Microbilogia

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Resumo Prova 1 – Micro
1 – MORFOLOGIA BACTERIANA
1) Sobre morfologia bacteriana, desenhe e responda cada forma da célula bacteriana e seus respectivos arranjos.
- De acordo com as formas que se tem o arranjo, ou seja, o arranjo é dado de acordo com a divisão desse microrganismo (divisão sempre no menor eixo normalmente vertical)
Arranjo dos Cocos: 
(alguns gêneros tiveram seus nomes dados de acordo com sua forma e arranjo)
(a) A divisão em um plano produz diplococos e estreptococos. 
(b) A divisão em dois planos produz tétrades. 
(c) A divisão em três planos produz sarcinas 
(d) A divisão em múltiplos planos produz estafilococos.
Arranjo dos Bacilos: 
(possui menos arranjos pois a célula não é uniforme, possui menos eixos de divisão)
 (d) 
(d)Paliçada: agrupados lado a lado
Arranjo das Espiroquetas: 
Espiroqueta Espirilo Vibrião
Mais espirais: flexível Saca-rolha: rígido Foice: “virgula” 
2) Qual é o constituinte/componente básico presente na parede celular de todas as células bacterianas?
A parede celular não é um componente obrigatório em todas as células. A composição da parede celular das bactérias gram positivas e negativas é o Peptideoglicano.
3) Explique a estrutura da parede celular de bactérias Gram negativas e Gram positivas. 
Gram positivas: Peptideoglicano ou mureína (90%) 
 Ácidos teicóicos (parede) e lipoteicóicos (membrana)
Pode variar de 5 a 25 camadas (bem espessa).
Estrutura do peptideoglicanode Staphylococcusaureus.
NAG = N-acetilglicosamina, NAMA = N-acetilmurâmico,
D ou L-ala= D ou L-alanina, D-glu= ácido D-glutâmico, L-lys= L-lisina e Gly= glicina.
Gram negativas: 1. Peptidioglicano. 2. Membrana externa. 3. Espaço periplásmico
Mais complexa que as gram-positiva. A parede das gram-negativa, diferente das gram-positiva (que tem apenas uma espessa camada de peptídeoglicano) ela tem uma camada de peptídeo glicano mais fina e uma membrana externa, e em bactérias que tem capsula são ainda mais complexas. Nas gram (-) a ligaçao de NAG E NAMA é direta e elas não contém ac. teicóico e lipoteicóico.
4) Descreva a composição e função das seguintes estruturas bacterianas:
a) Glicocálix: - Material viscoso que envolve as células bacterianas não obrigatório! Glico de açúcar (glicose) rico em polissacarídeos. O glicocálice, capsula dificulta o sistema imunológico a reconhecer e eliminar por ser composto de açúcar, componente comum no nosso corpo. 
Função: Reservatório de água e nutrientes. Proteção contra dessecamento. Aumento da capacidade invasiva (fagocitose,Streptococcuspneumoniae). Aumenta a virulência.
b) Flagelos: Motilidade, pode funcionar como um antígeno ajudando no reconhecimento e
 pode estar associada ao reconhecimento do meio (quimiotaxia) fazer um movimento e ir do lado do nutriente. Filamentos longos e finos. Possuem flagelos: maioria bacilos; cocos: raros. Composição: Proteína: flagelina. Estrutura: corpo basal, gancho e filamento externo
Gram-positivas: 1 par de anéis Gram-negativas: 2 pares de anéis 
Gancho (proteína): une corpo basal ao filamento, serve para fixar o flagelo na parede bacteriana.
 
Peritríqueo Monotríqueo e polar Lofotríqueo e polar Anfitríqueo e polar
c) Pili ou fímbrias: Fimbrias – em grande quantidade (pelos). Pili – poucas. 
- Auxiliar na adesão a célula do hospedeiro.
Bactérias Gram-negativas (as fímbrias são menores, mais curtas e numerosas que os flagelos).
Composição: pilina (proteína).
Funções: condutor de material genético (pili); sítios receptores de bacteriófagos; estrutura de aderência a células de mamíferos.
Nota: As fímbrias não desempenham nenhum papel relativo a mobilidade, pois são encontradas tanto em bactérias Gram-negativas móveis como nas imóveis. É uma estrutura facultativa.
 
- Pili com aumento de pilina: cresce e se conecta a outra
bactéria se tornando uma pili sexual, pois pode passar parte
do material genético para a outra. 
- Filamento axial: flagelo enrolado ao corpo na bactéria. Auxilia na invasão do tecido fazendo um movimento em espiral para adentrar a pele. 
d) Membrana plasmática: 
Funções: Transporte de solutos (Proteínas periféricas e as que atravessam a membrana são transmembranas. Produção de energia por transporte de elétrons e fosforilação oxidativa. Biossíntese (Junções de Bayer) - "invaginações na membrana" atua ajudando na divisão da célula, sítio de adesão. Duplicação de DNA – não contém núcleo. Secreção (enzimas hidrolíticas, toxinas, bacteriocinas, penicilinases). Permeabilidade seletiva. Transporte de solutos: através de proteínas de transporte de membrana. Difusão facilitada: a favor de um gradiente de concentração; não envolve gasto de energia. Transporte ativo: gasto de energia. Translocação de grupos: alteração química da substância, gasto de E.
- A manutenção e a integridade da membrana citoplasmática são dadas por interações hidrofóbicas, pontes de hidrogênio e cátions como Mg2+eCa2+. 
- Procariotes (bactérias) não tem mitocôndria responsável pela respiração celular. Essa respiração é feita na membrana citoplasmática.
- Polar, externa: em contato com periplsma nas gram negativas ou com peptideoglicano nas gram positvas. E a parte polar interna em
contato com o citoplasma para captação de água (Hidrofílicas).
e) Ribossomos: Aparência granular, Composição: 70S = subunidade maior (50S) + subunidade menor (30S) S = unidade de spielberg (unidade de tamanho). significa que é menor que de uma célula eucarionte (80s). Função: síntese proteica. Por essa diferença de densidade e tamanho, os antibióticos não matam as células do hospedeiro eucariótico, DNA e RNA tem menos números de proteínas que da célula eucariótica. 
f) Plasmídeos: não obrigatório, informações genéticas adicionais para a bactéria. Molécula de DNA circular extracromossômica. Localizadas no citoplasma. Autoduplicação – duplicado separadamente do DNA bacteriano. Confere vantagens: Fator F – fertilidade e Fator R – resistência a antibióticos (pode conter enzimas para degrada antibióticos). Um ou vários plasmídeos, não fica preso em invaginações da membrana com o DNA da bactéria.
5) O que são esporos e como ocorre o processo de esporulação:
Não obrigatório, resistente ao calor, desidratação e estremos de PH, radiação ultravioleta, de 10% a 15% de água enquanto uma célula bacteriana comum tem 80%. É um tipo de diferenciação celular, resposta a uma situação desfavorável do ambiente (esporogênese) esporulação e germinação, estrutura de resistência bacteriana, irá formar os esporos ou endósporos por falta de nutrientes ou em situação desfavorável. Encontra no hospedeiro esses nutrientes e germina. Gerando uma célula vegetativa (estado de dormência). Encontrado em bactérias Gram-positivas. Importância clínica e na Indústria de alimentos, pois processos capazes de matar células na forma vegetativa não são suficientes contra a célula na forma esporulada (p.e.,70ºC várias horas em água fervente). 
 
6) Quanto à coloração de Gram, as bactérias GRAM negativas e bactérias GRAM positivas quando vistas ao microscópio óptico apresentam, respectivamente, que cores? Que estrutura celular bacteriana está envolvida no princípio da coloração de GRAM (ou seja, que estrutura vai determinar se a bactéria irá apresentar-se como GRAM positiva ou negativa)? 
- Gram-positiva: roxa; Gram-negativa: rosa.
- Parede Celular. No processo de pigmentação das bactérias gram-positivas permanecem roxas por conta da espessa camada de peptideoglicano, nas gram-negativas essa camada é fina e está abaixo da membrana externa que é composta por lipídeos (gordura) que o álcool acetona “retira”, limpando o corante. Nesta etapa a gram-positiva já está visível. O segundo corante é adicionado e a gram-negativa sem a membrana externa é pigmentada na parede celular tornando-se rosa. Já a gram-positiva está roxa e o segundo pigmento não prevalece.
 
	CARACTERÍSTICAS
	GRAM-POSITIVAS
	GRAM-NEGATIVASColoração de Gram
	Roxa
	Rosa
	Peptideoglicanoou Mureína
	Multicamadas -espesso
	Poucas camadas -delgado
	Ácido teicóico
	Presente na maioria
	Ausente
	Espaço periplasmático
	Ausente
	Presente (lipoproteínas e peptideoglicano)
	Membrana externa
	Ausente
	Presente
	Lipopolissacarídeo(LPS) 
	Ausente 
	Presente (Lipídeo A, cerne, Ag somático O)
	Flagelo
	1 par de anéis
	2 pares de anéis
7) Explique a importância do ácido teicóico e lipoteicóico presente na parede celular das bactérias Gram positivas durante o processo de reprodução assexuada. 
- Ac teicoico e lipoteicoico: são constituídos por fosfato de glicerol (diferentes características antigênicas), quando a célula entra em um processo de divisão para gerar uma célula filha. essas
autolisinas rompem os peptideoglicanos para aumentar a parede e sintetizar a parede
da nova célula. 
*BIOFILME: Fixação em uma superfície (biótica ou abiótica). 
- Criam uma comunidade de células aderidas, que aumenta: a captação de água e nutrientes, troca de material genético (+ fácil por proximidade) e outras bactérias podem vir e aderir ou fungos, parasitas formar uma comunidade, pedaços desse biofilme se soltam e vão aderindo em outras superfícies. são mais difícil a eliminação de um biofilme. precisa de um antimicrobiano 100x mais forte.
*CAPSULA: é o glicocalice (substância composta de polissacarídio e polipeptídeo que envolve a celula) quando se encontra de forma organizada, firmemente aderido à parede celular.
2 – NUTRIÇÃO, CRESCIMENTO E METABOLISMO
1) O que são macronutrientes, micronutrientes e fatores de crescimento? Exemplifique.
Macronutrientes: necessários em grande quantidade à célula. Ex: Carbono: esqueleto de todo carboidrato; Oxigênio, Nitrogênio, Hidrogênio, Fosforo, Enxofre: constituintes de carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucleicos. Potássio, Cálcio e Magnésio: cofatores de enzimas. Ferro: componente da cadeia respiratória e constituinte de citocromos.
Micronutrientes: íons em quantidade menores na célula. micro ou miligramas, pequenas quantidades, envolvidos com algumas enzimas (processos de respiração, oxidação, redução). Ex: Manganês: presente nas enzimas que quebram a água no fotossistema II dos fototrópicos oxiênicos e nas superóxidos dismutases; cobalto: presente nas vitaminas B12 e transcarboxilases. 
Fatores de crescimento: Não é todo microrganismo que precisa dele, são compostos orgânicos indispensáveis a um determinado microrganismo, mas que ele não consegue sintetizar. Ex: vitaminas (complexo B), aminoácidos, nucleotídeos e ácidos graxos. 
*Químicos: água, macronutrintes, micronutrientes e fatores de crescimento.
Físicos, químicos (ambientais): temperatura, pH, pressão osmótica, oxigênio. 
ÁGUA: não é um nutriente, mas é indispensável para o cresciemento, pois o citoplasma da célula é constituído principalmente por água, permite a passagem de nutrientes pela membrana, regulação da pressão osmótica, regulação da T° e bactérias que não possuem esporos (virulência) morrem rapidamente por desidratação.
*todos os microrganismos têm duas fontes de energia: luz - fototróficos e reações de oxido-redução -químiotróficos (interesse médico). Em relação a fonte de carbono dos quimiotóficos: químio-heterotróficos – compostos orgânicos (importância médica) e quimioautotróficos – CO2 (absorção extracelular). Quanto respiração celular dos químio-heterotróficos: aeróbicos e anaeróbicos.
2) Quanto a utilização de oxigênio, como os micro-organismos podem ser classificados? Explique. 
Aeróbicos obrigatórios: crescem na superfície onde tem contato com o O2 e o crescimento só ocorre na presença de O2. 
Anaeróbicos facultativos: facultativo, mas o crescimento é maior na presença de O2.
Anaeróbicos obrigatórios: estritos: não suportam mais que 0,5% de O2. Moderados: suportam até 5% de O2. oxigênio tóxico para o microrganismo, não tem enzimas que fazem o processo de detoxificação, oxigênio forma radicais livres, lesando membranas e o DNA. Não possuem enzimas como a catalase (pega O2 e transforma em água e peróxido de hidrogênio) – detoxificando.
Anaeróbicos aerotolerantes: crescimento anaeróbico, suportam por um período a presença de O2 embora, mas não usa o O2 no metabolismo, não é tóxico, suporta O2. 
Microaerófilos: tem um crescimento aeróbico, mas não pode estar na concentração do O2 atmosférico, precisa estar regulado, um pouco menor 15% a 17%. 
3) Em relação a temperatura como os micro-organismos podem ser classificados?
Cada espécie bacteriana tem uma temperatura adequada. 
Psicrófilos: crescem em T° negativas. Até 20°, geralmente relacionados a indústria alimentícia.
Psicrotróficos: crescem de 0° - 30°, temperatura ideal 20°.
Mesófilos: INTERESSE MÉDICO varia de 10° - 50°, temperatura ideal 35° - 37°.
Termófilos: 40° - 70°, temperatura ideal 60°.
Hipertermófilos: 65° - 100°, temperatura ideal próximo aos 95°, relacionados com a pasteurização. Microrganismos que suportam temperaturas elevadas, também relacionados com a indústria alimentícia. 
* Ph: maioria crescem melhor em meios próximos a neutralidade 6,5 – 7,5 (maior absorção de nutrientes) porém existem as bactérias do estomago por exemplo que vivem em Ph mais ácido. 
Quantidade de água: Halófilos discretos (1-6% NaCl), Halófilos moderados (7-15% NaCl).
Xerófilos – crescem em ambientes com pouca quantidade de água até 06% de água. 
*Condições de cultivo in vitro: meios de cultura – mistura de nutrientes necessários ao crescimento microbiano, permite o cultivo artificial das bactérias: não existe um meio universal.
Meio definido: sei a quantidade exata de cada componente, adição precisa de compostos orgânicos e inorgânicos. 
Meio complexo: altamente nutritivo, não se sabe a composição exata do meio de cultura. Exemplos: caseína – proteína do leite (carbono, hidrogênio, porém não se sabe a quantidade exata desses elementos); extrato de células de levedura. 
MEIOS SELETIVOS: colocar amostra de uma substância em meios que só cresçam por exemplo só gram positivas ou só gram negativas. 
MEIOS DIFERENCIAIS: existem bactérias (Ágar MacConkey) que conseguem fermentar a lactose, nesse meio coloco a lactose e identifico a bactéria em corante, pois ela fermenta a lactose, consigo separar em Lac+ e Lac-. 
MEIO POBRE: coloco restrição de nutrientes.
MEIO RICO: coloco quantidade grande de nutrientes, fatores de crescimento.
*Bactéria em meio nutritivo tem condições de se dividir (crescimento bacteriano) – crescimento individual e populacional. Individual: está apenas absorvendo nutrientes, mas ainda não se dividiu, se preparando para a divisão, crescimento somatório dos processos metabólicos progressivos. Populacional: começa a se dividir, aumento do número de bactérias. 
*Crescimento microbiano – refere-se ao aumento do número e não do tamanho das células. Se acumulando em colônias (grupos de células que eu consigo visualizar a olho nu). 
REPRODUÇÃO: divisão binária, célula gera duas células-filhas, idênticas.
CRESCIMENTO: comprimento, largura e altura.
TAMANHO ADULTO: tamanho da bactéria na hora da divisão.
*Divisão binária: Célula-mãe – alongamento da célula – invaginação da parede celular e migração do material nuclear. – Formação da parede celular transversa e distribuição organizada do material celular – para as duas células-filhas – separação das duas novas células idênticas a célula-mãe – cada célula repete o processo.
*tempo de geração: maioria (interesse médico) – levam de 1 -3 horas; Escherichia coli: 20 minutos;
Medição do tempo de geração – curva de crescimento: meio líquido, nutrientes, atmosfera e T° adequada; adiciono um determinado número de células ex: 1000 células por ml – acompanhamento do crescimento.
4) A curva de crescimento bacteriano é dividida em 4 fases. Explique o que ocorre em cada uma das fases.
Fase lag: Células bacterianas não estão se dividindo, mas estão metabolicamente ativas, se adaptando ao meio e absorvendo nutrientes. Síntese de vários compostos: ribossomos, grânulos, enzimas, duplicandonucleoide. Preparo para a divisão, aumentando o tamanho.
Fase log ou exponencial: bactérias plenamente adaptadas, divisão celular: crescimento populacional. Multiplicação bacteriana rápida e constante. Crescimento elevado e consumo de nutrientes.
Fase estacionária: sem aumento no número de bactérias, concentração bacteriana constante e máxima. Número de células geradas = número de células mortas. Escassez de nutrientes, acúmulo de produtos do metabolismo (tóxicos): alteração de pH (começa a ficar ácido).
Fase de declínio ou morte: sem nutrientes, acúmulo de metabólicos não desejáveis = tóxicos, predomina a morte das células bacterianas.
METABOLISMO:
- Objetivo: energia para a célula
- Dividido em catabolismo e anabolismo. Catabolismo: degradação, Mo quebra substrato e gerando energia. Anabolismo: síntese, consumo de ATP, gasto de energia, pega compostos menos complexos e usa para formatar compostos mais complexos. 
- Metabolismo quimioganotrófico: (maioria patogênicos) substâncias orgânicas – glicose, respiração aeróbica ou anaeróbica, e existem microrganismos que fazem fermentação. Respiração aeróbica: oxidação completa da glicose, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa. 
5) Por quais vias metabólicas os micro-organismos conseguem degradar a glicose?
1° - Vias glicolíticas: clivagem inicial da glicose – via de Embden-Meyerhof (via clássica), via de Entner-Doudoroff e as vias da Pentoses-fosfato.
2° - Ciclo de Krebs: oxidação do Acetil-CoA (derivado do ácido pirúvico) resultando em CO2, ATP, NADH, FADH2.
3° - Fosforilação oxidativa: NADH, FADH2 oxidados em sistema “cascata” de reações. Geração de grande quantidade de ATP.
4° - Respiração anaeróbica: O microrganismo consegue fazer a vias de respiração (glicolítica, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa) em condições de anaerobiose.
5° - Fermentação: Produz muito pouco ATP, grande parte da energia produzida permanece nas ligações químicas, nos compostos orgânicos formados.
- ácido pirúvico pode dar origem ao ácido lático, etanol, ácido propionico, ácido butílico e acetona. Pegam a glicose e formam outros compostos (energia) 
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS: VISÃO GERAL DA RESPIRAÇÃO E FERMENTAÇÃO: ambos processos iniciam com a glicólise, mas seguem vias diferentes.
- Respiração: pode ser anaeróbica e aeróbica, glicólise com produção do ácido pirúvico, esse ácido passa por um processo de oxidação formando Acetil-CoA, que entra no ciclo de Krebs e vai para cadeia de transporte de elétrons.
- Fermentação: tenho a etapa da glicólise que ocorre na ausência de O2, porém não tem ciclo de Krebs e nem cadeia transportadora de elétrons, irá formar ácido pirúvico ou outros produtos. 
VIAS GLICOLÍTICAS: VIA DE EMBDEN-MEYERHOF-PARNAS Importante: saldo e onde o processo ocorre.
- Bactéria não tem mitocôndria então a respiração ocorre na membrana plasmática. 
- Glicólise dividida em 2 etapas: 1 preparatória – consumo de ATP 2 reparatória ou compensatória – produção de ATP 
ETAPA PREPARATÓRIA: glicose precisa passar pela membrana, quebra de glicose ocorre no citoplasma, para permanecer dentro da célula a glicose precisa ser transformada em glicose-6-fostato (precisa de 1 fosforo e quem fornece esse fósforo é o ATP que passa a ser ADP), essa glicose-6-fosfato é convertida em frutose-6-fosfato, e essa frutose é convertida em frutose-1,6-difosfato (quebrou mais um ATP), a enzima aldolase pega afrutose-1,6-difosfato e quebra em compostos de 3 carbonos (diidroxiacetona-fofato e gliceraldeído-3-fosfato – processo reversível). Consumo de 2 ATP.
ETAPA COMPENSATÓRIA: célula começa a recuperar esses dois ATP, duas moléculas de 3 carbonos são oxidadas em duas moléculas de ácido pirúvico (perda de 1 fosforo, doando para o ADP que se forma o ATP – acontece em duplicata, duas moléculas de 3 carbonos fazendo isso). Resultado: 2 moléculas de NAD+ são reduzidas a NADH e 4 ATP são formados pela fosforilação em nível de substrato. 
SALDO: 2 ATP (consumo 2 e produzo 4).
6) Em qual local da célula bacteriana ocorre a via de Embden-Meyerhof-Parnas ou glicólise? 
Quebra de glicose ocorre no citoplasma.
CICLO DE KREBS: CITOPLASMA DA CÉLULA (exceto a etapa succinato desidrogenase que ocorre na membrana pois é uma enzima da membrana). Serie de reações (8), grande quantidade de energia química é armazenada na Acetil-CoA, vai sendo liberada nessas etapas. O piruvato formado sofre desidrogenação e uma descaborxilação pelo complexo piruvato desidrogenase (3 carbonos) formando um complexo de 2 carbonos, que vai oxidar Acetil-CoA formando CO2 e H2O, produzindo substratos (NADH, FADHH2 e ATP), NAD e FAD vão ser carreadores de elétrons para a formação de ATP na etapa na cadeia respiratória. Ao final do ciclo de Krebs temos: oxalacetato e α-cetoglutarato: aminoácidos e fosfoenolpiruvato; Acetil-CoA: ácidos graxos; succinil: porinas; oxalacetato pode ser quebrado novamente fazendo um novo ciclo). *na ausência de 02 ocorre menos etapas.
VIA GLICOLÍTICA: VIA DE ENTNER-DOUDOROFF
- Via encontrada em alguns gêneros bacterianos: Pseudomonas, Serratia, Rhizobium.
- Via alternativa, bactérias que não conseguem utilizar glicose na forma aeróbica.
- Aceptor de elétrons – O2.
- Menor rendimento energético, pois não tem a enzima fosfofrutocinase (quebra frutose1,6-difosfato em diihidoxiacetona e gliceraldeido3-fosfato), como não tem essa quebra, não tem duplicidade, a quantidade é 1 ATP, 1 NADPH e 1NADH.
7) Cite um micro-organismo que degrada a glicose pela via de Entner-Doudoroff, e qual o saldo energético nessa via metabólica? Pseudomonas, Serratia, Rhizobium. 1 ATP, 1 NADPH e 1NADH.
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA – RESPIRAÇÃO ARERÓBICA: MEMBRANA PLASMÁTICA, produtos formados (ciclo de Krebs) precisam ser convertidos em energia ATP. Cadeia de transporte de elétrons: capazes de fazer oxidação e redução formando ATP. Ocorre em aerobiose. 
- Complexos enzimáticos vão estar na membrana: complexo NADH+ desidrogenases, complexo citocromo b, complexo-citocromo-oxidase e ATP-sintase – aceptor de elétrons (aceita elétrons, pega ADP e produz ATP – na presença de água)
- ATP podem ser formados a nível de substrato ou via carreadores. 
● RESPIRAÇÃO AERÓBICA: 
- GLICÓLISE: 4ATP + 2NADH – 2ATP = 2ATP + 2NADH = 2ATP
- CLICLO DE KREBS: 2x (4NADH + 1FADH2 + 1ATP) = 8NADH + 2FADH2 + 2ATP = 2ATP
- CADEIA RESPIRATÓRIA: 
2NADH da glicólise – 6ATP; 
8NADH do ciclo de Krebs – 24ATP = 34 ATP
2FADH2 do ciclo de Krebs – 4ATP 
· BALANÇO ENERGÉTICO DA RESPIRAÇÃO AERÓBICA: 38ATP
8) Na fosforilação oxidativa qual é o aceptor de elétrons? Onde ocorre nas bactérias? Quantos ATPs são produzidos ao final dessa etapa? 
Aceptor de elétrons é ATP-sintase. Na membrana plasmática. 34ATP.
9) Descreva o processo de fermentação e a respiração anaeróbia, demonstrando as diferenças, os benefícios e prejuízos para a bactéria em cada um dos processos?
● RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA: 
- O microrganismo consegue fazer a vias de respiração (glicolítica, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa) em condições de anaerobiose.
- Utilizam nitratos, sulfatos ou carbonos como aceptores de elétrons, provenientes da cadeia respiratória.
- Menor quantidade de energia liberada (1NADH E 2ATP).
● FERMENTAÇÃO:
- Não tenho tem ciclo de Krebs ou cadeia de transporte de elétrons. 
- Molécula orgânica – aceptor final de elétrons. 
- Não requer O2, mas pode ocorrer na presença deste. 
- Produz muito pouco ATP, grande parte da energia produzida permanece nas ligações químicas, nos compostos orgânicos formados.
- ácido pirúvico pode dar origem ao ácido lático, etanol, ácido propionico, ácido butílico e acetona. Pegam a glicose e formam outros compostos (energia) 
- Saccharomyces cerevisiae – produção do etanol: piruvato em acetaldeído pela enzima piruvato-descarboxilase e acetaldeído em etanol pela enzima álcool-desidrogenase.
3 – GENÉTICA: 
- Genoma bacteriano: simples, constituídas por um único cromossomo circular, e algumas bactérias podem conter um elemento extracromossômico (plasmídeos – DNA circular que pode ser 1 ou mais, e algumas bactériaspodem ter, não é obrigatório). Tamanho: 500 – 10.000kb. Grande parte do genoma é codificado (88% de regiões codificadoras); 1% dos genes são codificadores de rRNA e tRNA; 10% são regiões regulatórias (promotor ou operador – regular a transcrição ou a parada deste). 
- Existe algumas sequencias que são repetitivas, que não são codificadas: REC, ERIC
- Genes estão organizados na forma de operon (grupos de um ou mais genes estruturais expressos a partir de um promotor específico regulados em conjunto) e a maioria de forma policistrônico: uma única região (único regulador e único promotor) que regula a transcrição de vários genes. Promotores são sequencias de nucleotídeos que controlam a expressão (taxa de transcrição) e um gene. Operadores são sequencias de nucleotídeos que sinalizam para parar ou prosseguir a transcrição. São 3 enzimas diferentes (genes) que são regulados por uma única região da bactéria, ela não consegue fazer a transcrição de um gene só, é os 3 ao mesmo tempo (início e parada dos 3 ao mesmo tempo). 
- Plasmídeo: moléculas de DNA circulares ou lineares de fita dupla, de tamanho variável (2 a 200kb), não é uma estrutura fundamental, tem um número variável de cópias, a origem de replicação é autônoma, a bactéria pode duplicar o material genético e não estar duplicando o plasmídeo, duplicação independente, pode ser uma duplicação bidirecional, unidirecional ou assimétrica. O plasmídeo confere características fenotípicas adicionais – resistência a temperaturas variadas, resistência, perda de fimbrias.
- Duplicação do material genético: semiconservativa, simétrica e bidirecional. 
- Forquilhas de replicação – enzimas: helicase (desenrola, gera forquilha de replicação, faz abertura das fitas e forma uma “bolha”), DBP (mantém a abertura das fitas), (DNA polimerase (extensão da fita e reparação), topoisomerase (desfaz enrolamento da fita), ligase (junta os gaps que ficaram abertos).
- 5’ 3’: copiada de forma contínua; 3’5’ RNA polimerase adiciona nucleotídeos, feita em partes, fica espaços (ligase junta).
1) O que é recombinação bacteriana? Diferencie transdução de transformação.
Recombinação genética: transferência de material genético, alteração no genótipo que ocorre pela aquisição de material genético de outro microrganismo, processo horizontal, ocorre transformação, transdução e conjugação. 
2) O que é mutação bacteriana? Quais os diferentes tipos de mutações que podem ocorrer? Explique.
Mutação: alteração na sequência de bases do DNA sem aquisição de genes de outro microrganismo, são alterações químicas ou físicas do DNA causadas por agentes tóxicos (agentes mutagênicos), processo vertical, ocorre durante a replicação do cromossomo. 
Mutações espontâneas: ocorrem por erro de replicação, eventos raros, uma célula bacteriana em um bilhão ou em dez bilhões apresentam mutação. 
Mutações induzidas: por agente mutagênico, mais comum. Ex: radiação ultravioleta, em contato com metais pesados.
- Como saber se ocorreu a mutação? Principais variações fenotípicas consequentes das mutações, são conhecidos os mutantes: 
1. auxotrófico (fator de crescimento é essencial), passa a exigir alguma substância ou elemento que antes não era necessário ou era facultativo. Ex: sangue;
2. Resistentes às drogas (antibióticos).
3. Morfológicos (não forma flagelo ou cápsula).
4. temperatura-sensívei (restritiva ou permissiva).
MUTAÇÕES DE PONTO: apenas um nucleotídeo é mudado, a troca de nucleotídeos pode ser do tipo transições ou transversal). 
Silenciosa: não há alteração do aminoácido incorporado na cadeia polipeptídica. 
Conservativa “missense” (sentido alterado): da mesma classe, teve a troca de aminoácidos, mas tem as mesmas características do original.
Não-conservativa “missense”: aminoácido de outra classe, o aminoácido trocado não tem as mesmas caraterísticas do original. Gera uma proteína diferente.
Sem sentido “nonsense”: gera uma proteína diferente, porem a troca de aminoácidos gera um código de parada (stop códon – UAG).
MUTAÇÕES “FRAMESHIFTS”: altera a sequência de leitura das bases, altera todo o código de leitura, a forma da leitura dos códons. 
Inserção de nucleotídeos: nucleotídeos a mais;
Deleção de nucleotídeos: nucleotídeos a menos; 
*ELEMENTOS DE TRANPOSIÇÃO: segmentos de DNA que podem mudar de uma posição para outra, dentro da mesma molécula de DNA (intramolecular), ou para uma molécula diferente (intermolecular) – transposases, quem permitem a transposição são enzimas transposases. 
- Encontrados inseridos em uma molécula de DNA: um segmento de DNA mudou de posição. 
- São replicados quando a molécula de DNA do hospedeiro é replicada. 
- Plasticidade ao genoma.
- Podem afetar a expressão de outros genes. 
- Ex: sequências de inserção (IS) e transposons, as transposases que retiram esse fragmento para transportar ele, e ela reconhece algumas sequencias de inserção (sequências repetidas). Não são lugares aleatórios, é onde ocorre essa sequência repetida (elemento de transposição), inserir bases nitrogenadas altera a sequência de leitura. Geram informação genética a mais ao microrganismo. 
- Duplicação da sequência nucleotídica do sítio-alvo (AATTA), durante a transposição. 
*MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE GENES BACTERIANOS: enquanto a mutação assegura variabilidade, a recombinação genética garante que diferentes combinações de genes sejam possíveis. 
1. Transformação: incorporação da característica de virulência, ocorre em Gram-positivas e Gram-negativas. Bactérias receptoras incorporam moléculas de DNA livre (célula morta ou associada a parede). 
- Indução: estado de competência na bactéria receptora (fator de competência). 
- Adsorção: receptora – proteína com EA. 
- Clivado por endonucleases, proteção para não receber DNA prejudicial a bactéria. 
- Penetração: dependente de Mg2+, Ca2+, Na2+. Para o DNA penetrar na célula precisa desses macronutrientes, não é toda bactéria que consegue receber esse DNA (fator de competência) – proteína com EA. 
- Interação: homologia. 
- Pode ocorrer in vitro, com a inserção de plasmídeos por eletroporação, via protoplastos, esferoplastos, choque-térmico e biobalística. 
2. Transdução: Mediado por um vírus, transferência de um fragmento de DNA, mediado por vírus.
- Bacteriófago = VETOR, vírus serve de veículo para transportar o DNA de uma bactéria doadora para uma receptora. O vírus precisa de uma célula hospedeira para duplicar o material genético. Como outro organismo participa desse processo, informações genéticas a mais são adquiridas. 
3) O que é conjugação bacteriana? Diferencie esse processo nas bactérias Gram positivas e Gram negativas.
3. Conjugação: transferência genética envolvendo contato célula a célula (plasmídeo conjugativo). Não envolve transferência recíproca de material genético. Depende do fator de fertilidade (fator F). presente em células doadoras (F+) e ausente em células receptoras (F-). Ocorre pela pili sexual, faz transferência do plasmídeo, não é uma troca recíproca, é de uma doadora para uma receptora. 
GRAM-: o pili sexual da célula doadora entra em contato com a célula receptora, através do LPS. Após a retração do pilus, as células doadoras e receptoras formam um canal Inter membrana. 
GRAM+: o estabelecimento do contato celular é mediado por ferormônio sexual, correspondente expressão pelas células doadoras vai levar a indução da expressão de vários genes presente nos plasmídeos conjugativo, entre os quais se encontra o gene codificador da substância de agregação. Com o aparecimento da substância de agregação, estas células receptoras através de moléculas de LTA.
4 – PATOGÊNICIDADE:
1) O que é patogenicidade? 
- Capacidade da bactéria em causar danos no hospedeiro. Dividido em patógeno primário e oportunista;
- PRIMÁRIO: por si só tem fatores de virulência que permitem a ele driblar essas defesas e se instalar no hospedeiro, não depende do estado de supressão imunológica (verdadeiramente patogênicos).
- OPORTUNISTA: É aquele que pode ser encontrado normalmente no organismo, porém não causa nenhum dano em indivíduossaudáveis. Ex: HIV, deficiência no sistema imunológico, microrganismo que estão dentro no corpo, mas que não causavam danos, passam a serem patogênicos.
2) Quais os mecanismos para ocorrer uma ação bacteriana? (estruturas e estratégias).
- Estruturas: Enterotoxina, sideróforo, fimbrias de aderência, citotoxina, antígeno de cápsula que inibe ligação do sistema complemento, flagelo (motilidade) antígeno H, antígeno O que inibe a fagocitose, proteínas antifagocíticas, endotoxina camada de lipolissacarídeo (febre).
- Estratégias: aderência (adesão aos tecidos, capsula, biofilme, fimbrias e enzimas); captação de nutrientes; evasão das defesas do hospedeiro; produção de toxinas (dano tecidual).
Fatores de colonização: adesinas, invasinas, siderófors e evasinas.
Fatores de lesão: endotoxinas, exotoxinas e superantígenos.
3) O que são fatores de adesão e evasão?
Adesão:
- Geralmente é específica, depende do reconhecimento bactéria-hospedeiro;
- Adesinas: localizadas em estruturas de superfície da célula e interagem com receptores das células do hospedeiro. Mais comumente encontrada é via lectinas bacterianas e carboidratos do hospedeiro.
Lectinas + LPS; Proteínas + proteínas; Gram+ MSCRAMMS (Componentes da superfície microbiana de reconhecimento de moléculas adesivas da matriz)
Evasão: microrganismo precisa invadir a célula do hospedeiro, essas moléculas são chamadas de evasinas que podem fugir das defesas inatas e adquiridas do organismo, podem inibir o recrutamento do macrófago e suas funções através da capsula (fagócitos não reconhecem como corpo estranho), alguns microrganismos produzem leucocidinas (destroem as células do organismo), e as bactérias que sobrevivem no fagocito, a evasina impede a fusão do fagossomo com o lisossomo, bactéria cresce no citoplasma da célula. 
4) O que são fatores de virulência? 
- Quanto mais virulência, mais patogênico é esse microrganismo, é uma característica fenotípica.
-Fatores de virulência, ilhas de patogenicidade podem ser transmitidos via plasmídeo.
5) O que é biofilme? E onde ele pode ser encontrado?
Fixação em uma superfície (biótica ou abiótica). 
- Comunidades estruturadas de células microbianas envolvidas por exopolissacarídeos e aderidas a superfície.
- Criam uma comunidade de células aderidas, que aumenta: a captação de água e nutrientes, troca de material genético (+ fácil por proximidade) e outras bactérias podem vir e aderir ou fungos, parasitas formar uma comunidade, pedaços desse biofilme se soltam e vão aderindo em outras superfícies. são mais difícil a eliminação de um biofilme. precisa de um antimicrobiano 100x mais forte.
- Placa dental é um exemplo de biofilme.
6) Quais as portas de entrada de microrganismos, relacionar com microbiota:
- Para os microrganismos conseguirem entrar na célula eles produzem diversas enzimas (invasivas), que permitem a invasão dos tecidos.
- Membranas mucosas: trato respiratório, trato gastrointestinal, trato geniturinário, conjuntiva, pele, via parenteral.
- Invasinas: conjunto de moléculas que permitem o microrganismo invadir a célula. Ativam sinais que levam a célula a internalizar a bactéria através da modulação do seu citoesqueleto ou interação de alta afinidade entre receptores, pois algumas bactérias precisam permanecer dentro da célula epitelial, por isso precisam de um mecanismo para se defender das toxinas do hospedeiro. Bactérias intracelulares e facultativas. 
7) Quais etapas e como ocorre o processo infeccioso? 
Infecção: Transmissão – colonização – multiplicação – invasão ou dano tecidual – sinais e sintomas.
Porta de entrada – exotoxina – (quando defesas são ultrapassadas ou bactérias atingem tecidos normalmente não infectados).
- PROCESSO INFECCIOSO: o primeiro passo é a adesão, que pode ser feita pelas fímbrias ou cápsula (fatores estruturais); e também por adesinas afimbriais (antígenos de superfície que permitem a ligação aos receptores da célula do hospedeiro, mais comum em gram-positivas). Quando o m.o tenta aderir, encontra barreiras, como secreções do hospedeiro que protegem os receptores das células, enzimas hidrolíticas que podem quebrar enzimas do m.o, acidez estomacal, lisozima da lágrima (quebra a parede celular), a microbiota natural do hospedeiro que irá competir com esse m.o por espaço. Depois de aderir, alguns m.o invadem a célula, pelas invasinas, que fazem sinalização celular e modulam o citoesqueleto da célula, fazendo com que emita pseudópodos e englobe a bactéria, entram por fagocitose ou afinidade do receptor do m.o com o receptor da célula do hospedeiro. A bactéria capta nutrientes, como glicose, o organismo tenta restringir a via glicolítica. O microrganismo precisa captar ferro, magnésio, manganês, através dos sideróforos, que são moléculas que funcionam como quelante de ferro e outros micronutrientes. O m.o precisa evadir às defesas do hospedeiro, pelas evasinas, que podem inibir o recrutamento do fagócito e suas funções, através da cápsula, o fagócito não reconhece como corpo estranho; alguns m.o produzem leucocidinas, que são enzimas que destroem as células de defesa do organismo; além, disso, nas bactérias que sobrevivem no interior do fagócito, as evasinas impedem a fusão do fagossoma com o lisossomo, a bactéria cresce no citoplasma da célula.
8) Quais são os estágios de evolução de uma doença infecciosa?
- Período de incubação: intervalo entre a infecção inicial e o surgimento dos primeiros sintomas, o microrganismo está se instalando no organismo do indivíduo e está iniciando o processo de multiplicação, pode ser assintomático, porem já estão se multiplicando e transmitindo a outros indivíduos.
- Período prodrômico: fase que se caracteriza pelos sintomas iniciais da doença, ainda não tem uma característica que identifique o microrganismo (febre, dor no corpo – sintomas comuns a muitas doenças).
- Período da doença: fase em que a doença se manifesta por completo – sintomas característicos.
- Período de convalescência: fase de retorno da normalidade do corpo, começo da eliminação do agente infeccioso.
*ENZIMA COAGULASE: coagulação do fibrinogênio em fibrina no sangue, forma um coágulo para proteger a bactéria da fagocitose, se isolando de outras defesas do hospedeiro, permite o deslocamento para outras partes do corpo.
ENZIMA COLAGENASE: hidrolise do colágeno que forma os tecidos conectivos de músculos, tecidos e órgãos, provoca rompimento das fibras de colágeno para passar entre as células (disseminação).
ENZIMA ESTREPTOQUINASE: destrói o coágulo que a bactéria usou para se locomover, para que a bactéria invada o tecido.
5 – CONTROLE POR AGENTES QUÍMICOS E FÍSICOS: 
4) Diferencie esterilização, desinfecção e antissepsia
Esterilização: é a destruição, inativação definitiva ou remoção de todas as formas de vida que estão em algum objeto ou material, incluindo os endósporos que são as formas mais resistentes de vida. É um processo absoluto, não havendo graus de esterilização.
Desinfecção: destruição (morte) de micro-organismos capazes de transmitir infecção, patógenos na forma vegetativa, pode usar métodos físicos e químicos, que são aplicadas em objetos ou materiais. reduzem ou inibem o crescimento, mas não esterilizam necessariamente.
Antissepsia: conjunto de medidas usadas para impedir a entrada de microrganismos em local que não os contenha, Desinfecção química da pele, mucosas e tecidos vivos. Antissepsia é um caso particular da desinfecção, um ambiente asséptico é livre de microrganismos. 
5) Cite três métodos físicos que possuem o poder esterilizante, vantagens e desvantagens de cada método e como agem na célula bacteriana.
Autoclavação: é o vapor de água sob pressão de 1 ATM a mais, a água entra em ebulição quando atinge 121 graus celsius. Ação por desnaturação de proteínas. Desvantagem: os príons não são destruídos, é preciso temperatura de 124 graus celsius e 2 ATM.
Radiações ionizantes: As desvantagens do uso de UV são: baixo poder de penetração, esta radiação só é eficaz se os micro-organismos estiverem nas superfícies dos materiais a serem esterilizados,e os efeitos deletérios sobre a pele e os olhos, causando queimaduras graves. atuam destruindo o DNA da célula, pois formam radicais super reativos que causa danos ao DNA e morte. É muito eficaz para esterilização, mas de custo elevado; é usado para esterilizar produtos cirúrgicos.
Incineração: evita a contaminação ambiental por microrganismos patogênicos, oxida todo o material até virar cinzas. É muito eficaz para esterilização, mas tem a desvantagem de destruir os objetos. É usado para carcaças de animais, restos de curativos (algodão, gazes) de hospitais.
Temperatura-Calor úmido: Desvantagem -Alguns endósporos bacterianos e alguns vírus, não são destruídos tão rapidamente. Mata todas as formas vegetativas dos patógenos, muitos vírus, fungos e seus esporos em até 15 minutos. Age desnaturando as proteínas. A esterilização empregando calor úmido requer temperaturas acima de fervura da água (120 C°) conseguidas nas autoclaves.
Filtração: Desvantagem: Deixam passar a maioria dos vírus. Remoção mecânica. Separação de bactérias, fungos em meios ou soluções líquidas e gases. Útil na eliminação total de bactérias e fungos em produtos líquidos termolábeis e na filtração do ar em câmaras e salas.
Calor seco: oxidação e coagulação. De 160 a 180° de 1 a 2 horas, (forno), mais barato, porem é mais demorado. 
6) Cite dois agentes químicos com propriedades desinfetantes e esterilizantes, e como estes atuam sobre a célula bacteriana.
Desinfetantes: halogênios e derivados (iodo 2% em solução alcoólica-tintura; iodeto de povidona-surfactante 10%) atuam causando mudança conformacional de proteínas; usados para preparo de campo cirúrgico e superfícies vivas.
Álcoois: tem baixo custo, atua desnaturando proteínas e solubilizando lipídeos da membrana, causa desidratação. Precisa de água para entrar na célula, como o álcool etílico (70%) e o isopropílico (90%).
Esterilizantes: óxido de etileno, atua pela alquilação direta dos grupos carboxilas, hidroxilas e sulfidrilas das proteínas, adiciona o radical alquil que inativa as proteínas. usado em objetos hospitalares.
Glutaraldeído: faz aniquilação dos grupos funcionais das proteínas, alterando suas formas. É barato, usado em ambiente hospitalar.
Aldeídos e Derivados: Atua pela alquilação dos grupos funcionais das proteínas. 
Óxido de etileno: alquilação direta de grupos carboxilas, hidroxilas e sulfidrilas, inativando certas enzimas. Tem sido empregado com sucesso na esterilização de instrumentos cirúrgicos, fios de agulhas para suturas e plásticos.
7) Como deve ser o processo de desinfecção e∕ou esterilização de artigos críticos, semi-críticos e críticos?
Críticos: precisam estar esterilizados completamente, pois são destinados a penetração pela pele e mucosas adjacentes, nos tecidos subepiteliais e sistema vascular. Exemplo: agulhas esterilizadas por radiação gama ou óxido de etileno.
Semi- críticos: requer desinfecção de médio/ alto nível ou esterilização, para ter garantida a qualidade do múltiplo uso destes, são usados em contato com pele não íntegra ou mucosas íntegras.
Não críticos: requerem limpeza de baixo/médio nível, para ter garantida a qualidade do múltiplo uso destes (ex: álcool 70%), pois são destinados ao contato com a pele íntegra do paciente. Exemplo: algodão limpo.
8) Diferencie tempo de morte térmica, ponto de morte térmica e tempo de redução decimal:
tempo de morte térmica: é o menor tempo capaz de matar todos os microrganismos em uma suspensão, numa dada temperatura.
Ponto de morte térmica: a temperatura mais baixa que mata, em 10 minutos em suspensão.
Tempo de redução decimal: o tempo, em minutos, no qual 90% da população é morta, numa dada temperatura; quanto maior a temperatura, menor é o tempo.