Buscar

Tutoria UC6- Morfofisiologia e Genética Bacteriana

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 19 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 19 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 19 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

Morfofisiologia e genética bacteriana 1
🦠
Morfofisiologia e genética 
bacteriana
1- Descrever a morfologia bacteriana e sua caracterização 
(importância e função) 
Células de animais, plantas e fungos são eucariotas. Bactérias, 
arquebactérias e algas azuis-esverdeadas são procariotas.
O cromossomo de uma bactéria típica é uma molécula circular 
única, de dupla fita, de DNA; Os seres humanos têm 2 cópias de 
23 cromossomos; As bactérias utilizam ribossomo menor, o 
ribossomo 70s e na maioria das bactérias, uma estrutura tipo 
emaranhado, a parede celular de peptideoglicano, que envolve as 
membranas para protegê-las do meio ambiente.
Classificação Bacteriana:
Distinção micrscópica e macroscópica:
A distinção inicial das bactérias pode ser feitas pelas 
características de crescimento em diferentes meios nutrientes e 
seletivos. As bactérias crescem em colônias. O somatório das 
características individuais dos organismos determina as 
características coloniais, tais como cor, tamanho, forma e 
cheiro. 
A aparência microscópica; incluindo tamanho, forma e morfologia 
dos organismos (cocos, bacilos, curvos ou em espiral) e sua 
capacidade de reter a coloração gram positiva ou negativa são 
características primárias para diferenciar bactérias. 
Uma bactéria esferica é um coco; em forma de bastonete é um 
bacilo e semelhante a uma cobra é o espirilo.
Morfofisiologia e genética bacteriana 2
Teste para a coloração gram: As bactérias são fixadas a quente 
ou deixadas secar sobre uma lâmina, coradas com cristal 
violeta,um corante que é precipitado com iodo (lugol), e, em 
seguida, o corante não ligado ou em excesso é removido por 
lavagem com descorante à base de acetona e água. Um 
contracorante vermelho, a safranina, é adicionado para corar as 
células descoradas. Esse processo leva menos de 10 minutos. Para 
as bactérias Gram‐positivas, que se tornam roxas, o corante fica 
preso em uma estrutura grossa e emaranhada, acamada de 
peptidoglicano, que circunda a célula. As bactérias Gram‐
negativas possuem uma fina camada de peptidoglicano que não 
retém o corante cristal violeta, e então as células são coradas 
com safranina e tornam‐ se vermelhas;
obs.: a coloração gram perde a confiabilidade para bactérias que 
estão desnutridas por longo tempo ou que foram tratadas com 
antibiótico devido à degradação dos peptideoglicanos.
Diferenciação metabólica, antigênica e genética
O próximo nível de classificação baseia-se nas propriedades 
metabólicas; que incluem a necessidade de ambientes anaeróbicos 
ou aeróbicos, necessidade de nutrientes específicos, produção de 
produtos metabólicos e de enzimas específicas. 
Uma determinada cepa bacteriana pode ser diferenciada a partir 
da utilização de anticorpos para detectar antígenos 
característicos da bactéria (sorotipagem); é também utilizada 
para subdividir as bactérias além do nível de espécie, para fins 
epidemiológicos;
O método mais precioso para a classificação das bactérias é 
através da análise de material genético. 
Estrutura Bacteriana:
Estruturas Citoplasmáticas:
O citoplasma contém o DNA cromossômico, o RNA mensageiro, 
ribossomos, proteínas e metabólitos. Ao contrário das 
eucariotas, a maioria dos cromossomos bacterianos é uma fita 
Morfofisiologia e genética bacteriana 3
única circular de cadeia dupla, que não está contida em um 
núcleo, mas em uma área definida conhecida como nucleóide; 
algumas bact. podem ter 2 ou 3 cromossomos circulares ou até 
mesmo 1 único cromossomo linear. As histonas não estão presentes 
para manter a conformação do DNA; e o DNA não forma 
nucleossomos. os plasmídeos, que são fragmentos 
extracromossômicos menores de DNA circular, também podem estar 
presentes; não são essenciais para a sobrevivência celular, mas 
fornecem uma vantagem seletiva: resistência.
A falta de uma membrana nuclear simplifica as necessidades e os 
mecanismos de controle para a síntese de proteínas. Sem ela, a 
transcrição e tradução são acopladas; ou seja, os ribossomos 
podem ligar-se ao RNAm e a proteína pode ser produzida ao mesmo 
tempo que o RANm está sendo sintetizado e ainda ligado ao DNA;
O ribossomo bacteriano consiste nas subunidades 30S + 50S, 
formando um ribossomo 70S (o eucariótico é 80S (40+80) ); As 
proteínas e RNA do ribossomo bacteriano são diferentes dos 
eucarióticos e são os principais alvos dos antimicrobianos;
A membrana plasmática tem uma estrutura de bicamada lipídica 
semelhante à estrutura das membranas eucarióticas, mas não 
contem esteroides (ex.: colesterol), os micoplasma são a exceção 
a essa regra; A membrana citoplasmática é responsável por muitas 
funções atribuídas às organelas nos eucariotas; essas tarefas 
incluem o transporte de elétrons e a produção de energia; ela 
contém proteínas de transporte que permitem a absorção dos 
metabólitos e a liberação de outras substâncias, bomba de íons 
para manter o potencial de membrana e enzimas. O interior da 
membrana está alinhado com filamentos de proteínas do tipo 
actina, que ajudam a determinar a forma das bactérias e o local 
de formação do septo para divisão celular.
Parede celular:
A estrutura, componentes e funções da parede células distinguem 
as células gram negativas de positivas. Componentes da parede 
celular também são únicos para as bactérias; e as suas 
Morfofisiologia e genética bacteriana 4
estruturas repetitivas se ligam a receptores-padrão de patógeno 
de células humanas para induzir a resposta a imunidade inata. As 
camadas rígidas de peptidoglicano (mureína) circundam as 
membranas citoplasmáticas da maioria das procariotas; as 
exceções são a archaea (contém pseudoglicanos), os micoplasmas 
(não contém).
Bactérias Gram-positivas:
A gram-positiva apresenta uma parede celular espessa, de 
múltiplas camadas, que consiste principalmente em 
peptideoglicano em torno da membrana citoplasmática; esse 
peptideoglicano é tipo um exoesqueleto, mas suficientemente 
poroso para permitir a difusão de metabólitos até a membrana 
plasmática; O peptideoglicano é essencial para a estrutura, 
replicação e sobrevivência em condições normalmente hostis onde 
as bactérias crescem.
O peptideoglicano pode ser degradado por lisozima; que é uma 
enzima presente na lágrima e no muco dos seres humanos, e também 
por bactérias e outros organismos; a lizosima cliva o esqueleto 
central de glicano do peptidoglicano, sem o peptidoglicano as 
bactérias não resistiriam às dificuldades; 
A parede celular das positivas também podem incluir outros 
componentes, como proteínas, ácidos teicoicos e lipoteicos e 
polissacarídeos complexos ; os ácidos teicoicos e lipoteicos são 
antígenos comuns de superfície bacteriana que distinguem 
sorotipos bacterianos e promovem a fixação das bactérias aos 
receptores específicos das superfície das células de mamíferos;
Bactérias Gram-negativas:
A parede celular dessas é mais complexa que da positiva, tanto 
estrutural como quimicamente. 
Estruturalmente, a parede celular da negativa possui 2 camadas 
externas à membrana citoplasmática; imediatamente externo a 
membrana citoplasmática existe uma fina camada de 
peptidoglicano; ácidos teicoicos ou lipoteicoicos não estão 
Morfofisiologia e genética bacteriana 5
presentes; Externa a camada de peptideoglicanos existe uma 
membrana externa, que é única para negativas; a área entre a 
superfície externa da membrana citoplasmática e a superfície 
interna da membrana exterior é chamada de espaço periplasmático. 
nele contém ferro, proteínas, açucares e outros metabólitos; e 
uma variedade de enzimas hidrolíticas que são importantes na 
clivagem de macromoléculas para o metabolismo; 
A parede celular das gram-negativas tbm é a atravessada por 
diferentes sistemas de transporte, incluindo os sistemas de 
secreção dos tipos I, II, III, IV e V; os sistemas de transporte 
oferecem mecanismos para captação e liberação de diferentes 
metabólitos e outros compostos; a produção de sistemas de 
secreção pode ser induzida durante a infecção e contribui para a 
virulênciado microorganismo., transportando moléculas que 
facilitam a adesão bacteriana ou o crescimento intracelular. o 
do tipo III é o principal fator de virulência;
As membranas externas são exclusivas para gram-negativas; é como 
um saco de lona rígido em torno das bactérias que mantém a 
estrutura bacteriana e funciona como uma barreira de 
permeabilidade entre grandes moléculas e moléculas hidrofóbicas; 
ele também protege contra condições ambientais adversas; ela 
apresenta uma estrutura em bicamada assimétrica que difere de 
qualquer membrana biológica na monocamada exterior; A membrana 
interior contém fosfolipídeos normalmente encontrado; no 
entanto, a monocamada externa geralmente é composta por 
lipopolissacarídeos (LPS) (é o único local que elas são 
encontradas); 
O LPS também é chamado de endotoxina, potente estimulador da 
resposta imune e inata. é liberado pelas bactérias do 
hospedeiro; liga-se a receptores padrão de patógeno, ativa 
células B e induz macrófagos, células dendríticas e etc; liberam 
IL1 e 6, fator de necrose tumoral (FNT) e outros fatores; O LPS 
induz febre e pode causar choque; a reação de shwartzman 
(coagulação intravascular disseminada) ocorre após a liberação 
de grandes quantidades de endotoxinas no sangue;
Morfofisiologia e genética bacteriana 6
O conteúdo de proteína total da membrana externa é de mais 
concentração que na membrana citoplasmática, apesar de ser 
limitada de variedade, é muito em quantidade; muita dessas 
proteínas localizam-se de forma transversal na bicamada lipídica 
e são denominadas de proteínas transmembranas; Um grupo dessas 
proteínas é conhecido como porinas, pois formam poros, que 
permitem passagem de metabólitos e moléculas pequenas de 
antimicrobianos hidrofílicos;
A membrana externa é conectada à membrana citoplasmática em 
pontos de adesão e é unida ao peptidoglicano através de 
lipoproteína;
A membrana externa é mantida unida por ligações de cátions 
divalentes (Mg+2 e Ca+2) entre os fosfatos das moléculas de LPS 
e as interações hidrofóbicas entre o LPS e as proteínas. Essas 
interações produzem uma membrana forte e rígida que só pode ser 
rompida por antibióticos (p.ex., polimixina) ou pela remoção dos 
íons Mg e Ca.
Estruturas Externas:
Algumas bactérias são envolvidos por polissacarídeos soltos ou 
por camadas de proteínas denominada cápsulas, algumas vezes 
referidas como slime ou glicocálix; elas não são necessárias 
para o crescimento das bactérias, mas são muito importantes para 
a sobrevivência no hospedeiro; a cápsula é fracamente antigênica 
e antifagocítica e é um importante fator de virulência; também 
pode atuar como barreira para moléculas hidrofóbicas tóxicas e 
pode promover a adesão a outras bactérias ou a tecidos; Algumas 
bactérias produzem um biofilme polissacarídeo (protege a 
comunidade bacteriana de antibiótico);
Os flagelos são estruturas propulsoras tipo hélices, compostas 
por proteína helicoidal enrolada (flagelina), que são ancoradas 
nas membranas bacterianas, através de um gancho e estruturas do 
corpo basal e são orientadas por potencial de membrana; o 
potencial de membrana dá força ao motor proteico, que gira numa 
hélice em forma de chicote, composta de várias unidades de 
Morfofisiologia e genética bacteriana 7
flagelina; os flagelos promovem motilidade, permitindo que as 
bactérias se movimentem (quimotaxia) em direção a nutrientes.
As fímbrias (pili) são estruturas semelhante a pelos, presentes 
na superfície externa das bactérias; são compostas de 
subunidades proteicas (pilina); são menores em diâmetro que os 
flagelos; não são estruturas enroladas; promovem adesão a outras 
bactérias e ao hospedeiro; a ponta delas pode conter proteínas 
(lectinas) que se ligam a açucares específicos;
2- Diferenciar as bactérias que fazem parte da microbiota do 
TGI, respiratório, urogenital e pele, das patogênicas de 
interesse clínico 
Morfofisiologia e genética bacteriana 8
Morfofisiologia e genética bacteriana 9
Morfofisiologia e genética bacteriana 10
3- Explicar a fisiologia, o crescimento e a reprodução 
bacteriana 
Os fatores necessários para o crescimento microbiano podem ser 
físicos e químicos;
Fatores físicos:
Temperatura: os m.o são classificados em 3 grupos na faixa de 
temperatura que eles preferem: (1) psicrófilos - micróbios que 
gostam de frio 0º 15º - (2) mesófilos - gostam de temperaturas 
moderadas 25 a 40º - (3) termófilos - gostam de calor 50 a 60º-; 
Morfofisiologia e genética bacteriana 11
Cada espécie cresce na temperatura mínima, ótima (cresce melhor) 
e máxima específica;
pH: a maioria cresce em uma faixa estreita de pH próxima a 
neutralidade; pH entre 6,5 e 7,5; Mas existem bactérias 
acidófilas, extraordinariamente tolerante à acidez;
Pressão Osmótica: Quando uma célula microbiana está em uma 
solução cuja concentração de solutos é mais elevada que dentro 
da célula (ambiente hipertônico), a água atravessa a membrana 
celular para o meio com a concentração mais elevada de soluto. 
Essa perda osmótica de água causa plasmólise, ou o encolhimento 
do citoplasma da célula; 
O crescimento da célula é inibido à medida que a membrana 
plasmática se afasta da parede celular; Alguns organismos 
(hialófilos extremos) se adaptaram tão bem a altas concentrações 
de sais que se tornaram hialófilos obrigatórios; Hialófilos 
facultativos são mais comuns; Se a pressão osmótica é 
anormalmente baixa (o ambiente é hipotônico) – como na água 
destilada, por exemplo –, a água ten- de a entrar na célula, em 
vez de sair. Alguns microrganismos que têm uma parede celular 
relativamente frágil podem ser lisados com esse tratamento.
Fatores Químicas:
Carbono: é o esqueleto estrutural da matéria viva; quimio-
heterotróficos obtêm a maior parte do seu carbono de sua fonte 
de energia (materiais orgânicos como proteínas, carbo e 
lipídios); os quimio-autotróficos e os fotoautotróficos derivam 
seu carbono do CO2;
Nitrogênio, enxofre e fósforo: A síntese de pt requer 
quantidades de nitrogênio e enxofre; a síntese de DNA e RNA 
requer nitrogênio e algum fósforo; assim como p/ síntese de ATP; 
Organismos utilizam nitrogênio essencialmente para formar o 
grupo amino dos aa das proteínas; O enxofre é utilizado para 
sintetizar os aa contendo enxofre e vitaminas; O fósforo é 
essencial para síntese de ácidos nucléicos e de fosfolipídeos 
das membranas celulares.
Morfofisiologia e genética bacteriana 12
Elementos-traços: requerem qtds. muito pequenas de outros 
elementos minerais, como ferro, cobre, molibdênio e zinco; a 
maioria é essencial às funções de certas enzimas;
Divisão Bacteriana:
O crescimento bacteriano se refere ao aumento de bactérias e não 
ao aumento do tamanho das células; as bactérias normalmente se 
reproduzem por fissão binária; algumas por brotamento;
Fases de Crescimento:
Fase lag: durante certo tempo, o nº de células muda pouco, pois 
elas não se reproduzem imediatamente em um novo meio; esse 
período de pouca ou nenhuma divisão é chamado lag; Mas, as 
células não estão dormentes; a população microbiana passa por um 
período de intensa atividade metabólica, envolvendo 
principalmente a síntese de enzimas e várias moléculas;
Fase log: as células começam a se dividir e entram em um período 
de crescimento, chamado fase log ou de crescimento exponnecial; 
a repdoução celular é mais ativa durante esse período e o tempo 
de geração atinge um mínimo constante; 
Fase estacionária: eventualmente, a velocidade de reprodução 
diminui e o número de mortes microbianas é equivalente ao número 
de células novas, e a população se estabiliza; a causa da 
interrupção do crescimento exponencial não é clara; o 
esgotamento de nutrientes, acúmulo de resíduos e mudanças do pH 
podem ser motivos;
Fase de morte celular: o nº de mortes excede o nº de novas 
células e a população entra em fase de morte ou declínio 
logarítmico; ela continua até que a população tenha diminuído 
para uma pequena fração do número de células da fase anterior ou 
que a população morratotalmente;
Reprodução:
A maioria das bactérias se multiplica pelo processo de 
reprodução assexuada; na maioria, o modelo é a fissão binária 
Morfofisiologia e genética bacteriana 13
transversal (cissiparidade); na qual as células se dividem em 2 
células filhas;
previamente a divisão, os conteúdos celulares se duplicam e o 
material genético é replicado; a medida que a célula parental 
aumenta, a membrana plasmática se estende e o material nuclear 
se separa; A divisão celular (citoplasma) ocorre na região entre 
2 nucleóides; assim, após todo o material duplicado, as células-
filhas podem separar-se completamente;
Outros tipos de Reprodução:
Brotamento: uma pequena protuberância cresce na extremidade da 
célula; ele aumenta e eventualemnete torna-se uma nova células e 
então se separa da célula parental;
Morfofisiologia e genética bacteriana 14
Produção de esporos: espécies de streptomyces e outros 
actinomicetos produzem cadeias de esporos chamados conídios; 
cada conídio dá origem a um novo organismo;
4- Descrever as vias metabólicas bacterianas 
Todas as células necessitam de suprimento constante de energia 
para sobreviver; essa energia é derivada da degradação 
controlada de vários substratos orgânicos; o processo de quebra 
(conversão em sua forma utilizável) é o catabolismo; A energia 
produzida pode então ser utilizada na síntese dos constituintes 
celulares, um processo conhecido como anabolismo; juntos, 
correlacionados, formam o Metabolismo Intermediário;
O processo metabólico inicia com a hidrólise de grandes 
macromoléculas por enzimas específicas no espaço extracelular; 
as menores moléculas que são produzidas são transportadas 
através da membrana até o citoplasma por mecanismos de 
transporte ativo ou passivo; os metabólitos são convertidos por 
uma ou mais vias a um intermédio universal comum, o ácido 
pirúvico; a partir dele, carbonos podem ser destinados para a 
produção de enrgia ou síntese de outros carbiodratos, aa, 
lipídeos e ácidos nucleicos;
Em vez de liberar toda a energia da glicose na forma de calor 
(como para combustão), as bactérias degradam a glicose em passos 
discretos e capturam a energia em formas químicas e 
eletroquímicas utilizáveis. A energia química ocorre tipicamente 
na forma de uma ligação de fosfato de alta energia, no 
trifosfato de adenosina (ATP) ou trifosfato de guanosina (GTP), 
ao passo que a energia eletroquímica é armazenada por redução 
(adição de elétrons) da nicotinamida‐ adenina dinucleotídeo 
(NAD) ao NADH ou da flavina‐adenina dinucleotídeo (FAD) para 
FADH2. O NADH pode ser convertido por uma série de reações de 
oxidação‐redução em gradientes de potencial elétrico (Eh) e 
químico (pH) através da membrana citoplasmática. A energia 
eletroquímica pode ser utilizada pela ATP sintase para 
propulsionar a fosforilação do ADP em ATP e também mover a 
Morfofisiologia e genética bacteriana 15
rotação de flagelos e o transporte de moléculas através da 
membrana. 
Bactérias podem produzir energia a partir da glicose por — em 
ordem de aumento de eficiência — fermentação, respiração 
anaeróbica (ambas ocorrem na ausência de oxigênio) ou respiração 
aeróbica. A respiração aeróbica é capaz de converter 
completamente os seis carbonos da glicose em CO2 e água (H2O) 
mais energia, enquanto os produtos da fermentação são compostos 
de dois ou três carbonos. Para uma discussão mais completa do 
metabolismo, é recomendado consultar um livro de bioquímica.
Glicólise e Fermentação:
A via glicolítica mais comum, a via Embden‐Meyerhof‐Parnas 
(EMP), ocorre tanto em condições aeróbias e anaeróbias. Essa via 
produz duas moléculas de ATP por cada molécula de glicose, duas 
moléculas de forma reduzida do nicotinamida‐ adenina 
dinucleotídeo (NADH) e duas moléculas de piruvato. 
A fermentação ocorre sem oxigênio, e o ácido pirúvico produzido 
pela glicólise é convertido em diversos produtos finais, 
dependendo da espécie bacteriana. Muitas bactérias são 
identificadas baseando‐se nos seus produtos finais da 
fermentação (Fig. 13‐2). Essas moléculas, mais que o oxigênio, 
são usadas como aceptores de elétrons para reciclar o NADH a 
NAD. Em leveduras, o metabolismo fermentativo resulta na 
conversão de piruvato a etanol e CO2. A fermentação alcoólica é 
incomum em bactérias, as quais usualmente utilizam a conversão, 
em uma etapa, de ácido pirúvico a ácido lático. Esse processo é 
responsável pela transformação de leite em iogurte e repolho em 
chucrute. Outras bactérias utilizam vias fermentativas mais 
complexas, produzindo diversos ácidos, álcoois e, 
frequentemente, gases (muitos dos quais possuem odores 
desagradáveis). Esses produtos conferem sabores a diversos 
queijos e vinhos, e odores a feridas e outras infecções.
Respiração Aeróbica:
Morfofisiologia e genética bacteriana 16
Na presença de oxigênio, o ácido pirúvico produzido na glicólise 
e no metabolismo de outros substratos pode ser completamente 
oxidado (combustão controlada) a H2O e CO2 utilizando‐se o ciclo 
do ácido tricarboxílico (ATC), o qual resulta na produção 
adicional de energia. O processo começa com a produção de 
acetil‐coenzima A (acetil‐CoA) e liberação de CO2, e também 
produz duas moléculas de NADH a partir do piruvato. Os dois 
carbonos restantes derivados de piruvato no acetil‐CoA, em 
seguida, entram no TCA acoplando ao oxaloacetato para formar a 
molécula citrato de seis carbonos. Em uma série de passos de 
reações oxidativas, o citrato é convertido de volta a 
oxaloacetato (ciclo). O rendimento teórico de cada mol de 
piruvato é de 2 moles de CO2, 3 moles de NADH, 1 mol de flavina‐
adenina dinucleotídeo (FADH2) e 1 mol de trifosfato de guanosina 
(GTP). 
O ciclo do ATC permite que o organismo produza substancialmente 
mais energia por mol de glicose que seria possível apenas pela 
glicólise. Adicionalmente ao GTP (um equivalente do ATP) 
produzido pela fosforilação ao nível do substrato, a conversão 
do NADH e FADH2 de volta a NAD e FAD contribui com elétrons para 
a cadeia de transporte de elétrons para produzir ATP. Nessa 
cadeia, os elétrons são transpostos passo a passo através de uma 
série de pares doador‐aceptor (p.ex., citocromos) e, finalmente, 
ao oxigênio (respiração aeróbica) para produzir 3 moléculas de 
ATP para cada molécula de NADH e 2 ATP para cada FADH2. Enquanto 
a fermentação produz apenas duas moléculas de ATP por glicose, o 
metabolismo com transporte de elétrons e o ciclo do ATC completo 
pode gerar 19 vezes mais energia (38 moléculas de ATP) a partir 
do mesmo material de partida (e com odor bem mais agradável). 
Além da produção eficiente de ATP a partir da glicose (e de 
outros carboidratos), o ciclo do ATC proporciona uma forma na 
qual os carbonos derivados de lipídios (na forma de acetil‐CoA) 
podem ser direcionados, tanto para a produção de energia, quanto 
para a formação de precursores biossintéticos. O ciclo ainda 
inclui diversos pontos nos quais aminoácidos desaminados podem 
ser inseridos. A desaminação do ácido glutâmico, por exemplo, 
Morfofisiologia e genética bacteriana 17
produz α‐cetoglutarato, enquanto a desaminação do ácido 
aspártico gera oxaloacetato, sendo ambos intermediários do ciclo 
do ATC. Assim, o ciclo do ATC apresenta as seguintes funções:
1. É o mecanismo mais eficiente para a geração de ATP.
2. Atua como uma via final comum para a completa oxidação de 
aminoácidos, ácidos graxos e carboidratos.
3. Fornece intermediários‐chave (i.e., α‐cetoglutarato, 
piruvato, oxaloacetato) para a síntese de aminoácidos, 
lipídios, 
purinas e pirimidinas. 
As duas últimas funções fazem com que o ciclo do ATC seja 
chamado de ciclo anfibólico (i.e., pode atuar tanto na 
degradação quanto na síntese de moléculas).
Respiração Anaeróbica:
Durante a respiração anaeróbia, outros aceptores de elétrons 
terminais são usados em vez do oxigênio. O nitrato pode ser 
convertido em NH4, sulfato ou enxofre molecular para H2S, CO2 a 
metano, íon férrico a íon ferroso, e fumarato e succinato. Menos 
ATP é produzidopara cada NADH que durante a respiração aeróbia, 
porque o potencial de oxidação‐redução é menor para essas 
reações. Essas reações são utilizadas por bactérias anaeróbias 
facultativas no trato GI e outros ambientes anaeróbicos.
Via das Pentoses Fosfato:
A via final de metabolismo da glicose aqui apresentada é 
conhecida como via das pentoses fosfato, ou desvio de hexose 
monofosfato. A função dessa via é gerar precursores dos ácidos 
nucleicos e poder redutor na forma de nicotinamida‐ adenina 
dinucleotídeo fosfato (forma reduzida) (NADPH) para uso na 
biossíntese.
5- Descrever os mecanismos de transferência gênica entre as 
células bacterianas
Morfofisiologia e genética bacteriana 18
A troca de DNA entre as células permite o intercâmbio de genes e 
características entre elas, produzindo novas cepas bacterianas; 
o DNA transferido pode ser integrado ao cromossomo do receptor 
ou ser mantido de forma estável como um elemento 
extracromossômico (plasmídeo) ou vírus bacteriano (bacteriófago) 
e ser passado às bactérias-filhas como unidade autônoma de 
replicação;
Plasmídeos são pequenos elementos genéticos que se replicam 
independentemente do cr. bacteriano; assim como o DNA do cr. 
bacteriano, os plasmídeos podem se replicar de maneira autônoma 
e por isso, são chamados replicons. alguns plasmídeos, como F. 
da E. coli são epissomas, o que significa que são capazes de se 
integrar ao DNA cromossômico do hospedeiro; eles podem não ser 
essenciais mas criam uma vantagem seletiva para as bactérias;
Plasmídeos grandes, como o fator de fertilidade F. da E. coli ou 
fator de transferência de resistência podem mediar sua 
transferência de uma célula para outra por o processo de 
conjugação; 
Bacteriógafos são vírus bacterianos contendo genoma de DNA ou 
RNA normalmente protegidos por uma membrana ou um invólucro 
proteico; podem sobreviver fora de uma célula hospedeira e ser 
transmitido de uma célula para outra; bacteríofagos infectam uma 
célula bacteriana e, ou se replicam em grandes quantidades, 
causando lise celular (infecção lítica) ou se integram ao genoma 
hospedeiro sem matar o hospedeiro;
Transpósons são elementos genéticos móveis que podem transferir 
DNA desntro de uma célula, tanto de uma posição para outra no 
genoma, quanto em diferentes moléculas de DNA; 
Transferência Gênica:
Transformação: a bactéria absorve a molécula de DNA dispersas 
no meio e são incorporadas à cromatina;
Conjugação: pedaços de DNA passam diretamente de uma bactéria 
doadora, o "macho", para uma receptora, a "fêmea". Isso 
Morfofisiologia e genética bacteriana 19
acontece através de microscópicos tubos protéicos, chamados 
pili, que as bactérias "macho" possuem em sua superfície. O 
fragmento de DNA transferido se recombina com o cromossomo da 
bactéria "fêmea", produzindo novas misturas genéticas, que 
serão transmitidas às células-filhas na próxima divisão 
celular.
Tradução: moléculas de DNA são transferidas de uma bactéria a 
outra usando vírus como vetores (bactériófagos). Estes, ao se 
montar dentro das bactérias, podem eventualmente incluir 
pedaços de DNA da bactéria que lhes serviu de hospedeira. Ao 
infectar outra bactéria, o vírus que leva o DNA bacteriano o 
transfere junto com o seu. Se a bactéria sobreviver à 
infecção 
viral, pode passar a incluir os genes de outra bactéria em 
seu genoma.
Endosporos:

Outros materiais