A agora se coram em vermelho / rosa e com as bactérias B não
acontece nada, ficam azuis.
2)
GRAM + : ficam azuis, pois não permitem a entrada do agente
diferenciador.
3)
GRAM - : ficam vermelhas, pois permite entrada do agente diferenciador.
Nota
- Parede celular : camadas múltiplas externamente à membrana plasmática . Tem
camada interna que é composta por peptideoglicana envolta por uma camada
externa (varia espessura e composição química). Peptideoglicana -
resistência a meios de baixa pressão osmótica como a água ; suporte
estrutural e mantém forma característica da bactéria ; é um açúcar com
grupos amina sendo uma esrtutura estável.
4)
Diferenças
entre as paredes da bactéria GRAM + e GRAM - :
GRAM + : camada de peptideoglicana é mais espessa e algumas também
possuem uma camada de ácido teicóico externa à camada de peptideoglicana.
Nota
- ácido teicóico : estrutura anti-gênica importante, reconhecida pelo sistema
imune (induz formação de anticorpos espécie - específicos). Encontrado na
camada externa da parede celular de GRAM +. Alguns polímeros de ácido
teicóico penetram através da camada de peptid3oglicana, ligando-se
covalentemente aos lipídeos da membrana citoplasmática, sendo agora denominada
de ácido lipoteicóico, outros se ligam ao ácido murâmico da peptideoglicana.
GRAM - : camada externa composta por lipopolissacarídeos,
lipopoliproteínas e fosfolipídeos. Há o espaço periplasmático - entre
membrana citoplasmática e camada de peptideoglicana que em alguma sespécies
contém B - lactamases (degrada penicilina ) e B - lactâmicas.
GRAM - tem parede mais fina, porém mais complexa.
Nas GRAM - possui endotoxinas (lipopolissacarídeos).
GRAM - deixa entrar agente diferenciador porque tem lipídeos. GRAM +
não.
Algumas bactérias são pleomórficas em relação à coloração GRAM ,
logo se coram irregularmente.
Lisozima ataca paredes de bactérias GRAM +, assim há uma forma
involutiva. A lisozima se encontra nas lágrimas, suor e saliva ; rompe
esqueleto da peptideoglicana, logo há uma resistência natural do hospedeiro à
infecção bacteriana.
Estreptococos produzem autolizinas que ficam na parede permitindo entrada
de agente diferenciador
bactéria fica GRAM -
forma de involução.
Propriedade tintorial : se é GRAM + ou GRAM -.
GRAM + pode se tornar GRAM - ao sofrer uma modificação em sua membrana.
Bactérias tratadas com lisozima perdem sua parede, mas se forem tratadas
em meio com mesma pressão osmótica que se interior ficam arredondadas -
esferoplastos ; protoplastos. GRAM - não pode se tornar GRAM +.
Forma L : GRAM - ou GRAM + que perde sua parede.
GRAM + são mais suscetíveis à penicilina G do que as GRAM -.
I)
Coloração de bacilos álcool - ácido resistentes (Zichl Neilsen)
1)
Mycobacterium
: não se coram com GRAM ;
parede diferente das GRAM + e GRAM - ; parede grossa com grande quantidade de
lipídeos - ácido micólico (60% da parede) ; parede impermeável.
2)
Processo :
Fucsina concentrada com aquecimento (mais ou menos 10 min): precisa
aquecer, pois corante não entra facilmente por causa da parede grossa.
Álcool
+ ácido : agente diferenciador
não entra nas Mycobactérias. Álcool
- ácido é mais forte que álcool - acetona.
Contracoloração : azul de metileno (fraco).
Resultado : álcool resistentes ficam vermelhas e as outras azuis.
Esquema da parede das GRAM + e GRAM - :
peptideoglicana
///////////////////
membrana citoplasmática
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GRAM
-
camada externa (LPS)
Espaço
periplásmico
////////////
membrana citoplasmática
LPS : é endotoxina (é
parte integral da célula, ao contrário das exotoxinas que são secretadas pela
bactéria) sendo responsável por muitos dos sintomas das doenças (ex : choque,
febre, etc)
Parede da GRAM - (sequência de cima para baixo) :
Camada
bilipídica
externa
Proteínas
lipo (acúmulo de enzimas hidrolíticas)
Camada
fina (2 a 8nm) de peptideoglicana
Para diferenciar GRAM - : polissacarídeo.
II)
Estrutura Bacteriana :
1)
Membrana citoplasmática :
4 funções : a . transporte
ativo de moléculas para o interior da
célula / é importante barreira osmótica, não permitindo transporte
passivo ; b . geração de energia
por fosforilação oxidativa (substitui mitocôndrias das células
eucarióticas) ; c . síntese de
precursores para parede celular ; d . secreção
de enzimas e toxinas.
Peptideoglicana é produzido no citoplasma e é transportado pela
membrana.
Permeases : enzimas que provocam a difusão ativa de substâncias contra
um gradiente de concentração.
2)
Estruturas internas :
2.1)
Núcleo :
DNA agrupado e disperso o citoplasma. Não há núcleo e sim nucleóide
sem membrana.
Mesossomo : invaginação da membrana citoplasmática que atua como a
origem do septo transverso na divisão celular bacteriana e também como o
sítio de ligação do DNA.
2.2)
Ribossomo :
Sítio para síntese de proteínas
Dispersos no citoplasma
Formados de DNA + proteínas
Tem tamanho e composição química diferente dos humanos
2.3)
Cromatóforos : só nas fotossintéticas ; lipídeos + proteínas
2.4)
Inclusões citoplasmáticas :
Material de acúmulo, de reserva
Acúmulos de açúcares em forma de glicogênio e amido
lipídeos : visível no microscópio de fase
1)
Estruturas de fixação : pelas quais as bactérias se fixam em uma
superfície. Existem bactérias que não se fixam em células humanas.
3.1)
Glicocálix :
Promove agregação entre as bactérias sendo uma massa de filamentos de
polissacarídeos que fica ao redor da bactéria revestindo-a secretadas pelas
mesmas.
Slime : principalmente GRAM -, tem mais polissacarídeos
S : principalmente GRAM +, tem mais polipeptídeo
3.2)
Fímbrias :
Pequenos filamentos que ficam ao redor das GRAM -
Não estão relacionadas com a locomoção
Aumentam capacidade de fixação, sendo assim fatores de virulência
3.3)
Pili :
Plural de pilus
Principalmente em GRAM -
Pilus de fertilidade ou fímbria sexual = forma ligação entre o macho e
a fêmea durante a conjugação
Faz ligação de bactérias a receptores específicos na superfície de
células humanas
Compostos por subunidades de proteínas - pilina - em forma helicoidal
3.4)
Fibrilas :
Em GRAM +
Em algumas servem com formas de fixação
Formadas por ácido teicóico
2)
Cápsula :
Camada gelatinosa densa e viscosa que envolve toda bactéria
Formada por polissacarídeos e polipeptídeos
Importante fator de virulência, pois limita capacidade do fagócito em
fagocitar a bactéria
Aumenta capacidade da bactéria em propagar doenças
Não é feita normalmente, dependendo das condições ambientais
Identificação
específica pode ser feita utilizando-se um anticorpo contra o polissacarídeo
capsular
"reação de Quellung"
3)
Esporos :
Forma de resistência da bactéria em condições adversas
Dois gêneros de bastonetes GRAM + produzem : Bacillus
(antrax) e Clostridium (tétano e
botulismo)
Na
esporulação ocorre a condensação do material genético em uma cápsula
série de camadas protetoras
esporulação faz com que haja perpetuação da espécie
esporo contém DNA bacteriano, pequena porção de citoplasma,
peptideoglicana, muito pouca água, capa espessa (extrema resistência ao calor,
desidratação, radiação e subst6ancias químicas)
pode permanecer quiescente durante anos até encontrar um ambiente
favorável (água e nutrientes) onde sofrerá ação de enzimas específicas
dando origem à uma bactéria metabolicamente ativa e capaz de se reproduzir
devido à alta resist6encia ao cal;or e substâncias químicas, a
esterilização não pode ser feita por fervura simples. Deve-se fazer por 30
minutos em vapor sob pressão a 121°C
(autoclavação)
4)
Flagelo :
Apêndices longos e normalmente curvo fazendo movimento em chicote
Tipos relacionados à localização na bactéria : a.
Flagelo polar - em um polo da célula; único ou em conjunto / b.
Flagelo ao redor da célula = perítriqueo (no gênero Proteus)
Formado por subunidades de proteínas - flagelina, semelhante à miosina
muscular - sua alteração conformacional provoca o movimento
5)
Filamento axial : estrutura de locomoção interna, envolvendo o corpo da
bactéria por dentro ; tem movimento em espiral
6)
Corpo basal : estrutura que fixa os flagelos nos envoltórios externos da
bactéria
I)
Metabolismo Bacteriano :
1)
Obtenção de energia :
Fonte de energia
Luz
reações de oxidorredução
Fonte
de C
fonte de C
CO2
compostos
CO2
compostos
orgânicos
orgânicos
fotolitotróficas
fotoorganotróficas
quimiolitotrófica
quimioorganotróficas
fotoautotrófica
fotoheterotrófica
quimioautotrófica
quimioheterotrófica
Pratróficas
: metabolismo defeituoso, se der C
org6anico não consegue sintetizar todos os compostos. Só consegue viver na
célula hospedeira. Ex : clasmídeos, requétsea.
1.1)
Respiração
aeróbica
1.2)
Respiração anaeróbica
Quimiotróficas
1.3)
Fermentação
Não
são processos exclusivos!
Não existem bactérias que só fermentam
Todas quimiotróficas respiram
Diferenças entre fermentação e respiração
Produto final :
1.1)
mais rentável que a aneróbica
1.3)
menos rentável dos 3 processos
composto inicial : piruvato
Fermentação alcoólica : produto final - álcool etílico ; não é
tão importante para as bactérias e sim para as leveduras
Fermentação lática : Streptococos
- bactéria de interesse médico
Fermentação propiônica : produto final - ácido propiônico. Ex : Corinibacterium
/ Propionibacterium = fazem
também respiração anaeróbica
Fermentação butírica : produto final - ácido butírico, álcool
butírico e ácido B-hidroxibutírico = também realizam respiração
aneróbicaq
Fermentação butilenoglicólica : Enterobacter
/ butilenoglicol
Fermentação acidamista : produtos finais - ácido acético, álcool
etílico, ácido succínico
Nota
: * hidrolases - moléculas grandes se transformam em monômeros.
* autolizinas estão normalmente inibidas, a
penicilina destrói inibidores das autolizinas, logo a parede é destruída.
2)
Enzimas bacterianas :
Classificação : A .
extracelulares
B .ectocelulares
C . endocelulares
A
.
catalase : protege bactérias contra ação da H2O2 produzida na
fagocitose
penicilase : age sobre penicilina
B
. agem na membrana
(permeabilidade seletiva) nos processos respiratórios e na síntese de parede
C
. fazem síntese de
grânulos de reserva, enzimas envolvidas no catabolismo
enzimas de constituição : produção permanente, reguladas pelo PH,
concentração do substrato, etc . . .
enzimas de indução : só quando há necessidade ; reguladas pela sua
síntese através do status do gene (se está ou não ativado). São ativados
pelos operons. Produto final inibe ativador dos operons, "desligando"
assim o gene
3)
Consumo de energia :
Biossíntese
Locomoção
Transporte ativo
Produção de calor
Somente os processos de biossíntese de parede e grânulos de reserva
são diferentes das células eucarióticas
II)
Nutrição Bacteriana :
1)
Água :
85% de uma bactéria
faz termorregulação mantendo a temperatura constante e mantém pressão
osmótica
nutrientes precisam estar dissolvidos em água para serem absorvidos
bactéria álcool-ácido resitentes resistem à dessecação. Ex : Micobacterium
(bacilo de Kock = causador da tuberculose = Mycobacterium
tuberculoses - parede lipídica espessa impede saída de água, podendo ser
transmitido pelo ar )
2)
Bactérias fotossintéticas : absorve energia solar pela clorofila ou
rodopsina (pigmento vermelho). Reação endergônica : absorve energia da
clorofila que absorveu da luz solar
3)
Bactérias quimiossintéticas : energia vem da oxidação de substratos
4)
Paratróficas : Ex - Mycobacterium
leprae , Kiccketsia prowazeku (peste negra),
Chlamydia trachomatis. Sobrevivem somente dentro de células vivas.
5)
Fontes de carbono : existem bactérias que além do CO2 (compostos
inorgânicos) precisam de compostos orgânicos. Ex:Neisseria
gononholae
6)
Fontes de nitrogênio : grande maioria utiliza amônia
7)
Íons inorgânicos essenciais :
Enxofre é necessário em grande quantidade para fazer aminoácido
NaCl geralmente em 0,9%, mas existem bactérias halófilas facultativas 2
- 15% NaCl e bactérias halófilas extremas 30% NaCl
- Ex : Staphylococcus aureus (causam
intoxicação alimentar)
vitaminas , principalmente complexo
7)
Bactérias aeróbicas :
Estritas : precisam de O2, pois seu sistema de geração de ATP é
dependente de O2 como aceptor de hidrogênio.
Microaerófilas : precisam de O2, só que não na concentração
atmosférica. Têm catalase, mas não têm superóxido desmutase .
Nota
: catalase e superóxido desmutase são as enzimas utilizadas no aproveitamento
do O2.
Superóxido
desmutase : 2 O2 + 2 H+
H2O2 + O2
10)Bactéria
anaeróbicas :
Estritas : algumas suportam a presença de O2, mas não se multiplicam.
Outras morrem rapidamente. Não tem superóxido desmutase e catalase. Aceptor
final é uma substância inorgânica. Ex :Clostridium
sp (tétano)
Facultativas : fermentação quando há ausência de O2 suficiente (
importantes, pois diminuem o PH impedindo instalaçãio de outras bactérias /
tem bastante na flora intestinal e vagina da mulher adulta) e respiração
aeróbica na presença de O2.
11)Meios
de cultura :
quanto ao estado físico : líquido, sólido (hoje : ágar / vantagem :
colônias isoladas), semi-sólido (ágar em menor concentração)/ vantagem :
saber se bactéria tem mobilidade ou não.
Quanto à concentração : ágar chocolate
mais sangue aquecido para quebrar moléculas (mais fácil para as
bactérias se proliferarem).
13)Condições
de cultivo : Ph adequado
temperatura
tempo de incubação
atmosfera
de O2 adequado
Nota
: bactérias são rápidas para proliferar, mais demorada : bacilo da lepra (14
dias para 1 dar 2).