celule bacteriene

1. 28.02.2014

2. STRUCTURA CELULEI
BACTERIENE

3. PILI
CITOPLASMA
FLAGEL
RIBOZOMI
ADN
MEMBRANA CITOPLASMATICA
PERETE BACTERIAN
CAPSULA

4. Celule procariote
(bacterii)
Celule eucariote
NUCLEU material nuclear (nucleoid)
fără membrana nucleara
cromozom unic, molecula
circular inchisa de ADN
nucleu tipic cu nucleol si
membrana nucleara
mai multi cromozomi (ct.
functie de specie
MEMBRANA
CITOPLASMATICĂ
ORGANITE CELULARE
RIBOZOMI
nu contine steroli (exceptie
Mycoplasma )
absente
Unele celule poseda sisteme
membranoase
(mezozomi, lamele
fotosintetizante) provenite din
membrana citoplasmatica
70S
contine steroli
prezente: mitocondrii, lizozomi,
RE, aparat Golgi etc
80S
DIVIZIUNE CELULARĂ Directă (amitoza) Indirecta (mitoză)
CAPSULA prezentă facultativ absentă
PERETE CELULAR prezent (lipseşte la
Mycoplasme si forme L)
Componenta caracteristică =
peptidoglicanul (heteropolimer
avand ca baza acid N acetil
muramic si Nacetil
glucozamina)
absent
DIFERENŢE ÎNTRE CELULELE EUCARIOTE ŞI PROCARIOTE

5. MORFOLOGIA BACTERIANĂ
Dimensiunea medie bacteriană este de 0,5-1 μm grosime şi 3-6 μm lungime.
¨ Staphylococcus aureus φ : 0,8-1 μm
¨ Bacillus anthracis lungime: 3-10 μm, grosime 1-1,3 μm
În culturile mai vechi dimensiunea bacteriană este mai mare decât cea obişnuită pentru
specia respectivă.
Volumul celulelor bacteriene este mic, astfel încât raportul suprafaţă volum este mare,
implicând o creştere semnificativă a suprafeţei de contact între celula bacteriană şi mediul
exterior favorizând astfel schimbul rapid şi în cantitate mare de substanţe la acest nivel.
Forma bacteriilor este diferită în funcţie de specie:
¨ Prezenţa peretelui bacterian rigid determină apariţia bacteriilor diferite ca formă.
¨ Bacteriile lipsite de perete, Mycoplasma, formele L (celule care au pierdut peretele
în condiţii naturale sau de laborator sub acţiunea unui factor inductor) sunt caracterizate de
un pleomorfism accentuat.

6. Clasificarea bacteriană în funcţie de formă
* Coci (bacterii sferice): formă rotundă, ex.Staphylococcus aureus
formă lanceolată, ex. Streptococcus pneumoniae (pneumococul)
formă reniformă, ex. Neisseria meningitidis (meningococul)
*Cocobacili (forme intermediare între coci şi bacili): ex. Haemophilus influenzae
* Bacili (bacterii cilindrice, bastonaşe drepte sau uşor incurbate):
capete rotunjite, ex. Bacillus subtilis
capete drepte, ex. Bacillus cereus
* Vibrioni (bacterii cilindrice curbate): ex. Vibrio cholerae
* Spirili, Spirochete (bacterii în formă de spirală):
corp flexibil, subţire, ex. genurile Treponema, Leptospira, Borrellia
corp rigid, ex. genul Spirillum
* Actinomicete (bacterii care în stadiul de culturi tinere formează filamente lungi, ramificate
asemănătoare miceliilor).
În culturile “bătrâne” aspectul bacteriilor se modifică atât ca formă cât şi ca dimensiune apărând
formele de involuţie .
Aceste forme NU modifică specificitatea bacteriană (însămânţate pe mediu de cultură adecvat,
proaspăt, dau naştere unor bacterii tipice speciei respective).

7. GRUPAREA BACTERIILOR: COCI
A
.
DISPUNERE: gramezi, (Staphylococcus) lanturi, Gram+ (Streptococcus) diplo, Gram- (Neisseria
meningitidis)
B: BACILI, SPORULATI (a,b), NESPORULATI (c )
a) Bacillus sp, b)Clostridium tetani
c) C. diphteriae
BACILI , imagine de ME

8. COMPONENTE BACTERIENE
CONSTANTE:
- peretele bacterian
- membrana citoplasmatica
- citoplasma
- nucleoidul (nucleul)
- ribozomii
FACULTATIVE
- capsulă
- flageli
- pili
- spor
- incluzii citoplasmatice

9. STRUCTURA PERETELUI BACTERIAN
Unitatea funcţională - peptidoglicanul
Gram + Gram -

10. STRUCTURA PERETELUI LA BACTERIILE Gram -
STRUCTURA LPZ (Component esenţial al membranei externe la bacteriile Gram -)
Lipid A: activitate endotoxică, core, antigenul somatic O (50-100 unităţi zaharidice repetitive)

11. STRUCTURA PERETELUI LA BACTERIILE GRAM -
MEMBRANA EXTERNĂ
LPZ este alcătuit din 3 unități distincte:
• lipidul A - fosfolipid responsabil de efectul toxic
• un miez (core) polizaharidic alcătuit din 5 zaharuri
legate prin keto-deoxiocutonat (KDO) la lipidul A
• un polizaharid extern (outer polymer = antigenul
somatic O) alcatuit din mai mult de 25 unitati repetitive
de 3 pana la 5 zaharuri.
Lipidul A
miez
Ag O

12. Rolurile peretelui bacterian:
- prin rigiditate asigură forma caracteristică (coci, bacili etc);
- asigură rezistenţa bacteriei (ex. la variaţii de presiune);
- rol antigenic (carbohidratul C la streptococ, antigenul O -
lipopolizaharidic, în cazul bacteriilor gram-negative etc);
- prezintă receptori, de exemplu pentru bacteriofagi;
- are rol în diviziunea bacteriană participând la formarea septului
transversal;
- la nivelul lui pot acţiona unele antibiotice (exemplu beta-lactaminele,
vancomicina, D-cicloserina).

13. MEMBRANA CITOPLASMATICĂ
Grosime 7-10nm
Modelul “mozaicului fluid” (dublu strat fosfolipidic + proteine globulare)
Nu conţine steroli (excepţie Mycoplasma)
Responsabila de producerea de energie (realizata in mod obişnuit la nivelul
mitocondriilor celulelor eucariote)
Interior căptuşit de proteine filamentoase actine-like ce asigură forma
bacteriană dar participă şi la formarea septului de diviziune

14. •diviziunea celulara (contribuie la formarea septului de
diviziune),
•sediul activitatii enzimatice al celulei bacteriene
• contine enzime ale metabolismului respirator
(citocromi),
• participa la procesul de sinteza a precursorilor
peretelui celular,
•locul de actiune al unor antibiotice
Rolul membranei citoplasmatice

15. Rolurile membranei citoplasmatice:
- filtru selectiv (rol în permeabilitate şi transport);
- conţine enzime ale metabolismului respirator (de exemplu citocromi);
- sediul majorităţii activităţilor enzimatice ale celulei bacteriene (ex. în
procesele de biosinteză);
- rol în diviziunea celulară, contribuind la formarea septului
transversal;
- implicată în chemotaxie prin receptorii de pe suprafaţa sa;
- asupra membranei pot acţiona anumite antibiotice (de exemplu
polimixinele).

16. CITOPLASMA
• sistem coloidal = 80% apă + diferite tipuri de molecule și ioni
• macromolecule proteice (enzime), A D N, ARNm, ARNt
• molecule mici care reprezinta sursa de energie, precursori ai
macromoleculelor, metaboliti sau vitamine
• incluzii glicogen; incluziile de polifosfat sunt rezerve de PO4 si de
energie (polimeri de metafosfat) la Corynebacterium
• ioni si cofactori: K+, NH4
+, Ca++, Fe++ ,Mg++ , Mn++ , Co++ ,Cu++ , Mo++,
Ni++, Zn++ , SO4
—, PO4
---
ME: 2 zone:
• o matrice amorfa cu ribozomi, granule, metaboliți si plasmide
• în interior regiunea nucleoidului compus din A D N.

17. Ribozomii:
- au formă sferică
- mărimea depinde de concentraţia ionilor Mg2+ şi K+.
Pot apărea liberi în citoplasmă SAU legaţi de faţa internă a membranei.
Din punct de vedere chimic conţin circa 65% ARNr (ribozomal).
Au constanta de sedimentare de 70 unităţi Swedberg şi sunt constituiţi
din două subunităţi de câte 30 S şi respectiv 50 S.

18. Ribozomii (2):
Între cele două subunităţi se formează un canal prin care trec
moleculele de ARNm (mesager) în cursul sintezei proteice.
Într-o bacterie cu dimensiuni medii, în faza de creştere activă, se
sintetizează circa 500 ribozomi / minut.
Ribozomii au rol esenţial în procesul de biosinteză proteică.
Au tendinţa de a se grupa în polizomi (poliribozomi) cu eficienţă mai
mare în biosinteza proteică.

19. • biosinteza proteica implică inițial transcrierea informației genetice pe
ARNm, care va transporta această informație de la genom la nivelul
ribozomilor, sub forma unei copii complementare
• sinteza ARNm este catalizată de transcriptaza (ARNpolimeraza ADN-
dependentă)
• traducerea mesajului genetic are loc la nivelul ribozomilor de către ARNt
care transportă aminoacizii la locul de sinteză al proteinelor
• poliribozomii sintetizează concomitent mai multe molecule proteice pe
aceeaşi moleculă de ARNm.

20. Nucleul:
Masa nucleară vine în contact direct cu citoplasma.
Este localizată în partea centrală a celulei.
Conţine ADN, nu are nucleoli.
Unicul cromozom bacterian este alcătuit dintr-o singură moleculă de
ADN dublu catenar, cu aspectul unui fir lung (1000-2000 m), închis
într-un inel şi replicat pe el însuşi.
Replicarea cromozomului bacterian se face printr-un mecanism
semiconservativ.
Nucleul deţine informaţia genetică necesară proceselor vitale de
creştere şi multiplicare.

21. Replicarea ADN se face printr-un mecanism semiconservativ (fiecare
moleculă nou formată conține un lanț polinucleotidic din molecula
parentală și un lanț polinucleotidic nou format)
Nucleoidul deține informația genetică necesară proceselor metabolice
ce asigură creșterea și multiplicarea bacteriană.

22. Clasificarea plasmidelor:
1. plasmide care codifică rezistenţa la agenţi antibacterieni:
- factorii R;
- plasmidele de rezistenţă la UV etc.
2. plasmide care codifică sinteza unor agenţi antimicrobieni:
- factorii Col etc.
3. plasmide de patogenitate care codifică sinteza de:
- hemolizine;
- factorii de colonizare;
- enterotoxine etc.
4. plasmide care codifică enzime ale unor căi metabolice particulare;
5. plasmide criptice ...
6. factorul F (factorul de “sex”, factorul de fertilitate)

23. CAPSULA BACTERIANĂ (adevarata / slime layer)
Factor de virulenţă: structura polizaharidică în marea majoritate / polipeptidică (Bacillus
anthracis)
Favorizează aderenţa la alte bacterii şi ţesuturi ale gazdei (ex. Streptococcus mutans- caria
dentară).

24. Roluri:
- factor de virulenţă, împiedicând fagocitarea bacteriei şi
favorizând invazivitatea;
- permite aderarea unor bacterii (rol de adezină);
- barieră protectoare faţă de bacteriofagi, protozoare;
- conţine substanţe cu specificitate antigenică (de specie sau
de tip) - antigenul K. Ex, în cazul S. pneumoniae există
peste 85 tipuri antigenice capsulare.

25. EVIDENŢIEREA CAPSULEI PRIN REACŢIA DE UMFLARE A CAPSULEI (Streptococcus pneumoniae)
CAPSULA BACTERIANĂ (adevarata / slime layer)
Factor de virulenţă: structura polizaharidică în marea majoritate / polipeptidică (Bacillus
anthracis)
Favorizează aderenţa la alte bacterii şi ţesuturi ale gazdei (ex. Streptococcus mutans- caria
dentară)
Evidenţiată ca un halou necolorat: tuş de China, coloraţia Hiss, albastru de metilen, reacţia de umflare
a capsulei

26. FLAGELII: structură proteică flagelina, ancoraţi de membrana citoplasmatică
prin cârlig şi corp bazal
- structură helicoidală răsucită
- asigură motilitatea bacteriană
carlig
Localizarea flagelilor
peritrichi monotrichi lofotrichi

27. Roluri:
- în mobilitate (viteză de circa 50 m / secundă);
- antigenic (datorită structurii proteice- antigenul H);
- în clasificarea bacteriilor (prin număr şi distribuţie).
După localizarea şi numărul flagelilor, bacteriile pot fi:
- monotriche (un flagel la o extremitate), ex. V. cholerae;
- lofotriche (un mănunchi de flageli la o extremitate);
- peritriche (mai mulţi flageli dispuşi de-a lungul suprafeţei
bacteriene), ex. E. coli, P. mirabilis, S. typhi.

28. FIMBRIILE/ PILII
Structură proteică = piline
- nu au structură răsucită şi sunt mai rigizi
- mai mici în diametru în comparaţie cu flagelii
- favorizează aderenţa la ţesuturi sau alte celule (denumite adezine, lectine,
agresine)
F pili: pili “de sex”, codificaţi de plasmidul F (asigură transferul unor segmente
din cromozomul bacterian între bacterii / conjugare bacteriană)

29. SPORUL BACTERIAN - FORMĂ DE REZISTENŢĂ
2 Genuri: Bacillus, Clostridium (bacili Gram+)
- Structură deshidratată, conţine o copie completă a cromozomului, concentraţie minimă de apă
(legată), proteine şi ribozomi
- Concentraţie crescută de calciu legat de acidul dipicolinic
- Are membrana internă, 2 straturi de peptidoglican, înveliş proteic extern keratin –like,
refractil la microscop
- Localizare central / subterminal cu diametrul <decât cel al celulei: Bacillus anthracis
> decât cel al celulei: Clostridium tetani
- Vizualizat cu coloraţia verde malachit
- Distrus prin autoclavare
exosporium
Invelis extern
cortex
perete
ribozomi
ADN