Celula bacteriană

Mihai Mareş PhD

EUEUCCARARIIOTEOTE

PROPROCCARARIIOTEOTE

BACTERIBACTERIII ARHEARHEBACTERIIBACTERII

ProProccarariioteote ((BacteriBacteriii))•• EubacterEubacterii:ii: bacteribacteriii ““adevadevăăraterate" "

–– patogeni umanipatogeni umani–– importanţă clinică / microorganisme importanţă clinică / microorganisme

ambientaleambientale

•• ArheArhebacteriibacterii–– microorganisme ambientalemicroorganisme ambientale–– Neimplicate în patologieNeimplicate în patologie

EuEuccarariioteote

•• Alte forme celulare de viaţăAlte forme celulare de viaţă–– plantplantee–– animalanimalee–– fungi fungi

Celulele procarioteCelulele procariote (versus (versus celule celule eucarioteeucariote))

•• NNecompartimentateecompartimentate•• Membrana celularMembrana celulară ă lipsitlipsită ă de sterolide steroli (e.g. (e.g.

colesterolcolesterol))•• Un sUn singingurur cromocromozozom circularm circular•• RiboRibozzomomiiii sunt de tipsunt de tip 70S 70S

-- subunsubunitităăţiţi•• 30S (130S (188S S rRNrRNAA) ) •• 50S (5S & 250S (5S & 288S S rRNArRNA))

BacteriBacteriii versus versus ArhebacteriArhebacteriii

•• EubacteriEubacteriii–– peptidoglpeptidogliican (can (mureinmureinaa))–– acid acid muramicmuramic

•• ArhebacteriArhebacteriii–– pseudomureinpseudomureinaa–– ffăărrăă acid acid muramicmuramic

Celula eucariotă Celula procariotă(e.g. animal)

Gram +

Gram -

Peretecelular

Membrana celulară (internă)

Membrana externă

Ribozomi

Reticul endoplasmicrugos

Granule

Nucleoid

Nucleu

Membrană celulară

CapsulăCitoplasmă

Flagel

Pili

Perete celularMitocondrie

BacteriaBacteria

•• PlasmidPlasmidee• ADN extracromozomal• Nr mare de copii• Codează patogenitatea şi factorii

de rezistenţă la antibiotice• Implicate în replicarea bacteriană

Peretele celular este plasat la exteriorul membranei celulare (rigid, protejează celula de liza osmotică).

CCiitoplasmtoplasmăă membrană celulară

Peretecelular

Peretele celulei bacterienePeretele celulei bacteriene

Gram PoGram Pozzitivitiv Gram Gram NegativNegativ

Gram negativeGram negative Gram positiveGram positiveFrotiu uscat / fixatFrotiu uscat / fixat

CColorare colorare crriistalstal violetviolet

Sol. Lugol Sol. Lugol

Decolorare alcoolDecolorare alcool--acetonacetonăă

Recolorare sRecolorare safraninafraninăă

Bacterii Gram pozitive

Bacterii Gram negative

Gram Gram pozitivepozitive

Gram negativeGram negative

GRAM POGRAM POZZITIVITIVEEacid lipoteichoic

GRAM NEGATIVGRAM NEGATIVEECCiitoplasmtoplasmaa

CCiitoplasmtoplasmaa

Peptidoglican-acid teichoic

Membrana citoplasmatică

Membrana citoplasmatică (internă)

Membrana externă

LipopolizaharidePorine

Spaţ

iu p

erip

lasm

ic

MembranMembrana externa externăă

Bacterii Bacterii Gram negative Gram negative •• BarierBarieră ă majormajoră ă de permeabilitatede permeabilitate•• spaspaţiuţiu întreîntre membrana internmembrana internă ă şi cea externăşi cea externă

–– Spaţiu Spaţiu periplasmiperiplasmiccConţine enzimeConţine enzime implicate în digestia implicate în digestia extracelularextracelulară ă sau inactivarea unor antibioticesau inactivarea unor antibiotice

Bacterii Bacterii Gram Gram popozzitiveitive•• NNu existu există ă spaţiuspaţiu periplasmicperiplasmic, enzimele neprotejate se , enzimele neprotejate se

dilueazdiluează ă în exterior; sunt natural mai sensibile la în exterior; sunt natural mai sensibile la antibioticeantibiotice

PERETELE BACTERIILORGRAM NEGATIVE GRAM NEGATIVE

Membrana externă(permeabilitate selectivă) Lipopolizaharide

CCiitoplasmtoplasmaa

Membrana internă (citoplasmatică)

Porine

Spaţiu periplasmic Enzime degradative

proteină carrier Permeaze

PERETELE BACTERIILORPERETELE BACTERIILORGRAM POGRAM POZZITIVE ITIVE

Enzime degradative

Acid lipoteichoic Peptidoglican-acid teichoic

Membrana citoplasmatică

CCiitoplasmtoplasmaa

Organitele de locomoţie ale bacteriilor

• Flageli• Filamentele axiale• Pili comuni (fimbrii)• Pili sexuali (sex-pili)

FLAGELFLAGELULUL•• uneleunele bacteribacteriii suntsunt momobbileile•• Organitele lOrganitele locomotorocomotoriiii-- flagelflageliiii•• Structuri filamentoase, uniform calibrate Structuri filamentoase, uniform calibrate •• 66--20 mi20 microni lungime, structurcroni lungime, structură ă proteicproteicăă•• RRăăspund la prezenţa substanţelor nutritivespund la prezenţa substanţelor nutritive

sau toxicesau toxice -- chemotaxichemotaxiee

• Flagelul–– Ancorat îAncorat în n membranmembrana celulara celularăă–– Format din subFormat din subunitunităăţi proteice (flagelină)ţi proteice (flagelină)–– PropulseazPropulsează ă celula acţionând celula acţionând

similar cu o elice similar cu o elice

Filamentele axialeFilamentele axiale

–– Prezente la Prezente la spirochetspirochetee–– functionfunctioneazeazăă similar similar flagelflagelilorilor–– Sunt cuprinse în spaţiul periplasmicSunt cuprinse în spaţiul periplasmic–– AsigurAsigură ă o mişcare şerpuită (snakeo mişcare şerpuită (snake--like like

movement)movement)

Spirochete

Pilii

• Organite filamentoase rigide, mai scurte decât flagelii, vizibile în ME

• Pot fi comuni şi sexuali• Pilii comuni sau fimbriile sunt dispuşi pe toata

suprafaţa celulei bacteriene (peritrich) şi funcţionează ca adezine la receptori specifici de pe mucoase

• Pilii sexuali sunt structuri tubulare prezente în nr redus pe suprafaţa bacteriilor Gram negative, implicaţi în conjugarea bacteriană (transfer genetic)

CapsulCapsulaa şişi glicocalixulglicocalixul

•• înveliş extracelular prezent la unele bacteriiînveliş extracelular prezent la unele bacterii•• binebine defindefinitit: : capsulcapsulăă•• nneedefindefinitit: : glgliicocalcocaliix x •• de obiceide obicei polpolizizaharidaharidiceice•• adeseoriadeseori pierdute prin cultivarepierdute prin cultivare in vitroin vitro•• rol rol protectivprotectiv pt bacterie,pt bacterie, in vivoin vivo•• funcţionează ca ligand la mucoase, funcţionează ca ligand la mucoase,

celule eucariote, procariote sau suprafeţe inertecelule eucariote, procariote sau suprafeţe inerte

EndosporEndosporiiii ((sporsporii bacterieniii bacterieni))

•• bacteriibacterii Gram + Gram + modificatemodificate•• forme inactive metabolic (hibernante)forme inactive metabolic (hibernante)•• În condiţii favorabile de mediu germinează, În condiţii favorabile de mediu germinează,

trecând din nou în forma vegetativă trecând din nou în forma vegetativă ( (metabolic activmetabolic activăă))•• ReRezistenţi lazistenţi la condicondiţiţiii adverseadverse

-- temperaturtemperaturi ridicatei ridicate-- solvensolvenţi organiciţi organici

•• În stare deshidratată supravieţuiescÎn stare deshidratată supravieţuiescmai mulţi animai mulţi ani

•• conconţinţin dipicolinatdipicolinat de calciude calciu•• BacillusBacillus şişi ClostridiumClostridium

Diviziunea celuleivegetative Sporularea

Spori bacterieni