aa     Dividiremos nosso estudo sobre bacteriologia em :

               I-Formas Básicas

               II-Coloração de Gram

               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"

      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.

      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 -.

  Nota : proteínas porinas função importante na regulação do transporte de pequenas moléculas hidrofílicas para o interior da célula. Forma trímero funcionando de modo inespecífico como um canal.

 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 - :

GRAM +                                            cápsula

                                                    peptideoglicana

                    ///////////////////         membrana citoplasmática

 

GRAM -                                              camada externa (LPS)      

                                                         peptideoglicana

                     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) :

LPS (lipídeo - polissacarídeo)          camada

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

      Enxofre : bactéria o oxida para produção de energia            bactérias sulfaradas

      lipídeos : visível no microscópio de fase

      fosfato inorgânico = granulação metacromática (cora de uma cor e estrutura se cora de uma cor diferente)        Corynibacterium

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

      Nas Salmonella sp, por ex, há sua identificação em laboratórios clínicos por anticorpos específicos dirigidos contra proteínas falgelares             característica anti-gênica

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                  

                Fototrópicas                                     Quimiotróficas

                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

      coagulase : fibrinogênio                 fibrina

      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)

8) Fatores de crescimento :     alimentos

                                              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

Catalase : 2 H2O2                2 H2O + 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).

12)Meio seletivo : algumas bactérias morrem e outras não. Há uma seleção. Meio diferencial : bactérias se apresentam com cores diferentes.

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).

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