MORFOFISIOLOGIA E GENÉTICA BACTERIANA

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1 Iôgo P. Torres, Med FAP | 2° Período, UC VI 
MORFOFISIOLOGIA E GENÉTICA BACTERIANA 
▪ Descrever a morfologia bacterina e a 
caracterização das bactérias 
▪ Identificar as bactérias que fazem parte do 
microbiota dos tratos grastrointestinal, 
respiratório, urogenital, pele e as bactérias 
patogênicas 
▪ Descrever a fisiologia, o crescimento e a 
reprodução bacteriana 
▪ Descrever as diferentes vias metabólicas do 
metabolismo das bactérias 
▪ Descrever os mecanismos de transferência gênica 
e sua importância na variabilidade das espécies 
bacterianas 
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▪ Descrever a morfologia bacterina e a 
caracterização das bactérias 
Células de animais, plantas e fungos são eucariotas (do grego 
“núcleo verdadeiro”), enquanto as bactérias, arquebactérias 
(archae) e algas azuis-esverdeadas são procariotas (do grego 
“núcleo primitivo”). 
Os procariotos compõem um vasto grupo de organismos 
unicelulares muito pequenos, que incluem as bactérias e as 
arqueias. A maioria dos procariotos faz parte do grupo das 
bactérias. Embora bactérias e arqueias pareçam 
semelhantes, a sua composição química é diferente. 
As milhares de espécies de bactérias são diferenciadas por 
muitos fatores, incluindo a morfologia (forma), composição 
química, necessidades nutricionais, atividades bioquímicas e 
fontes de energia. 
As bactérias podem ser classificadas pelos seus aspectos 
macro e microscópico, pelas características de crescimento 
e propriedades metabólicas, pela sua antigenicidade e, 
finalmente, pelo seu genótipo. 
Quanto às formas, ou seja, quanto a morfologia, as bactérias 
são agrupadas em 3 grupos gerais: 
1 – Cocos (esféricas): é o grupo de bactérias mais 
homogêneo em relação ao tamanho. Os cocos tomam 
denominações diferentes de acordo com o seu arranjo. 
Os cocos geralmente são redondos, mas podem ser ovais, 
alongados ou achatados em uma das extremidades. Quando 
os cocos se dividem para se reproduzir, as células podem 
permanecer ligadas umas às outras. Os cocos que 
permanecem em pares após a divisão são chamados de 
diplococos; aqueles que se dividem e 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, em forma de cubo, 
são chamados de sarcinas. Aqueles que se dividem em 
múltiplos planos e formam agrupamentos em formato de 
cacho de uva ou lâminas amplas são chamados de 
estafilococos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 – Bacilos: se dividem somente ao longo de seu eixo curto; 
portanto, existe um menor número de agrupamentos de 
bacilos que de cocos. 
A maioria dos bacilos se apresenta como bastonetes simples, 
chamados de bacilo único. Os diplobacilos se apresentam em 
pares após a divisão, e os estreptobacilos aparecem em 
cadeias. Alguns bacilos possuem a aparência de 
“canudinhos”. Outros possuem extremidades cônicas, como 
charutos. Outros ainda são ovais e tão parecidos com os 
cocos que são chamados de cocobacilos. 
O nome “bacilo” tem dois significados em microbiologia. 
Como acabamos de utilizar, a palavra bacilo se refere a uma 
forma bacteriana. Quando escrito em latim, em letra 
maiúscula e em itálico, refere-se a um gênero específico. Por 
exemplo, a bactéria Bacillus anthracis é o agente do antraz. 
As células bacilares geralmente formam cadeias longas e 
emboladas. 
 
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3 – Espiraladas: as bactérias espirais têm uma ou mais 
curvaturas; elas nunca são retas. As bactérias que se 
assemelham a bastões curvos são chamadas de vibriões. 
Outras, chamadas de espirilos, possuem forma helicoidal, 
como um saca-rolha, e corpo bastante rígido. Já outro grupo 
de espirais tem forma helicoidal e flexível; são chamados de 
espiroquetas. 
Ao contrário dos espirilos, que utilizam um apêndice externo 
para se mover, semelhante a uma hélice e chamado de 
flagelo, as espiroquetas movem-se através de filamentos 
axiais, os quais lembram um flagelo, mas estão contidos 
dentro de uma bainha externa flexível. Existem também 
procariotos em forma de estrela e retangulares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A forma de uma bactéria é determinada pela 
hereditariedade. Geneticamente, a maioria das bactérias é 
monomórfica; ou seja, mantém uma forma única. No 
entanto, várias condições ambientais podem alterar a sua 
forma. Se a forma é alterada, a identificação torna-se difícil. 
Além disso, algumas bactérias, como Rhizobium e 
Corynebacterium, são geneticamente pleomórficas, ou seja, 
elas podem apresentar muitas formas, não apenas uma. 
A estrutura de uma célula procariótica típica é: 
 
 
 
 
 
 
Ao estudar a estrutura de uma bactéria, didaticamente, vê-
se as estruturas externas à parede celular, a parede celular 
em si e as estruturas internas a ela. 
ESTRUTURAS EXTERNAS À PAREDE CELULAR 
Entre as possíveis estruturas externas da parede extracelular 
dos procariotos estão o glicocálice, os flagelos, os filamentos 
axiais, as fímbrias e os pili. 
✓ Glicocálice: Glicocálice (que significa revestimento 
de açúcar) é o termo geral usado para as 
substâncias que envolvem as células. O glicocálice 
bacteriano é um polímero viscoso e gelatinoso que 
está situado externamente à parede celular. Em 
grande parte, ele é produzido dentro da célula e 
secretado para a superfície celular. 
 
Se o glicocálice estiver organizado de maneira 
definida e acoplado firmemente à parede celular, 
recebe o nome de cápsula; se estiver desorganizado 
e sem qualquer forma frouxamente acoplada à 
parede celular, recebe o nome de camada limosa. 
 
O glicocálice pode ser de natureza polissacarídica 
(um ou vários tipos de açúcares como galactose, 
ramnose, glicana, etc.) ou polipeptídica (ácido 
glutâmico). 
 
O glicocálice desempenha papel importante na 
infecção, permitindo que a bactéria patogênica se 
ligue a tecidos específicos do hospedeiro. Acredita-
se que o glicocálice possa proteger as bactérias da 
dessecação. 
 
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✓ Flagelos: são longos apêndices filamentosos que 
realizam a propulsão da bactéria. 
 
As bactérias que não possuem flagelos são 
chamadas de atríquias (sem projeções). Os flagelos 
podem ser peritríquios (distribuídos ao longo de 
toda a célula) ou polares (em uma ou ambas as 
extremidades da célula). No caso de flagelos 
polares, eles podem ser monotríquios (um único 
flagelo em um polo da célula), lofotríquios (um tufo 
de flagelos saindo de um polo da célula) ou 
anfitríquios (flagelos em ambos os polos da célula). 
 
Um flagelo é constituído de três porções básicas: 
filamento, gancho e corpo basal (que ancora o 
flagelo à parede celular e à membrana plasmática). 
 
✓ Filamentos Axiais: As espiroquetas são um grupo 
de bactérias que possuem estrutura e motilidade 
exclusivas. Uma das espiroquetas mais conhecidas 
é o Treponema pallidum, o agente causador da 
sífilis. 
 
As espiroquetas se movem através de filamentos 
axiais, ou endoflagelos, 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, que estão ancorados em uma 
extremidade da espiroqueta, possuem uma 
estrutura similar à dos flagelos. A rotação dos 
filamentos produz um movimento da bainha 
externa, que impulsiona as espiroquetas em um 
movimento espiral. Esse tipo de movimento é 
semelhante ao modo como um saca-rolhas se move 
através da rolha. Esse movimento tipo saca-rolhas 
provavelmente permite que bactérias, como o T. 
pallidum, movam-se efetivamente pelos fluidos 
corporais. 
 
✓ Fímbrias e Pili: são estruturassemelhantes a pelos, 
presentes na superfície externa das bactérias; elas 
são compostas de subunidades proteicas (pilina). 
 
As fímbrias podem ser distinguidas 
morfologicamente dos flagelos, pois são menores 
em diâmetro (3 a 8 nm versus 15 a 20 nm) e 
geralmente não são estruturas enroladas. Em geral, 
várias centenas de fímbrias são dispostas em 
arranjos peritríquios (uniformes) sobre toda a 
superfície da célula bacteriana. Elas podem 
apresentar um tamanho de até 15 a 20 μm, ou, 
muitas vezes, o comprimento da própria célula. As 
fímbrias promovem a adesão a outras bactérias ou 
ao hospedeiro (denominações alternativas são 
adesinas, lectinas, evasinas e agressinas). As pontas 
das fímbrias podem conter proteínas (lectinas) que 
se ligam a açúcares específicos (p.ex., manose). 
Como fator de adesão (adesina), as fímbrias são um 
importante fator de virulência para a colonização e 
infecção do trato urinário por E. coli, Neisseria 
gonorrhoeae e outras bactérias. 
 
Os pili F (pili sexuais) se ligam a outras bactérias e 
são um canal de transferência de grandes 
segmentos de cromossomos bacterianos entre 
bactérias. Esses pili são codificados por um 
plasmídeo (F). 
PAREDE CELULAR 
A parede celular é uma estrutura rígida que está presente 
em quase todas as bactérias e localiza-se acima da 
membrana citoplasmática. Ela contém polímeros complexos 
conhecidos como peptidioglicanos, que são responsáveis 
pela sua forma e rigidez. A parede celular impede que a 
célula estoure em decorrência do grande turgor, atua como 
uma barreira de proteção contra determinados agentes 
químicos e físicos externos e funciona como suporte de 
antígenos somáticos bacterianos. Ela também serve como 
ponto de ancoragem para os flagelos. 
Clinicamente, a parede celular é importante, pois contribui 
para a capacidade de algumas espécies causarem doenças e 
também por ser o local de ação de alguns antibióticos. Além 
disso, a composição química da parede celular é usada para 
diferenciar os principais tipos de bactérias. 
As bactérias podem ser divididas em dois grandes grupos, 
com base na capacidade de suas paredes celulares fixarem o 
corante violeta cristal: as Gram-positivas (que coram em 
roxo) e as Gram-negativas (que coram em vermelho). 
A parede celular de bactérias Gram-positivas é espessa, de 
múltiplas camadas, que consiste principalmente em 
peptidoglicano. Outros polímeros, tais como ácidos 
lipoteicóicos e polissacarídeos, também podem estar 
presentes nessa camada. 
Nas bactérias Gram-negativas o peptideoglicano constitui 
uma camada basal delgada, sobre a qual se encontra outra 
camada, denominada membrana externa que é composta 
por lipoproteínas, fosfolipídios, proteínas e 
lipopolissacarídeos. 
 
 
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O processo de coloração de Gram consiste basicamente em 
tratar bactérias sucessivamente com cristal violeta, lugol, 
álcool e fucsina. 
O cristal violeta e o lugol penetram tanto nas bactérias 
Gram-positivas quanto nas Gram-negativas, formando um 
complexo de cor roxa. O tratamento com álcool é a etapa 
diferencial; nas Gram-positivas, o álcool não retira o 
complexo cristal violeta + lugol, pois a sua ação desidratante 
faz com que a espessa camada de peptideoglicano torne-se 
menos permeável, retendo o corante. Nas Gram- -negativas, 
devido à pequena espessura da camada de peptideoglicano, 
o complexo corado é extraído pelo álcool, deixando as 
células descoradas. 
O tratamento com fucsina não altera a cor roxa das Gram-
positivas, ao passo que as Gram-negativas descoradas pelo 
álcool tornam-se avermelhadas. 
O processo de coloração de Gram é usado para classificar as 
bactérias em Gram-positivas ou Gram-negativas, conforme 
fixam ou não o corante. Essa classificação é importante, pois 
as bactérias Gram-positivas são mais sensíveis à penicilina e 
à sulfa. Este processo de coloração é um dos mais 
importantes métodos realizados em laboratório de 
microbiologia. 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
A membrana plasmática (citoplasmática) é uma estrutura 
fina, situada no interior da parede celular, revestindo o 
citoplasma da célula. 
A membrana plasmática dos procariotos consiste 
principalmente em fosfolipídeos, que são as substâncias 
químicas mais abundantes na membrana, e proteínas. 
Sua espessura é da ordem de 7,5 nanômetros e é composta 
principalmente por uma bicamada de fosfolipídeos (20 a 
30%) e proteínas (50 a 70%); desempenha importante papel 
na permeabilidade seletiva da célula. A membrana é o sítio 
da atividade enzimática específica e do transporte de 
moléculas para dentro e para fora da célula. 
Ela difere da membrana plasmática das células eucarióticas 
por: 
• Não apresentar esteróides em sua composição; 
• Ser sede de numerosas enzimas do metabolismo 
respiratório das bactérias (mesmas funções das cristas 
mitocondriais); 
• Controlar a divisão bacteriana através dos mesossomos. 
Os mesossomos são invaginações da membrana plasmática 
que podem ser simples dobras ou estruturas tubulares ou 
vesiculares. Alguns autores associam ainda aos mesossomos 
o valor funcional das mitocôndrias, atribuindo a eles o papel 
na respiração bacteriana. 
 
 
 
 
As membranas plasmáticas também são importantes na 
digestão de nutrientes e na produção de energia. As 
membranas plasmáticas das bactérias contêm enzimas 
capazes de catalisar as reações químicas que degradam os 
nutrientes e produzem ATP. 
ESTRUTURAS INTERNAS À MEMBRANA PLASMÁTICA 
Citoplasma → É composto pela porção fluida e contém 
substâncias dissolvidas e partículas, tais como ribossomos, e 
material nuclear ou nucleóide, rico em DNA. Inclusões 
citoplasmáticas. 
Inclusões → são formações não vivas existentes no 
citoplasma, como grãos de amido, gotas de óleo, chamadas 
de grânulos, e podem servir como fonte de material de 
reserva ou energia 
Nucleóide e plasmídeos → As células bacterianas não 
contêm o núcleo típico das células animais e vegetais. O 
cromossomo bacteriano consiste em um cromossomo único 
e circular e ocupa uma posição próxima ao centro da célula. 
Pode ser chamado de nucleóide. Várias bactérias 
apresentam também moléculas de DNA extracromossomal, 
Destruição da membrana plasmática por agentes 
antimicrobianos 
Uma vez que a membrana plasmática é vital para a célula 
bacteriana, não é surpreendente que muitos agentes 
antimicrobianos exerçam seus efeitos neste sítio. Além 
das substâncias químicas que danificam a parede celular 
e, assim, expõem indiretamente a membrana à lesão, 
muitos compostos danificam especificamente as 
membranas plasmáticas. Esses compostos incluem 
certos alcoóis e compostos de amônio quaternário, 
usados como desinfetantes. Através da degradação dos 
fosfolipídeos de membrana, um grupo de antibióticos, 
conhecido como polimixinas, produz o vazamento do 
conteúdo intracelular e a posterior morte celular. 
 
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denominadas plasmídeos, as quais são geralmente 
circulares, contendo muitas vezes genes que conferem 
características adaptativas vantajosas ao microrganismo. 
Ribossomos → Todas as células eucarióticas e procarióticas 
contêm ribossomos, onde ocorre a síntese de proteínas. As 
células com altas taxas de síntese proteica, como aquelas 
que estão crescendo ativamente, possuem um grande 
número de ribossomos. O citoplasma de uma célula 
procariótica contém dezenas de milhares de ribossomos, o 
que confere ao citoplasma uma aparência granular. 
Os ribossomos são compostos de duas subunidades, cada 
qual consistindo em proteína e de um tipo de RNA, 
denominado RNA ribossomal (rRNA). Os ribossomos 
procarióticos diferem dos ribossomos eucarióticos no 
número de proteínas e de moléculas de rRNA que eles 
contêm; eles também são um pouco menores e menos 
densos que os ribossomos das células eucarióticas. 
Vários antibióticos atuaminibindo a síntese proteica nos 
ribossomos procarióticos. Antibióticos, como a 
estreptomicina e a gentamicina, fixam-se à subunidade 30S 
e interferem com a síntese proteica. Outros antibióticos, 
como a eritromicina e o cloranfenicol, interferem na síntese 
proteica pela fixação à subunidade 50S. Devido às diferenças 
nos ribossomos procarióticos e eucarióticos, a célula 
microbiana pode ser destruída pelo antibiótico, ao passo que 
a célula do hospedeiro eucariótico permanece intacta. 
▪ Identificar as bactérias que fazem parte do 
microbiota dos tratos grastrointestinal, 
respiratório, urogenital, pele e as bactérias 
patogênicas 
A expressão “microbiota normal” refere-se à população de 
microrganismos que habita a pele e as mucosas dos 
indivíduos normais e sadios. Esses microrganismos, referidos 
como microbiota normal, que vivem dentro e sobre os seres 
humanos superam em cerca de 10 vezes o número de células 
somáticas e germinativas humanas somadas. Os genomas 
desses microrganismos simbiontes são coletivamente 
definidos como microbioma. Pesquisas têm mostrado que a 
“microbiota normal”, fornece a primeira linha de defesa 
contra patógenos microbianos, auxilia na digestão, 
desempenha um papel na degradação das toxinas e 
contribui para a maturação do sistema imunológico. 
Mudanças na microbiota normal ou na estimulação da 
inflamação por esses comensais podem causar doenças, tais 
como as doenças intestinais inflamatórias. 
A pele e as membranas mucosas sempre abrigam uma 
variedade de microrganismos que podem ser classificados 
em dois grupos: 
 •Microbiota residente, que consiste em tipos relativamente 
fixos de microrganismos encontrados com regularidade em 
determinadas áreas e em certa idade, e que, quando 
perturbada, recompõe-se prontamente; e 
•Microbiota transitória, que consiste em microrganismos 
não patogênicos ou potencialmente patogênicos, os quais 
permanecem na pele ou nas mucosas por horas, dias ou 
semanas, vindos do meio ambiente, não causando doença e 
nem se estabelecendo permanentemente na superfície. Em 
geral, os membros da microbiota transitória são de pouca 
importância, enquanto a microbiota residente normal 
permanece intacta. Entretanto, se a microbiota residente for 
perturbada, os microrganismos transitórios poderão 
colonizar e proliferar-se, ocasionando doença. No corpo 
humano encontra-se grande quantidade de microrganismos, 
os quais se distribuem em diferentes órgãos e tecidos, 
podendo-se encontrar dez vezes mais células microbianas 
que células humanas. A distribuição dos microrganismos 
depende de vários fatores, tais como: umidade, acidez, 
temperatura e disponibilidade de nutrientes. Esses 
microrganismos influenciam o sistema imunológico, a 
resistência aos patógenos e o aproveitamento dos 
alimentos. Na microbiota humana os microrganismos 
podem ser mutualistas, comensais e oportunistas. 
•Mutualistas são os microrganismos que protegem o 
hospedeiro, pois produzem nutrientes importantes e 
colaboram para o crescimento e desenvolvimento do 
sistema imunológico. 
•Comensais são os microrganismos que mantêm 
associações sem benefícios ou malefícios detectáveis, sendo 
estas associações neutras. 
•Oportunistas são os microrganismos que causam doenças 
em indivíduos com o sistema imune comprometido devido a 
vários fatores, tais como nos casos de: infecção pelo vírus da 
imunodeficiência adquirida humana, terapia 
imunossupressora de transplantados, radioterapia, 
quimioterapia anticâncer, queimaduras extensas ou 
perfurações das mucosas. 
O organismo humano dispõe de mecanismos de defesa 
contra a patogênese bacteriana decorrente da microbiota 
humana. Porém, alguns microrganismos podem agir como 
oportunistas, sendo assim, a microbiota constitui-se em 
reservatório de bactérias patogênicas e estas podem invadir 
os tecidos do hospedeiro causando doenças graves, mas 
apenas no caso de imunodeficiência transitória ou 
persistente. 
Ver Pgs 27 a 46 do SANAR 
 
 
6 Iôgo P. Torres, Med FAP | 2° Período, UC VI 
▪ Descrever a fisiologia, o crescimento e a 
reprodução bacteriana 
- Fisiologia: é composta pelos mecanismos do metabolismo 
das bactérias. 
Todas as células necessitam de um suprimento constante de 
energia para sobreviver. Essa energia é derivada da 
degradação controlada de vários substratos orgânicos 
(carboidratos, lipídios e proteínas). Esse processo de quebra 
de um substrato e sua conversão em uma forma utilizável de 
energia é conhecido como catabolismo. A energia produzida 
pode então ser utilizada na síntese dos constituintes 
celulares (paredes celulares, proteínas, ácidos graxos, ácidos 
nucleicos), um processo conhecido como anabolismo. 
Juntos, esses dois processos, que são correlacionados e 
intimamente integrados, são denominados metabolismo 
intermediário. 
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 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. 
Respiração Aeróbica 
Respiração Anaeróbica 
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. 
- Crescimento 
- Reprodução Bacteriana 
▪ Descrever as diferentes vias metabólicas do 
metabolismo das bactérias 
O crescimento bacteriano exige uma fonte de energia e as 
matérias-primas para a produção de proteínas, estruturas e 
membranas que compõem e fornecem energia para a célula. 
As bactérias devem obter ou sintetizar os aminoácidos, 
carboidratos e lipídios utilizados como componentes básicos 
da célula. Os requisitos mínimos para o crescimento são: 
uma fonte de carbono e nitrogênio, uma fonte de energia, 
água e vários íons. Os elementos essenciais incluem os 
componentes das proteínas, dos lipídios e dos ácidos 
nucleicos (C, O, H, N, S, P), íons importantes (K, Na, Mg, Ca, 
Cl), e componentes de enzimas (Fe, Zn, Mn, Mo, Se, Co, Cu, 
Ni). O ferro é tão importante que muitas bactérias excretam 
proteínas especiais (sideróforos) para concentrar ferro a 
partir de soluções diluídas, e, por outro lado, nossos corpos 
sequestram o ferro para reduzir sua disponibilidade como 
uma forma de proteção. 
Alguns micro-organismos (p.ex., Clostridium perfringens, 
que causa gangrena gasosa) não são capazes de crescer em 
presença de oxigênio. Tais bactérias são denominadas 
anaeróbios obrigatórios. Outros organismos (p.ex., 
Mycobacteriumtuberculosis, que causa tuberculose) 
necessitam da presença de oxigênio molecular para seu 
metabolismo e crescimento, sendo, portanto, denominados 
aeróbios obrigatórios. A maioria das bactérias, no entanto, 
cresce tanto na presença quanto na ausência de oxigênio. 
Essas bactérias são denominadas anaeróbios facultativos. 
Bactérias aeróbicas produzem as enzimas superóxido 
dismutase e catalase, que são capazes de destoxificar o 
peróxido de hidrogênio e os radicais superóxido, 
subprodutos tóxicos do metabolismo aeróbico. 
Bactérias que dependem exclusivamente de moléculas 
inorgânicas como fonte de energia e carbono (dióxido de 
carbono [CO2] são denominadas autotróficas (litotróficas), 
enquanto muitas bactérias e células animais que necessitam 
de fontes orgânicas de carbono são conhecidas como 
heterotróficas (organotróficas). Laboratórios de 
microbiologia clínica distinguem bactérias a partir da sua 
capacidade de crescer frente a diferentes fontes de carbono 
(p.ex., lactose) e dos produtos finais de seu metabolismo 
(p.ex., etanol, ácido lático, ácido succínico). 
O metabolismo das bactérias da flora normal é otimizado 
para o pH, concentração iônica, e tipos de alimento 
presentes no seu meio ambiente, dentro do corpo. Tal como 
 
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no rúmen de uma vaca, as bactérias do trato gastrintestinal 
(GI) decompõem os hidratos de carbono complexos em 
compostos simples e produzem ácidos graxos de cadeia 
curta (p.ex., butirato, propionato, lactato, acetato) como 
subprodutos da fermentação. O ácido lático e os ácidos 
graxos de cadeia curta que são produzidos podem diminuir 
o pH luminal e são absorvidos e metabolizados mais 
rapidamente. As alterações na dieta, água, ou saúde, 
antibióticos e certas drogas podem alterar o ambiente e 
influenciar o metabolismo e composição dos micróbios no 
trato GI. Os probióticos são bactérias que podem melhorar a 
função da flora normal. 
▪ Descrever os mecanismos de transferência gênica 
e sua importância na variabilidade das espécies 
bacterianas 
A genética é a ciência da hereditariedade. Ela inclui o estudo 
dos genes: como eles são replicados, expressos e 
TRANSFERIDOS de uma geração a outra. 
A expressão gênica bacterina pode ser regulada por óperons, 
os quais podem ser indutíveis ou repressíveis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A alteração de genes bacterianos e/ou da expressão gênica 
pode causar doenças, impedir o tratamento de doenças ou 
ser manipulada para o benefício humano. Muitas doenças 
bacterianas são causadas pela presença de proteínas tóxicas 
que danificam os tecidos humanos. Essas proteínas tóxicas 
são codificadas por genes bacterianos. 
 
TRANSFERÊNCIA GENÉTICA E RECOMBINAÇÃO 
Ao falar-se de transferência genética é necessário falar, 
também, de recombinação genética, a qual consiste na troca 
de genes entre duas moléculas de DNA para formar novas 
combinações de genes em um cromossomo. 
Assim como a mutação, a recombinação genética contribui 
para a diversidade genética de uma população, que é a fonte 
da variação evolutiva. Nos organismos altamente evoluídos, 
como nos micróbios atuais, a recombinação provavelmente 
é mais benéfica do que a mutação, já que a recombinação 
apresenta uma menor probabilidade de destruir a função de 
um gene e pode reunir combinações de genes que permitem 
ao organismo realizar uma nova função importante. 
A transferência genética pode ser vertical ou horizontal: 
A transferência vertical de genes ocorre quando os genes são 
passados de um organismo para seus descendentes. 
As plantas e os animais transmitem seus genes por essa 
forma de transmissão. As bactérias podem passar seus genes 
não somente para seus descendentes, mas também 
lateralmente, para outros micróbios da mesma geração. Esse 
fenômeno é conhecido como transferência horizontal de 
genes. 
A transferência horizontal de genes entre bactérias ocorre 
de diversas formas. Em todos os mecanismos, a 
transferência envolve uma célula doadora, que doa parte de 
seu DNA total a uma célula receptora. Uma vez transferida, 
parte do DNA do doador geralmente é incorporada ao DNA 
do receptor; o restante é degradado por enzimas celulares. 
 A célula receptora que incorpora o DNA doador em seu 
próprio DNA é denominada recombinante. A transferência 
de material genético entre as bactérias não é um evento 
frequente, podendo ocorrer em apenas 1% ou menos de 
toda uma população. 
- Transformação em bactérias: os genes são transferidos de 
uma bactéria para outra como DNA “nu” em solução. 
A transformação ocorre naturalmente entre poucos gêneros 
de bactérias, incluindo Bacillus, Haemophilus, Neisseria, 
Acinetobacter e determinadas linhagens dos gêneros 
Streptococcus e Staphylococcus. Mesmo que só uma 
pequena porção do DNA de uma célula seja transferida ao 
receptor, a molécula que deve atravessar a parede e a 
membrana celular do receptor ainda é muito grande. 
 Quando uma célula receptora se encontra em um estado 
fisiológico em que pode captar o DNA doador, é descrita 
como competente. A competência resulta de alterações na 
parede celular que a tornam permeável a moléculas grandes 
de DNA. 
 
8 Iôgo P. Torres, Med FAP | 2° Período, UC VI 
- Conjugação em bactérias: a conjugação é mediada por um 
tipo de plasmídeo, um fragmento circular de DNA que se 
replica de modo independente do cromossomo da célula. 
Entretanto, os plasmídeos diferem dos cromossomos 
bacterianos, pois os genes que eles transportam 
normalmente não são essenciais para o crescimento da 
célula sob condições normais. Os plasmídeos responsáveis 
pela conjugação são transmissíveis entre as células durante 
a conjugação. 
A conjugação difere da transformação em dois aspectos 
principais. Primeiro, a conjugação requer o contato direto 
célula a célula. Segundo, as células em conjugação 
geralmente devem ser de tipos opostos de acasalamento; as 
células doadoras devem transportar o plasmídeo, e as 
células receptoras normalmente não. Em bactérias gram-
negativas, o plasmídeo transporta genes que codificam a 
síntese de pili sexuais. As células bacterianas gram-positivas 
produzem moléculas aderentes de superfície que fazem as 
células entrarem em contato direto umas com as outras. 
No processo de conjugação, o plasmídeo é replicado durante 
a transferência de uma cópia do filamento simples do DNA 
plasmidial para o receptor, onde o filamento complementar 
é sintetizado. 
A conjugação é utilizada para mapear a localização de genes 
em um cromossomo bacteriano. 
- Transdução em bactérias: um terceiro mecanismo de 
transferência genética entre bactérias é a transdução. Nesse 
processo, o DNA bacteriano é transferido de uma célula 
doadora a uma célula receptora dentro de um vírus que 
infecta bactérias, denominado bacteriófago, ou fago. 
A transdução pode ser generalizada ou, também, pode ser 
especializada – quando apenas determinados genes 
bacterianos são transferidos.