Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Faculdade de Tecnologia
Campus Regional de Resende
Departamento de Química e Ambiental
Microbiologia Industrial
Estruturas Celulares
Profa: Denise Godoy
E-mail: [email protected]
A célula é a unidade que constitui os seres
vivos, e em geral definida como a menor
porção de matéria viva dotada de
autoduplicação independente. Ela pode
ocorrer isoladamente nos seres unicelulares ou
pode também constituir arranjos ordenados,
como os tecidos que formam o corpo dos
animais e das plantas. Constituida por íons
minerais, grande quantidade de água (65%),
proteínas, ácidos nucléicos, lipídeos,
polissacarídeos e moléculas orgânicas
menores.
Célula
procariótica
Célula
eucariótica
Célula Procariótica
Célula procariota (pro=primeiro, e
cario=núcleo): são células sem carioteca, o
material nuclear se encontra disperso no
citoplasma, apresentam ribossomos e
mesossomos, ricos em enzimas
respiratórias. Os seres que possuem células
procariotas são chamados seres
procariontes. Ex.: bactérias e algas azuis e
verdes.
Célula Procariótica
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS:
Bactérias e algas azuis (Cianofícias)
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS

Flagelo:
 São filamentos finos,de natureza protéica, que se estendem a partir da
membrana citoplasmática e atravessam a parede celular,
 Possuem 3 partes: corpo basal, gancho e um filamento.

Função: de locomoção
flagelo lofotríquio
flagelo anfitríquio
flagelo peritríquio
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS

Fímbrias ou pili (pêlo):
 são apêndices protéicos, ocos, curtos, que lembram
pêlos encontrados, sobretudo, na superfície de
bactérias Gram-negativas. Não têm função locomotora
 Há as fimbrias F (sexual) que transmitem material
genético de uma bactéria a outra
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS

Fímbrias ou pili (pêlo):
 Função:
 fixação da bactéria ao tecido do hospedeiro.
 reprodução: pili sexual ou F (material genético passa
através do pili da célula doadora para a receptora)
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS
•Glicocálice: (cápsula ou camada limosa)
–é um camada geralmente de natureza polissacarídica (Ex.:
glicana), acoplada à parede celular
–Cápsula (quando a camada está firmemente ligada à parede
celular)
–Camada limosa (quando a camada NÃO está firmemente ligada
à parede celular)
–Função:
–aderência e proteção das bactérias (contra a ação de glóbulos
brancos e vírus)
–As bactérias que possuem cápsula são mais resistentes
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS
Micrografia eletrônica de transmissão, revelando a
delgada cápsula circudando a célula
(Adaptado de "An eletctronic companion to microbiology")
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS

Parede celular:
 Constituição: a parede celular dos procariontes pode variar, (sendo
que alguns não possuem parede celular).
 A parede celular é uma estrutura rígida e porosa que envolve
externamente a membrana plasmática de todas as células
bacterianas, com exceção das bactérias do grupo das
micoplasmas. A parede celular determina a forma da bactéria e
garante sua integridade estrutural. Essa estrutura é formada por
uma complexa matriz polissacarídica denominada de
peptidioglicano ou mureína
* Peptideoglicano (aminoácidos + N-acetilglicosamina+ácido N
acetilmurâmico)
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS

Parede celular:
 Função:
 Estrutura rígida que mantém a forma da célula, evitando
rompimento
 Serve como barreira a algumas substâncias e enzimas (impede e
permite a passagem de acordo com a conveniência)

De acordo com a parede celular, as bactérias podem ser
divididas em grupos:
 1) ARQUEOBACTÉRIAS: parede celular incomum (sem
peptidoglicano)
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS


Parede celular:
 2) EUBACTÉRIAS
a) MICOPLASMAS: sem parede celular
b) GRAM + : com parede celular composta por:
- camada espessa de peptideoglicano
- sem membrana externa
c) GRAM – : com parede celular composta por:
- camada fina de peptideoglicano
- com membrana externa
Membrana externa:
 É formada por bicamada de fosfolipídeos
 Lipoproteínas (lipídeos + proteínas)
 Lipopolissacarídeos (lipídeos + carboidratos) (só ocorrem na
membrana externa, portanto só nas Gram -)
 São seletivamente permeável
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS
Esquema ilustrando o espesso peptideoglicano de bactérias Gram positivas
(Adaptado de Madigan et al., Brock Biology of Microorganisms, 2003)
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS
Esquema ilustrando o espesso peptideoglicano de bactérias Gram negativas
(Adaptado de Madigan et al., Brock Biology of Microorganisms, 2003)
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS

Membrana citoplasmática:
 É formada por bicamada de fosfolipídeos (20 a 30%)
 Lipoproteínas (lipídeos + proteínas)
 Proteínas (50 a 70%)
 São seletivamente permeáveis.
 Proteínas e enzimas estão envolvidas na seleção de compostos
 As proporções dos componentes são variáveis, dependendo da
espécie bacteriana e das condições de cultivo.
 Os ácido Graxos dos lipídios são responsáveis pela condição
hidrofóbica (apolar) da porção interna da membrana enquanto a
parte hidrofílica (polar) dos mesmos fica exposta ao meio
externo aquoso.
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS

Membrana citoplasmática:
 Modelo do Mosaico Fluído de Singer e Nicholson
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS

Mesossomos:
 invaginações da membrana citoplasmática,possuem diversas
funções (na divisão celular e na respiração)
 Existem dois tipos:
 A) Central, que desempenha importante papel na divisão
celular, pois, após a duplicação do DNA, ao qual se encontra
ligado, atua como o fuso no processo de divisão da célula,
separando os dois cromossomos e conduzindo-os para os
pólos da célula. Além disso participa também da formação das
paredes transversais
 B) Lateral, encontrada em determinadas bactérias, tem como
função concentrar enzimas envolvidas no transporte
eletrônico, conferindo à célula maior atividade respiratória ou
fotossintética.
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS

Mesossomos:
ESTRUTURAS INTERNAS DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS

Citoplasma: possue em torno de 80% de água onde estão dispersos
DNA, ribossomos e grânulos de reserva

Nucleóide (cromossomo circular): é constituído por uma única
molécula de DNA, sem membrana nuclear

Plasmídeos: moléculas menores de DNA, também circulares,
capazes de autoduplicação, possuidoras da genes que
determinam características especiais à bactéria, como:
resistência aantibióticos

Ribossomos: são o sítio de síntese protéica

Grânulos de reserva: são polímeros de glicose (amido e glicogênio),
ácido beta-hidroxibutírico, fosfato e enxofre
ESTRUTURAS DE DIFERENCIAÇÃO DE
MICRORGANISMOS PROCARIÓTICOS

Endosporos ou esporos:
 São estruturas de resistência encontradas dentro da célula,
normalmente chamados de endósporos.
 é uma célula, formada no interior da célula vegetativa, capaz
de permanecer em estado latente por longos períodos e de
germinar dando ínicio a nova célula vegetativa. Confere
resistência às bactérias (temperatura, pH, substâncias
tóxicas)
 Encontrados com maior frequência nos gêneros Bacillus e
Clostridium.
 Se formam pelo esgotamento de nutrientes ou carência de
uma substância necessárias ao desenvolvimento vegetativo.
 Resistência dada a impermeabilidade do cortex e da camada
externa (capa), elevada percentagem de cálcio e ácido
dipicolínico e baixa concentração de água (5 a 20%).
Célula Eucariótica
Células eucariotas (eu=verdadeiro, e
cario=núcleo): Presentes nos seres
eucariontes, com carioteca e organóides
celulares estruturados. Ex.: protozoários,
fungos, algas.
Célula Eucariótica
Estrutura de Célula de Microrganismo Eucarioto:
possui membrana nuclear e organelas
Célula Eucariótica
Somente para aqueles que
realizam fotossíntese
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS EUCARIÓTICOS

Flagelos e cílios:




Estruturas finas utilizadas para locomoção:
 flagelos são maiores e em menor quantidade
 cílios são menores e em maior quantidade
Protozoários possuem flagelos ou cílios
Algas unicelulares possuem flagelos
Parede celular:



Mantém a forma da célula evitando sua lise
Fungos: possuem parede celular rígida, constituída
principalmente por quitina e celulose
Algas: possuem parede celular rígida constituída de
polissacarídeos (celulose) e carbonato de cálcio
Obs.: os protozoários não possuem parede celular (possuem carapaça externa)
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS EUCARIÓTICOS

Membrana Citoplasmática:




É constituída de uma bicamada de fosfolipídeos,
possui proteínas, carboidratos e esteróis
São semipermeáveis
Fungos : membrana possue ergosterol
Protozoários: membrana possue as proteínas actina
e miosina que confere reforço)
ULTRA-ESTRUTURA DE
MICRORGANISMOS EUCARIÓTICOS
Organelas são estruturas envolvidas por membrana e possuem
funções específicas:


Todas as organelas são ligadas por
membranas
Todas as organelas são compostas por
proteínas que:



Fornecem forma à organela
Transportam molécula através das membranas
Fornecem características à organela

Núcleo




Envolvido por membrana nuclear com poros que permitem
a passagem de proteínas e RNA
Contém o material genético celular (DNA)
Protozoários e fungos podem possuir mais de um
núcleo
Retículo Endoplasmático (liso e rugoso)


RE liso: síntese de glicogênio, esteróis e lipídeos
RE rugoso: apresenta ribossomos, é o sítio da síntese de
proteínas
Retículo Endoplasmático
liso
rugoso
ribossosmos

Complexo de Golgi



Sacos membranosos achatados
Empacotamento de enzimas (lisossomos) que no citoplasma
participam da digestão de compostos
Liberação do seu conteúdo para fora da célula (exocitose)

Mitocôndria




formada por duas membranas lipoprotéicas
Membrana interna possui invaginações (cristas)
Local onde moléculas de ATP ricas em energia são geradas
durante o processo bioquímico de respiração
Cloroplasto



É o sítio de reações fotossintéticas, onde ocorre geração de
energia
Luz é utilizada como fonte de energia
PRESENTE SÓ EM ALGAS

Lisossomo


vesícula ou compartimento onde as proteínas e outras
moléculas são degradadas;
contém enzimas digestivas;



proteases (que degradam as proteínas)
nucleases que degradam os ácidos nucléicos–DNA, RNA);
O interior é bastante ácido.

Esporos e Cistos


Formas latentes, que podem sobreviver em condições
desfavoráveis e podem ter função de reprodução
Fungos produzem esporos:
 sexuados (fusão de gametas), são menos frequentes e em


menor número
assexuados (sem fusão de gametas), são produzidos aos
milhares (podem ser brancos, azuis, negros, etc.)
Protozoários produzem cistos:


Cistos de proteção (são resitentes a ausência de alimentos,
acidez e ausência de oxigênio)
Cistos de reprodução (são menos resitentes e importantes
na transmissão para o hospedeiro)