MDD3-Bacteriologia

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Medicina Anhembi Morumbi Gabriel Almeida TXIII 
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Bacteriologia 
➔ A CÉLULA PROCARIÓTICA 
Os procariotos, grupo que engloba as bactérias, contem ácidos nucleicos, 
proteínas, lipídeos e carboidratos. 
Os procariotos, diferentemente dos eucariotos, possuem parede celular 
composta de peptideoglicano e membrana, ausência de organelas, DNA 
organizado de forma celular não envolto por membrana e não associados a 
histonas. Normalmente, se dividem por fissão binaria, por copia de DNA, essa 
divisão envolve menos estruturas e processos, gastando menos energia. 
As bactérias se diferenciam pelo tamanho, forma e arranjo das células 
bacterianas. As bactérias podem ter formato de cocos, bacilo ou espiral 
• MORFOLOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Os cocos geralmente são redondos, ovais, alongados ou achatados em uma 
das extremidades. De acordo com sua divisão para reprodução, eles podem ser 
classificados em diplococos, estreptococos, tétrades, sarcinas ou estafilococos. 
Os bacilos se dividem apenas ao longo do seu eixo, existindo um menor 
numero de grupos de bacilos do que de cocos. Os bacilos podem ser divididos 
em bastonetes, diplobacilos, estreptobacilos e cocobacilos. 
Os espirais apresentam curvaturas, nunca sendo retas, se assemelhando a 
vibriões, espirilos ou espiroquetas. 
Os espirilos utilizam os flagelos para locomoção. As espiroquetas se movem 
por filamentos axiais, que diferentemente dos flagelos, estão envoltos por uma 
bainha externa flexível. 
• ESTRUTURAS EXTERNAS A PAREDE CELULAR 
1) GLICOCÁLICE 
São substancias secretadas que envolvem as células, situado na extremidade 
da parede celular e composto por polissacarídeos e/ou polipeptideos, podendo 
variar a composição química entre as espécies. 
Na maioria dos casos, o glicocálice é produzido dentro das células e secretado 
para a superfície celular. 
As capsulas são importantes para a contribuição da virulência bacteriana, 
protegendo as células bacterianas patogênicas de processos como fagocitose. 
SUBSTANCIA POLIMERICA EXTRACELULAR (SPE): glicocálice que auxilia as 
células a se fixarem ao sem ambiente alvo e umas as outra, protegendo as 
células dentro do glicocálice, facilitando a comunicação entre as células e 
permitindo a sobrevivência celular pela fixação a varias superfícies em seu 
ambiente natural. 
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2) FLAGELOS 
Longos apêndices filamentosos que realizam a propulsão da bactéria. Podem 
ser classificados como: 
• Atriquias: sem projeções 
• Peritriquios: distribuídos ao longo de toda célula 
• Polares: em uma ou em ambas as extremidades. Quando há um único 
flagelo no polo da celula, ele é chamado de monotriquios. Já quando há 
um tufo de flagelos, ele é chamado de lofotriquios. Enquanto quando há 
flagelos em ambos os polos da celula, ele é chamado de anfitriquios. 
A movimentação do flagelo se dá pela rotação do corpo basal, dependendo da 
geração contínua de energia pela célula bacteriana. As células bacterianas 
podem alterar a velocidade e a direção de rotação dos flagelos, sendo capazes 
de vários padrões de motilidade. Uma vantagem desse movimento, é a 
capacidade de se mover em direção a um ambiente favorável ou se afastar de 
um ambiente adverso. Movimento esse chamado de TAXIA. Os movimentos 
ocorrem pela presença de receptores de estímulos, podendo esse estímulo ser 
positivo (atraindo) ou negativo (repelindo). 
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3) FILAMENTOS AXIAIS 
Exclusivos de espiroquetas. 
São feixes de fibrilas que se originam nas extremidades das células, sob uma 
bainha externa, e fazem uma espiral em torno da célula. Os filamentos axiais 
possuem estrutura similar aos flagelos. 
A rotação dos filamentos produz um movimento de “saca-rolha”, permitindo o 
movimento em locais como os fluidos corporais. 
4) FÍMBRIAS E PILI 
São aparentemente semelhante a pelos. 
Essas estruturas são proteínas (pilina) 
➔ FÍMBRIAS 
As fimbrias podem se concentrar no polo da celula ou se distribuir em toda 
superfície celular. 
Estão envolvidas na formação de biofilmes e outros agregados na superfície de 
líquidos, vidros e pedras. As fimbrias auxiliam na adesão da bactéria a diversas 
superfícies epiteliais do corpo. 
➔ PILI 
Geralmente são mais longos que as fímbrias. 
Estão envolvidos na motilidade celular e na transferência de DNA, por meio de 
contato entre células. O DNA compartilhado pode adicionar uma nova função a 
célula receptora, como resistência a antibióticos ou a habilidade de degradar o 
seu meio com mais eficiência. 
➔ PAREDE CELULAR 
A parede celular é quem da forma para uma celula, sendo ela de estrutura 
complexa e semirrigida, servindo de proteção celular. 
A principal função da parede celular é prevenir a ruptura das células bactérias 
quando a pressão da agua dentro da celula é maior que fora dela (pressão 
osmótica). Além de manter a forma da celula, garantindo a funcionalidade dos 
flagelos. Clinicamente, a parede celular é importante pois contribui para a 
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patogenicidade de algumas bactérias e também é o local de ação de alguns 
antibióticos. 
• COMPOSIÇÃO E CARACTERÍSTICAS 
A parede celular é composta de peptideoglicano (mureína), podendo estar 
presente de forma isolada ou em combinação com outras substancias. O 
peptideoglicano forma uma rede que circunda e protege toda a celula, 
podendo ser compostas por monossacarídeos do tipo NAG ou NAM, que estão 
ligadas em fila de forma alterada. 
 
OBS: A PENICILINA interfere com a interligação final das fileiras de 
peptideoglicanos através de pontes cruzadas peptídicas. Por isso, a parede 
celular fica muito enfraquecida e a célula sofre LISE, uma destruição causada 
pela ruptura da membrana plasmática e pela perda de citoplasma. 
❖ Paredes Celulares de Gram-positivas 
Nas bactérias Gram-positivas, a parede celular apresenta uma espessa camada 
de peptideoglicano, formando uma estrutura rígida e espessa. Enquanto que 
nas Gram-negativas, contem apenas uma camada fina de peptideoglicano. 
Alem disso, entre as camadas de peptideoglicano das gram-positvas, há 
também uma camada granular composta de acido lipoteicoico (composto de 
álcool e fosfato). 
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❖ Parede Celular de Gram-negativas 
A parede celular das gram-negativas apresenta uma fina camada de 
peptideoglicano e uma membrana externa. Além disso, não apresentam acido 
teicoico. Desse modo, as gram-negativas são mais suscetíveis ao rompimento 
mecânico. 
A membrana externa da célula gram-negativa consiste em lipopolissacarideos 
(LPS), lipoproteínas e fosfolipideos. As principais funções da membrana 
externa são:evasão da fagocitose, causa lise de células, promove fagocitose, 
barreira contra a ação de detergentes, antibióticos e enzimas digestórias como 
a lisozima. 
Na membrana externa, encontra-se presente as porinas (são proteínas), que 
atuam na permeabilidade da membrana, colaborando para a passagem de 
nutrientes que garantem o metabolismo celular. 
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❖ Paredes Celulares e Mecanismo de Coloração de Gram 
Mecanismo baseado nas diferenças das estruturas das paredes celulares gram-
positivas e gram-negativas e em como cada uma delas reage a vários 
reagentes. 
• PAREDES CELULARES ATÍPICAS 
Representado pelas micobactérias, esse grupo tem certos tipos de células que 
não possuem parede ou parede com pouco material. Suas membranas 
plasmáticas possuem esteróis que as protegem de sofrerem lise. Dessa forma, 
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as micobacterias não sofrem alteração pelos processos de coloração de gram 
tradicionais, já que a barreira de lipídio (gordura) impede a coloração. 
• PAREDES CELULARES ACIDORRESISTENTES 
A coloração acidorresistente é utilizada na identificação do grupo das 
micobacterias. Essas bactérias contêm alta concentração de um lipídeo ceroso 
(acido micolico) em sua parede que previne a entrada dos corantes. 
O acido micolico forma uma parede uma parede externa a uma camada fina de 
peptideoglicano, que são unidos por um polissacarídeo. 
As bactérias acidorresistentes podem ser coradas com carbolfucsina, pois esse 
reagente penetra de forma mais eficiente nas bactérias quando aquecida, 
deixando a cor vermelha retida nas bactérias. Caso a camada de acido micolico 
seja removida, esse grupo de bactérias se coram como as gram-positivas. 
• DANO A PAREDE CELULAR 
As drogas antimicrobianas geralmente atingem a parede celular das células 
das bactérias, já que elas são diferentes da parede celular dos seres humanos, 
o que faz com que o antimicrobiano não seja danoso para nossas células. 
Um meio pelo qual a parede celular pode ser danificada é pela exposição a 
enzima digestória LISOZIMA, tornando a parede celular vulnerável a lise. 
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Geralmente, quando a LISOZIMA é aplicada sobre gram-negativas, a parede 
não é destruída na mesma extensão do que nas gram-positivas, devido as 
ligações das gram-negativas serem mais fortes. 
A maioria das bactérias gram-negativas não é tao sensível a penicilina quanto 
as bactérias gram-positivas, pois a membrana externa das bactérias gram-
negativas formam uma barreira que inibe a entrada dessa e de outras 
substancias, e as bactérias gram-negativas possuem menos ligação cruzada 
peptídica. Contudo, as gram-negativas são bastante sensíveis a antibióticos B-
lactamicos, que penetram na membrana externa melhor que a penicilina. 
 
 
 
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• ESTRUTURAS INTERNAS A PAREDE CELULAR 
1) MEMBRANA PLASMATICA (CITOPLASMATICA) 
A membrana plasmática (citoplasmática) é uma estrutura fina, situada no 
interior da parede celular, revestindo o citoplasma da celula. Como não 
possuem esteróis, as membranas plasmáticas procarióticas são menos rígidas 
que as eucarióticas. 
• ESTRUTURA 
São constituídas de camada dupla (bicamada lipídica), em que cada molécula 
de fosfolipideo contem uma cabeça polar (solúvel em agua), e uma cauda 
apolar (hidrofóbicos). 
 
• FUNÇÕES 
A função mais importante da membrana plasmática é servir de barreira seletiva 
para a entrada e saída de materiais da celula. Sendo assim, elas possuem 
permeabilidade seletiva, em que determinadas moléculas e ions conseguem 
atravessar a membrana, mas outros são impedidos. A membrana plasmática 
também é importante na digestão de nutrientes e na produção de energia, já 
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que possuem enzimas capazes de catalisar as reações químicas que degradam 
os nutrientes e produzem ATP. 
• DESTRUIÇÃO DA MEMBRANA PLASMATICA POR AGENTES 
ANTIMICROBIANOS 
Os agentes antimicrobianos geralmente exercem seus efeitos na membrana 
plasmática. Além das substancias químicas que danificam a parede celular, e 
assim, expõem indiretamente a membrana a lesão, muitos compostos 
danificam especificamente as membranas plasmáticas. 
• O MOVIMENTO DE MATERIAIS ATRAVES DAS MEMBRANAS 
Os materiais podem atravessar a membrana por processos passivos ou ativos. 
Nos processos passivos, as substancias atravessam a membrana e passam de 
uma área de alta concentração para uma área de baixa concentração, sem 
gasto de ATP pela celula. 
Nos processos ativos, a celula deve usar ATP para mover as substancias das 
áreas de baixa concentração para as áreas de alta concentração. 
➔ PROCESSOS PASSIVOS 
Os processos passivos incluem a difusão simples, difusão facilitada e a 
osmose. 
A DIFUSÃO SIMPLES é o movimento liquido de moléculas ou ions de uma área 
de alta concentração para uma área de baixa concentração, e esse movimento 
continua ate que as moléculas ou ions sejam distribuídos uniformemente 
(equilíbrio). As células utilizam a difusão simples para transportar células 
pequenas, como o oxigênio e o CO2 atraves de suas membranas celulares. 
 Na DIFUSÃO FACILITADA, as proteínas integrais de membrana funcionam 
como canais ou carreadores que facilitam o movimento de ions ou grandes 
moléculas através da membrana plasmática. A difusão facilitada é semelhante 
a difusão simples quanto o sentido de que a celula não gasta energia, já que a 
substancia de move de um meio hipertônico para um meio hipotônico, 
diferenciando apenas na existência de proteínas carreadoras. 
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As enzimas extracelulares são aquelas que se localizam no meio circundante e 
tem a função de degradar moléculas grandes em moléculas menores, 
facilitando a entrada dessas substancias no meio intracelular. 
A OSMOSE é o movimento liquido de moléculas de agua através de uma 
membrana seletivamente permeável, de uma área de alta concentração de 
moléculas de agua (baixa em soluto), para uma área de baixa concentração de 
agua (alta em soluto). As moléculas de agua podem passar através da 
bicamada lipídica por difusão simples ou através de proteínas chamadas 
aquaporinas, que atuam como canais de agua. 
A PRESSÃO OSMÓTICA é a pressão necessária para impedir o movimento de 
agua pura (sem soluto) para uma solução contendo alguns solutos. Em outras 
palavras, a PRESSÃO OSMÓTICA é a pressão necessária para interromper o 
fluxo de agua através da membrana seletivamente permeável, ate que se 
garanta o equilíbrio. 
Uma SOLUÇÃO ISOTONICA consiste em um meio no qual a concentração global 
de solutos é igual aquela encontrada no interior da celula. A agua sai e entra 
na celulaa uma mesma velocidade. 
Uma SOLUÇÃO HIPOTONICA é um meio cuja concentração de solutos é inferior 
ao interior da celula. A maioria das bactérias vivem em meios hipotônicos. 
Uma SOLUÇÃO HIPERTONICA é um meio que contem uma concentração de 
solutos mais alta do que aquela encontrada no interior da celula. Geralmente, 
quando se coloca células bactérias nesse tipo de solução, elas encolhem e 
sofrem plasmólise, já que haverá perda de agua pela célula. 
OBS: OS TERMOS ISOTONICO, HIPOTONICO E HIPERTONICO DESCREVEM A 
CONCENTRAÇAO DAS SOLUÇOES FORA DA CÉLULA, RELATIVA A 
CONCENTRAÇAO DENTRO DA CELULA. 
 
 
 
 
 
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➔ PROCESSOS ATIVOS 
São mecanismos dos processos ativos: transporte ativo e translocação de 
grupo. 
No TRANSPORTE ATIVO a celula utiliza energia na forma de ATP para mover 
substancias através da membrana plasmática, como ions, aminoácidos e 
açucares simples. 
O movimento de uma substancia por transporte ativo normalmente ocorre de 
fora para dentro, permitindo que haja uma velocidade constante no transporte. 
Na TRANSLOCAÇÃO DE GRUPO (uma forma especial de transporte ativo que so 
ocorre em procariotos) a substancia é quimicamente alterada durante o 
transporte através da membrana, fazendo com que a substancia fique retida 
dentro da celula após a passagem devido a alteração sofrida. 
2) CITOPLASMA 
Refere-se a substancia celular localizada no interior da membrana plasmática, 
sendo composto principalmente por agua. O citoplasma é espesso, aquoso, 
semitransparente e elástico. Ele é composto de: nucleoide (contendo DNA), 
ribossomos e inclusões. 
3) NUCLEOIDE 
O nucleoide de uma celula bacteriana normalmente contem uma única 
molécula longa e continua de DNA de dupla fita, arranjada em forma circular, 
chamado de CROMOSSOMO BACTERIANO. Essa é a informação genética da 
celula, que carrega todas as informações necessárias para as estruturas e as 
funções celulares, não havendo um envelope nuclear que circunda o 
cromossomo, além de não possuir histonas. O cromossomo esta fixando a 
membrana plasmática. 
• PLASMIDEOS 
São elementos genéticos extracromossômicos, isso é, não estão conectadas ao 
cromossomo bacteriano principal e se replicam independente do DNA 
cromossômico. 
Os plasmídeos costumam ser uma vantagem pois podem transportar gases 
para atividades como resistência aos antibióticos, tolerância a metais tóxicos, 
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produção de toxinas e síntese de enzimas. Eles podem ser transferidos de uma 
bactéria para outra. 
4) RIBOSSOMOS 
Local onde ocorre a síntese de proteínas. As células com altas taxas de síntese 
proteica, como aquelas que estão crescendo ativamente, possuem um grande 
numero de ribossomos. 
RIBOSSOMOS PROCARIOTICOS = 70S 
RIBOSSOMOS EUCARIOTICOS = 80S 
Vários antibióticos atuam inibindo a síntese proteica nos ribossomos 
procarióticos. Devido a diferença entra os ribossomos procarióticos e 
eucarióticos, a celula microbiana pode ser destruída pelo antibiótico, ao passo 
que a celula do hospedeiro eucariótico permanece intacta. 
5) INCLUSOES 
As inclusões são depósitos de reserva que se localizam dentro do citoplasma 
das células procarióticas. Esses depósitos podem acumular certos nutrientes 
quando eles são abundates e usa-los quando estão escassos no ambiente. 
6) ENDÓSPORO 
São células “dormentes” especializadas que se formam quando os nutrientes 
essenciais se esgotam. 
Os endósporos são exclusivos das bactérias, e são células desidratas altamente 
duráveis, com paredes espessas e camadas adicionais. 
Quando liberados no ambiente, podem sobreviver a temperaturas extremas, 
falta de agua e exposição a muitas substancias químicas toxicas e radiação. 
Geralmente os endósporos são encontrados em bactérias gram-positivas, mas 
também podem ser encontrados em algumas gram-negativas. 
O processo de formação de endósporo no interior de uma celula leva varias 
horas e é conhecido como esporulação ou esporogênese. 
A resistência a ambientes extremos se da pela espessa capa de proteína que se 
forma em torno de toda a membrana externa. A celula original é degradada e o 
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endósporo é liberado. Importante lembrar também que os endósporos não 
realizam reações metabólicas. 
 
O endósporo possui grande quantidade de ADP, que protege o DNA do 
endósporo contra danos. O cerne altamente desidratado do endósporo contem 
somente DNA, pequenas quantidades de RNA, ribossomos, enzimas e algumas 
moléculas pequenas importantes. Esses componentes celulares são essenciais 
para retomar posteriormente o metabolismo. 
GERMINAÇÃO é o nome do processo de quando um endósporo retorna ao seu 
estado vegetativo. A germinação pode ser desencadeada por alto calor ou por 
pequenas moléculas chamadas de germinantes. As bactérias formadoras de 
endósporos são um problema para a indústria de alimentos, pois podem 
sobreviver ao subprocessamento e, se ocorrerem condições para o 
crescimento, algumas espécies produzirão toxinas e doenças. 
 
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➔ METABOLISMO MICROBIANO 
• METABOLISMO 
Soma de todas as reações químicas dentro de um organismo vivo -> 
balanceamento de energia 
 
Reação catabólica produz ATP 
Reações anabólicas constroem moléculas complexas 
Para o consumo de energia, há a quebra de ATP 
• CATALISE E ENZIMAS 
Quem regula o metabolismo são as enzimas, pois são catalíticas 
Diminui a energia de ativação de uma reação 
Aumentam a velocidade da reação 
São altamente especificas 
Não são consumidas durante a reação 
Algumas enzimas para funcionarem precisam de cofator (componente não 
proteico) 
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➔ FATORES QUE INFLUENCIAM A ATIVIDADE ENZIMATICA 
• Temperatura 
• Ph 
• Concentração de substrato 
 
• Inibidores (Competitivos / Retroalimentação) 
 
➔ VIAS METABOLICAS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA 
• PRODUÇÃO DE ENERGIA 
Quebra de molécula complexa para extração de energia e formação de ATP 
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Nutrientes -> Energia 
Reações de Oxirredução (redox) e desidrogenação 
Fosforilação (geração de ATP) 
• Fosforilação em nível de substrato 
• Fosforilação oxidativa (cadeia de transporte de elétrons) 
• Fotofosforilaçao 
 
➔ GLICÓLISE 
• GLICOSE: fonte mais comum de energia 
Processos para geração de energia a partir da glicose 
 
• Vias alternativas a Glicólise 
Pentose Fosfato (paralelamente a glicose. Açucares de 5C) 
Entner-Doudoroff (metabolizar glicose sem glicólise) 
➔ RESPIRAÇÃO AERÓBICA 
Aceptor final de eletron é o O2 
 
GLICOSE + O2 -> CO2 + H2O + ATPs 
Completa quebra do acido pirúvico 
➔ RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA 
Aceptor final deeletron é uma substancia inorgânica (diferente de O2) 
O O2 é o melhor receptor, mas quando se usa substancia diferente de O2 
possui rendimento de ATP menor 
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➔ FERMENTAÇÃO 
Aceptor final de eletron é uma molécula orgânica (não requer O2, Ciclo de 
Krebs e Cadeia de transporte de elétrons 
Libera energia de açucares ou outras moléculas orgânicas 
Formação de subproduto orgânico e pouco ATP 
 
➔ FOTOFOSFORILAÇÃO 
Ocorre apenas em organismos que realizam fotossíntese 
Gera energia e sintetiza açúcar 
 
 
 
 
 
 
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➔ CLASSE ENERGETICA DE MICROORGANISMOS