Anatomia Funcional Das Celulas 2
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30/03/2011
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Anatomia funcional das clulas 2
Parede celular
Estrutura complexa, semi-rgida, forma da bactria (murena)
Circunda a membrana plasmtica
Proteo da membrana e do interior da clula das alteraes adversas no meio externo
Presente em quase todos os procariotos
Preveno da ruptura das clulas bacterianas
Manuteno da forma da bactria
Ponto de ancoragem para os flagelos
Parede celular
o local de ao de muitos antibiticos
Composio qumica utilizada para diferenciar bactrias
Eucariotos (plantas, algas e fungos) parede com estrutura mais simples e menos rgidas
Parede celular
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Composio e caractersticas
Rede macromolecular: peptideoglicana
Peptideoglicana: dissacardeo repetitivo unido por polipeptdeos
Dissacardeo = monossacardeos N-acetilglicosamina (NAG) e cido N-acetilmurmico (NAM)
Parede celular Molculas alternadas
de NAM e NAG: 10 65 acares para formar um esqueleto de CHO (poro glicana)
Filas adjacentes so ligadas por polipetdeos (poro peptdica)
Parede celular
Cadeias laterais de tetrapeptdeos: 4 aa unidos aos NAMs do esqueleto Ponte cruzada peptdica: ligam as cadeias laterais de tetrapeptdeos umas s outras
Parede celular
MuitaS camadaS de peptideoglicana = estrutura espessa e rgida
cidos tecicos = lcool (glicerol ou ribitol) + fosfato
cido lipotecico = atravessa a camada de peptideoglicana e est ligada a membrana plasmtica
cido tecico da parede = est ligada a camada de peptideoglicana
Parede celular Gram positivas
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Parede celular Gram positivas Parede celular Gram positivas
cidos tecicos (grupo fosfato=carga -):
Unir e regular o movimento dos ctions (carga +) para dentro e para fora das clulas
Impede a ruptura da parede celular e possvel lise quando h o crescimento
Especificidade antignica da parede
Parede celular
Uma ou poucas camadas de peptideoglicanas + membrana externa
Peptideoglicana ligada a lipoprotenas na membrana externa
Peptideoglicana localizada no periplasma (espao cheio de fluido entre membrana externa e membrana plasmtica)
Periplasma: alta concentrao de enzimas
Parede celular Gram negativa
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No possui cido tecico
Contm pequena quantidade de peptideoglicana
> susceptibilidade ao rompimento mecnico
Parede celular Gram negativa Parede celular Gram negativa
Membrana externa = lipopolissacardeo (LPS), lipoprotena e fosfolipdeos Barreira para alguns antibiticos, lisozima
(enzimas digestivas), detergentes, metais pesados, sais biliares
Porina (protenas externas): permeabilidade da membrana permite a passagem de nucleotdeos, dissacardeos, peptdeos, aa, vitamina, ferro
Parede celular Gram negativaParede celular Gram negativa
Lipopolissacardeo (LPS)
Polissacardica: composta de polissacardeos O
Antgeno (semelhante ao c. Tecico na G+)
Diferenciar sorovares
Lipdica: denominada lipdeo A
Endotoxina: febre, fraqueza, dores generalizadas, choque e at morte
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Parede celular Gram negativa Parede celular Gram negativa
Paredes celulares e mecanismo da colorao de Gram
Colorao de Gram = diferenas na estrutura da parede celular
Violeta de genciana: corante principal
Iodo
lcool
Safranina
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Violeta de genciana: cora ambas as clulas (+/-) Prpura: corante entra no citoplasma
Iodo: forma grandes cristais com o corante
lcool: G+: desidrata a peptideoglicana das clulas para torn-la +
impermevel aos cristais violeta iodo G-: dissolve membrana externa , deixando pequenos
buracos na fina camada de peptideoglicana, onde os cristais violetas se espalham = incolores
Safranina: contra-corante (rosa)
Paredes celulares e mecanismo da colorao de Gram
Algumas G+ podero se apresentar G-
Clulas mortas ou clulas envelhecidas (Bacillus, Clostridium e Mycobacterium) Gram variveis
Paredes celulares e mecanismo da colorao de Gram
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Paredes celulares atpicas
Algumas clulas no possuem paredes ou tem muito pouco material na parede Mycoplasma
menores clulas capazes de se reproduzir fora de clulas vivas de hospedeiros
Em funo do tamanho e por no terem parede, passam atravs de filtros
Arquibactrias: sem paredes ou com paredes de polissacardeos e peptdeos
N-acetiltalosaminurnico ao invs de NAM e no possui D-aminocidos
Dano parede celular
Parede celular bacteriana clula eucaritica
Substncias qumicas que lesam a parede bacteriana no destroem as clulas do hospedeiro
Alvo de antimicrobianos = parede celular
Lisozima enzima digestiva presente em clulas eucariticas
Bactrias G+
Protoplasto: clula sem parede e sem lise da membrana, capaz de realizar metabolismo (esfrico)
Dano parede celular
Alvo de antimicrobianos = parede celular
Lisozima enzima digestiva Bactrias G-: parede no destruda igual G+ e parte da
membrana externa tambm permanece
Esferoplasto: clula com contedo celular, membrana plasmtica e a camada restante da parede celular
EDTA (cido etilenodiaminatetractico) + Lisozima = enfraquecimento das ligaes inicas da membrana externa, produzindo leses na membrana e fornecendo acesso para a lisozima camada de peptideoglicana
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Dano parede celular
Protoplasto e esferoplasto: lise osmtica
Penicilina: interferem na formao de ligaes cruzadas peptdicas formao da parede celular funcional
Mais eficiente para G+
-lactmico: mais eficiente para G-
Estruturas internas parede celular
Membrana plasmtica: fina estrutura situada no interior da parede celular
Reveste o citoplasma da clula
Constituda de fosfolipdeos e protenas (procariticas)
Fosfolipdeos, protenas, carboidratos e esteris (eucariticas) + rgidas
Membrana plasmtica Estruturas internas parede celular
Membrana plasmtica: fina estrutura situada no interior da parede celular
Camada dupla de fosfolipdeos
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Estruturas internas parede celular
Membrana plasmtica: fina estrutura situada no interior da parede celular
Protenas
Protenas perifricas: facilmente removidas da membrana e ficam na superfcie interna ou externa da membrana
Enzimas, como um andaime para suporte ou como mediadora das alteraes na forma da membrana durante o movimento
Protenas integrais: s podem ser removidas aps rompimento da camada dupla (detergente)
Membrana plasmtica
Protena perifrica
Estruturas internas parede celular
Membrana plasmtica: fina estrutura situada no interior da parede celular
Barreira seletiva: entrada e sada de material
Permeabilidade seletiva: passam apenas certos ons e molculas
Protenas: molculas grandes no passam
H20, O2, CO2 e alguns acares passam
ons penetram lentamente
Substncias lipoflicas (O2, CO2) entram e saem mais facilmente
Estruturas internas parede celular
Membrana plasmtica: fina estrutura situada no interior da parede celular
Barreira seletiva
Digesto de nutrientes
Produo de energia
Presena de enzimas: degradam nutrientes ATP
Cromatforos ou tilacides: pigmentos e enzimas da fotossntese
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Estruturas internas parede celular
Destruio da membrana plasmtica
Compostos que lesam a parede celular
Compostos que lesam a membrana plasmticas
lcoois
Compostos de amnio quaternrio
Polimixinas (antibiticos)
Estruturas internas parede celular
Movimento atravs da membrana Ativo: clula usa energia para mover as
substncias das reas de baixa concentrao para as reas de alta concentrao (contra o gradiente de concentrao)
Passivo: movimento das substncias da rea de maior concentrao para a de menor concentrao (a favor do gradiente de concentrao)
Sem gasto de energia (ATP)
Estruturas internas parede celular
Movimentos atravs da membrana Passivo
Difuso simples: movimento das molculas ou de ons de uma rea de alta concentrao para uma de baixa concentrao
At distribuio homognea ponto de equilbrio
O2 e CO2
Estruturas internas parede celular
Movimentos atravs da membrana Passivo
Difuso facilitada: necessidade de uma protena da membrana plasmtica (transportadora/ permease)
glicose
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Estruturas internas parede celular
Movimentos atravs da membrana Passivo
Difuso facilitada:
Para o transporte de grandes molculas
Molculas mais simples
protenas em aminocidos
polissacardeos em acares simples
Enzimas extracelulares
Estruturas internas parede celular
Movimentos atravs da membrana Passivo
Osmose: movimento lquido de molculas de solvente atravs de uma membrana seletivamente permevel, de uma rea de alta concentrao de molculas de solvente para uma rea de baixa concentrao de molculas de solvente
Estruturas internas parede celular
Movimentos atravs da membrana Ativos
Utiliza energia (ATP) para mover substncias atravs da membrana plasmtica
Movimento de fora para dentro (independente da concentrao no interior da clula)
Depende de protenas transportadoras
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Transporte ativo
Estruturas internas parede celular
Movimentos atravs da membrana Ativos
Translocao de grupo (forma especial de transporte ativo): substncia alterada quimicamente durante o transporte
Estruturas internas parede celular
Movimentos atravs da membrana Ativos
Clulas eucariticas
Pinocitose: processo de endocitose que uma clula engloba uma substncia em estado lquido, sem ser por difuso
Estruturas internas parede celular
Movimentos atravs da membrana Ativos
Fagocitose: processo de endocitose que uma clula engloba uma substncia em estado slido.
a clula emite prolongamentos, denominados pesudpodes, que englobam a partcula, formando uma vescula fagoctica que se destaca da membrana para o interior do citoplasma
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Estruturas internas parede celular
Citoplasma: substncia da clula no interior da membrana plasmtica
80% composto de H2O
Protenas (enzimas)
Carboidratos
Lipdeos
ons inorgnicos
Estruturas internas parede celular
Citoplasma: substncia da clula no interior da membrana plasmtica
Espesso, aquoso, semitransparente, elstico
Estruturas:
rea nuclear ou nucleide (contm DNA)
Ribossomos
Incluses (depsitos de reserva)
Estruturas internas parede celular
rea nuclear:
Cromossomo bacteriano: nica molcula longa, contnua, arranjada de forma circular de DNA de fita dupla
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Estruturas internas parede celular
rea nuclear:
Cromossomo bacteriano
No so circundados por membrana
No incluem histonas
Fase exponencial DNA = volume de 20% do citoplasma
Fixado membrana plasmtica
Estruturas internas parede celular
rea nuclear: Plasmdeos: pequenas molculas de DNA de fita
dupla, circulares Elementos genticos extracromossmicos: se replicam
independente do DNA cromossmico
Associados a protenas da membrana plasmtica
5 100 genes que no so cruciais para a sobrevivncia da bactria em condies normais
Podem transportar genes para atividades: resistncia aos antibiticos, tolerncia aos metais txicos, sntese de enzimas
Estruturas internas parede celular
Ribossomos: local de sntese protica
Fase exponencial: altas taxas de sntese protica
2 subunidades
Protena
RNA ribossmico (rRNA)
Estruturas internas parede celular
Ribossomos: local de sntese protica
Procaritica: menos protenas, menos rRNA,menos densos, menores = 70S
Eucaritica: 80S
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Estruturas internas parede celular
Ribossomos: local de sntese protica
S= unidades Svedberg: velocidade relativa de sedimentao durante a centrifugao
Velocidade de sedimentao: funo do tamanho, peso e forma
Estruturas internas parede celular
Incluses: depsito de reservas Grnulos metacromticos: reserva de fosfato inorgnico
sntese de ATP Grnulos polissacardicos: glicognio e amido Incluses lipdicas: Grnulos de enxofre: Carboxissomos: enzimas (1,5-difosfato carboxilase) para
fixao do CO2 na fotossntese Vacolos de gs: mantm a flutuao para permanecer na
profundidade apropriada para receber O2, luz e nutrientes Magnetossomos: incluses de xido de ferro ms. Se
movem para baixo at local de fixao e degradam o perxido de hidrognio
Endosporos: clulas desidratadas altamente durveis, com paredes espessas e camadas adicionais (clulas especializadas em repouso)
Formado dentro da membrana bacteriana
Bactrias G+ (Bacillus, Clostridium)
G- (Coxiella burnetii)
Estruturas internas parede celular
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Esporognese ou esporulao: processo de formao do endosporo
Incio do processo: nutriente chave (C ou N) se torna escasso ou indisponvel
Estruturas internas parede celular
Localizao do endosporo:
Subterminalmente
Terminalmente
Centralmente
Germinao: processo que um endosporo retorna a seu estado vegetativo
Leso fsica ou qumica no revestimento do esporo
Estruturas internas parede celular
Endosporos
Importantes para a indstria de alimentos
Aquecimento
Congelamento
Dessecao
Substncias qumicas
Radiao
Estruturas internas parede celular