Cápsulas e camadas de limo
Muitas células bacterianas secretam algum material extracelular na forma de uma cápsula ou camada de limo. Uma camada de limo está vagamente associada à bactéria e pode ser facilmente removida, enquanto uma cápsula está firmemente ligada à bactéria e tem limites definidos. As cápsulas podem ser vistas sob uma luz microscópio colocando as células em uma suspensão de tinta nanquim. As cápsulas excluem a tinta e aparecem como halos claros em torno das células bacterianas. As cápsulas são geralmente polímeros de açúcares simples (polissacarídeos), embora a cápsula de Bacillus anthracis é feito de ácido poliglutâmico. A maioria das cápsulas são hidrofílicas (adoram água) e podem ajudar a bactéria a evitar a dessecação (desidratação), evitando a perda de água. As cápsulas podem proteger uma bactéria célula da ingestão e destruição pelos glóbulos brancos ( fagocitose ) Embora o mecanismo exato para escapar da fagocitose não seja claro, pode ocorrer porque as cápsulas tornam os componentes da superfície bacteriana mais escorregadios, ajudando a bactéria a escapar do engolfamento pelas células fagocíticas. A presença de uma cápsula em Streptococcus pneumoniae é o fator mais importante em sua capacidade de causar pneumonia. Cepas mutantes de S. pneumoniae que perderam a capacidade de formar uma cápsula são prontamente absorvidos pelos glóbulos brancos e não causam doença . A associação de virulência e formação de cápsulas também é encontrada em muitas outras espécies de bactérias.
Acinetobacter calcoaceticus O material capsular que envolve essas bactérias ( Acinetobacter calcoaceticus ) é revelado em uma suspensão de tinta da Índia e visto através de um microscópio óptico (ampliado cerca de 2.500 ×). De W.H. Taylor e E. Juni, Pathways for Biosynthesis of a Bacterial Capsular Polysaccharide, Journal of Bacteriology (Maio de 1961)
Uma camada capsular de material polissacarídeo extracelular pode envolver muitas bactérias em um biofilme e tem muitas funções. Streptococcus mutans , que causa cárie dentária, divide a sacarose nos alimentos e usa um dos açúcares para construir sua cápsula, que adere firmemente ao dente . As bactérias que ficam presas na cápsula usam o outro açúcar para alimentar seus metabolismo e produzem um ácido forte (ácido láctico) que ataca o esmalte dos dentes. Quando Pseudomonas aeruginosa coloniza os pulmões de pessoas com fibrose cística, produz um espesso capsular polímero de ácido algínico que contribui para a dificuldade de erradicando a bactéria. Bactérias do gênero Zoogloea secretam fibras de celulose que enredam a bactéria em um floco que flutua na superfície do líquido e mantém a bactéria exposta ao ar, um requisito para o metabolismo desse gênero. Algumas bactérias em forma de bastonete, como Sphaerotilus , secretam bainhas tubulares quimicamente complexas que envolvem um número substancial de bactérias. As bainhas dessas e de muitas outras bactérias ambientais podem ficar incrustadas com óxidos de ferro ou manganês.
Streptococcus mutans Streptococcus mutans , uma bactéria encontrada na boca, contribui para a cárie dentária. Kateryna Kon / Shutterstock.com
Flagelos, fímbrias e pili
Muitas bactérias são móveis, capazes de nadar através de um meio líquido ou deslizar ou enxamear por uma superfície sólida. Bactérias nadadoras e enxameadoras possuem flagelos, que são os apêndices extracelulares necessários para a motilidade. Flagelos são longos filamentos helicoidais feitos de um único tipo de proteína e localizado nas extremidades das células em forma de bastão, como em Vibrio cholerae ou Pseudomonas aeruginosa , ou em toda a superfície da célula, como em Escherichia coli . Os flagelos podem ser encontrados em bastonetes gram-positivos e gram-negativos, mas são raros em cocos e ficam presos no filamento axial das espiroquetas. O flagelo está ligado em sua base a um corpo basal no membrana celular . A força protomotora gerada na membrana é utilizada para girar o filamento flagelar, da mesma forma que uma turbina acionada pelo fluxo de hidrogênio íons através do corpo basal para a célula. Quando os flagelos estão girando no sentido anti-horário, a célula bacteriana nada em linha reta; a rotação no sentido horário resulta em nadar na direção oposta ou, se houver mais de um flagelo por célula, em tombos aleatórios. A quimiotaxia permite que uma bactéria ajuste seu comportamento natatório para que possa sentir e migrar em direção a níveis crescentes de um produto químico atraente ou para longe de um repelente.
As bactérias não são apenas capazes de nadar ou deslizar em direção a mais favorável ambientes , mas também têm apêndices que os permitem aderir às superfícies e evitar que sejam arrastados pelos fluidos em fluxo. Algumas bactérias, como E. coli e Neisseria gonorrhoeae , produzem projeções retas e rígidas em forma de espinhos chamadas fímbrias (do latim para fios ou fibras) ou pili (do latim para cabelos), que se estendem da superfície da bactéria e se ligam a açúcares específicos em outras células - para essas cepas, intestinais ou urinárias- células epiteliais do trato, respectivamente. Fimbriae está presente apenas em bactérias gram-negativas. Certos pili (chamados de pili sexuais) são usados para permitir que uma bactéria reconheça e adira a outra em um processo de acasalamento sexual chamado conjugação ( Veja abaixo Reprodução bacteriana ) Muitas bactérias aquáticas produzem uma fixação de mucopolissacarídeo ácido, que lhes permite aderir firmemente a rochas ou outras superfícies.
O citoplasma
Embora as bactérias difiram substancialmente em suas estruturas de superfície, seus conteúdos internos são bastante semelhantes e apresentam relativamente poucas características estruturais.
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