Grandes Grupos Procariontes - Bactérias e Arqueas Flashcards
Reino Procariotae
Constituído por 4 divisões e 7 classes
As divisões baseiam-se na presença ou ausência de parede celular e na sua natureza química estrutural
São reconhecidos 13 grupos filogenéticos
Divisões do reino Procariotae
- Gracilicutes: gram negativas
- Firmicutes: gram positivas
- Tenericutes: sem parede celular
- Mendosicutes: parede celular atípica; arquiobactérias
Critérios de classificação de Bactérias
- Morfologia
- Coloração
- Crescimento
- Nutrição
- Fisiologia
- Bioquímica
- Genética
- Serologia
- Fagotipagem
- Proteoma
Critérios de classificação de Bactérias – Morfologia
Exemplos:
tamanho e forma das células, agrupamento em pares, filamentos, grupos; presença de flagelo, pili, endósporo, cápsula
Aplicações:
distinção primária dos géneros e algumas vezes das espécies
Critérios de classificação de Bactérias – Coloração
Exemplo:
Gram positiva, Gram negativa, ácido resistente
Aplicações:
separação das bactérias em divisões
Critérios de classificação de Bactérias – Crescimento
Exemplo:
características das culturas em meio sólido e líquido, presença de pigmento
Aplicações:
distinção de géneros e espécies
Critérios de classificação de Bactérias – Nutrição
Exemplos:
autotrofia, heterotrofia, fermentação e seus produtos, fontes de energia, fontes de carbono, fontes de carbono, fontes de azoto , necessidades de fatores de crescimento
Aplicações:
distinção de géneros, espécies e agrupamentos
Critérios de classificação de Bactérias – Fisiologia
Exemplos:
temperatura (valor ótimo e limites), valor de pH (valor ótimo e limites), relação com o O2, necessidades de sais, tolerância osmótica, suscetibilidade a antibióticos e agentes antibacterianos
Aplicações:
distinção de géneros, espécies e agrupamentos
Critérios de classificação de Bactérias – Bioquímica
Exemplos:
composição dos componentes celulares tais como a parede celular, moléculas de RNA, ribossomas, inclusões, pigmentos, compostos antigénicos
Aplicações:
distinção de géneros, espécies e agrupamentos
Critérios de classificação de Bactérias – Genética
Exemplos:
percentagem de G+C, hibridação do DNA, tamanho do genoma, número de genes
Aplicações:
estabelece as relações filogenéticas
Critérios de classificação de Bactérias – Serologia
Exemplos:
testes de aglutinação
Aplicações:
distinção de estirpes
Critérios de classificação de Bactérias – Fagotipagem
Exemplos:
suscetibilidade a infeção por fagos
Aplicações:
distinção de estirpes
Critérios de classificação de Bactérias – Proteoma
Exemplos:
perfil proteico
Aplicações:
distinção de estirpes e espécies
Principais grupos Bacterianos
- Fototróficas
- Deslizantes
- Com bainha
- Gemulantes e ou apendiculadas
- Espiroquetas
- Espiraladas e encurvadas
- Cocos e bacilos Gram-negativos aeróbios
- Bacilos Gram-negativos aeróbios facultativos
- Gram-negativas anaeróbias
- Cocos e cocobacilos Gram-negativos
- Cocos Gram-negativos anaeróbios
- Gram-negativas quimiolitotróficas
- Produtoras de metano
- Cocos Gram-positivos
- Bacilos e cocos produtores de esporos
- Bacilos Gram-positivos não produtores de esporos
- Actinomicetes
- Riquétsias e clamídias
- Micoplasmas
Árvore filogenética e principais ordens das bactérias Gram-positivas
A árvore filogenética foi construída com base nas sequências do gene 16SrRNA dos géneros representativos dos grupos de Actinobacteria, Firmicutes e Tenericutes
Bactérias Fototróficas
- Sulfobactérias púrpuras
- Bactérias púrpuras não sulfurosas
- Sulfobactérias verdes
Bactérias Fototróficas – Sulfobactérias púrpuras
As bactérias púrpuras sulfurosas são classificadas entre as Gama proteobacterias, uma classe que inclui a bactéria Pseudomonas e E.coli
Bactérias Fototróficas – Bactérias púrpuras não sulfurosas
As bactérias púrpuras não sulfurosas estão incluídas no grupo Alpha proteobacteria, onde estão incluídas as bactérias Rhizobium, Agrobacterium e as Riquétsias
Estas últimas representam uma linhagem direta para as mitocôndrias
Bactérias Fototróficas – Sulfobactérias verdes
As sulfobáctérias verdes representam uma linhagem filogenética distinta (estão representadas no agrupamento por Chlorobium)
Cianobactérias
- Oscillatoria: espécie filamentosa muito vulgar em águas doces
- Nostoc: espécie filamentosa, forma colónias ligadas por membrana gelatinosa
- Anabaena: espécie fixadora de azoto (ocorre no heterocisto), apresenta um tipo de célula semelhante a esporos (acinetos) que aparecem no meio da cadeia com aparência muito brilhante
- Synechococcus: espécie unicelular que vive essencialmente em meios marinhos
Bactérias deslizantes
- Mixobactérias
- Deslocam-se por deslizamento
- Não possuem parede celular rígida
- Degradam substratos complexos, celulose, quitina e a parede celular de bactérias a pH baixos
- Produzem pigmentos
- Produzem corpos de frutificação
Actinomicetes
- Gram-positivas
- Filamentosas
- Produção de esporos (conídios)
- Produtores de antibióticos
- Produzem geosminas
Agentes patogénicos:
Mycobacterium tuberculosis
Corynebacterium diphtheriae
Micoplasmas
- Ausência de parede celular; limitados por uma membrana com três camadas (contem esteróis)
- Formas pleomórficas (cocóides, filamentos)
- Crescem em meios com células de tecido em crescimento: requerem nucleósidos como fatores de cescimento
- em meio sólido têm um aspeto característico de «ovo estrelado»
Tamanho: 0,2-0,3 μm
Genoma: 650 genes
Rickettsia
Parasitas intracelulares obrigatórios de artrópodes
Bastonetes, cocos em cadeias, filamentos
Gram-negativas
Patogénicas para o Homem
Em laboratório cultivam-se em tecidos ou em embrião de galinha
Chlamydia
Parasitas intracelulares obrigatórios
Genoma muito pequeno
Deficientes em muitas funções metabólicas
Patogénicas para o Homem
Espécies que infetam o ser humano:
- Chlamydia trachomates
- Chlamydia pneumoniae
- Chlamydia psittaci
Relações filogenéticas – Arqueas
- Nanoarchaeota: só observadas em cocultura
- Euryarchaeota: metanogénicas e halofilicas
- Thaumarchaeota
- Crenarchaeota: hipertermófilas dependentes de enxofre
- Korarchaeota: só observadas em cocultura
Agrupamentos fisiológicos Archaea
- Metanogénicas
- Termófilas
- Sulfato-redutoras
- Halófilas
Agrupamentos fisiológicos – Metanogénicas
As células têm a forma de cocos e são móveis devido aos flagelos polares
Methanobrevibacter smithii é a arquea dominante no trato gastrointestinal humano
Agrupamentos fisiológicos – Halofílicas
Organismos que vivem em ambientes extremamente salinos
Possui na membrana pequenas aglomerações do pigmento bacteriorrodopsina
Halobacterium salinarium é uma halófila extrema que é capaz de crescer na presença de 4 a 5 M NaCl e não cresce abaixo de 3 M NaCl
Agrupamentos fisiológicos – Termófilos
Organismos que vivem em ambientes extremamente quentes
Estes organismos vivem próximo de fontes termais submarinas e utilizam a energia química dos gás sulfídrico para sintetizar compostos orgânicos
Sulfolobus acidocaldarius são termófilas extremas que têm sido isoladas de águas ácidas e de solos ácidos (pH 1 a 5) e com temperaturas elevadas (de 60º a 95ºC), bem como de lamas ativadas
Thaumarchaeota (Arqueas nitrificantes) – Nitrosopumilus maritimus
- Quimiolitotrófico
- Oxida NH3 a NO2
- Utiliza CO2 como única fonte de carbono
- As membranas contém crenarchaeol (lípido único neste filo)
Thaumarchaeota (Arqueas nitrificantes) – Nitrososphaera viennensis
- Isolada do solo
-Oxida NH3 e (NH2)2CO - Mixotrófico (consegue utilizar CO2 como fonte de carbono, mas cresce melhor a partir de carbono orgânico)
- Ao contrário das arqueas marinhas nitrificantes consegue tolerar concentrações elevadas de NH3 (até 10 mM)
- Pleomórfica
Nanoarchaeota – Nanoarchaeum equitans
- Possui o menor genoma do domínio Arquea (0,49 MB)
- Células cocóides (0,4 µm)
- Só se replica em associação com seu hospedeiro, Ignicoccus hospitalis (arquea hipertermófila [Crenarchaeota])
- Os genes são os que codificam as principais enzimas para a replicação, transição e tradução de DNA, bem como genes que codificam enzimas de reparação de DNA
- Temperatura ótima 90ºC
Superfilo DPANN
- Diapherotrites, Parvarchaeota, Aenigmarchaeota, Nanohaloarchaeota and Nanoarchaeota
- Através de análises metagenómicas
- Os membros de DPANN, como N. equitans, são constituídos por células extremamente pequenas com genomas muitos pequenos
- Capacidade metabólica extremamente limita ➤ simbiontes ou parasitas
- Ambientes extremos: hipersalinos, acédicos
- Ambientes temperados: lagos, sedimentos marinhos
Superfilo TACK
- Thaumarchaeota, Aigarchaeota, Crenarchaeota, Korarchaeota
- Através de análises metagenómicas
- Korarchaeum cryptofilum (Korarchaeota)
- Yellowstone National Park, USA
- Hipertermófilo, quimiorganotrófico, anaerobio obrigatório
- T(opt) 85ºC
- Filamentos longos (15-100 µm)
- Camada S paracristalina – proteção térmica
- Fermenta aminoácidos ou péptidos
Características do Domínio Bacteria
Invólucro nuclear: ausente
Membranas intracelulares multidiferenciadas: não
Parede celular: com peptodoglicano (mureína)
Lípidos da membrana celular: ligações éster; cadeias lineares
RNA de transferência (tRNA) iniciador: transporta formil-metionina
RNA mensageiro policistrónico: presente
Ribossomas: 70s
Sensibilidade ao cloramfenicol: sim
RNA polimerase dependente de DNA: uma, estrutura simples e é sensível à rifampicina
Promotores de polimerase tipo II: ausentes
Características do Domínio Archaea
Invólucro nuclear: ausentes
Membranas intracelulares multidiferenciadas: não
Parede celular: pseudomureína
Lípidos da membrana celular: ligações éter, cadeias ramificadas
RNA de transferência (tRNA) iniciador: transporta metionina
RNA mensageiro policistrónico: presente
Ribossomas: 70s
Sensibilidade ao cloramfenicol: não
RNA polimerase dependente de DNA: várias, estrutura complexa e não é sensível à rifampicina
Promotores de polimerase tipo II: presente
