CADERNO - Bacteriologia III

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MIP00072 
 
Carga Horária: 80 horas. 
Segundas e Terças-feiras, das 14 às 16 horas 
 
 
 
 
BACTERIOLOGIA III 
Walter Lilenbaum 
Bruno de Araújo Penna 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
06/04 Aula Prática 
11/05 Prova Teórica I 
23/06 Prova Teórica II 
29/06 Prova Prática 
 
 
 
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09 de Março de 2015 – Walter Lilenbaum. 
 
TAXONOMIA BACTERIANA 
 
 Taxonomia é a classificação e a identificação de bactérias pré-existentes ou 
novas, usando-se como critério, provas fenotípicas e genotípicas. A uniformização da 
nomenclatura tornou-se necessária a partir de necessidades comerciais impostas pelo 
mercantilismo no século XVIII. Carl Von Linné (Lineu) utilizou o latim para nomear 
cientificamente a história natural, pois latim é a língua dos sábios. 
 
 
BACTÉRIAS 
 
 São seres unicelulares, procarióticos, de reprodução sexuada e que pode 
assumir formas esféricas, bastonetes ou espiralada. 
 
 Em 1683, Lewwenhoek observou o que viriam a ser os protozoários, seres que 
se moviam microscopicamente e que, por possuir vida, foram denominados 
animáculos. No século XIX a microbiologia moderna se iniciou com Pasteur e Koch, que 
descobriram leveduras da fermentação do vinho e bactérias do campo, 
respectivamente. Ambos comprovaram que bactérias são agentes de doenças, e estas 
até então tinham suas explicações baseadas em religião ou cultura. 
 
♦ Bactérias são seres que viveram sozinhas na Terra por mais de 2 bilhões de ano, 
e iniciaram a fotossíntese, podendo assim gerar oxigênio para ser consumido 
pelas posteriores formas de vida que se desenvolveram. 
 
♦ Produzem maior quantidade de oxigênio e de nitrogênio fixado na atmosfera. O 
nitrogênio é fonte de aminoácidos ou de proteína, porém somente as bactérias 
de raízes de plantas são capazes de utilizar esse nitrogênio e transformá-lo em 
nitrato e nitrito para serem usados no ciclo orgânico por outros seres. 
 
♦ Existem em qualquer ambiente, e até mesmo bactérias levadas por ação 
humano a superfície da Lua sobreviveram por cerca de 2 anos. 
 
♦ Bactérias congeladas por 3 milhões de anos puderam ser reativadas. 
 
♦ Adultos humanos possuem cerca de 1 trilhão de bactérias somente na 
superfície de sua pele. No sistema digestivo são cerca de 100 trilhões de micro-
organismos. Ao todo, há no corpo humano 100 quatrilhões deles, 
contabilizando 10 vezes mais do que o número de células. 
 
♦ Apenas 1% das bactérias conhecidas se desenvolve bem em culturas. 
 
 
 
 
 
 
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SISTEMÁTICA 
 
 Inventaria e descreve a biodiversidade. A taxonomia dá nomes e encaixa o 
organismo em Reino, Filo, Classe, Ordem, Família, Gênero e Espécie. A Filogenia estuda 
as relações evolutivas entre os organismos, relacionando seus graus de proximidade, 
por exemplo. A classificação soma métodos fenotípicos e genotípicos. 
 
 Archaea é um reino recém- separado do Reino Das Bactérias. Formado por 
organismos procariotas, geralmente quimiotróficos, muitos dos quais sobrevivem em 
lugares extremos (extremófilo) como fontes de água quente, lagos ou mares muito 
salinos, pântanos (onde produzem metano) e ambientes ricos em gás sulfídrico e com 
altas temperaturas. 
 
 
 
 
MÉTODOS FENOTÍPICOS DE CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS 
 
 As provas fenotípicas são mais baratas, mais rápidas, possuem certa 
confiabilidade, mas não são 100% precisas. As classificações fenotípicas incluem a 
morfologia da bactéria, as propriedades tintoriais, culturais e bioquímicas, presença de 
certas enzimas extracelulares e a identificação sorológica. 
 
1. Morfologia bacteriana: as bactérias possuem certas formas características, 
podendo ser COCOS (forma de esfera - Staphylococcus), BACILOS ou bastonetes 
(forma de bastonete – Bacillus, agente do Cólera), ESPIROQUETAS (formato de 
espiral – Leptospira) ou VIBRIÃO (formato de vírgula – gênero Vibrio). 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Procariota
http://pt.wikipedia.org/wiki/Quimiotr%C3%B3fico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Extrem%C3%B3filo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fonte
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua
http://pt.wikipedia.org/wiki/P%C3%A2ntano
http://pt.wikipedia.org/wiki/Metano
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sulfeto_de_hidrog%C3%AAnio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Temperatura
 
 
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2. Propriedades tintoriais: as bactérias apresentam certas propriedades em sua 
parede celular que as fazem reagir diferentemente a vários corantes usados em 
bacteriologia. O método mais usado para a coloração de bactérias atualmente 
é o método de gram. Podem ser GRAM-POSITIVAS (possuem camada externa 
de peptideoglicanos – não é celulose, embora seja similar – que “encapsula” a 
bactéria e mantém o corante, corando-se de roxo), GRAM-NEGATIVAS (camada 
externa formada de lipopolissacarídeo, que descora com o álcool e ficam 
róseas por não”segurar” o corante. Há fina camada de peptideoglicanos), 
BACILOS ÁLCOOL ÁCIDO RESISTENTES – BAAR (micobactérias, como as agentes 
da tuberculose humana e bovina, que possuem parede celular espessa e 
resistente que não se descora pelo álcool acido. O exame que as detecta é a 
“pesquisa de BAAR”) e NÃO SE CORAM PELO GRAM (pois não possuem parede 
celular, como as micoplasmas). 
 
3. Exigências nutricionais: é a exigência de uma bactéria em relação ao meio de 
cultura necessário para o seu crescimento in vitro, ou seja, o que ela precisa 
para viver. Podem ser classificadas em: 
 
AUTOTRÓFICAS: usam fontes inorgânicas para gerar moléculas orgânicas. São 
elas: fotoautotróficas (fazem fotossíntese e sua fonte nutricional é a luz), 
cianobactérias, sulfobactérias e quimioautotróficas (enxofre é fonte 
nutricional). 
 
HETEROTRÓFICAS: minoria importante para a clínica veterinária, utilizam 
moléculas orgânicas diretamente, precisando de nutrientes de outro ser vivo 
para se alimentar, estando ele morto (são bactérias saprofágicas) ou vivo 
(sendo parasitos). 
 
4. Tipagem enzimática: estudo das enzimas do metabolismo e outras substâncias 
bioquímicas que a bactéria possui e utiliza. São testes bioquímicos que definem 
o tipo de metabolismo das bactérias. Por exemplo, se a bactéria utiliza lactose, 
tem lactase e, portanto, o gene que a produz. Podem ser estudadas: 
 
ENZIMAS RESPIRATÓRIAS: pesquisa de catalase, pesquisa de oxidase, 
metabolismo glicídico (usando carboidratos: glicose, manitol, manose) e 
hidrólise de hidratos de carbono até formar ácido e alterar o pH do meio e 
gerar gases. 
 
METABOLISMO PROTEICO: hidrólise de gelatina, produção de indol e uso de 
ureia (amônia liberada na urina é tóxica e fede, e ureia e bactérias da 
microbiota são liberadas também na urina. Essas bactérias usam a ureia, 
produzem amônia volátil e o uso de gelo em mictórios reduz o metabolismo 
bacteriano e inibe a produção de amônia). 
 
METABOLISMO LIPÍDICO: pesquisa de lípase e lecitinase. 
 
 
 
 
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5. Enzimas extracelulares e toxinas: é a pesquisa pela liberação de exotoxinas 
pelas bactérias e os fatores extracelulares dela (enzimas que os micro-
organismos produzem e enviam para fora do organismo). Normalmente essas 
enzimas são um mecanismo de agressão bacteriano ao hospedeiro. 
 
COAGULASE: Staphylococcus produz e libera essa enzima que na presença de 
plasma desencadeia mecanismos de coagulação do soro. Gera acne, 
furúnculos, abscessos e no teste de coagulase o plasma é coletado. 
 
ENZIMAS HEMOLÍTICAS: Streptococcus produz e libera hemolisina, gerando lise 
de hemática. O teste/pesquisa dessas enzimas caracteriza as espécies desse 
gênero. 
 
 
6. Identificação sorológica/Sorotipagem: uma prova usada em estágios mais 
avançados da identificação de uma bactéria, feita quando as bactérias são 
difíceis de identificar, visa distinguir biótipos e sorotipos. Biótipos são sub-
populações de bactérias, mas que por algum motivo possuem uma 
característica bioquímica diferente; já sorotipos são sub-populações 
bacterianas que estimulam de modo diferente o sistema imune do hospedeiro 
(por possuírem antígenos de superfície modificados). A sorotipagem dá 
entendimento de qual é a doençados indivíduos, principalmente quando há 
sorotipos de aspecto epidemiológico, por exemplo. 
 
MICRO-ORGANISMOS INERTES A PROVAS BIOQUÍMICAS: bactérias com poucas 
enzimas, que não reagem nos outros testes. 
 
MICRO-ORGANISMOS DE CULTIVO DIFÍCIL: crescem mal nos meio de cultura. 
 
MICRO-ORGANISMOS ASSOCIADOS A SÍNDROMES ESPECÍFICAS: E. coli, 
virulenta, sepa associada a coliformes. 
 
FINS EPIDEMIOLÓGICOS: Leptospira interrogans. 
 
7. Outros testes fenotípicos: menos usados, envolvem: 
 
BIOTIPAGEM: o que diferencia e caracteriza cada bactéria quando elas são 
muito parecidas. 
 
PADRÕES DE SUSCEPTIBILIDADE ÀS DROGAS: quando duas espécies são muito 
parecidas em parâmetros bioquímicos, esse método usa a novobiocina para 
determinar cada uma. 
 
FAGOTIPAGEM: o fago, ou bacteriófago (vírus que infecta bactérias), é usado 
para determinar a bactéria após contato e possível lise. 
 
ANÁLISE DE CONSTITUINTES DE PAREDE PELA CROMATOGRAFIA 
 
 
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MÉTODOS GENOTÍPICOS DE CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS 
 
 As provas genotípicas são os métodos de biologia molecular aplicados a 
bacteriologia. Pode-se analisar uma bactéria quanto ao peso molecular de seu DNA e o 
seu ponto de congelamento, o índice C-D e a homologia do DNA da bactéria analisada. 
São métodos utilizados principalmente na pesquisa científica, pois são métodos 
custosos atualmente, mas conferem 100% de veracidade na resposta. Os métodos 
fenotípicos, por outro lado, são sujeitos a resultados falsos, pois o gene pode não se 
expressar mas ainda assim estar presente e esperando a oportunidade de se ativar. 
Logo, um resultado negativo não garante que o material genético está ausente e um 
resultado positivo pode estar errado pois há varias vias bioquímicas alternativas àquela 
que resulta determinado produto final. 
 
1. Tamanho do DNA: avalia o peso molecular/tamanho do genoma (medido em 
kilodaltons ou números de pares de base) após extração para confirmar o 
gênero da bactéria. 
 
2. Índice citosina-guanina (C+G): avalia as bases nitrogenadas que compõem o 
DNA, m percentuais. Há tabelas que classificam o gênero da bactéria de acordo 
com o índice C-G. Quebra-se o DNA, e se extrai suas bases citosina-guanina. Por 
exemplo, um DNA apresentando 63% de C-G (ou seja, esse DNA possui 37% de 
A-T). Essa porcentagem pode ser igual em diferentes espécies, mas isso não 
significa que o DNA seja igual, visto que a ordem desses pares de base pode ser 
diferente. 
 
3. Hibridização ou Homologia de DNA: no caso do tamanho do DNA e do índica 
C+G forem iguais entre as espécies, avalia-se a localização das bases (o que 
codifica genes distintos de acordo com o arranjo). A hibridização de DNA avalia 
se elas irão se alinhar – o processo envolve aumento de temperatura, que abre 
a dupla fita de DNA. Então diminui-se a temperatura para analisar se há 
estabilidade nos híbridos de DNA formados (junção das duas fitas de DNA de 
duas espécies diferentes). Quanto mais estável a molécula for, maior é o grau 
de homologia entre as duas fitas (homólogas, e não idênticas, pois as fitas se 
pareiam). Avalia-se o percentual de pares de bases que acoplaram, e, se foram 
100%, a espécie é a mesma. A homologia de DNA testa o quanto o DNA da 
bactéria estudada é homologa de outra bactéria. Pode ser feito usando-se o 
DNA total, ou somente um trecho do DNA. Separa-se a dupla fita de ambas as 
bactérias e após suas fitas parearem, observa-se o nível de homologenidade 
das bases das fitas. Já com somente um trecho do DNA, o esquema é o mesmo, 
sendo que ao invés de se usar o DNA inteiro da bactéria estudada, se usa uma 
sonda (um trecho de seu DNA marcado). Se essa sonda parear com uma fita de 
outra bactéria, então esse DNA é da espécie testada. Se não parear, ou não é a 
bactéria testada ou pode se tratar de uma nova bactéria. 
 
4. Sondas moleculares – 50-100 pares de base (pb): região do genoma é variável 
e possui determinada composição somente em uma espécie, sendo específica a 
ela. A sonda é jogada no DNA extraído e vê-se homologia. 
 
 
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5. Sequenciamento de DNA: sequencia uma parte do DNA que é variável ao invés 
do genoma inteiro, e cria-se um banco de dados. Mostra as variações sutis de 
uma determinada espécie, como é feito no caso da Leptospira. 
 
6. Ribotipagem RNAr 165: sequenciamento do RNAribossomal, que é estável e 
invariável. O 165 determina com certeza a espécie ou o gênero da bactéria. 
 
7. Análise Plasmidial: envolve todos os processos listados acima, e utiliza no 
Plasmídeo. É pouco estudado, mas importante nos estudos de resistência 
bacteriana. A maioria das bactérias trocam plasmídeos e por isso a análise 
plasmidial não é uma categoria estável de taxonomia. 
 
X. Ponto de congelamento: avaliação do ponto de quebra da dupla fita (ponto em 
que ela abre). Dependendo da composição química desse DNA, ele possuirá uma 
diferente resistência ao frio. 
 
 
PCR – POLYMERASE CHAIN REACTION 
 
 Amplifica determinado pedaço do DNA, que é selecionado a partir de seus 
prímers para dermacar o tamanho a ser aumentado e resultar em várias cópias. 
Aumenta a temperatura, abre a dupla fita, diminui a temperatura, adiciona a Polimera, 
prímers, exons e bases, as duplas fitas se multiplicam, aumenta-se o número de cópias 
de determinado pedaço de DNA e, refazendo o processo, resulta em milhares de 
moléculas formadas a partir de uma molécula de DNA. 
 
 “Ocorrendo a fragmentação das moléculas de DNA, com o uso das enzimas de 
restrição, e o seu reconhecimento pela técnica de eletroforese em gel, o próximo passo é 
multiplicar (clonar) o fragmento obtido e submetê-los à tecnologia do DNA recombinante. A 
técnica de multiplicação da fita de DNA é chamada de PCR (reação em cadeia da polimerase). 
Essa técnica é usada em tubos de ensaio contendo o DNA e mais alguns compostos 
necessários, como prímers (DNAs iniciadores) e a enzima DNA polimerase (enzima que faz a 
replicação do DNA). Os prímers são fitas de DNA, com mais ou menos 20 bases (A, T, C, G) 
complementares, isto é se ligam por complementaridade ao início da sequência de DNA que se 
quer multiplicar. Quando uma molécula de DNA vai ser multiplicada deve-se separar a dupla 
fita, formando assim duas fitas diferentes mas complementares entre si. Cada fita servirá de 
molde para a duplicação, por isso, precisamos de dois tipos de prímers diferentes. 
 
1. Obtém-se uma amostra mínima de DNA de uma célula. 
2. A amostra de DNA, a enzima que faz a replicação (DNA polimerase), os nucleotídeos 
de DNA e os prímers complementares a sequência de DNA são colocados em um tubo 
de ensaio. 
3. Coloca-se o tubo de ensaio em uma máquina de PCR (máquina que aumenta e diminui 
a temperatura de acordo com um programa). Os passos seguintes, de aquecimento e 
resfriamento, acontecem dentro da máquina controlados pelo programa. 
4. Aquece-se o tubo a 94ºC para desnaturar (separar a dupla fita) o DNA. 
5. Cada fita simples do DNA que foi desnaturado serve de molde para a síntese de novas 
cadeias complementares. Para isso resfria-se a 54ºC onde os prímers se anelam ao 
início das duas fitas simples, servindo de iniciadores para a enzima polimerase. 
 
 
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6. Aquece-se novamente o tubo a 72ºC (temperatura ideal de funcionamento da DNA 
polimerase) para a duplicação da fita. A DNA polimerase inicia, após o final do prímer, 
a colocar os nucleotídeos livres na fita de DNA ligando-os por complementaridade, 
formando assim uma nova fita dupla.” 
 
 
 
 
EXEMPLOS DE GRUPOS BACTERIANOS: 
♦ Cocos gram positivos: Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae 
♦ Bacilos gram negativos: Escherichia coli, Proteus mirabillis, Pseudomonas 
aeruginosa 
♦ Espiroquetas: Leptospira interrogans, Treponema pallidum (agente da sífilis, 
não acomete animais) 
♦ Micobactérias: Mycobacterium bovis (agente da tuberculose) 
♦ Bactérias que não se coram pelo método de gram: Micoplasma agalactiae. 
Essas bactérias não se coram pelo método de gram, pois não possuem parece 
celular. As espiroquetas tambémnão se coram por este método apesar de 
possuírem parede celular. 
 
 
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10 de Março de 2015 – Bruno Penna. 
 
CITOLOGIA BACTERIANA 
 
 A célula bacteriana possui várias diferenças em relação à célula animal. Não 
possui núcleo, ou seja, seu material genético encontra-se solto no citoplasma, junto 
aos ribossomos, suas únicas organelas. Seu genoma é composto apenas por um 
cromossomo (com exceção de algumas bactérias que possuem dois), e é este 
cromossomo que possui todas as informações necessárias a vida da bactéria. Esta 
célula, de tamanho reduzido, variando entre 0,2 e 10 micrometros, apresenta 
capacidade reprodutiva, através de mitose. Geralmente sua morfologia é 
monomórfica, ou seja, não mudam com o passar das gerações mas algumas mutações 
podem alterar sua forma temporariamente ou definitivamente. Algumas, como 
micoplasmas, são pleomórficas. 
 
 
ESTRUTURAS DA CÉLULA BACTERIANA 
 
♦ Procarionte 
Material genético livre no citoplasma, na região central denominada 
“nucleóide”. 
 
 
♦ Parede celular 
Estrutura externa a membrana plasmática. Confere rigidez e forma a bactéria, 
protege contra lise osmótica (mantendo a pressão interna entre 15 e 20 atm) e 
serve de suporte aos agentes somáticos bacterianos (flagelos, importantes para 
bactérias gram-negativas; fímbrias e proteínas de superfície). A célula 
bacteriana é um meio muito concentrado, principalmente por proteínas, e 
assim tem tendência a absorver muita água e poder gerar sua lise. Alguns tipos 
diferentes de parede celular geram doenças diferentes. 
 
A parede celular possui diversidade entre bactérias gram-positivas ou gram-
negativas, micobacterias (BAAR) e micoplasma e ureaplasma, que são bactérias 
que não se coram pelo método de GRAM e domínio archeae (não costumam 
ser patogênicas). 
 
Composta de peptideoglicano (ou mureína), dissacarídeo que é a junção de três 
compostos: N-acetilglicosamina (NAG), ácido n-acetilmurâmico (NAM) e 
pentapeptídeo precursor (ligado covalentemente ao NAM). A cadeia lateral é 
de composição diferente entre bactérias gram-positivas e gram-negativas. Os 
antibióticos β-lactâmicos agem sobre o peptídeoglicano de forma a impedir sua 
síntese. 
 
BIOSSÍNTESE DO PEPTÍDEO: construção dos precursores no interior da célula, 
para serem exteriorizados. Para que haja o transporte, há composto que se liga 
a fração básica do peptídeo e a parede celular. No meio extracelular há a 
 
 
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montagem do peptideoglicano por ação enzimática e os precursores são 
ligados em uma linha via transglicolidação (ligação do NAM e do NAG) e via 
transpeptidação (ligação das cadeias laterais, que pode ocorrer diretamente ou 
através de uma nova cadeia). Se as bactérias são gram-negativas, as cadeias 
laterais são ligadas diretamente (4º com 5º aminoácido) e há uma camada fina 
de peptideoglicanos com membrana externa de composição diferente. Entre 
essas membranas há o Espaço Periplasmático, onde há enzimas – lípases, 
proteases, etc. – que auxiliam na digestão bacteriana, inibição da ação de 
fármacos, entre outras atividades. Se as bactérias são gram-positivas há uma 
nova cadeia entre uma cadeia e outra, havendo maior proximidade e tamanho 
das cadeias e a parede de peptideoglicanos é mais espessa. 
 
 
Resumo da Biossíntese: 
 
1º - formação da parede celular 
 
2º - ligação dos glicosídeos por 
transglicosidases 
 
3º - ligação dos peptídeos pelas 
transpeptidases 
 
 
 
 
A parede bacteriana está sempre em formação para se dividir em dado 
momento. A bactéria visa obter energia o suficiente para se dividir em duas. 
Outras enzimas medeiam a sua divisão/quebra de parede celular, e elas são as 
autolisinas. Estas enzimas quebram ligações entre NAM e NAG para inserir 
novas frações básicas que estão sendo produzidas no interior da bactéria. Esses 
produtos são inseridos na membrana, que aumenta até que se divida. 
 
A Parede Celular de bactérias gram-positivas possui camada espessa de 
peptideoglicanos sobrepostos devido a cadeia de peptídeos que ligam as 
laterais. Logo, a espessura resulta em maior rigidez de membrana celular. São 
bactérias sensíveis a penincilina. A Parede Celular de bactérias gram-negativas 
possui fina camada de peptideoglicanos e membrana externa de composição 
parecida com a normal, porém com particularidades: LPS (lipopolissacarídeo, 
composto de lipídeo e sacarídeo, possui o antígeno 0 “zero” e função de 
adesão e de endotoxina, ou seja, toxina da parte estrutural da célula, liberada 
após morte da bactéria) e ESPAÇO PERIPLASMÁTICO (local de armazenamento 
de metabolismo). 
 
COLORAÇÕES: na GRAM, o corante cristal violeta é adicionado e se liga 
igualmente as duas. Adiciona-se então lugol, outro corante que cria ligação 
estável entre o cristal violeta e o peptideoglicano das bactérias gram-positivas. 
Ele fixa pouco nas gram-negativas pois sua camada de peptideoglicanos é fina e 
 
 
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ainda há uma membrana externa sobre. Álcool é adicionado, lavando o cristal 
violeta, principalmente das bactérias gram-negativas (que não formam 
complexo estável). O contra corante é adicionado, e as bactérias gram-
negativas perdem a coloração. Um contra corante – fucsina – é adicionado e 
deixa as bactérias gram-negativas rosas. 
 
 
COMPONENTES DA PAREDE CELULAR DE BACTÉRIAS GRAM-NEGATIVAS: 
 
Fina camada de proteoglicanos 
Membrana externa exclusiva das bactérias gram-negativas ancorada a 
proteoglicanos pelas lipoproteínas: barreira, defesa contra antibióticos, enzimas de 
células de defesa. 
 Camada Interna fosfolipídica 
 Camada Externa: lipídio A (porção mais interna e tóxica, endotoxina), região 
central polissacarídica com açucares exclusivos da bactéria e região externa de 
polissacarídeo (antígeno 0, antígeno de superfície que confere especificidade). Logo, a 
camada externa é lipopolissacarídeo. 
 Porinas: permitem passagem de compostos hidrofílicos de baixo peso 
molecular 
 OMPs: transporte de solutos, receptores de Pili (podem interagir e agregar 
bactérias formando colônias) e Fagos. 
Espaço Periplasmático: armazena enzimas hidrolíticas (para obtenção de 
aminoácidos), β-lactamases (medeiam a resistência a antibióticos) e proteínas 
transportadoras. Está entre o peptideoglicano e a membrana plasmática da bactéria. 
Lipoproteína: estabiliza e fixa a membrana externa. 
 
 
 
 
COMPONENTES DA PAREDE CELULAR DE BACTÉRIAS GRAM-POSITIVAS: 
 
Espessa camada de proteoglicanos (três aminoácidos e dois açucares) 
Ácidos teicóicos e lipoteicóicos (LTA): auxiliam no transporte de íons, estabilização a 
parede, controlam autolisinas para parar divisão celular, são fatores de virulência 
quando funcionam como adesinas, são receptores de bacteriófagos, são endotoxinas 
menos potentes e armazenam fósforo. O LTA tem porção livre ancorada na membrana 
celular 
Proteínas: MSCRAMMs, nos estafilococos. Função de adesinas e proteína de 
superfície que medeia ligação. 
 
 
 
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COMPONENTES DA PAREDE CELULAR DE BACTÉRIAS BAAR (agente da Tuberculose): 
 
Espessa camada lipídica externa: é fator de virulência, dá resistência a bactéria e 
aumenta sua patogenia. Possui ácidos micólicos (lipídico) na parte externa da parede 
celular, e eles não permitem que o método de gram core os peptideoglicanos abaixo. 
O tratamento com álcool ácido é um contra corante roxo. 
Arabinogalactâmico 
Peptideoglicano 
Membrana Plasmática 
 
 
 
 
COMPONENTES DA PAREDE CELULAR DE MYCOPLASMAS E UREAPLASMA: 
 
Não possuem parede celular, e a membrana citoplasmática é a estrutura externa 
com lipídeos denominados ESTERÓIS. 
Paredes celulares atípicas podem ser pelomórficas (não formam paredes típicas), 
com esteróis ou aeróbias/anaeróbias. 
 
 
♦ Membrana Citoplasmática 
 
Composta fluida dupla de fosfolipídeos e proteínas, normalmente sem esteróis 
(exceto em mycoplasmas e ureaplasmas). É uma bicamada fosfolipídica externa 
ao citoplasma e interna a parede celular. Possui proteínas periféricas ou 
integrais inseridas. Modelo mosaico fluido. Possuicátions com magnésio (Mg) 
ou Cálcio (Ca). 
 
Suas funções são: transporte de solutos selecionando moléculas, processo 
mediado pelas proteínas de transporte (uniporte: transporta um íon por vez; 
simporte: dois íons são transportados na mesma direção por 1 transportador; 
antiporte: dois íons são transportados em sentidos contrários) por difusão 
 
 
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passiva/facilitada (proteína media o transporte a favor do gradiente de 
concentração), transporte ativo ou translocação de grupo (metabolismo 
vetorial: captação de determinados açucares com fosforilação do substrato 
durante o transporte. É um sistema de fosfotransferase. A bactéria pega 
carboidrato para seu interior, mas sua captação só é permitida se antes de 
entrar na célula a glicose adquirir fosfato). Também é função da bactéria: 
produção de energia/respiração celular (transporte de elétrons), fosforilação 
oxidativa, enzimas do citocromo associadas a membrana, enzimas da cadeira 
de transporte de elétrons (presentes no mesossoma – invaginação da 
membrana que acumula enzimas), excreção de exoenzimas hidrolíticas 
(proteínas do metabolismo para o processo de digestão é extracelular, e, por 
isso, a bactéria libera proteínas como lipases, proteases e amilases e fatores de 
virulência, como IgA/proteases – que destroem IgA – e toxinas), divisão celular 
(através dos mesossomas, invaginações de membrana que formam o septo) e 
biossíntese da parede. 
 
 
♦ Citoplasma 
 
Envolto pela membrana citoplasmática e sem citoesqueleto, o citoplasma é um 
fluido com organelas da bactéria, incluindo material genético. Composto 80% 
de água e 20% de lipídeos, proteínas, polissacarídeos, moléculas de baixo peso 
molecular e nucleotídeos. Possui o nucleóide (DNA Cromossomial), Plasmídeos 
(DNA extracromossomial, acessório a bactéria), ribossomos, mesossomos e 
inclusões citoplasmáticas. 
 
 
♦ Cromossoma (nucleóide) 
 
Informação genética essencial, é o DNA. É um único cromossomo circular em 
dupla hélice, superenovelado exceto em Bovulia (linear) e Rhodobacter 
sphaeroides (2 cromossomas). Não é delimitado por membrana. 
 
 
♦ Plasmídeo 
 
Informação genética adicional, como virulência e resistência a antibióticos. São 
moléculas pequenas de DNA circular que não codificam características 
essenciais, mas podem conferir características especiais as bactérias. São 
capazes de se auto-replicar independentemente. 
 
 
♦ Ribossomos 
 
Responsável pela síntese de proteínas, o ribossomo está presente em grande 
número no citoplasma conferindo aparência granular a ele. Compostos 60% de 
RNAr e 40% de proteínas acessórias. Ribossomos bacterianos são de 
 
 
14 
composição diferente dos mamíferos, pois possuem duas subunidades onde os 
antibióticos se ligam, com proteína e RNAribossomal que formam o ribossomo 
70s (taxa de sedimentação sob força centrífuga). Os nossos são 80s, e os 
antibióticos interferem só na síntese proteica bacteriana. Algumas 
mitocôndrias nossas tem ribossomos com 70s (?). 
 
 
♦ Grânulos/Inclusões 
 
Estruturas facultativas, número e tipo variam com o meio e o estado funcional 
da célula. É substância reserva de nutrientes (amido, glicogênio nas 
enterobactérias, polifosfatos) e subunidades de macromoléculas que servirão 
de matéria prima para a formação de estruturas. as reservas são feitas na 
forma de polímeros insolúveis. Mesossomas são invaginações das membranas 
citoplasmáticas. Os profundos se relacionam com a replicação do DNA e a 
divisão celular e os periféricos podem estar envolvidos com a secreção 
enzimática. 
 
 
♦ Flagelos 
 
Apêndices longos e finos, com origem na membrana celular. São facultativos. 
Compostos de proteínas (flagelina), é um órgão de locomoção altamente 
antigênico (H). Geralmente são observados em bactérias gram-negativas, mas 
há alguns cocos e bacilos gram-positivos que possuem. Também funcionam 
como sensores, onde por quimiotaxia a bactéria percebe o ambiente ao seu 
redor. Os flagelos também são reconhecidos como antígenos pelo hospedeiro 
(antígeno H). 
 
Os flagelos se classificam se acordo com o arranjo na 
membrana celular: MONOTRÍQUIO (um flagelo em um 
polo), LOFOTRÍQUIO (várias flagelos em um polo), 
ANFITRÍQUIO (dois flagelos, um em cada polo), 
ANFILOTRÍQUIO (tufos de flagelos em cada polo) e 
PERITRÍQUIO (Escherichia coli, com flagelos em toda 
extensão de parede celular). Os flagelos periplasmáticos 
são flagelos do espaço periplasmático que conferem a 
bactéria (Leptospira, por exemplo) alta motilidade 
helicoidal típica em locais viscosos. 
 
A estrutura flagelar envolve base (fixa o flagelo na parede celular), gancho (liga 
a base ao filamento) e filamento (flagelo propriamente dito). A estrutura basal 
tem anéis de número variável. Alguns deles fixam-na na parede celular. Há um 
motor basal que irá fazer os movimentos circulares e de rotação do flagelo para 
que a bactéria possa fazer propulsão. 
 
 
 
 
15 
♦ Pilis 
 
Projeções finas, curtas e numerosas da superfície. São compostas de proteínas 
e são agentes de adesão que fazem o reconhecimento de membrana a 
hospedeiro. Auxiliam na troca de material durante a conjugação bacteriana. 
Classificam-se como FÍMBRIAS (estruturas proteicas expostas para fora da 
célula, promove reconhecimento entre bactérias e células hospedeiras) e PILI 
SEXUAIS (fixação entre células bacterianas para conjugação e troca de material 
genético – plasmídeo – não tem teor reprodutivo, visto que a reprodução 
bacteriana é assexuada). 
 
 
♦ Cápsula 
 
Estrutura opcional encontrada ao redor da célula bacteriana, formada de 
polissacarídeos, polipeptídeos ou ambos. É agente bacteriano em bactérias 
gram-negativas (?). É uma camada condensada e bem definida que circunda a 
célula, protegendo-a de fagocitose (inibindo as células imunitárias de 
reconhecerem proteínas de superfície das bactérias e assim estão relacionadas 
com a virulência das bactérias) e de dessecação (perda de líquidos) ou outras 
condições externas desfavoráveis. Promove aderência a superfície da célula 
hospedeira. A Cápsula classifica-se em CÁPSULA NÃO IMUNO-GÊNICA (anti-
fagocítica, pode ter polissacarídeo – S. pneumoniae –, ácido hialurônico – rico 
na matriz extracelular, S. pyogenes – ou ácido siálico – N. meningitis). Protege a 
célula bacteriana porque camufla a estrutura que a célula de defesa do 
hospedeiro reconheceria. 
 
 
♦ Endosporo 
 
Estrutura rara, mais encontradas em bactérias em situação desfavorável. 
Confere resistência a processos biológicos, como temperatura, inanição, 
desinfetantes e etc. O Bacilus antrax possui. A bactéria em situação adversa 
vira endósporo até encontrar um hospedeiro ou meio favorável e voltar a sua 
forma vegetativa. O endósporo possui parede celular mais espessa, logo, 
resistente. 
 
FORMAÇÃO DO ENDOSPORO (forma basal ou de latência da bactéria): a 
bactéria se divide em proporções desiguais, porém o material genético é 
igualmente dividido e condensado em alguma extremidade da célula. A célula 
filha maior invagina a menor, que receberá cálcio entre a membrana dela e da 
invaginação. A menor é então ressecada e entrará em estado de latência, 
enquanto que a maior morre e libera o Endosporo ao meio adverso. Os 
endósporos tem pouca atividade metabólica. 
 
 
 
 
 
16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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16 de Março de 2015 – Bruno Penna. 
 
FISIOLOGIA BACTERIANA 
 
 O crescimento e a divisão celular bacteriana necessitam de um ambiente 
propício com todos os constituintes químicos e físicos necessários para o seu 
metabolismo. Cada espécie inclusive possui necessidades específicas – de nutrição, 
crescimento e multiplicação. 
 
 
NUTRIÇÃO BACTERIANA 
 
 As estruturas bacterianas são formadas por macromoléculas (proteínas, 
lipídeos, ácidos nucleicos, etc.), e os precursores dessas macromoléculas são 
encontrados no ambiente ou sintetizados pela bactéria a partir de compostos mais 
simples. As proteínas, por exemplo, são exportadasao meio extracelular, onde são 
quebradas e seus produtos (os aminoácidos ou pequenos peptídeos) são importados 
para a bactéria de forma que ela possa fazer outras proteínas necessárias. Nutrientes, 
substâncias ou elementos são retirados do ambiente e usados para fazer novos 
componentes celulares ou obter energia. São eles: 
 
♦ Macronutrientes (necessários e essenciais em grandes quantidades para as 
bactérias) 
 
♦ Micronutrientes (necessários, porém em frações menores e variadas, sempre 
na forma inorgânica) 
 
♦ Fatores de crescimento 
 
 A receita do crescimento bacteriano é o equilíbrio entre FONTE DE ENERGIA + 
SUBSTRATOS (para produzir novas organelas) + FATORES AMBIENTAIS (temperatura, 
pH, disponibilidade de água e tudo exógeno que irá influenciar no crescimento). 
 
 As células bacterianas obtém energia pela 1. FERMENTAÇÃO (lática, alcoólica, 
acética, propiônica. Gera pouco saldo energético e energia sob a forma de 2 ATPs a 
partir de açucares, não requer oxigênio e não usa o Ciclo de Krebs), 2. RESPIRAÇÃO 
AERÓBICA (faz fosforilação oxidativa, onde oxigênio é aceptor de elétrons e há alto 
ganho de ATP) e 3. RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA (outro composto é aceptor de elétrons e 
o débito é alto, logo a eficiência é baixa). (ver via de degradação de nutrientes no 
próximo assunto). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS QUANTO À FONTE DE ENERGIA 
 
♦ Fototróficas: obtém energia de energia luminosa (bactérias fotossintetizantes). 
 “clorofila a” presente em algumas bactérias, irá produzir oxigênio no 
final da cadeia energética 
 Bacterioclorofila presente em algumas bactérias geralmente irá 
produzir enxofre no final da cadeia energética. 
 
♦ Quimiotróficas: maioria das bactérias. Obtém energia das reações de 
oxirredução na cascata metabólica. São as Litotróficas (comedoras de terra, 
como o Thiobacillus) e as Organotróficas (bactérias que utilizam carboidratos e 
compostos orgânicos como fonte de energia). 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS QUANTO À FONTE DE CARBONO 
 
♦ Autotrófica: utilizam compostos inorgânicos como fonte de carbono – CO2, 
CO3
-2. 
 
♦ Heterotrófica: utiliza compostos orgânicos como fonte de carbono – 
carboidratos, principalmente. 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS QUANTO À FONTE DE NITROGÊNIO 
 
♦ Fixadoras de Nitrogênio: simbiose com leguminosas para fixar nitrogênio 
atmosférico (Azotobacter e Rhizobium) 
 
♦ Compostos inorgânicos: sais de amônio e nitratos como fonte de energia, 
gerando nitritos. 
 
♦ Compostos orgânicos: alguns aminoácidos que contenham nitrogênio na 
composição. 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS QUANTO À FONTES DE ENERGIA E DE CARBONO 
 
CLASSIFICAÇÃO FONTE DE ENERGIA FONTE DE CARBONO EXEMPLO 
Fotoautotróficas Luz CO2 Cianobactérias 
Fotoheterotróficas Luz Compostos Orgânicos 
Bactérias verdes e 
púrpuras 
Quimioautotróficas 
Compostos 
Inorgânicos 
CO2 Archaea 
Quimioheterotróficas Compostos Orgânicos 
Compostos Orgânicos 
(principalmente 
carboidratos) 
Maioria das bactérias 
patogênicas 
 
 
 
 
19 
MACRONUTRIENTES 
 
 Carbono (principal constituinte celular da bactéria, presente na composição de 
todas as moléculas orgânicas), Oxigênio (receptor final dos elétrons no ciclo de Krebs – 
bactérias que seguem a cadeia respiratória tem esta realizada pelas suas enzimas do 
citocromo. Essencial as bactérias aeróbias, funcionam como aceptores de elétrons ao 
final da cadeia respiratória), Nitrogênio (constituinte proteico e de ácidos nucleicos, 
também funciona como cofator enzimático), Hidrogênio (mantém pH, está em todo o 
material celular e promove equilíbrio osmorregulador), Fósforo (constitui 
fosfolipídeos, lipopolissacarídeo, ácido teicóico das bactérias gram-positivas, fosforila 
glicose para que ela entre na célula), Potássio (cofator de enzimas), Sódio (realiza 
transporte de moléculas pela membrana por participar principalmente no simporte) e 
Magnésio (cofator de enzimas). 
 
 
MICRONUTRIENTES 
 
 Encontrados sempre na forma inorgânica, nas bactérias são elementos 
estruturais e cofatores de enzimas. Também são osmorreguladores. 
 
 
FATORES DE CRESCIMENTO 
 
 São moléculas orgânicas indispensáveis ao crescimento bacteriano, visto que 
ela é incapaz de sintetizá-las. Nessas moléculas, estão os aminoácidos, as purinas e 
pirimidinas e as vitaminas. Essa última por sinal é o grupo que as bactérias precisam 
em menor quantidade, sendo que certas espécies bacteriana são capazes de sintetizar 
certas vitaminas (como algumas do complexo B pela Escherichia coli). Para as bactérias 
que não produzem vitaminas, é necessário que esse seja ofertado no meio de cultura, 
ou seja, um meio de cultura enriquecido. 
 
 Compostos orgânicos indispensáveis, mas que não são sintetizados pela 
bactéria. Fatores de crescimento são o fator limitante: sem eles, a bactéria é incapaz 
de crescer, mas sua presença não é requerida em grandes quantidades, e sim 
pequenas. As bactérias não precisam ter todos os fatores de crescimento existentes, e 
por isso eles não são micronutrientes. Cada bactéria necessita de um ou outro em 
determinadas quantidades para que possa crescer: 
 
♦ Purinas e pirimidinas – necessárias para síntese de DNA/RNA 
♦ Aminoácidos – necessários para a síntese proteica 
♦ Vitaminas – coenzimas de algumas reações enzimáticas 
 
 As bactérias obtém os fatores de crescimento In vivo do organismo que estão 
parasitando (fluidos corporais, tecidos) ou In vitro (fornecidos ao meio de cultura – 
extrato de levedura, sangue e derivados). 
 
 
 
 
20 
FATORES AMBIENTAIS (FÍSICOS) QUE INFLUENCIAM TOMADA DE NUTRIENTES E O METABOLISMO BACTERIANO 
 
♦ Temperatura ótima de crescimento bacteriano: 
 
Psicrófilas: -5 a 25°C. Contaminam alimentos mesmo nas geladeiras, onde era 
suposto que houvesse conservação do crescimento bacteriano. Ex.: Listeria. 
 
Psicotróficas: DEPENDE DO AUTOR: bactérias de 0 a 30°C. 
 
Mesófilas: 26 a 45°C. Maioria é patogênica e se desenvolve em temperatura 
ambiente. Ex.: Leptospira. 
 
Termófilas: 46 a 70°C. 
 
Hipertermófilas ou Termófilas Extremas: 71 a 110°C. Desenvolvem-se em 
ambientes inóspitos. 
 
A temperatura influência na velocidade das reações metabólicas. Na 
temperatura ótima (TOT) o tempo de geração (tempo que leva para ocorrer um 
ciclo de fissão binária) é o menor o possível. Em gráficos temos que a parábola 
não é perfeita pois temperaturas abaixo da TOT o metabolismo é reduzido e a 
bactéria pode se romper mas se acima da TOT há desnaturação proteica e 
queda rápida no crescimento bacteriano. A resistência das bactérias a 
modificações de temperatura ocorre devido à composição da sua membrana 
celular: 
 
◊Presença de ácidos graxos insaturados – dão maior permeabilidade as 
membranas (psicrófilos) 
◊Presença de ácidos graxos saturados e maior concentração de G+C no DNA – 
devido ao meio apresentar muita agitação molecular, o que permite a troca de 
solutos, a membrana de AGS conferem menor permeabilidade de membrana 
(termófilos). G+C são pares de bases ligados por três pontes de hidrogênio ao 
invés de duas, como a A+T, logo, a ligação é mais forte e por ter maior 
concentração desses pares de base o DNA sobrevive em maiores temperaturas. 
◊Isoprenóides ao invés de ácidos graxos: Archaea. 
 
 
♦ pH ótimo: 
 
Acidófilas: pH < 5,5. Bactérias que se mantém em pH ácido. Os exemplos são as 
bactérias fermentadoras, as lácticas e e as propiônicas (do rúmem). 
 
Neutrófilas: pH entre 5,5 e 8,5. Bactérias que se mantém em pH neutro. São de 
maioria patogênicas. 
 
Alcalófilas: pH > 8,5. Bactérias que se mantém em pH alcalino. 
 
 
 
21 
Para cada micro-organismo, teremos um pH mínimo, um máximo e um ótimo 
ao seu crescimento. Em um pH desfavorável, ocorre a lise celular devido ao 
desequilíbrio eletrostático. Nos meios de cultura, usa-se de tampões para 
manter o pH do meio sobre controle, próximo a neutralidade, favorecendo 
assim o crescimento bacteriano. 
 
 
 
O gráfico de pH ótimo segue 
uma parábola quase perfeita. 
O pH tem efeitosno 
crescimento. 
 
 
♦ Oxigênio: 
 
Aeróbios restritos: só possuem metabolismo com a presença de oxigênio – 
Pseudomonas (gram-negativa não fermentadora, de metabolismo sempre 
oxidativo). São as mais eficientes em gerar energia. 
 
Microaeróbios: crescem em baixas concentrações de oxigênio, entre 5 e 10%. 
Se a concentração for menor, não há crescimento, se for maior é tóxico para a 
célula bacteriana. Cresce no meio da cultura, onde não há muito nem pouco 
oxigênio. 
 
Anaeróbios restritos: bactérias fermentadoras, apenas crescem na ausência de 
oxigênio. O oxigênio além de inibir o crescimento é tóxico a bactéria – Bacillus 
antrax (se houver oxigênio, assume a forma de Endosporo). 
 
Anaeróbias aerotolerantes: não utilizam oxigênio para promover crescimento 
mas sua presença não causa toxicidade nem interferência no seu metabolismo. 
O local de crescimento na cultura, de acordo com proximidade ou distância do 
oxigênio em nada irá interferir. A redução de oxigênio na respiração leva a 
formação de peróxidos e de superóxidos que são altamente tóxicos. Algumas 
bactérias são capazes de reduzir os superóxidos em peróxidos através da 
enzima superóxido desmutase e outras reduzem o peróxido em água e oxigênio 
através da catalase. A presença dessas enzimas leva a existência de bactérias 
aerotolerantes. 
 
Anaeróbias facultativas: bactérias que toleram as duas situações – aerobiose 
(se houver oxigênio, irá fazer metabolismo oxidativo, ciclo de Krebs e cadeia 
respiratória, gerando 32 ATPs) e anaerobiose (na ausência de oxigênio irá fazer 
metabolismo fermentativo e gerar 2 ATPs). Localizam-se por toda a cultura mas 
preferem as regiões próximas do oxigênio pois poderão fazer o metabolismo 
oxidativo e obter mais energia. 
 
 
 
 
22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CULTIVOS MICROAERÓFILOS E ANAERÓBIOS simulam atmosfera para a bactéria 
crescer. O Jarro de Microaerofilia envolve o método da vela, que é acessa e 
hemeticamente fechada, fazendo com que haja combustão e assim depleção 
quase total do oxigênio. Há o Sistema Gas-Pak, o Saco e a Câmara de 
Anaerobiose (essa permite anaerobiose completa – zero oxigênio). 
 
 
♦ Pressão osmótica/equilíbrio de osmolaridade: 
Bactérias geralmente são encontradas no meio isotônico/fisiotônico estão em 
equilíbrio. Bactérias em solução hipotônica podem ter muito influxo/absorção 
de líquidos e se romperem, e em solução hipertônica ela pode perder muitos 
líquidos, secar e não sobreviver. As bactérias são classificadas nas soluções de 
acordo com seu crescimento na presença de sal: 
 
Não tolerantes ou Não halofílicas: não crescem na presença de sais. 
 
Halotolerantes: toleram maiores quantidades de sal mas crescem melhor se a 
concentração for próxima a zero. 
 
Halofílicas toleram mais sal. 
 
Halofílicas extremas: toleram presença de muito sal. 
 
Quanto maior a quantidade de sal e açúcar, menor é o crescimento bacteriano. 
 
 
MEIOS DE CULTURA 
 
 Servem para suprir a bactéria com elementos e fatores de crescimento ideais 
em condições de temperatura, pH e osmolaridade ideais. São usados para 
manutenção, isolamento, identificação e pesquisa de sensibilidade às drogas das 
bactérias. 
 
 
 
 
 
23 
CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA DOS MEIOS DE CULTURA 
 
♦ Definido/Sintético: sabe-se quais nutrientes estão presentes e a sua 
concentração. 
 
♦ Complexo: não se conhece exatamente a composição do meio, tanto quais os 
nutrientes ofertados tanto sua concentração. Ex.: extrato de carne, extrato de 
levedura, etc. 
 
CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DOS MEIOS DE CULTURA 
♦ Básico: contém o mínimo de nutrientes necessários ao crescimento de uma 
determinada espécie bacteriana. 
 
♦ Enriquecido: um meio com muitos nutrientes e enriquecimentos especiais para 
certas espécies bacterianas. Cultiva-se bactérias desconhecidas ou que 
requerem nutrientes complexos. É mais nutritivo e mais complexo. 
 
♦ Seletivo: meio com componentes que inibem o crescimento de uma certa 
espécie de bactéria, e favorece o crescimento de outra. Ex.: Meio de Chapman, 
seletivo para Staphylococcus sp.; Manitol Salgado (aumenta a concentração de 
sal ofertado e só bactérias halotolerantes sobrevivem). Há expressão de 
indesejados em prol de outros de interesse. 
 
♦ Diferencial ou Indicador: diferencia micro-organismos ou grupos bacterianos 
de acordo com a sua atividade metabólica. Desse modo, acaba sendo uma 
forma de cultura seletiva. Ex.: Manitol Salgado (quando o manitol é consumido) 
e Ágar Sangue (qualquer bactéria cresce, mas o tipo de hemólise é diferente 
entre as espécies e o Ágar sangue indica se essa bactéria é hemolítica ou não. 
Caso haja hemólise será visualizado um halo branco). 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS MEIOS DE CULTURA QUANTO A CONSISTÊNCIA/SOLIDEZ 
 
Os meios podem ser classificados quanto a sua consistência, ou seja, podem ser 
líquidos, semi-sólidos ou totalmente sólidos. Estes meios são inseridos em um tubo de 
ensaio ou em uma placa de Agar. 
 
♦ Meios líquidos: crescimento de culturas putas com maior massa celular. 
 
♦ Meios sólidos: isolamento de culturas puras para estimar viabilidade da 
população bacteriana. Ex.: Ágar-Ágar, Rhodophyceas é um componente que as 
algas produzem mas que não é metabolizado por bactérias. Tem ponto de 
fusão alto (121 graus Celsius) e permitem esterilização em auto-clave. 
Posteriormente solidifica-se. 
 
♦ Meios semi-sólidos: adição de quantidade reduzida de agente solidificante. 
Pouca quantidade de Agar: 0,3 a 0,5%. 
 
 
24 
16 de Março de 2015 – Bruno Penna. 
 
METABOLISMO BACTERIANO 
 
 Metabolismo é o conjunto de reações químicas em um organismo. O 
CATABOLISMO envolve a quebra de macromoléculas em compostos menores e menos 
energéticos enquanto que o ANABOLISMO envolve a síntese de macromoléculas a 
partir de compostos menores. A bactéria importa catabólitos e promove anabolismo. 
O crescimento microbiano é sempre populacional, nunca individual. 
 
 A energia celular é algo importante pois a célula viva necessita dela para 
realizar diversos trabalhos, como 1. Biossíntese de partes estruturais da célula; 2. 
Síntese de enzimas, ácidos nucleicos, polissacarídeos e etc.; 3. Reparos de danos e 
manutenção da célula sadia; 4. Crescimento e multiplicação; 5. Armazenamento de 
nutrientes, em pouquíssimas quantidades, e excreção de produtos e 6. Mobilidade. 
 
 O ATP – adenosina trifosfato – é o estoque de energia que a célula possui para 
as reações, e é sintetizada por: fosforilação (luz), fosforilação a nível de substrato 
(fosfato é removido de compostos orgânicos e adicionado diretamente ao ADP) e 
fosforilação oxidativa. 
 
 
VIAS DE DEGRADAÇÃO DE NUTRIENTES 
 
♦ Catabolismo – de carboidratos. Catabolismo é a quebra de grandes moléculas 
em moléculas pequenas para que energia seja liberada. 
 
♦ Respiração celular: 
 Aeróbia: Glicólise 
 Ciclo de Krebs 
 Fosforilação Oxidativa (o receptor final é o O2 e H2O é liberada) 
 
 Anaeróbias: Glicólise 
 Ciclo de Krebs PARCIAL 
 Fosforilação Oxidativa (compostos inorgânicos são receptores e 
 compostos inorgânicos são liberados). 
 
♦ Fermentação: Glicólise e liberação de energia a partir de açúcares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
25 
FISSÃO BINÁRIA 
 
 O crescimento bacteriano (proliferação numérica das bactérias) se dá por fissão 
binária (assexuada). A célula primeiramente se alonga, o DNA é duplicado, e a célula 
começa a se dividir em duas. Um septo é formado entre as duas e por fim elas são 
separadas. A célula mãe dá origem a duas células filhas idênticas, num tempo de 
geração (tempo que leva para ocorrer um ciclo de fissão binária, varia conforme a 
espécie, onde as mais patogênicas normalmente possuem um tempo maior, e também 
conforme as condições do meio – nutricionais e físicas). No meio ideal e propício, o 
crescimento bacteriano é uma progressão com base 2: 
 
1 - 2 - 4 - 8 - 16 
20 - 21 - 22 - 23 - 24 
 
CF = Ci X 2
TG , onde CF = concentração final das bactérias 
 Ci = concentração inicial das bactériasTG = tempo de geração (1 intervalo). 
 
OU N = N0 X 2
t N = número de bactérias 
 No = inóquo inicial 
 t = número de divisões binárias (descobre a partir do TG) 
 
Exemplo: há uma população de 10 bactérias, com tempo de geração de 10 minutos. 
Qual será a concentração final da população após 30 minutos? 
 
 CF = Ci X 2
TG Lembre-se que 30 minutos são 3 
 intervalos de 10 minutos! 
 CF = 10 X 2
3 
 
 CF = 10 X 8 
 
 CF = 80 bactérias 
 
Exemplo 2: Há 10 bactérias iniciais que se dividem a cada 10 minutos, quantas 
bactérias terei em 40 minutos? 
 
 N = N0 X 2
t 40/10 = 4 = t 
 
 N = 10 X 24 
 
 N = 160 bactérias. 
 
 
Porém, se não houver o número, é possível avaliar o crescimento bacteriano através 
da turbidez do tubo. 
 
 
 
 
26 
CURVA DE CRESCIMENTO POPULACIONAL 
 
 É dividida em quatro etapas: 
 
1. Fase de adaptação ou fase lag: ao chegar em um novo ambiente, a bactéria 
precisa se adaptar as condições oferecidas por esse meio. Nesse estágio, não 
há crescimento bacteriano, ou se cresce é muito pouco. As bactérias estão em 
intensa atividade metabólica pois estão modificando sua maquinaria interna 
para poder posteriormente crescer nesse meio. Há biossíntese de moléculas 
para a divisão das células. A conta do CF não leva em conta essa fase, portanto, 
se essa fase durar 30 minutos, a bactéria só irá começar a gerar filhas após o 
31º minuto. 
 
2. Fase exponencial ou fase log: agora que a bactéria se encontra adaptada ao 
seu novo meio, ela começa a se reproduzir e o numero de indivíduos na 
população aumenta. A reprodução celular está ativa, há maior atividade 
metabólica entretanto é maior a sensibilidade ao ambiente. Essa fase se 
encerra pela falta de nutrientes e acumulo de tóxicos e excretas no meio. 
 
3. Fase estacionária: a oferta de nutrientes do meio começa a diminuir, e algumas 
bactérias começam a morrer. Nessa fase, o numero de bactérias que morrem é 
próximo ao numero de novas bactérias “nascidas”. 
 
4. Fase de declínio ou fase de morte: a oferta de nutrientes é escassa no meio, e 
as bactérias começam a morrer. Há muitos produtos metabólicos acumulados 
no meio e o ambiente se torna inóspito à colônia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CRESCIMENTO BACTERIANO NO MEIO AMBIENTE – MICROBIOTA COMPETITIVA 
 
 É a interação com comunidades mistas através da formação de biofilmes 
bacterianos. Os biofilmes são comunidades de micro-organismos incorporados a 
matriz orgânica (tártaro, por exemplo) ou inorgânica (Staphylococcus em produtos 
hospitalares) aderida a superfície viva ou inerte. As bactérias se aderem as estrututas, 
crescem dentro da matriz extracelular e formam pêndulos. Quando crescem muito, 
 
 
27 
destroem a matriz para que migrem em busca de novas fontes de energia. As bactérias 
são capazes de sinalizar a carência de nutrientes através do Quorum sensing: bactérias 
sinalizadoras da colônia produzem componentes que são liberados em grandes 
quantidades no meio, mas que só se ligam nos receptores bacterianos comunicando a 
falta de alimentos e a superpolução quando houver muitas bactérias no biofilme. 
Então todas as bactérias param de produzir algo (coagulase, por exemplo) para 
produzir outra coisa (quinase, para destruição do coágulo). A sinalização comanda, 
portanto, a mudança na rota metabólica (catabolismo ↔ anabolismo). 
 Resumindo, o biofilme é a matriz orgânica aderida a uma superfície ou 
organismo que protege a bactéria e o Quorum sensing é o mecanismo de troca de 
sinais com o ambiente e micro-organismos através de autoindutores/metabólitos 
secundários, determinados pela densidade celular. 
 
ENDOSPOROS (ou ESPOROS) 
 Células especializadas em repouso, resistentes a meios adversos. A produção é 
de uma célula vegetativa por esporo, que é formado por ESPORULAÇÃO (metabolismo 
basal dentro da célula mãe quando em ambiente adverso, através da formação de 
peptideoglicanos entre as suas membranas para que haja deposição de cálcio) e sai do 
estado de latência por GERMINAÇÃO (quando seu conteúdo e organelas aumentam). 
A localização do endósporo segue a formação dele dentro da célula e pode ser lateral, 
subterminal (Bacillus subtillis), terminal (Clostridium tetani) ou central (Bacillus 
cereus). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
28 
17 de Março de 2015 – Bruno Penna. 
 
GENÉTICA BACTERIANA 
 
 Bactérias são seres unicelulares e procariotos (com todo o material genético 
solto no citoplasma e sendo ele uma fita dupla de DNA em grande maioria dos casos). 
Mesmo não possuindo membrana celular seu material genético – cromossomos e 
elementos genéticos móveis – tende a ficar na região central da célula, denominada 
“nucleóide”. Há único cromossoma circular nas bactérias, salvo em exceções. 
 
 
GENOMA BACTERIANO 
 
Cromossoma (nucleóide) 
 
DNA dupla fita, único e circular (superenovelado). Informação genética essencial, o 
cromossoma carrega genes que possuem o conjunto de informações essenciais à 
sobrevivência da bactéria. É composta de Ácido desoxirribonucléico (DNA), sendo um 
único cromossoma circular onde a fita gira em torno dela mesma em formato 
helicoidal, com exceções (Borrelia é linear e Vibrio cholerae tem mais de 1 
comossoma). Não está separado dos demais materiais celulares por uma membrana 
nuclear, diferente da célula eucariótica. 
 
 
Elementos Genéticos Moveis (extra-cromossomiais) 
 
Não fazem parte do cromossoma e podem ser trocados entre bactérias. São eles os 
Plasmídeos, os Transposons e as Ilhas genômicas (pedaços de DNA acoplados no 
genoma ou no Plasmídeo que codificam coisas). 
 
♦ Plasmídeos (DNA extra-cromossômico) 
Possuem material genético que codifica enzimas que permitem a sua 
replicação independentemente do cromossomo bacteriano. São, portanto, 
moléculas de DNA de fita dupla circulares que se replicam independente do 
cromossoma. Carregam informação genética adicional (ex. resistência 
antimicrobiana, virulência) e são característicos do indivíduo, não da espécie ou 
gênero. Há bactérias que não possuem. O tamanho e número de cópias são 
variáveis, pois o Plasmídeo pode ter um único gene ou vários. Como auto-
induzem a própria replicação, a velocidade e o número de cópias formadas 
entre as bactérias é muito variável. Há Plasmídeos Promíscuos, que não são 
espécie-específicos, e, por não ter predileção por nenhuma espécie ou gênero 
bacteriano pode ser trocado entre diferentes espécies, promovendo resistência 
bacteriana. Os Plasmídeos estão no citoplasma ou integrados ao cromossoma 
(aí vira epissoma). É um elemento genético móvel por ser trocado entre 
bactérias, sendo esse seu mecanismo conservativo na natureza. A conjugação é 
o principal mecanismo de transferência de plasmídeos entre bactérias. 
 
 
 
29 
Características conferidas por plasmídeos: resistência antimicrobiana 
(plasmídeos R); fertilidade (plasmídeo F, E. coli – fertilidade é a capacidade de 
atrair outras células para que seja feita troca de material genético, mas só há 
essa troca se uma das células possuir o Plasmídeo F, que produz ferormônios e 
estimula a formação do Pilis Sexual); virulência (ex. toxinas, enzimas, proteínas 
de superfície); bacteriocinas (substância tóxica para outras bactérias que dá 
vantagem na competição entre grupos); e outros, como via metabólica de 
preferência e a capacidade de produzir cápsula. 
 
 
♦ Transposons ou Elementos de transposição 
Pequenos segmentos de DNA que podem saltar ou autotransferir-se de uma 
molécula de DNA para outra. Nunca estão soltos na natureza e se encontram 
sempre inseridos em genomas (bacteriano ou do Plasmídeo). Não são auto-
replicáveis – replicam-se junto com DNA receptor. A transposição (capacidade 
de saltar entre genomas garantindo que tenham seu DNA replicado) é o 
mecanismo replicativo ou conservativo dos Transposons. Eles possuem genes 
que são ladeados por duas sequências de inserção. O material genético produz 
enzimas denominadas Transposases que reconhecem os Transposonse o 
capacita a pular entre fitas. As regiões de inserção são partes do genoma que 
são homólogas ao genoma bacteriano e é nesse local que há a inserção do 
Transposons, onde a sequência das bases é AATTC. Portanto, o material 
genético codifica as Transposases, que pegam o genoma dos Transposons e 
tenta encaixar no genoma bacteriano, cortando AATT- e –TAAG do Transposon 
e encaixando na porção homóloga do genoma bacteriano. A inserção do 
Transposon nessa sequência específica evita que a inserção aleatória possa 
alterar a transcrição de genes fundamentais a vida bactéria. Os Transposons 
são lidos como genes de resistência pela bactéria. 
 
 
 
 
 
1 gene entre duas 
sequências de 
iniciação/inserção. Tem um 
gene que codifica a enzima 
transposase, que tem três 
funções: 1. Reconhecer a 
sequência de inserção que 
tem o Transposon; 2. 
Reconhecer as outras 
sequências de inserção 
aleatórias e 3. Cortar nesse 
ponto as 2 partes e unir as 
pontas “soltas”. 
 
 
 
 
 
30 
ALTERAÇÕES NO GENOMA 
 
 Envolvem mutações e transferência de genes (transformação, conjugação e 
transdução). 
 
ALTERAÇÕES NO GENOMA - MUTAÇÕES 
 
 Alteração herdável na sequência de bases do DNA que gera variações no 
material genético das bactérias. Gera transferência vertical de genes. Pode ser: 
 
♦ ESPONTÂNEA: houve erros na replicação do DNA, ocorre em baixa frequência 
pois é ao acaso e não um processo induzido. 
 
♦ INDUZIDA: provocada por agentes mutagênicos químicos (ex. análagos de 
bases), físicos (ex. radiações) ou biológicos (ex. transposons, que podem pular 
até errar, carregando uma base a mais sem querer e alterando a leitura dos 
códons da bactéria – onde de 3 em 3 são lidos). 
 
♦ MUTAÇÃO PONTUAL: ocorre em apenas um ponto do material genético. 
 
 Mutações mais significativas envolvem deleção, substituição, inserção ou 
inversão de bases. O mutante tem o genótipo diferente da célula parenteral 
(selvagem). Lembre-se que genótipo é o conjunto de genes de um organismo e o 
fenótipo é o conjunto das características observáveis. Se mutante possui genótipo 
diferente da célula parenteral e o mesmo fenótipo a mutação é silenciosa, um códon 
pode ter sido trocado modificando o genótipo mas ainda assim a mesma proteína será 
sintetizada, porém, se genótipo e fenótipo são diferentes da célula parenteral, temos 
mutação sem sentido, e a produção da proteína pode parar no processo e ela ficar 
defeituosa e com menos aminoácidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cepa selvagem mutou no ponto onde a enzima DNAgirase é 
codificada, e a cepa mutante ficou resistente a quinolonas. 
 
 
 
 
 
 
 
31 
ALTERAÇÕES NO GENOMA - TRANSFORMAÇÃO 
 
 DNA na forma livre é incorporado por uma célula receptor. Há troca de material 
genético entre bactéria morta (célula doadora de material genético) e viva. Foi feito 
um experimento por Ghriffts para saber porquê cepas lisas levavam a morte de 
camundongos mas cepas rugosas não. As Cepas Lisas provocavam morte pois 
produziam cápsula bacteriana. Cepas lisas foram então fervidas e lisadas, inoculadas e 
os indivíduos não morreram. Restos dessas cepas foram então misturadas com cepas 
rugosas (avirulentas) e os camundongos morreram, constantando que as cepas 
avirulentas adquiriam fragmentos de DNA das virulentas e assim capacidade de 
produzir cápsula. 
 
 Ocorre em bactérias Gram-positivas e Gram-negativas (ex. S. pneumoniae, N. 
gonorrhoeae, H. influenzae). A competência envolve ter proteínas específicas para 
captação e processamento do DNA livre, ter o maquinário específico que permite 
aquela bactéria ler e aproveitar o DNA daquela que morreu. A célula doadora morre, 
deixando seus fragmentos de DNA livres no ambiente. A célula COMPETENTE prende 
esses fragmentos LIVRES em proteínas de sua superfície. Após essa ligação, nucleases 
associadas à parede celular processam a fita dupla que está enorme, possibilitando 
entrada no citoplasma bacteriano através da membrana celular. Uma vez dentro do 
citoplasma, a proteína recA se liga a fita simples e encontra região homologa no 
cromossomo bacteriano para haver recombinação (tira o pedaço homólogo e coloca o 
recebido). 
 
 
 
 
32 
ALTERAÇÕES NO GENOMA - CONJUGAÇÃO 
 
 É a transferência de genes (plasmídeos) que envolve o contato entre 2 células. 
Ledenberg juntou dois tipos bacterianos, negativos e positivos, e viu que depois da 
interação havia um grupo positivo com todas as 6 características (3 provenientes de 
cada grupo), logo, havia ocorrido troca de informações. Ele então gerou tubo em U 
com uma membrana de filtro fina o suficiente para impedir passagem de bactérias, e 
dividiu os grupos por ela. Mesmo assim, sem o contato direto entre as bactérias, 
houve troca de material genético, pois ferormônios bacterianos agrupou bactérias e 
permitiu a passagem de uma estrutura muito menor que elas que trocasse 
informações: o pili sexual. Plasmídeos Conjugativos são os que possuem o Fator F e 
assim são capazes de estimular a produção de ferormônios e do pili sexual, que irá agir 
como comunicação entre os citoplasmas bacterianos para permitir a passagem dos 
Plasmídeos. A célula doadora somente deve possuir os Plasmídeos Conjugativos para 
transferir os genes a célula receptora. 
 
 Na conjugação de bactérias Gram-negativas: bactéria com o Plasmídeo 
Conjugativo (por exemplo o Fator F das E. coli) produz ferormônios e atrai célula 
receptora. Há formação do pili sexual, que é o canalículo de comunicação entre 
citoplasmas. Os Plasmídeos enviam uma fita enquanto que a que sobra na bactéria 
doadora se replica. A fita enviada a receptora também é replicada. Outros Plasmídeos 
não Conjugativos (de resistência) também podem ser trocados, mas não são capazes 
de induzir o processo de conjugação bacteriana. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Os envolvidos são na situação acima são: o Plasmídeo F (E. coli), F+ (célula 
doadora, positiva para o Plasmídeo) e F- (célula receptora). Quando o Plasmídeo está 
inserido no cromossoma, formando o Epissoma (integração ao cromossoma do 
hospedeiro por meio de transferência de regiões do cromossoma) a leitura do 
Plasmídeo ocorrerá em frequência maior tal como a troca de material genético, e a 
célula doadora é a Hfr (alta frequência de recombinação). 
 
 
33 
 A conjugação ocorre entre diferentes espécies e gêneros, principalmente entre 
bactérias Gram-negativas (enterobactérias, por exemplo). Não é espécie-específica. 
 
 Em bactérias Gram-Positivas a Conjugação não envolve pili sexual; feromônios 
são produzidos pela célula receptora e a troca de material genético ocorrerá pela 
agregação de células, onde paredes celulares irão se fundir. 
 
 
ALTERAÇÕES NO GENOMA - TRANSDUÇÃO 
 
 Transferência de DNA de uma célula para outra por meio de um vírus (fago ou 
bacteriófago). Ocorre em bactérias Gram-negativas mas nem em todas as Gram-
positivas, onde o ácido teicóico da parede celular são receptores para bacteriófagos. A 
transdução pode ser: 
 
♦ Transdução especializada: 
Vírus temperados (bactérias com o vírus latente em seu genoma, com 
capacidade em se ligar em um setor específico do genoma bacteriano) sofrem 
divisões e em algum momento a bactéria morre, deixando livres o corpo e o 
DNA viral e bacteriano. Quando infecta o DNA da nova bactéria o DNA da célula 
receptora irá receber DNA bacteriano. 
 
O DNA de uma região específica do cromossoma integra-se ao DNA viral. A 
partícula transdutora é o vírus defectivo e a transferência é de baixa eficiência. 
O vírus defectivo não possui todas as características necessárias para ele causar 
morte da bactéria. O vírus possui ciclos de vida, podendo este ser LÍTICO 
(infectam bactérias, material genético é replicado, seu maquinário é 
sintetizado, aumenta a concentração de partículas virais e isso gera lise da 
célula com extravasamento das partículas) ou LISOGÊNICO (infectam bactérias 
mas não se replicam, e sim se inserem em região do genoma bacteriano. Assim, 
quando houver divisão celular bacteriana o vírusou PRÓ-FAGO será replicado). 
Radiação UV induz a saída do vírus do estágio lisogênico ao lítico. 
 
Pró-fagos se internalizam em região específica do genoma bacteriano, mas ao 
se desligar dele podem carregar material genético da bactéria consigo. Assim, 
seu material genético não será somente viral, e ele replica no citoplasma 
formando Capsídeos além de sair da célula bacteriana em questão para infectar 
outras, onde irá achar região homóloga no genoma e se aderir, para haver 
recombinação (troca de informação que leva à bactéria nova característica). Na 
prática: vacinas recombinantes, que usam DNA/gene ao invés do organismo 
morto ou atenuado e tem toxicidade reduzida são importantes. No laboratório 
pode-se pegar fagos e inserir um gene nele para que o fago seja 
posteriormente inserido na E. coli para que ela produza muitas proteínas a 
partir desse gene. 
 
 
 
 
 
34 
♦ Transdução generalizada: 
DNA derivado de qualquer região do cromossoma substitui o genoma viral 
dentro da partícula viral. A partícula transdutora é o vírus defectivo (“corpo de 
vírus, recheio de bactéria”) e a transferência é de baixa frequência por ocorrer 
ao acaso. A estrutura viral destrói a célula bacteriana mas por acaso o Capsídeo 
Viral internaliza material genético bacteriano ao invés do seu próprio, deixando 
de ser vírus e se tornando PARTÍCULA TRANSDUTORA. Essa Partícula 
Transdutora irá infectar bactérias, internalizar seu material genético bacteriano 
e: 1. repassá-lo a bactéria, quando encontra região homologa no seu genoma, 
há recombinação e uma nova característica é conferida a bactéria; 2. Não ter o 
material genético aproveitado e a transdução se tornar abortiva e 3. Ter seu 
material genético destruído e a transdução não obter sucesso. 
 
 
 
 
 
 
ALTERAÇÕES NO GENOMA – CONVERSÃO FÁGICA 
 
 Alteração fenotípica decorrente de uma lisogenização por fago temperado 
normal, ou seja, quando o DNA da bactéria com vírus é aproveitado pela bactéria 
receptora gerando alterações fenotípicas. O DNA viral é convertido a um pró-fago e há 
alterações fenotípicas (imunidade a novas infecções e produção de toxinas (ex. C. 
diphteriae), por exemplo). A Conversão Fágica ocorre se o resultado da transdução 
especializada gerar alteração de fenótipo. 
 
 
 
 
 
 
 
35 
23 de Março de 2015 – Bruno Penna. 
 
MECANISMOS DE PATOGENICIDADE 
 
♦ Patogenicidade: capacidade de um organismo causar uma doença. 
 
♦ Virulência: agressividade da bactéria em tornar-se patogênica. Os fatores de 
virulência envolvem estruturas, produtos (enzimas ou toxinas no meio 
extracelular) ou estratégias (biofilme) que contribuem para a patogenicidade 
de um micro-organismo. 
 
 Os tipos de fatores de virulência de uma bactéria são: ADESÃO e INVASÃO, 
EVASÃO e DANOS AO HOSPEDEIRO. Todos esses processos ocorrem simultaneamente 
e se interligam. 
 
 
INFECÇÃO 
 
 Pode ocorrer através de diversos mecanismos: ingestão (fecal-oral), inalação 
(respiratória), trauma (queimaduras, traumas que abrem portas de entrada e muitas 
vezes carrega o micro-organismo para dentro do hospedeiro), picada de artrópodes 
(zoonoses, mosquitos, pulgas, carrapatos), transmissão sexual, picada de agulhas e 
cateteres e infecção maternal-neonatal. 
 
 
FATORES QUE PROMOVEM ADESÃO E INVASÃO 
 
 Ancoramento com o hospedeiro via estruturas chamadas adesinas. 
 
1. ADESINAS 
 
 Reconhecimento e fixação de micro-organismos em células ou tecidos do 
organismo. No 1º ESTÁGIO a associação das fimbrias bacterianas com o hospedeiro é 
fraca, reversível, inespecífica e representada por interações eletrostáticas (adesinas 
fimbriais). Se o hospedeiro possui as suas defesas funcionais elas desligam essas 
ligações. No 2º ESTÁGIO, onde há a adesão propriamente dita, há o contato de 
moléculas da parede bacteriana (como o pilis de bactérias GN) com a membrana da 
célula hospedeira (adesinas afimbriais). É uma ligação de difícil reversibilidade. 
 
 Os tipos de adesinas são: 
 
♦ GN: quatro tipos diferentes de adesinas fimbriais que variam o tipo de 
produção 
♦ GP: proteína de superfície (MSCRAMM) 
♦ Outros: ácido lipoteicóico e LPS. 
 
 
 
 
36 
2. BIOFILME (forma de adesina) 
 
 Microcolônias ou agregados bacterianos envolvidos em uma película de 
POLISSACARÍDEOS produzida pelas bactérias e que se forma na superfície de 
dispositivos plásticos (sondas, cateteres e próteses) quando estão introduzidos no 
organismo. O biofilme defende as bactérias das células de defesa e é um mecanismo 
de adesão e de evasão. As bactérias crescem, há processo de maturação, digestão da 
matriz extracelular e liberação das bactérias, em um processo contínuo. O quorum 
sensing traduz bactérias com autoindutores. Conforme o crescimento bacteriano do 
biofilme aumenta e há maturação, um gene é “desligado” e outro gene é “ligado” para 
produzir fatores que virulência que propiciam a liberação das bactérias. 
 
 
3. SIDERÓFOROS (metabolismo do Ferro) 
 
 Estruturas que a bactéria possui para captação de ferro. No hospedeiro há ferro 
na hemácia, na transferrina e na lactoferrina. A bactéria tem afinidade maior com o 
Ferro, e o rouba das proteínas do hospedeiro. Bactéria pode fagocitar proteína + Ferro 
e pegar o Ferro. 
 
 
4. MOBILIDADE (flagelar e não flagelar) 
 
 
FATORES QUE PROMOVEM A INVASÃO 
 
 A invasão celular é a segunda etapa no processo infeccioso, mas pode ou não 
existir. Quando ocorre FAGOCITOSE NATURAL pelas células de defesa é objetivada a 
preservação do hospedeiro. Quando ocorre a FAGOCITOSE INDUZIDA por células 
epiteliais da pele e do intestino essa fagocitose é induzida pela bactéria. INVASINAS 
são proteínas de superfície ou estruturas que induzem a fagocitose e assim a invasão 
da bactéria. Pode ela ser: 
 
♦ MACROPINOCITOSE (ondulação ou ruffles, como ocorre na Salmonella), onde 
bactérias aderidas à parede estimulam a célula a fazer ondulações que vão se 
fechar na bactéria, que fica dentro de um vacúolo. Um estímulo enzimático que 
altera a estrutura da membrana e faz ela ondular. Através de receptores 
específicos a bactéria induz rearranjo dos filamentos de actina do seu 
citoesqueleto, levando a ondulações que levam a célula do hospedeiro a 
internalizá-la dentro de um vacúolo (abrigando da resposta imune, até que a 
bactéria reproduza e cause lise na célula hospedeira). No caso da Shigella, por 
razões desconhecidas ela invade as Células M da Cripta Intestinal, migra até 
chegar nas células de defesa associadas (neutrófilos e macrófagos) e, por 
fagocitose, nestas se reproduz e destrói. Posteriormente invade o organismo 
via membrana basal dos enterócitos (possivelmente não haja receptores para 
ela no polo apical dessas células). Tanto a Listeria quanto a Shigella uma vez 
dentro do enterócito e livres em seu citoplasma, formam redes de actina sobre 
 
 
37 
elas que permite que se propulsionem de uma célula a outra como um foguete. 
Neutrófilos e macrófagos podem também fagocitar essas bactérias 
diretamente, sem que elas precisem passar pelas Células M. 
 
♦ FAGOCITOSE INDUZIDA (ou zíper, feita pela Listeria) há uma primeira ligação e 
a membrana da célula vai abraçando a bactéria até incorporá-la – se liga 
completamente. 
 
 Há bactérias incapazes de induzir fagocitose e nunca fazem invasão no 
hospedeiro. Toda a sua agressão ocorre na superfície celular. Alguns tipos de E. coli são 
assim. 
 
 
FATORES QUE PROMOVEM A EVASÃO DO SISTEMA IMUNE DO HOSPEDEIRO 
 
 São as EVASINAS, estruturas e estratégias para contornar ou vencer células e 
mecanismos de defesa do hospedeiro. Pode ocorrer: 
 
 ESCAPE DOS MACRÓFAGOS, por meio de evitar contato com essas células 
fagocíticas. Somente bactérias com cápsula fazem isso. Podem escapar dos macrófagos 
também acessando células menos hostis, como as epiteliais intestinais ou intestinais. A 
bactéria invade a célula para não ser reconhecida pelos anticorpos e fica escondida 
nelas, que não são agressivas. O macrófago reconhece a estrutura da parede 
bacteriana, NÃO DA CÁPSULA(outras células sim são capazes de reconhecer cápsula, 
mas não o macrófago!). Streptococcus possuem cápsula com ácido hialurônico, um 
componente abundante na matriz extracelular, e por isso não são reconhecidos como 
antígenos. 
 
 SOBREVIVÊNCIA DENTRO DO MACRÓFAGO: ocorre de 3 maneiras: 
 
♦ Escapando do fagossoma: a bactéria lisa a membrana do fagossoma e assim 
não haverá posterior destruição bacteriana por conta das enzimas da célula. 
♦ Evitando a formação do fagolisossoma (Salmonella e Mycobacterium) e das 
enzimas por ele produzidas. 
♦ Produzindo substâncias que anulam os efeitos defensivos celulares: como a 
catalase, que altera o pH e desnatura enzimas lisossômicas. A catalase destrói 
H2O2 em H2O e O. Essa enzima está presente nas células sanguíneas, e altera o 
pH no fagolisossoma, desnaturando enzimas. 
 
 EVASÃO A IMUNIDADE ADQUIRIDA, por meio da PROTEÍNA A (impede a 
opsonização do antígeno, devido a possuir alta afinidade pela porção FC do anticorpo e 
se ligar a ela, impedindo ligação e reconhecimento pelos macrófagos e opsonização da 
bactéria. O anticorpo reconhece o antígeno pela FAB e apresenta sua porção FC para 
célula de defesa reconhecer e destruir o hospedeiro. A proteína A tem alta afinidade 
por FC e isso impede a apresentação do antígeno, visto que as células de defesa não 
reconhecem a FC), da VARIAÇÃO ANTIGÊNICA (varia a composição das fimbrias, 
mudando a antigenicidade e necessidade de um anticorpo diferente. A composição do 
 
 
38 
pilis é alterada durante o curso da infecção e o anticorpo para de funcionar na variação 
de fase do pili. Essas bactérias usam pili como adesinas, mas por poderem ter o pili 
alterado os mecanismos de defesa são alterados) e de DIFERENTES CEPAS DA MESMA 
ESPÉCIE (Streptococcus possuem proteína M, mas pode variar a composição entre elas. 
Cápsulas antigênicas e antígeno O (do LPS das bactérias GN, como E. coli 157). 
 
 
FATORES QUE CAUSAM DANOS AO HOSPEDEIRO – MECANISMOS DE AGRESSÃO 
 
 As AGRESSINAS são fatores ou produtos que contribuem para a virulência da 
bactéria e envolvem toxinas e enzimas celulares. A bactéria busca equilíbrio com o 
hospedeiro, pois ter que realizar todos os mecanismos variando de hospedeiro em 
hospedeiro é um processo custoso. 
 
 Na INVASÃO TECIDUAL há disseminação do agente infeccioso, dano tecidual e 
produção de ENZIMAS: hialuronidase (destrói ácido hialurônico, componente 
abundante na matriz extracelular, deixando-a fluida e permitindo a invasão 
bacteriana), colagenase (destrói colágeno, alcançando camadas mais profundas do 
tecido. O colágeno destruído também pode ter seus produtos internalizados como 
matéria-prima para a bactéria), sistema coagulase/quinase (coagula o sangue, e 
catabólitos da bactéria causam danos direto ao tecido hospedeiro. A Stafilococcus 
quinase é uma enzima extracelular que a bactéria produz porque não consegue 
quebrar proteína para obter aminoácidos em seu interior. Há invasão tecidual, onde as 
bactérias usam coagulase para estimular o coágulo a se formar em seu entorno, 
criando defesa contra o hospedeiro e estabilizando suas condições para crescimento. 
Em algum momento a quinase é produzida para que o coágulo seja destruído. O 
aumento da concentração de substâncias produzidas pelas bactérias indica o super 
crescimento populacional, e o quorum sensing muda as rotas metabólicas da bactéria 
para que elas se liberem e caiam na corrente sanguínea, podendo colonizar outros 
locais), neuraminidase e fibronolisina. São enzimas do metabolismo bacteriano, mas 
que agridem os tecidos quando estão no meio extracelular, gerando lise da célula 
hospedeira, alterações no metabolismo e alterações na resposta imune. 
 
 O metabolismo bacteriano é praticamente todo extracelular – as proteínas são 
digeridas fora da bactéria através de proteases, onde há redução a aminoácidos ou 
pequenos compostos. 
 
 As TOXINAS são divididas em: 
 
♦ EXOTOXINAS: produzidas pela bactéria e secretadas ao meio, onde tem efeito. 
Maior parte das bactérias GP e GN produzem. Os toxóides (toxina inativada) 
não são antigênicos, mas estimulam imunoglobulinas (são usados para soros e 
vacinas por induzir resposta imune sem ter toxicidade). Causa efeito deletério 
ao hospedeiro. Podem adquirir capacidade de síntese por plasmídeos ou 
transposons. 
 
 
 
39 
♦ ENDOTOXINAS: composto tóxico da célula bacteriana liberado quando a 
bactéria é lisada. Um exemplo é o LPS, e também um pouco do ácido teicóico. 
Se fossem altamente antigênicas (estimulantes da produção de anticorpos) elas 
seriam rapidamente reconhecidas devido a ser componentes estruturais e 
seriam facilmente eliminadas do hospedeiro. 
 
EXOTOXINAS ENDOTOXINAS 
Compostos produzidos e excretados pelas 
bactérias vivas 
Partes da bactéria que são liberadas 
quando ela morre. É parte integrante da 
parede celular. 
Bactérias GP e GN Bactérias GN predominantemente 
Relativamente Instáveis (são proteínas e 
enzimas, mudam com pH e temperatura) 
Relativamente estáveis (são 
componentes estruturais) 
Altamente Antigênicas (estimulam a 
resposta imune e podem ser 
neutralizadas por anticorpos) 
Pouco antigênicas, não é sempre 
neutralizada por anticorpos. 
Não gera febre Gera febre ao hospedeiro 
Genes plasmidiais (extracromossomiais) 
dirigem síntese (podem mudar) 
Genes cromossomiais dirigem síntese 
(geralmente não mudam) 
Altamente tóxicas Moderamente tóxicas 
 
 As toxinas também podem ser classificadas em: 
 
TIPO I ou SUPERANTÍGENOS (LPS e TSST – Toxina da Síndrome do Choque Tóxico): 
proteínas que ligam-se diretamente as moléculas de MHC da superfície de macrófagos 
e a receptores de linfócitos T, gerando uma resposta imune exacerbada – produção de 
muita citocina e anticorpos policlonais – e choque. Staphylococcus produzem TSST. Em 
condições fisiológicas, a célula apresentadora de antígenos possui molécula de MHC de 
classe II em sua superfície, e essa se liga ao antígeno e o apresenta ao TCR, 
estimulando uma resposta imune específica envolvendo anticorpos e citocinas para 
destruir o agente. Nesse caso, o MHC é ligado indiferentemente ao TCR, gerando a 
resposta imune inespecífica e alta produção de citocinas que irão inclusive agir contra 
as células do hospedeiro. Um soro que se tem é a base de toxóides que se ligam as 
toxinas, cessando o estímulo. Exemplos: enterotoxinas estafilocócicas e toxina 
eritrogênica A e C. São toxinas termoestáveis, o que é importante na produção animal 
visto que mesmo cozidas elas resistem. 
 
TIPO II ou TOXINAS DESTRUIDORAS DE MEMBRANA: se polimeriza, agindo em 
membranas eucarióticas, formando poros que tiram a integridade da membrana 
celular e promovem extravasamento de conteúdo, levando a célula a apoptose – 
hemolisina e α-toxina. 
 
TIPO III ou TIPO A-B: compreende 90% das toxinas bacterianas. A toxina apresenta 
duas subunidades: A e B (geralmente são 1ª:5B). Subunidade A tem função tóxica para 
o hospedeiro. A Subunidade B protege a subunidade A e também se liga a célula e 
permite a sua entrada. A toxina se liga na membrana celular (pela Subunidade B) e se 
polimeriza na membrana, abrindo canal e permitindo a liberação da subunidade A na 
 
 
40 
célula. A toxina irá inibir a síntese proteica nos ribossomos, realizar extravasamento de 
solutos, ativar AMPc (aumentando secreção de cloro e sódio) e interferir na sinapse 
neuromuscular (inibindo reabsorção de acetilcolina, que continua ligada ao receptor e 
gera paralisia muscular – tétano, botulismo e cólera). 
 
♦ A – B: 
 
PORÇÃO B (binding): reconhecer receptor na membrana celular 
 levar porção A a ser internalizada 
 proteção da toxina 
 
PORÇÃO A internalizada: interfere na síntese proteica  apoptose 
 inibe equilíbrio hidroeletrostático agindo a nível 
 de ativar AMPc ou GMPc 
 altera transporte de solutos  apoptose 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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24 de Março de 2015 – Gabriel Martins. 
 
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