MICROBIOLOGIA ANATOMIA DAS CELS PROCARIOTICAS

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-DNA, em geral, não é envolto por 
membrana e possui um único 
cromossomo, arranjado de forma 
circular 
-O DNA não está associado com 
histonas (proteínas cromossômicas 
especiais) 
-Em geral, não possuem organelas 
revestidas por membrana, como 
núcleo, REL, RER, Mitocôndria, 
Cloroplastos,... 
-Suas paredes celulares quase sempre 
contêm polissacarídeos complexo 
peptideoglicano 
 
-Cocos que permanecem em pares 
após a divisão são chamados de 
diplococos 
-Cocos que permanecem ligados uns 
aos outros em forma de cadeia são 
chamados de estreptococos 
-Aqueles que se dividem em dois 
planos e permanecem em grupos de 
quatro são conhecidos como tétrades 
-Os que se dividem em três planos e 
permanecem ligados uns aos outros 
em grupos de oito, como um cubo, 
são nomeados de sarcinas 
-Os que se dividem e permanecem 
unidos formando um “cacho de uva” 
são chamados de estafilococos 
 
-Bastonete simples = bacilo único 
-Os bastonetes que formam pares 
após a divisão são os diplobacilos 
-Os estreptobacilos são os bastonetes 
que formam cadeias 
 
 
-Têm uma ou mais curvaturas 
-Os bastões curtos são chamados de 
vibriões 
-As que possuem um formato 
helicoidal são os espirilos 
-As que possuem um formato 
helicoidal, mas são flexíveis, são 
chamadas de espiroquetas, como a 
Treponema pallidum (sífilis) e Borrelia 
burgdorferi (doença de Lyme) 
Glicocálice 
-Polímero constituído por 
polissacarídeo, polipeptídeo ou ambos 
-Quando esse polímero é secretado, 
organiza-se e firma-se fortemente à 
parede celular, o glicocálice é descrito 
como cápsula, esta estrutura é capaz 
de atribuir uma virulência bacteriana, 
ou seja, uma resistência ao ambiente 
externo 
-Se o polímero não é organizado e não 
tão bem aderido à PC, o GLC é como 
uma camada limosa 
-As cápsulas frequentemente 
protegem as bactérias contra a 
fagocitose do hospedeiro (Bacillus 
anthracis produz uma cáps de Ácido 
D-glutâmico; Streptococcus 
pneumoniae produz uma cáps 
polissacarídica) 
-A SPE, subtância polimérica 
extracelular protege as células dentro 
do glicocálice, facilita a comunicação 
intercelular e facilita a fixação a várias 
superfícies em seu ambiente natural 
(Streptococcus mutans causa cáries 
dentárias, pois fixa-se à superfície dos 
dentes por meio do glicocálice) 
Flagelos 
-Propulsão bacteriana 
-Existe uma proteína flagelar, antígeno 
H, que permite diferenciar os sorovares 
(Diferente variedade de uma 
determinada espécie de bactéria, 
tendo por base a especificidade 
imunológica de determinados 
componentes da superfície da célula 
como os da parede celular ou do 
flagelo) de bactérias gram-negativas. 
Ex: existem no mínimo 50 antígenos H 
distintos para a Estreptococcus coli. 
Fímbrias e pili 
-Estruturas, que consistem em uma 
proteína, pilina 
-Essas estruturas são muito comuns nas 
bactérias gram-negativas 
-As fímbrias possuem uma tendência a 
fixação em diversas superfícies e umas 
às outras. Desse modo, participam da 
formação de biofilmes. 
-A bactéria Neisseria gonorrhoeae, 
agente causador da gonorreia, possui 
fímbrias que ajudam na fixação às 
membranas mucosas 
-Já os pili estão envolvidos na 
motilidade celular e na transferência 
de DNA durante a conjugação 
bacteriana (pilis sexuais) 
-Contribui para a capacidade de 
algumas bactérias causarem doenças 
e promovem resistência a alguns 
antibióticos 
-É composta por peptideoglicano 
(mureína): dissacarídeo repetitivo 
ligado por polipeptídeos , formando 
uma rede que circunda a célula 
-A penicilina interfere com a 
interligação final das fileiras de 
peptideoglicanos através das pontes 
cruzadas peptídicas. Dessa forma, a 
PC fica enfraquecida, rompe a MP e 
sofre lise 
-Nas bactérias gram-positivas, há 
muitas camadas de peptideoglicano, 
formando uma camada rígida e 
espessa. Além disso, o espaço entre a 
PC e MP de uma gram-positiva é o 
espaço periplasmático, que contem 
uma camada granular, a qual é 
composta de ácido lipoteicoico. 
Outrossim, a PC da gram-positiva 
contém ácidos teicoicos, que 
consistem em glicerol ou rubitol 
associado com fosfato. Este grupo, por 
sua vez, pode regular o movimento de 
cátions, impedindo a ruptura extensa 
da parede pela osmose. 
-Nas bactérias gram-negativas, há 
pouquíssimas camadas de 
peptideoglicano e uma membrana 
externa. O peptideoglicano está 
ligado a lipoproteínas na membrana 
externa e está localizado no 
periplasma, que contém uma alta 
concentração de enzimas de 
degradação e proteínas de transporte. 
Por serem mais “finas”, são mais 
suscetíveis ao rompimento mecânico. 
A membrana externa possui diversas 
especializações: barreira contra ação 
de detergentes, metais pesados, sais 
biliares, alguns corantes, antibióticos 
(penicilina) e enzimas digestórias como 
a lisozima. 
 
 
 
-Quando bactérias gram-negativas 
morrem, elas liberam lipídeo 
A(glicofosfolipídeo) que, clinicamente, 
promovem febre, vasodilatação, 
choque e formação de coágulos 
sanguíneos. Para diferenciar as 
espécies de gram-negativas, analisa-
se o polissacarídeo O, que funciona 
como um antígeno 
-Baseado nas diferenças das estruturas 
das PCs em como cada uma delas 
reage a vários reagentes 
-Cristal violeta-de-metila, corante 
primário, cora as células gram-positivas 
e negativas de púrpura, porque 
penetra no citoplasma de ambos os 
tipos celulares 
-Quando o iodo, mordente (soluto de 
Lugol) é aplicado, forma cristais com o 
corante(complexo iodo-
pararosanilina),que são capazes de 
fizar o corante primário nas estruturas 
coradas que são muito grandes para 
sair pela PC 
-A aplicação de álcool desidrata o 
peptideoglicano das gram-positivas 
para torná-las permeáveis ao cristal 
violeta-iodo 
-Já nas gram-negativas o álcool 
dissolve a membrana externa, 
deixando pequenos buracos na 
camada de peptideoglicano, pelos 
quais o cristal violeta-iodo se difunde. 
Ao adicionar safranina 
(contracorante), as céls ficam cor-de-
rosa ou avermelhadas 
-Mesmo que ambos tipos de bactéria 
absorvam a safranina ou fucsina, a 
coloração cor-de-rosa ou vermelha é 
disfarçada pelo corante roxo-escuro, 
que foi absorvido pelas gram-positivas 
-Resumindo: gram-positiva fica roxo 
escuro; gram-negativa fica cor-de-rosa 
ou avermelhada 
 Gram-
positivas 
Gram-
negativas 
Sens. à 
penicilina e 
sulfonamidas 
Alta Baixa 
Sens. à 
estreptomicina
, cloranfenicol, 
tetraciclina 
Baixa Alta 
Sens. a 
detergentes 
aniônicos 
Alta Baixa 
Resistencia à 
azida sódica 
Alta Baixa 
Resistência ao 
ressecamento 
Alta Baixa 
 
Membrana plasmática 
-Consiste basicamente em 
fosfolipídeos e proteínas além de estar 
no formato de bicamada. Por não 
possuírem esteróis, as membranas dos 
procariotos são menos rígidas que as 
dos eucariotos 
-As glicoproteínas e os glicolipídeos 
ajudam a proteger e lubrificar a célula, 
além de estarem envolvidos em 
processos infecciosos. P ex: O vírus 
influenza e as toxinas que causam o 
cólera e o botulismo penetram em 
suas células-alvo, inicialmente, através 
da ligação às glicoproteínas contidas 
em suas membranas plasmáticas 
-O modelo do mosaico fluido é um 
arranjo dinâmico das proteínas e 
fosfolipídeos, ou seja, movem-se com 
certa liberdade na superfície da 
membrana 
-Em algumas bactérias, existem 
invaginações na MP que são 
chamadas de cromatóforos 
-A MP é alvo de muitos 
antimicrobianos, já que estes fármacos 
expõe a membrana à lesão e 
danificam especificamente a MP, 
como os bactericidas e detergentes 
-Geralmente, as proteínas 
transportadoras de procariotos são 
inespecíficas 
-Na translocação de grupo, uma 
forma especial de transporte ativo que 
ocorre exclusivamente em procariotos, 
a substância é quimicamente alterada 
durante o transporte através da 
membrana. Uma vez que a substância 
seja alterada e esteja dentro da 
célula,a membrana plasmática se 
torna impermeável a ela, então a 
substância permanece dentro da 
célula. Esse mecanismo importante 
permite à célula acumular várias 
substâncias, mesmo que estejam em 
baixas concentrações fora dela. A 
translocação de grupo requer energia, 
suprida por compostos de fosfato de 
alta energia, como o ácido 
fosfoenolpirúvico (PEP). Um ex de 
translocação de grupo é o transporte 
da glicose, esta tem adicionado um 
grupo fosfato e torna-se não possível a 
saída da forma fosforilada de glicose 
 
Citoplasma (citosol) 
-80% água + 20% enzimas, 
carboidratos, lipídeos, íons,... 
-As principais estruturas contidas no 
citoplasma são os ribossomos, as 
inclusões (depósitos de reserva) e o 
nucleoide (contendo o DNA) 
-O citoesqueleto procariótico atua na 
divisão celular, mantendo a forma da 
célula 
Nucleoide 
-Geralmente contém uma única 
molécula longa e contínua de DNA de 
dupla-fita, em forma circular. Esta 
molécula não incluem histonas 
-Além do cromossomo bacteriano, os 
plasmídeos –pequenas moléculas de 
DNA de fita dupla- são estruturas que 
estão associadas às proteínas da MP, 
embora não sejam cruciais para a 
sobrevivência da bactéria em 
condições normais. No entanto, os 
plasmídeos podem ser uma vantagem 
para as células, pois podem 
transportar genes para atividades 
como resistência aos antibióticos, 
tolerância a metais tóxicos,... 
Ribossomos 
-São compostos de 2 subunidades, 
cada uma consistindo em proteína e 
de um tipo de RNAr 
-Os ribossomos procarióticos são 
denominados 70S (subunidade menor 
30S + subunidade maior 50S ... OBS: 
não existe relação matemática). A 
letra S refere às unidades Svedberg, 
indicando a velocidade relativa de 
sedimentação durante a 
centrifugação 
-Antibióticos, como a estreptomicina e 
a gentamicina, fixam-se à subunidade 
30S e paralisam a síntese proteica. A 
eritromicina e cloranfenicol se fixam na 
subunidade 50S. Estes fármacos são 
chamados de bacteriostátcos 
Inclusões 
-Depósitos de reserva de nutrientes e 
macromoléculas 
-Grânulos metacromáticos ou 
volutinas: reserva de fosfato 
inorgânico. São característicos do 
agente causador da difteria, 
possuindo importância diagnóstica 
-Grânulos polissacarídicos: reserva de 
glicogênio e amido 
-Inclusões lipídicas (autoexplicativo) 
-Grânulos de enxofre: reserva 
energética 
-Carboxissomos: reserva de ribulose 
1,5-difosfato-carboxilase (RuBisCo) 
-Vacúolos de gás: permitem a 
flutuação de procariotos aquáticos 
-Magnetossomos: reserva de óxido de 
ferro 
Endósporos 
-São células desidratas altamente 
duráveis, com paredes espessas e 
camadas adicionais. São bactérias 
gram-positivas 
-Elas podem sobreviver a temp 
extremas, falta de água e exposição a 
muitas substâncias tóxicas 
-A esporulação ou esporogênese é o 
processo de transformação em 
endósporos
 
-O endósporo contém uma grande 
quantidade de ADP (ácido 
dipicolínico) + íons cálcio. Esta 
combinação protege o DNA contra 
danos externos 
 
 
 
CAPÍTULO 4 Anatomia funcional de células procarióticas e eucarióticas 105
 5. O aparelho de Golgi consiste em sacos achatados, chamados de cis-
ternas. Atua na formação da membrana e na secreção de proteínas.
 6. Os lisossomos são formados a partir dos aparelhos de Golgi. Eles 
armazenam enzimas digestórias.
 7. Os vacúolos são cavidades revestidas por membrana, derivadas do 
aparelho de Golgi ou da endocitose. Em geral, são encontrados nas 
células vegetais que armazenam diversas substâncias e fornecem 
rigidez para folhas e caules.
 8. As mitocôndrias são os sítios primários de produção de ATP. Con-
têm ribossomos 70S e DNA, e se multiplicam por fissão binária.
 9. Os cloroplastos contêm clorofila e enzimas para a fotossíntese. 
Assim como as mitocôndrias, eles contêm ribossomos 70S e DNA, 
e se multiplicam por fissão binária.
 10. Uma variedade de componentes orgânicos é oxidada nos peroxis-
somos. A catalase nos peroxissomos destrói o H2O2.
 11. O centrossomo é constituído pelo material pericentriolar e os 
centríolos. Os centríolos consistem em nove microtúbulos triplos 
envolvidos na formação do fuso mitótico e dos microtúbulos.
A evolução dos eucariotos (pp. 102-103)
 1. De acordo com a teoria endossimbiótica, as células eucarióticas 
evoluíram de procariotos simbióticos vivendo no interior de ou-
tras células procarióticas.
Questões para estudo
Consulte as respostas das questões de Conhecimento e compreensão no 
guia de Respostas, na parte final do livro-texto.
Conhecimento e compreensão
Revisão
 1. DESENHE Faça um diagrama de cada um dos seguintes arranjos 
flagelares:
 a. lofotríquio. d. anfitríquio.
 b. monotríquio. e. polar.
 c. peritríquio.
 2. A formação de endósporo é chamada de (a) __________. Ela é ini-
ciada por (b) __________. A formação de uma nova célula a partir 
de um endósporo é denominada (c) __________. Esse processo é 
desencadeado por (d) __________.
 3. DESENHE Desenhe as formas bacterianas listadas em (a), (b) e (c). 
Após, desenhe as formas em (d), (e) e (f), mostrando como elas 
são condições especiais de a, b e c, respectivamente.
 a. espiral. d. espiroquetas.
 b. bacilo. e. estreptobacilos.
 c. coco. f. estafilococos.
 4. Combine as estruturas na coluna A com suas funções na coluna B.
Coluna A Coluna B
________ a. Parede celular 1. Adesão à superfície
________ b. Endósporo 2. Formação da parede celular
________ c. Fímbrias 3. Motilidade
________ d. Flagelos 4. Proteção da lise osmótica
________ e. Glicocálice 5. Proteção dos fagócitos
________ f. Pili 6. Repouso
________ g. Membrana plasmática 7. Síntese de proteínas
________ h. Ribossomos 8. Permeabilidade seletiva
9. Transferência de material 
genético
 5. Por que um endósporo é denominado uma estrutura dormente? 
Qual a vantagem do endósporo para uma célula bacteriana?
 6. Compare e contraste os seguintes:
 a. difusão simples e difusão facilitada.
 b. transporte ativo e difusão facilitada.
 c. transporte ativo e translocação de grupo.
 7. Responda às seguintes questões utilizando os diagramas fornecidos, 
que representam secções cruzadas das paredes celulares bacterianas.
 a. Qual diagrama representa uma bactéria gram-positiva? Como 
você chegou a essa conclusão?
Lipopolissacarídeo
Fosfolipídeo
Lipoproteína
Peptideoglicano
Membrana
plasmática
Ácido teicoico
Peptideoglicano
Membrana
plasmática
(a) (b)
 b. Explique como a coloração de Gram funciona para diferenciar 
entre estes dois tipos de paredes celulares.
 c. Por que a penicilina não tem efeito sobre a maioria das células 
gram-negativas?
 d. Como as moléculas essenciais penetram na célula através de 
cada parede?
 e. Qual parede celular é tóxica aos seres humanos?
 8. O amido é rapidamente metabolizado por muitas células, porém 
uma molécula de amido é muito grande para atravessar a mem-
brana plasmática. Como a célula obtém as moléculas de glicose a 
partir do polímero de amido? Como as células transportam essas 
moléculas de glicose através da membrana plasmática?
 9. Combine as características das células eucarióticas na coluna A 
com suas funções na coluna B.
Coluna A Coluna B
________ a. Material pericentriolar 1. Armazenamento de enzimas 
digestórias
________ b. Cloroplasto 2. Oxidação de ácidos graxos
________ c. Aparelho de Golgi 3. Formação de microtúbulos
________ d. Lisossomos 4. Fotossíntese
________ e. Mitocôndria 5. Síntese de proteínas
________ f. Peroxissomos 6. Respiração
________ g. RE rugoso 7. Secreção
106 PARTE I Fundamentos de microbiologia
 10. NOMEIE Qual grupo de microrganismos é caracterizado por 
células que formam filamentos, se reproduz por esporos, e possui 
peptideoglicano em sua parede celular?
Múltipla escolha
 1. Qual das seguintes não é uma característica diferencial das células 
procarióticas?
 a. Elas normalmente possuem um único cromossomo circular.
 b. Elas não possuem organelasrevestidas por membrana.
 c. Elas possuem paredes celulares que contêm peptideoglicano.
 d. Seu DNA não está associado a histonas.
 e. Elas não possuem uma membrana plasmática.
Utilize as seguintes opções para responder as questões 2 a 4:
 a. Não ocorrerá nenhuma alteração; a solução é isotônica.
 b. A água entrará dentro da célula.
 c. A água sairá da célula.
 d. A célula sofrerá lise osmótica.
 e. A sacarose entrará na célula, de uma área de alta concentração 
para uma de baixa concentração.
 2. Que frase descreve melhor o que ocorre quando uma bactéria 
gram-positiva é colocada em água destilada e penicilina?
 3. Que frase descreve melhor o que ocorre quando uma bactéria 
gram-negativa é colocada em água destilada e penicilina?
 4. Que frase descreve melhor o que ocorre quando uma bactéria 
gram-positiva é colocada em uma solução aquosa de lisozima e 
sacarose a 10%?
 5. Qual das seguintes frases descreve melhor o que ocorre a uma cé-
lula exposta a polimixinas, que destroem os fosfolipídeos?
 a. Em uma solução isotônica, nada acontecerá.
 b. Em uma solução hipotônica, a célula sofrerá lise.
 c. A água entrará na célula.
 d. Os conteúdos intracelulares vazarão da célula.
 e. Qualquer uma das alternativas acima poderia ocorrer.
 6. Qual das seguintes alternativas é falsa com relação às fímbrias?
 a. São compostas de proteínas.
 b. Podem ser utilizadas para adesão.
 c. São encontradas em células gram-negativas.
 d. São compostas de pilina.
 e. Podem ser utilizadas para motilidade.
 7. Em qual das opções a seguir o par está incorreto?
 a. glicocálice – aderência.
 b. pili – reprodução.
 c. parede celular – toxina.
 d. parede celular – proteção.
 e. membrana plasmática – transporte.
 8. Em qual das opções a seguir o par está incorreto?
 a. grânulos metacromáticos – armazenamento de fosfatos.
 b. grânulos polissacarídicos – armazenamento de amido.
 c. inclusões lipídicas – ácido poli-b-hidroxibutírico.
 d. grânulos de enxofre – reserva energética.
 e. ribossomos – armazenamento proteico.
 9. Você isolou uma célula móvel, gram-positiva, sem núcleo visível. 
Você pode presumir que esta célula tem:
 a. ribossomos.
 b. mitocôndria.
 c. um retículo endoplasmático.
 d. um aparelho de Golgi.
 e. todas as alternativas acima.
 10. O antibiótico anfotericina B rompe as membranas plasmáticas ao se 
combinar com esteróis; isto afetará todas as seguintes células, exceto:
 a. células animais.
 b. células bacterianas gram-negativas.
 c. células fúngicas.
 d. células de Mycoplasma.
 e. células vegetais.
Análise
 1. Como as células procarióticas podem ser menores que as células 
eucarióticas e ainda assim realizar todas as funções vitais?
 2. A menor célula eucariótica é a alga móvel Micromonas. Qual é o 
número mínimo de organelas que essa alga deve ter?
 3. Dois tipos de células procarióticas foram diferenciados: bactérias e 
arqueias. Em que essas células se diferem? Em que elas são similares?
 4. Em 1985, uma célula de 0,5 mm foi descoberta em um peixe-
-cirurgião, sendo denominada Epulopiscium fishelsoni (ver Figura 
11.20, p. 308). Presumiu-se que seria um protozoário. Em 1993, 
pesquisadores determinaram que Epulopiscium é, na verdade, uma 
bactéria gram-positiva. Por que esse organismo foi inicialmente 
identificado como um protozoário? Quais evidências poderiam 
alterar a classificação para bactéria?
 5. Quando células de E. coli são expostas a uma solução hipertônica, 
as bactérias produzem uma proteína transportadora que pode 
mover íons potássio (K
1
) para dentro da célula. Qual o valor do 
transporte ativo de K
1
, que requer ATP?
Aplicações clínicas e avaliação
 1. O Clostridium botulinum é um anaeróbio estrito; ou seja, ele é 
destruído pelo oxigênio molecular (O2) presente no ar. Os seres 
humanos podem morrer de botulismo ao ingerir alimentos em que 
o C. botulinum está crescendo. Como essa bactéria sobrevive nas 
plantas colhidas para consumo humano? Por que os alimentos em 
conserva caseiros são a fonte mais frequente de botulismo?
 2. Uma criança do sul de São Francisco gostava da hora do banho 
em sua casa, devido à coloração cor de laranja e vermelha da água. 
A água não apresentava essa cor de ferrugem em sua fonte, e o de-
partamento de água não podia cultivar a bactéria Acidithiobacillus 
responsável pela cor ferruginosa da fonte. Como as bactérias en-
traram no encanamento de água corrente da casa? Que estruturas 
bacterianas tornam isso possível?
 3. Culturas vivas de Bacillus thuringiensis (Dipel) e B. subtilis 
(Kodiac) são vendidas como pesticidas. Que estruturas bacterianas 
tornam possível embalar e vender essas bactérias? Para que fim 
cada produto é usado? (Dica: ver Capítulo 11.)