Resumo de Microbiologia

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Resumo de Microbiologia 
Microrganismo: Os micróbios, também chamados de microrganismos, são seres 
vivos minúsculos que são, em geral, individualmente muito pequenos para serem 
visualizados a olho nu. O grupo inclui bactérias, fungos (leveduras e bolores), 
protozoários e algas microscópicas. Também inclui os vírus, entidades acelulares 
muitas vezes consideradas como o limite entre o vivo e o não vivo. 
Apenas uma minoria dos microrganismos é patogênica (causadora de doenças). 
Nomenclatura: O sistema de nomenclatura (nomeação) para organismos em uso 
atualmente foi estabelecido por Carolus Linnaeus em 1735. Os nomes são escritos em 
latim; para a nomeação do organismo são utilizados dois nomes, o primeiro 
corresponde ao Gênero, sendo sempre iniciado com letra maiúscula; o segundo 
nome corresponde ao epíteto específico (nome das espécies), escrito sempre 
em letra minúscula. 
Exemplo: Staphylococcus (gênero) aureus (espécie). 
Vale lembrar que a nomenclatura deve ser escrita em itálico quando digitada e 
sublinhada quando escrita manualmente. 
Exemplo: Escherichia Coli 
Pode-se ainda abreviar por convenção um nome científico, quando este já fora 
mencionado anteriormente. A abreviação é feita utilizando a primeira letra do gênero 
em maiúsculo e seguida pela espécie em minúsculo. 
Exemplo: E. coli 
Pergunta: Diferencie gênero de espécie. 
 
Visão geral sobre as bactérias: 
• As bactérias são organismos relativamente simples e de uma única célula 
(unicelulares). Podem apresentar várias formas diferentes como: bacilos 
(semelhantes a bastões), cocos (esféricos ou ovoides) e espirais (espiralados 
ou curvados) estas são as formas mais comuns das bactérias que podem ser 
vistas em uma microscopia óptica. Porém, algumas possuem forma de estrela 
ou quadrado. 
• As bactérias são envoltas por uma parede celular que é praticamente 
composta por um complexo de carboidrato e proteína, chamado de 
peptideoglicano. 
• As bactérias geralmente se reproduzem por divisão em duas células iguais; 
esse processo é chamado de fissão binária. 
 
Classificação dos microrganismos: 
Em 1978, Carl Woese desenvolveu um sistema de classificação com base na 
organização celular dos organismos. Todos os organismos foram agrupados em três 
domínios: 
Bacteria: (as paredes celulares contêm peptideoglicano). 
Archaea: (as paredes celulares, quando presentes não possuem peptideoglicano). 
Eukarya: que inclui os seguintes grupos: 
• Protistas (micetozoários, protozoários e algas). 
• Fungos (leveduras unicelulares, bolores multicelulares e cogumelos). 
• Plantas (musgos, samambaias, coníferas e plantas com flores). 
• Animais (esponjas, vermes, insetos e vertebrados). 
Pergunta: Quais são os três domínios? 
R: Os três domínios desenvolvidos por Woese são bacteria, archea e eukarya. 
Microbiota Normal: a microbiota normal não nos faz nenhum mal, podendo em 
alguns casos ser benéfica. Por exemplo, algumas bactérias que habitam nosso trato 
gastrointestinal quebram moléculas vindas da alimentação em moléculas menores 
para serem melhor absorvidas. Isto só é possível, pois tais bactérias dispõem de 
enzimas específicas que conseguem quebrar essas moléculas. 
Biofilme: é chamado de biofilme, uma complexa agregação de micróbios. Por 
exemplo, o lodo cobrindo uma rocha em um lago é um biofilme. 
Os biofilmes podem ser benéficos, pois são capazes de proteger as membranas 
mucosas de microrganismos nocivos (também estão presentes na microbiota). Como 
também, podem ser nocivos. Por exemplo, quando um biofilme cresce sobre implantes 
médicos, como próteses articulares e cateteres, têm a capacidade de causar 
infecções. 
Outro ponto interessante é que as bactérias nos biofilmes são frequentemente 
resistentes a antibióticos, pois os biofilmes oferecem uma barreira protetora 
contra a ação antibiótica. 
Pergunta: Por que os biofilmes são importantes? 
R: as bactérias pertencentes a biofilmes dispõem de um complexo sistema de 
comunidade biológica. A colônia formada pode trocar informações genéticas, 
plasmídeos através da conjugação e fornecer nutrientes para manter o crescimento 
microbiano. 
Revisão para estudo: 
1- Qual dos seguintes nomes é um nome científico? 
a. Mycobacterium tuberculosis 
b. Bacilo da tuberculose. 
 
2- Qual das seguintes características não é típica de bactérias? 
a. são procarióticas. 
b. possuem paredes celulares de peptideoglicano. 
c. possuem a mesma forma. 
d. crescem por fissão binária. 
e. possuem a habilidade de se moverem. 
 
Coloração: significa simplesmente corar os microrganismos com um corante 
que enfatize certas estruturas. 
Porém, antes de corarmos um microrganismo devemos fixa-lo a lâmina. A fixação 
simultaneamente destrói os micróbios e preserva suas estruturas para que 
possamos visualiza-las microscopicamente. Na maioria dos procedimentos de 
coloração, a lâmina é fixada pela passagem, várias vezes, sobre um bico de 
Bunsen. É importante prestar atenção pois não se deve deixar a lâmina por muito 
tempo sobre a chama, afinal o calor excessivo poderá degradar as estruturas, assim 
impossibilitando a microscopia. Sem a etapa de fixação a coloração poderia lavar 
os micróbios da lâmina. 
Pergunta: Por que a etapa de fixação é necessária para a maioria dos procedimentos 
de coloração? 
R: Sem a etapa de fixação do esfregaço poderiam ocorrer diversos erros que 
impossibilitariam a visualização do microrganismo em questão. Caso a amostra não 
seja fixada com calor, exemplo mais usual, ao corar a lâmina a amostra poderia ser 
lavada e perdida; a fixação por calor ajuda a manter a morfologia da bactéria com 
mínimas distorções. 
Tipos de colorações: 
Coloração simples: uma coloração simples é composta por solução aquosa ou 
alcoólica de um único corante. O objetivo primário de uma coloração simples é 
destacar todo o microrganismo, para que as formas celulares e as estruturas básicas 
fiquem visíveis. Algumas vezes, uma substância química é adicionada à solução 
para intensificar a coloração; esta substância é conhecida como mordente. Uma 
função do mordente é aumentar a afinidade de uma coloração por uma amostra 
biológica; outra é revestir uma estrutura (como um flagelo) para torná-la mais espessa 
e mais fácil de ser vista após ser corada. 
Colorações diferenciais: Ao contrário das colorações simples, as colorações 
diferenciais reagem de forma diferente com diferentes tipos de bactérias e, assim, 
podem ser utilizadas para realizar a distinção entre elas. As colorações diferenciais 
mais frequentemente utilizadas para bactérias são a coloração de Gram e a 
coloração acidorresistente. 
Coloração de Gram: é um dos procedimentos de coloração mais úteis, pois 
classifica as bactérias em dois grandes grupos: gram-positivas e gram-negativas. 
Método de coloração de Gram: 
1. Um esfregaço fixado em calor é coberto com um corante básico púrpura, 
geralmente cristal violeta. Uma vez que a coloração púrpura colore todas as 
células, ela é denominada coloração primária. 
2. Após um curto período de tempo, a corante púrpura é lavada com água 
destilada, e o esfregaço é recoberto com iodo ou lugol, ambos são 
substâncias mordentes. Quando o iodo é lavado, ambas as bactérias Gram+ 
e Gram- aparecem em cor violeta-escura ou púrpura. 
3. A seguir, a lâmina é lavada com álcool ou com uma solução de álcool-
acetona. Essa solução é um agente descolorante, que remove a coloração 
violeta das bactérias Gram-. 
4. O álcool é lavado, e a lâmina é então corada com Safranina ou fucsina, 
ambas são corantes básicos e possuem a cor vermelha. O esfregaço é lavado 
novamente, seco com papel e examinado microscopicamente. 
 
 
 
 
Explicação sobre a coloração de Gram: 
A corante púrpura e o iodo se combinam no citoplasma de cada bactéria, corando-a de 
violeta-escuro ou púrpura. As bactérias que retêm esta cor após a tentativa de 
descoloração com o álcool são classificadas como Gram+;as bactérias que perdem a 
coloração após a descoloração são classificadas como Gram-. 
A diferença principal entre uma bactéria Gram+ e Gram- está relacionada a suas 
paredes celulares e suas respectivas composições. A Gram+ possui uma parede 
celular de peptideoglicano mais espessa do que as Gram-. Além disso, as Gram- 
contêm além do peptideoglicano uma camada de lipopolissacarídeo (lipídeos e 
polissacarídeos) como parte de sua parede celular. 
Quando coradas as células Gram+ e Gram-, o cristal violeta e o iodo penetram 
facilmente nas células. No interior das células, o cristal violeta e o iodo se combinam, 
formando o complexo CV-I (cristal violeta-iodo). Esse complexo é maior do que a 
molécula de cristal violeta que entra nas células. Devido ao seu tamanho, a molécula 
não pode ser lavada pelo álcool para fora da camada de peptideoglicano intacta das 
células Gram+. Consequentemente, as células Gram+ retêm a cor do corante cristal 
violeta. Nas células Gram-, contudo a lavagem com álcool rompe a camada externa de 
lipopolissacarídeo, e o complexo CV-I é removido através da camada delgada de 
peptideoglicano. Por isso, as células Gram- permanecem incolores até serem 
contracoradas com a Safranina ou Fucsina, e então tornam-se cor-de-rosa. 
Vale ressaltar que, a coloração de Gram é mais consistente quando utilizada em 
bactérias jovens, em crescimento. 
Pergunta: Por que a coloração de Gram é tão útil? 
R: a coloração de Gram permite classificar uma ampla variedade de espécies de 
bactérias em apenas dois tipos: Gram+ e Gram-. Além disso, componentes 
bioquímicos pertencentes as suas paredes celulares são essenciais para a 
metodologia se Gram seja aplicada. Desta forma, poderemos entender sua morfologia 
com auxílio dos corantes e classifica-las eficientemente. 
Coloração acidorresistente: 
Os microbiologistas utilizam essa coloração para a identificação de todas as bactérias 
do gênero Mycobacterium, incluindo os dois patógenos importantes Mycobacterium 
tuberculosis, o agente causador da tuberculose, e Mycobacterium leprae, o agente 
causador da Hanseníase. Essa coloração também é utilizada na identificação de 
linhagens patogênicas do gênero Nocardia. 
 
Procedimento de coloração acidorresistente: 
1. Um corante vermelho de carbolfucsina é aplicado a um esfregaço fixado, e a 
lâmina é aquecida levemente por vários minutos. (O calor aumenta a 
penetração e a retenção do corante.) 
2. A seguir, a lâmina é resfriada e lavada com água. O esfregaço é tratado com 
álcool-ácido, um descolorante, que remove o corante vermelho das bactérias 
que não são acidorresistentes. 
3. Em seguida, o esfregaço é corado com um contracorante azul de metileno. As 
células que não são acidorresistentes aparecem azuis após a aplicação do 
contracorante. 
Explicação da coloração acidorresistente: 
Os microrganismos acidorresistentes retêm a cor vermelha ou rosa, pois a 
carbolfucsina é mais solúvel nos lipídeos (os microrganismos do gênero 
Mycobacterium possuem em sua parede celular o ácido micólico) da parede celular do 
que no álcool-ácido. Em bactérias que não são acidorresistentes, cujas paredes 
celulares não possuem os componentes lipídicos (ácido micólico), a carbolfucsina é 
rapidamente removida durante a descoloração, deixando as células incolores. 
 
 Pergunta: Qual coloração poderia ser utilizada para identificar micróbios dos 
gêneros Mycobacterium e Nocardia? 
R: A coloração acidorresistente também conhecida como coloração de Ziehl-Neelsen 
(foi desenvolvida por Franz Ziehl e posteriormente melhorada por Friedrich Neelsen) 
pode corar bactérias cujas paredes celulares são altamente hidrofóbicas e não se 
aderem aos corantes aquosos. Por conseguinte, o uso da carbolfucsina aliada a uma 
fixação por calor poderia corar de maneira eficiente tais bactérias, afinal a 
carbolfucsina é solúvel nos componentes lipídicos, no caso o ácido micólico que está 
presente nas paredes celulares das bactérias do gênero Mycobacterium e linhagens 
patogênicas do gênero Nocardia. 
 
Colorações Especiais: As colorações especiais são utilizadas para corar porções 
dos microrganismos, como endósporos, flagelos ou cápsulas. 
 
Coloração negativa para cápsulas: 
Muitos micróbios contêm uma cobertura gelatinosa, chamada de cápsula. Na 
microbiologia médica, a demonstração da presença de uma cápsula é um modo de 
determinar a virulência do organismo. 
Método de coloração negativa para cápsulas: 
Deve-se misturar as bactérias em solução contendo uma fina suspensão coloidal das 
partículas coradas (geralmente com tinta da Índia ou nigrosina), a fim de fornecer um 
fundo contrastante e, então, corar as bactérias com uma coloração simples, como a 
Safranina. 
Explicação da coloração de cápsulas: A coloração de cápsulas é mais complexa 
do que outros procedimentos, pois uma vez que os materiais capsulares são solúveis 
em água e podem ser desalojados ou removidos durante a lavagem rigorosa. Devido à 
sua composição química, as cápsulas não reagem com a maioria dos corantes, como 
a Safranina, e, desse modo, aparecem como halos circundando cada célula 
bacteriana. 
 
Coloração para endósporos (esporos): 
Um endósporo é uma estrutura especialmente resistente, dormente, formada 
dentro de uma célula que protege a bactéria de condições adversas. 
Procedimento: A coloração de endósporos mais comumente utilizada é a coloração 
de Schaeffer-Fulton. 
O verde de malaquita é aplicado sobre um esfregaço fixado com calor e aquecido em 
vapor por cerca de 5 minutos. O calor auxilia a coloração a penetrar na parede do 
endósporo. 
Então, a preparação é lavada por cerca de 30 segundos com água, para remover o 
verde malaquita de todas as partes da célula, exceto dos endósporos. A seguir, a 
Safranina, um contracorante, é aplicada ao esfregaço para corar as porções da 
célula que não os endósporos. Esta coloração é especial, pois os corantes simples e a 
coloração de Gram não conseguem penetrar nas paredes dos endósporos. 
 
 
 
Coloração dos Flagelos: 
Os flagelos bacterianos são estruturas de locomoção muito pequenas para serem 
vistas ao microscópio óptico sem coloração. Para o procedimento de coloração é 
utilizado um mordente (iodo ou lugol) para aumentar os diâmetros dos flagelos 
até que se tornem visíveis microscopicamente quando corados com 
carbolfucsina. 
 
Pergunta: Qual a importância das cápsulas, dos endósporos e dos flagelos para as 
bactérias? 
R: As cápsulas estão diretamente ligadas virulência das bactérias e podem ajudar as 
bactérias a fugir dos mecanismos de fagocitose e inibir o sistema complemento do 
hospedeiro. Os endósporos são utilizados em momentos onde os nutrientes estão 
escassos ou a temperatura está afetando divisão bacteriana, desta forma ela entrará 
em um estado de dormência até que as condições do ambiente voltem a ser 
minimante aceitáveis. Os flagelos conferem motilidade a bactéria de modo que se 
movem de forma helicoidal (como uma hélice de avião) e propelem a bactéria. 
Revisão: 
1- Por que é usado um mordente na coloração de Gram? E na coloração de flagelos? 
R: o mordente, iodo ou lugol, aumenta a afinidade entre a amostra biológica e o 
corante, assim intensificando a coloração. Os flagelos por serem extremamente finos 
não podem ser visualizados microscopicamente e o uso de uma substância mordente 
se faz necessária para aumentar a espessura do flagelo e assim permitindo sua 
visualização. 
2- Qual o propósito do uso de um contracorante na coloração acidorresistente? 
3- Qual o objetivo do uso de um descolorante na coloração de Gram? E na coloração 
acidorresistente? 
 
 
 
 
4- Suponha que você tenha corado uma amostra de Bacillus aplicando uma solução 
de verde malaquita aquecida e, então, contracorou com safranina. Olhando no 
microscópio, as estruturas verdes são: 
 a. paredes celulares. 
b. cápsulas. 
c. endósporos. 
d. flagelos. 
e. impossíveis deserem identificadas. 
 
5- Qual das seguintes opções não corresponde a um par funcionalmente análogo de 
corantes? 
a. nigrosina e verde malaquita. 
b. cristal violeta e carbolfucsina. 
c. safranina e azul de metileno. 
d. etanol-acetona e álcool-ácido. 
e. todos os pares acima são funcionalmente análogos. 
 
6- Imagine que você está observando um campo microscópico de uma amostra corada 
pelo método de Gram, com cocos vermelhos e bacilos azuis. Você pode concluir com 
segurança que: 
a. houve um erro na coloração. 
b. são duas espécies diferentes. 
c. as células bacterianas estão velhas. 
d. as células bacterianas estão jovens. 
e. nenhuma das alternativas. 
 
O tamanho, a forma e o arranjo das células bacterianas: 
As bactérias poder ter formato de esfera (cocos, que significa frutificação), de bastão 
(bacilos, que significa bastonete ou bengala) e de espiral. 
Diplococos: aqueles que permanecem em pares após a divisão são chamados de 
diplococos. 
Estreptococos: Aqueles que se dividem e permanecem ligados uns aos outros em 
forma de cadeia são chamados de estreptococos. 
Tétrades: aqueles que se dividem em dois planos e permanecem em grupos de 
quatro são conhecidos como tétrades. 
Sarcinas: 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. 
Estafilococos: aqueles que se dividem em múltiplos planos e formam agrupamentos 
em formato de cacho de uva ou lâminas amplas são chamados de estafilococos. 
 
 
Bacilos: a maioria dos bacilos se apresenta como bastonetes simples. 
Diplobacilos: se apresentam em pares após a divisão. 
Estreptobacilos: aparecem em cadeias. 
Vale ressaltar que alguns bacilos possuem a aparência de “canudinhos”. Outros 
possuem extremidades cônicas, como charutos. Outros ainda são ovais e tão 
parecidos como os cocos que são chamados de cocobacilos. 
 
 
 
Vibriões: As bactérias que se 
assemelham a bastões curvados 
são chamadas de vibriões. 
 
 
 
Espirilos: As bactérias chamadas 
de espirilos, possuem forma 
helicoidal, como um saca-rolha, e 
corpo bastante rígido. 
 
 
Espiroquetas: Têm forma também 
helicoidal, porém são flexíveis. 
 
 
 A forma de uma bactéria é determinada pela hereditariedade. Geneticamente, a 
maioria das bactérias é monomórfica; ou seja, mantém uma forma única. 
Pergunta: como você pode identificar os estreptococos em um microscópio? 
Qual é a característica marcante das bactérias espiroquetas? 
 
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: 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 á parede celular e é composto por 
polissacarídeo, polipeptídeo ou ambos. Se o glicocálice está firmemente aderido à 
parede celular, ele é descrito como cápsula. Vale lembrar que podemos ver uma 
cápsula utilizando a coloração negativa. 
Porém, se a substância não é organizada e está fracamente aderida à parede celular, 
o glicocálice é descrito como uma camada limosa. 
Função das cápsulas: 
• Em certas espécies, as cápsulas são importantes para a contribuição da 
virulência bacteriana. 
• As cápsulas frequentemente protegem as bactérias patogênicas contra a 
fagocitose pelas células do hospedeiro. 
• O glicocálice é um componente muito importante dos biofilmes. Ele auxilia as 
bactérias a se fixarem em seu ambiente-alvo e também permite que cada uma 
das bactérias se fixe umas as outras. 
Um exemplo seria o Streptococcus pneumoniae, que causa pneumonia apenas 
quando está envolto por uma cápsula. As células não encapsuladas de S. pneumoniae 
não podem causar pneumonia, sendo rapidamente fagocitadas. 
 
Flagelos: Algumas células procarióticas possuem flagelos, que são longos apêndices 
filamentosos que realizam a propulsão da bactéria. As bactérias que não possuem 
flagelos são denominadas atríquias (sem projeções). 
• Os flagelos podem ser peritríquios, distribuídos ao longo de toda a célula. 
• Polares, em uma ou ambas as extremidades das células. 
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. 
• Anfitríquios, flagelos em ambos os polos da célula. 
 
 
 
 
Pergunta: Como uma bactéria que não possui flagelos é chamada? 
O movimento de uma bactéria para perto ou para longe de um estímulo é chamado de 
taxia. Esses estímulos incluem os químicos (quimiotaxia) e os luminosos (fototaxia). 
Fímbrias e pili: As fímbrias podem ocorrer nos polos da célula bacteriana ou podem 
estar homogeneamente distribuídas em toda a superfície da célula. As fímbrias têm 
uma tendência a se aderirem umas às outras e às superfícies. Por isso, elas estão 
envolvidas na formação de biofilme e outros agregados na superfície de líquidos, 
vidros e pedras. 
Já os pili (singular: pillus) normalmente são mais longos que as fímbrias, e há apenas 
um ou dois por célula. Os pili estão envolvidos na motilidade celular e na transferência 
de DNA, através da conjugação. 
Pergunta: Por quê a cápsula bacteriana possui importância médica? 
 
Parede Celular: é uma estrutura complexa e semirrígida responsável pela forma da 
bactéria. A principal função da parede celular é prevenir a ruptura das células 
bacterianas quando a pressão da água dentro da célula é maior que fora dela. Ela 
também serve como ponto de ancoragem para os flagelos. 
Composição e características da parede celular: 
A parede celular bacteriana é composta de uma rede macromolecular, denominada 
peptideoglicano (também chamada de mureína), que está presente isoladamente ou 
em combinação com outras substâncias. 
Paredes celulares Gram+: 
Na maioria das bactérias Gram+, a parede celular consiste em muitas camadas de 
peptideoglicano, formando uma estrutura rígida e espessa. Além disso, as paredes 
celulares das bactérias Gram+ contêm ácidos teicoicos, que consistem principalmente 
em um álcool (como o glicerol ou ribitol) e fosfato. 
Paredes celulares Gram-: 
As paredes celulares das bactérias Gram- consistem em uma ou poucas camadas de 
peptideoglicano e uma membrana externa. As paredes celulares Gram- não contêm 
ácidos teicoicos. 
A membrana externa da célula Gram- consiste em LPS (lipopolissacarídeo), 
lipoproteínas e fosfolipídeos. Sua forte carga negativa é um fato importante na evasão 
da fagocitose e nas ações do sistema complemento. 
A membrana externa também fornece uma barreira contra a ação de detergentes, 
metais pesados, sais biliares, determinados corantes, antibióticos (p. ex., penicilina) e 
enzimas digestórias como a lisozima. 
 
Paredes celulares atípicas: 
Entre os procariotos, certos tipos de células não possuem paredes ou têm pouco 
material de parede. Estes incluem membros do gênero Mycoplasma. 
Os micoplasmas são as menores bactérias conhecidas que podem crescer e se 
reproduzir fora de células vivas de hospedeiros. Devido ao seu tamanho e por não 
terem paredes celulares, atravessam a maioria dos filtros bacterianos, tenso sido 
inicialmente confundidos com vírus. 
Suas membranas plasmáticas são únicas entre as bactérias por possuírem lipídeos 
denominados esteróis, os quais podem protege-las da lise (ruptura). 
Paredes celulares acidorresistentes: 
A coloração acidorresistente é utilizada na identificação de todas as bactérias do 
gênero Mycobacterium e espécies patogênicas do gênero Nocardia. Essas bactérias 
contêm alta concentração (60%) de um lipídeo céreo hidrofóbico (ácido micólico) 
em sua parede que previne a entrada dos corantes, incluindo os utilizados na 
coloração de Gram. 
Bactérias acidorresistentes podem ser coradas comcarbolfucsina, que penetra de 
forma mais eficiente nas bactérias quando aquecida. A carbolfucsina penetra na 
parede celular, liga-se ao citoplasma e resiste à remoção por lavagem com álcool-
ácido. Bactérias acidorresistentes retêm a cor vermelha da carbolfucsina, pois esta 
substância é mais solúvel no ácido micólico da parede celular do que no álcool-ácido. 
 
Estruturas internas a parede celular: 
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. 
Função: A função da membrana plasmática é servir como barreira seletiva para a 
entrada de materiais na célula e a saída de materiais da célula. Nessa função, as 
membranas plasmáticas possuem permeabilidade seletiva (muitas vezes chamada de 
semipermeabilidade). Essa expressão indica que determinadas moléculas e íons 
conseguem atravessar a membrana, mas outros são impedidos. 
Inclusões: Dentro do citoplasma das células procarióticas, há vários tipos de 
depósitos de reserva, chamados de inclusões. As células podem acumular certos 
nutrientes quando eles são abundantes e usá-los quando estão escassos no 
ambiente. 
Grânulos metacromáticos: Os grânulos metacromáticos são grandes inclusões 
que recebem seu nome pelo fato de que, algumas vezes, coram-se de vermelho com 
certos corantes azuis, como o azul de metileno. Coletivamente eles são conhecidos 
como volutina. A volutina consiste em uma reserva de fosfato inorgânico (polifosfato), 
a qual pode ser utilizada na síntese de ATP. 
Grânulos polissacarídicos: As inclusões, conhecidas como grânulos 
polissacarídicos, são caracteristicamente compostas de glicogênio e amido, e sua 
presença pode ser demonstrada quando iodo é aplicado às células. Na presença de 
iodo, os grânulos de glicogênio ficam na cor marrom-avermelhada, e os grânulos de 
amido ficam azuis. 
Inclusões lipídicas: As inclusões lipídicas aparecem em várias espécies de 
Mycobacterium, Bacillus, Azotobacter, Spirillum e outros gêneros. As inclusões 
lipídicas são reveladas pela coloração das células com corantes solúveis em gordura, 
como os corantes de Sudão. 
Grânulos de enxofre: Determinadas bactérias – por exemplo, as “bactérias 
sulfurosas”, que pertencem ao gênero Acidithiobacillus – obtêm energia pela oxidação 
de compostos que contêm e não contêm enxofre. Essas bactérias podem armazenar 
grânulos de enxofre na célula, onde eles servem como reserva de energia. 
Carboxissomos: Os carboxissomos são inclusões que contêm a enzima ribulose-
1,5-difosfato-carboxilase. As bactérias fotossintéticas que utilizam dióxido de carbono 
como sua única fonte de carbono requerem essa enzima para a fixação do dióxido de 
carbono. 
Vacúolos de gás: Cavidades ocas encontradas em muitos procariotos aquáticos, 
incluindo as cianobactérias, as bactérias fotossintéticas anoxigênicas e as 
halobactérias, são denominados vacúolos de gás. Cada vacúolo consiste em fileiras 
de várias vesículas de gás individuais, que são cilindros ocos recobertos por proteína. 
Magnetossomos: Os magnetossomos são inclusões de óxido de ferro (Fe3O4) 
circundadas por invaginações da membrana plasmática. Os magnetossomos são 
formados por várias bactérias Gram-, como Magnetospirillum magnetotacticum, e 
atuam como ímãs. As bactérias podem usar os magnetossomos para se moverem, 
para baixo, até atingirem um local de fixação aceitável. 
 
Endósporos: Quando os nutrientes essenciais se esgotam, determinadas bactérias 
Gram+, como aquelas dos gêneros Clostridium e Bacillus, formam células “dormentes” 
especializadas, chamadas, de endósporos. 
Exclusivos das bactérias, os endósporos são células desidratadas altamente duráveis, 
com paredes espessas e camadas adicionais. Eles são formados internamente á 
membrana celular bacteriana. Quando liberados no ambiente, podem sobreviver a 
temperaturas extremas, falta de água e exposição a muitas substâncias químicas, 
tóxicas e radiação. 
O processo de formação do endósporo no interior de uma célula vegetativa leva várias 
horas e é conhecido como esporulação ou esporogênese. Células vegetativas de 
bactérias que formam endósporos iniciam a esporulação quando um nutriente 
essencial, como uma fonte de carbono ou nitrogênio, torna-se escassa ou indisponível. 
Os endósporos não realizam reações metabólicas. 
O cerne altamente desidratado do endósporo contém somente DNA, pequenas 
quantidades de RNA, ribossomos, enzimas e algumas moléculas pequenas 
importantes. Esses componentes celulares são essenciais para retornar 
posteriormente o metabolismo. 
Um endósporo retorna ao seu estado vegetativo por um processo chamado de 
germinação. A germinação é desencadeada pelo calor alto, como aquele utilizado na 
produção de conservas, ou por pequenas moléculas, chamadas de germinantes. 
Então, as enzimas do endósporo rompem as camadas extras que o circundam, a água 
entra e o metabolismo recomeça. 
Como uma célula vegetativa forma um único endósporo que, após a germinação, 
permanece uma célula única, a esporulação em bactérias não é um meio de 
reprodução. 
 
Pergunta: Qual é a função geral das inclusões bacterianas? 
Sob quais condições são formados os endósporos? 
 
Fatores necessários para o crescimento: 
Os fatores necessários para o crescimento microbiano podem ser divididos em duas 
categorias principalmente: físicos incluem temperatura, pH e pressão osmótica. Os 
fatores químicos incluem fontes de carbono, nitrogênio, enxofre, fósforo, oxigênio, 
elementos-traço e fatores orgânicos de crescimento. 
Fatores físicos – Temperatura: A maioria dos microrganismos cresce bem nas 
temperaturas ideais para os seres humanos. Contudo, certas bactérias são capazes 
de crescer em extremos de temperatura que certamente impediriam a sobrevivência 
de quase todos os organismos eucarióticos. Os microrganismos são classificados em 
três grupos principais, com base na faixa de temperatura que eles preferem: 
Psicrófilos, micróbios que gostam do frio 
Mesófilos, micróbios que gostam de temperaturas moderadas. 
Termófilos, micróbios que gostam de calor. 
Cada espécie bacteriana cresce a temperaturas mínima, ótima e máxima específicas. 
A temperatura mínima de crescimento é a menor temperatura na qual a espécie pode 
crescer. A temperatura ótima de crescimento é a temperatura na qual a espécie cresce 
melhor. A temperatura máxima de crescimento é a maior temperatura na qual o 
crescimento é possível. 
 
pH: A maioria das bactérias cresce melhor em uma faixa estreita de pH próxima da 
neutralidade, entre pH 6,5 e 7,5. Poucas bactérias crescem em pH ácido abaixo de 4. 
Por essa razão, muitos alimentos, como o chucrute, os picles e muitos queijos, são 
protegidos da deterioração pelos ácidos produzidos pela fermentação bacteriana. 
Todavia, algumas bactérias, chamadas de acidófilas, são extraordinariamente 
tolerantes à acidez. 
Quando bactérias são cultivadas em laboratório, elas com frequência produzem ácidos 
que, algumas vezes, interferem com o seu próprio crescimento. Para neutralizar os 
ácidos e manter o pH apropriado, tampões químicos são incluídos no meio de cultura. 
As peptonas e os aminoácidos atuam como tampões em alguns meios, e muitos meios 
também contêm sais de fosfato. Os sais de fosfato têm a vantagem de exibir o seu 
efeito de tampão na faixa de pH de crescimento da maioria das bactérias. Também 
não são tóxicos; de fato, eles fornecem fósforo, um nutriente essencial. 
 
A maioria dos microrganismos, contudo deve ser cultivada em meio constituído quase 
que apenas de água. Por exemplo, a concentração de ágar (polissacarídeo complexo 
isolado de uma alga marinha), utilizada para solidificar os meios de cultura 
microbianos, normalmente é de aproximadamente 1,5%. 
Se concentrações bem mais altassão utilizadas, a pressão osmótica aumentada pode 
inibir o crescimento de algumas bactérias. Se a pressão osmótica é anormalmente 
baixa (o ambiente é hipotônico) – como na água destilada, por exemplo –, a água 
tende a entrar na célula, em vez de sair. Alguns microrganismos que têm uma parede 
celular relativamente frágil podem ser lisados com esse tratamento. 
Pergunta: Além de controlar a acidez, qual é a vantagem de utilizar sais de fosfato 
como tampões em meios de cultura? 
Oxigênio: Os microrganismos que utilizam o oxigênio molecular (aeróbios) 
produzem mais energia a partir dos nutrientes que os microrganismos que não utilizam 
o oxigênio (anaeróbios). Os organismos que precisam do oxigênio para viver são 
chamados de aeróbios obrigatórios. 
Os aeróbios obrigatórios estão em desvantagem, uma vez que o oxigênio é pouco 
solúvel na água de seu ambiente. Por isso, muitas das bactérias aeróbias têm 
desenvolvido, ou mantido, a capacidade de continuar a crescer na ausência do 
oxigênio. Esses organismos são chamados de anaeróbios facultativos. 
Em outras palavras, os anaeróbios facultativos podem utilizar o oxigênio quando ele 
está presente, mas são capazes de continuar a crescer utilizando a fermentação ou a 
respiração anaeróbia quando o oxigênio não está disponível. 
Os anaeróbios obrigatórios são bactérias incapazes de utilizar o oxigênio molecular 
nas reações de produção de energia. O gênero Clostridium, o qual contêm espécies 
que causam o tétano e o botulismo, é o exemplo mais conhecido. 
 
 
 
Biofilmes: Na natureza, os microrganismos raramente vivem em colônias isoladas de 
uma única espécie, como vemos nas placas de cultura no laboratório. Eles 
normalmente vivem em comunidades chamadas de biofilmes, os quais são uma 
camada fina e viscosa envolvendo bactérias que se aderem a uma superfície. Porém, 
o biofilme não é somente uma camada limosa bacteriana, mas sim um sistema 
biológico; as bactérias são organizadas em uma comunidade funcional coordenada. 
Na comunidade de um biofilme, as bactérias são capazes de compartilhar nutrientes e 
são protegidas de fatores danosos do ambiente, como a dessecação, os antibióticos e 
o sistema imune corporal. A íntima proximidade dos micróbios dentro de um biofilme 
também pode apresentar a vantagem de facilitar a transferência de informação 
genética (plasmídeos), por exemplo, por conjugação. 
Pergunta: Identifique uma razão pela qual os patógenos encontram uma vantagem 
em formar biofilmes. 
Por quê a prevenção da formação de biofilmes é importante em um ambiente de 
cuidados da saúde? 
 
Meio de cultura: O material nutriente preparado para o crescimento de 
microrganismos em laboratório é chamado de meio de cultura. Algumas bactérias 
podem crescer bem em qualquer meio de cultura; outras requerem meios especiais, e 
ainda não podem crescer em qualquer dos meios não vivos até agora desenvolvidos. 
Os microrganismos que são introduzidos em um meio de cultura para dar início ao 
crescimento são chamados de inóculo. Os micróbios que crescem e se multiplicam no 
interior ou sobre um meio de cultura são chamados de cultura. 
Quais critérios um meio de cultura deve preencher? 
Primeiro, ele deve conter os nutrientes adequados para o microrganismo específico 
que queremos cultivar. Deve conter também uma quantidade de água suficiente, pH 
apropriado e um nível conveniente de oxigênio, ou talvez nenhum. O meio deve ser 
estéril, ou seja, não deve conter microrganismos vivos. Dessa forma, a cultura conterá 
apenas os microrganismos (e sua descendência) que foram introduzidos. Por fim, a 
cultura em crescimento deve ser incubada em temperatura apropriada. 
A maioria dos meios de cultura que estão comercialmente disponíveis, tem 
componentes pré-misturados e requer somente a adição de água e a esterilização. 
Quando se deseja o crescimento das bactérias em meio sólido, um agente 
solidificante, como o ágar, é adicionado ao meio. O ágar, polissacarídeo complexo 
derivado de uma alga marinha, tem sido muito utilizado como espessante em 
alimentos, como gelatina e sorvetes. 
O ágar tem algumas propriedades muito importantes que o tornam valioso em 
microbiologia, nunca tendo sido encontrado um substituto satisfatório. Poucos 
microrganismos podem degradar o ágar, o que permite que ele permaneça sólido. 
Os meios com ágar geralmente são contidos em tubos de ensaio ou placas de Petri. 
Meio quimicamente definido: Um meio quimicamente definido é aquele cuja 
composição exata é conhecida. 
Os organismos que requerem muitos fatores de crescimento são descritos como 
fastidiosos. 
Meio complexo: Os meios quimicamente definidos geralmente são reservados para 
trabalhos experimentais em laboratório ou para o crescimento de bactérias 
autotróficas. 
 
Meios e métodos para o crescimento anaeróbio: Como os microrganismos 
anaeróbios podem ser destruídos pela exposição ao oxigênio, meios especiais, 
chamados de meios redutores, devem ser utilizados. Esses meios contêm 
ingredientes, como o tioglicolato de sódio, que se combinam quimicamente com o 
oxigênio dissolvido e o eliminam do meio de cultura. 
Técnicas especiais de cultura: muitas bactérias nunca foram cultivadas com 
sucesso em meios artificiais de laboratório. Mycobacterium leprae, o bacilo da 
hanseníase, hoje geralmente é multiplicado em tatus, pois eles têm uma temperatura 
corporal relativamente baixa, que atende às necessidades do microrganismo. Com 
poucas exceções, as bactérias intracelulares obrigatórias, como riquétsias e clamídias, 
não crescem em meios artificiais. Como os vírus, elas apenas podem se reproduzir em 
célula hospedeira viva. 
 
Níveis de Biossegurança: 
Alguns microrganismos, como o vírus Ebola, são tão perigosos que só podem ser 
manipulados sob sistemas complexos de contenção, chamados de biossegurança de 
nível 4 (BSL-4), de biosafety level 4). Os laboratórios de nível 4 são popularmente 
conhecidos como “zonas quentes”, e há somente alguns desses laboratórios nos 
Estados Unidos. O laboratório é um ambiente selado dentro de uma construção maior 
e tem uma atmosfera com pressão negativa, de modo que aerossóis contendo 
patógenos não podem escapar. As entradas e saídas de ar são filtradas com filtros de 
ar particulado de alta eficiência; o ar de saída é duplamente filtrado. Todos os 
materiais residuais que saem do laboratório são desinfetados. A equipe veste “roupas 
espaciais”, que são conectadas a um suprimento de ar. 
Organismos menos perigosos são manuseados em níveis de biossegurança menores. 
Por exemplo, um laboratório de aula de microbiologia básica pode ser BSL-1. Os 
organismos que apresentam risco moderado de infecção podem ser manuseados em 
BSL-2, ou seja, em bancadas abertas de laboratório com luvas apropriadas, avental de 
laboratório e, se necessário, proteção para o rosto e os olhos. Os laboratórios BSL-3 
são destinados aos patógenos de ar altamente infecciosos, como o agente de 
tuberculose. Gabinetes de segurança biológica com aparência similar a de uma 
câmara anaeróbia, são utilizados. O laboratório em si deve ter uma pressão negativa e 
ser equipado com filtros de ar para evitar a liberação do patógeno. 
 
Meios de cultivo seletivo e diferencial: Os meios seletivos são elaborados para 
impedir o crescimento de bactérias indesejadas e favorecer o crescimento dos 
microrganismos de interesse. 
Os meios diferenciais facilitam a diferenciação das colônias de um microrganismo 
desejado em relação a outras colônias crescendo na mesma placa. O ágar-sangue 
(que contém hemácias) é um meio utilizado com frequência pelos microbiologistas 
para identificar espécies bacterianas que destroem hemácias. 
 
Algumas vezes, as características seletivas e diferenciais são combinadas no mesmo 
meio. 
Exemplo: Imagine que queiramos isolar a bactéria Staphylococcus aureus, 
encontrada comumente nas fossas nasais. Esse organismo é tolerante a altas 
concentraçõesde cloreto de sódio; ele também pode fermentar o carboidrato manitol 
para formar ácido. O ágar hipertônico manitol contém 7,5% de cloreto de sódio, o que 
impede o crescimento de organismos competidores e, portanto, seleciona (favorece o 
crescimento de) S. aureus. Esse meio hipertônico contém um indicador de pH que 
altera a sua cor se o manitol do meio é fermentado a ácido; as colônias de S. aureus 
que fermentam o manitol são, então, diferenciadas das colônias de bactérias que não 
fermentam o manitol. As bactérias que crescem em concentração elevada de sal e 
fermentam o manitol a ácido podem ser facilmente identificadas pela mudança de 
coloração. 
Meios de enriquecimento: Como as bactérias em pequeno número podem ser 
perdidas, em particular se outras bactérias estiverem presentes em maior número, 
algumas vezes é necessário utilizar uma cultura de enriquecimento. Com frequência, 
essa metodologia é empregada com amostras de solo ou fezes. O meio (meio 
enriquecido) para enriquecer uma cultura geralmente é líquido e fornece nutrientes e 
condições ambientais que favorecem o crescimento de um microrganismo específico, 
e não de outros. Nesse sentido, também é um meio seletivo, mas elaborado para 
amplificar até níveis detectáveis um número muito pequeno do microrganismo de 
interesse. 
 
 
 
Obtenção de culturas puras: 
As bactérias devem ser distribuídas de maneira suficientemente ampla na placa para 
que as colônias possam ser visivelmente separadas umas das outras. 
A maioria dos trabalhos de microbiologia requer culturas puras ou clones da bactéria. 
O método de isolamento mais comumente utilizado para a obtenção de culturas puras 
é o método do esgotamento em placa. Uma alça de inoculação estéril é mergulhada 
dentro de uma cultura mista, que contém mais de um tipo de microrganismo, e é 
semeada em estrias na superfície de um meio nutritivo. Ao longo da estria, as 
bactérias são depositadas quando a alça entra em contato com o meio. As últimas 
células a serem depositadas pela alça são afastadas o suficiente para crescer em 
colônias isoladas. Essas colônias podem ser coletadas com uma alça de inoculação e 
transferidas para um tubo de ensaio contendo meio nutritivo para a obtenção de uma 
cultura pura contendo um tipo de bactéria. 
O método do esgotamento em placa funciona bem quando o organismo a ser isolado 
está presente em grande número em relação á população total. Contudo, quando o 
microrganismo a ser isolado está presente em um número muito pequeno, sua 
quantidade pode ser aumentada por enriquecimento seletivo antes do isolamento pelo 
método do esgotamento em placa. 
Pergunta: Uma colônia formada por esgotamento em placa é sempre derivada de 
uma única bactéria? Por que sim ou por que não? 
 
Divisão bacteriana: o crescimento bacteriano se refere ao aumento do número 
de bactérias, e não a um aumento no tamanho das células individuais. As 
bactérias normalmente se reproduzem por fissão binária.
. 
 
Tempo de geração: Para o cálculo do tempo de geração das bactérias, 
consideraremos somente a reprodução por fissão binária, que é o método mais 
comum. A divisão de uma célula produz duas células, a divisão dessas duas células 
produz quatro células, e assim por diante. Quando o número de células em cada 
geração é expresso na potência 2, o expoente reflete o número de duplicações 
(gerações) que ocorreram. 
O tempo necessário para uma célula se dividir (e a sua população dobrar) é chamado 
de tempo de geração. A maioria das bactérias tem um tempo de geração de 1 a 3 
horas; outras requerem mais de 24 horas por geração. 
 
Pergunta: Se uma bactéria se reproduz a cada 30 minutos, qual o número de 
bactérias em duas horas? 
Fases de crescimento: 
Quando algumas bactérias são inoculadas em um meio líquido de crescimento e a 
população é contada em intervalos regulares, é possível representar graficamente a 
curva de crescimento bacteriano. Há quatro fases básicas de crescimento: a fase 
lag, a fase log, a fase estacionária e a fase de morte celular. 
 
A fase lag: Durante certo tempo, o número de células muda pouco, pois elas não se 
reproduzem imediatamente em um novo meio. Esse período de pouca ou nenhuma 
divisão é chamado de fase lag, podendo durar de uma hora a vários dias. Durante 
esse tempo, contudo as células não estão dormentes. 
A fase log: Por fim, as células começam a se dividir e entram em um período de 
crescimento, ou aumento logarítmico, chamado de fase log, ou fase de crescimento 
exponencial. A reprodução celular é mais ativa durante esse período, e o tempo de 
geração (intervalo durante o qual a população dobra) atinge um mínimo constante. 
Como o tempo de geração é constante, uma representação logarítmica do 
crescimento durante a fase log gera uma linha reta. 
A fase estacionária: Eventualmente, a velocidade de reprodução diminui, 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 sempre clara. O 
esgotamento dos nutrientes, o acúmulo de resíduos e mudanças no pH danosas às 
células podem ser os motivos. 
A fase de morte celular: O número de mortes eventualmente excede o número de 
novas células, e a população entra em uma fase de morte, ou fase de declínio 
logarítmico. Essa fase continua até que a população tenha diminuído para uma 
pequena fração do número de células da fase anterior ou até que a população morra 
totalmente.