Estrutura Bacteriana

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Ana Carolina Simões – MED 105 – Aula Micro 07/02/2022 
Microbiologia 
 
Microbiologia 
 A microbiologia é uma ciência que estuda os organismos microscópicos – vírus, bactérias e fungos 
 Todos os seres vivos são englobados a partir de um sistema de classificação 
 Todos os organismos vivos possuem ribossomos 
realizando síntese proteica, por isso, atualmente os seres 
são classificados em 3 domínios – bactéria, archaea e 
eukarya 
 Domínio bactéria: presença dos seres procariontes, 
como as bactérias, que possuem potencial grande 
para causar danos aos seres e vivem na água e solo 
 Domínio Archaea: presença de archaebactérias, que 
não possuem potencial patogênico e estão presentes 
apenas em ambientes extremos (extremófilas) 
 Domínio Eukarya: presença dos eucariontes, 
organismos unicelulares e multicelulares como 
protozoários, algas, fungos, plantas e animais 
 
Domínio Bactéria 
 As bactérias são seres procariontes com potencial 
patogênico (capacidade de causar infecções) alto 
 Sua estrutura celular não possui organelas 
citoplasmáticas, exceto ribossomos, e DNA 
desorganizado por não haver núcleo 
 Muitas vezes, uma célula bacteriana é menor que uma organela de uma célula eucarionte 
 Mesmo sendo pequena, ela consegue desempenhar papel metabólico para realizar todas suas funções tão 
bem ao ponto de causar processos patológicos nos seres vivos 
 Produzem sua energia a nível de membrana 
 Estruturas celulares internas 
 Citoplasma – composto por ribossomos, inclusões, material cromossômico e material 
extracromossômico 
 Ribossomos 
 Podem ser encontrados livres no citoplasma ou associados à superfície interna da 
membrana plasmática 
 Realizam síntese proteica – traduzem o RNAm 
formando proteínas ou enzimas 
 São compostos por 2 unidades que ao se juntarem 
dão início à tradução do RNA e diferem dos 
eucariontes 
 Ribossomo bacteriano – subunidade maior 
possui 50s e a menor 30s, sendo esse s 
referente a um coeficiente de sedimentação 
quando estão em ambiente livre, e ao se 
juntarem, dão a característica 70s para esse 
ribossomo. 
Estrutura Bacteriana 
 
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 Existem anti-microbianos que possuem terapia seletiva pois são específicos 
para afetarem estruturas com ribossomos do tipo 70s, inibindo sua síntese 
protéica 
 Ribossomo eucarioto – a subunidade maior tem 60s e a menor 40s, sendo a sua 
junção responsável pela formação do ribossomo com 80s 
 
 Inclusões – grânulos 
 Substancias químicas que se acumulam no citoplasma 
 Fazem reserva de energia 
 Grânulos metacromáticos – constituídos de polifosfato, que ao se quebrarem liberam 
o fosfato, muito importante para o metabolismo bacteriano 
 PHB - poli B hidroxibutirato e grânulos de glicogênio. 
 Reserva de Carbono e fonte de energia 
 
 Material Cromossômico e Extracromossômico 
 Não possui núcleo individualizado 
 Nucleóide – região que o cromossomo fica 
localizado, sendo esse um cromossomo único, 
circular e não envolto por membrana nuclear 
 Material Cromossômico – contém as informações 
vitais bacterianas 
 Material Extracromossômico – plasmídeo 
bacteriano 
 Carrega informações adicionais que não são essenciais ao metabolismo, mas 
favorecem a vida bacteriana 
 Nem todas as bactérias possuem plasmídeo, porém as que possuem adquirem maior 
vantagem pelo destaque de informações de resistência que esse material pode conter 
 Também está relacionado a fatores de virulência – quanto mais virulento maior a 
patogenicidade (disseminação infecciosa mais rápida e grave) 
 
 Membrana citoplasmática 
 Contém o centro metabólico da bactéria – presença de proteínas, sítios, enzimas, entre outras 
estruturas, que permitem a bactéria produzir materiais importantes para sua sobrevivência 
 Não possui esteróis, por isso têm menor rigidez, o que lhe confere o modelo chamado de 
mosaico fluido, o qual permite que os diferentes componentes alocados na membrana 
trabalhem de forma favorecida 
 Composta por uma bicamada fosfolipídica – ácidos graxos e glicerol – que lhe confere um 
caráter anfipático, ou seja, ela é hidrofílica 
voltada para a parte externa e para o 
citoplasma e hidrofóbica no meio da 
membrana. 
 Moléculas lipossolúveis conseguem 
atravessar a membrana por transporte passivo 
do tipo difusão simples, já as moléculas 
hidrossolúveis precisam passar por uma 
proteína, no processo chamado difusão 
facilitada. 
 Normalmente, as substâncias que passam por 
transporte ativo são componentes tóxicos que 
se formam com o acontecimento dos processos metabólicos. 
 Funções: 
 Envolver o conteúdo celular; 
 Sítio de diversas atividades enzimáticas (produção de energia, síntese de proteína) 
 
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 Barreira osmótica (permeabilidade seletiva) 
 Transporte de componentes importantes 
 
 Estruturas celulares externas 
 Parede celular 
 Localizada adjacentemente à membrana plasmática 
 Sua base é formada por um peptidoglicano/mureína, NAG (N-
acetilglicosamina) ou NAM (Ácido N-acetilmurâmico), que se ligam 
entre si por ligações do tipo beta 1-4. De cada molécula de NAM irá 
partir uma cadeia de tetrapeptídeos, L-alanina, D-glutamina, L-lisina 
(DAP) e D-alanina, que também vão se ligar entre si. 
 Todas essas moléculas unidas conferem estabilidade à parede celular 
bacteriana e proteção a esse organismo 
 Essa composição é uma estrutura exclusiva de bactérias 
 Existem antimicrobianos que agem nessas estruturas, destruindo a 
parede celular da bactéria, sendo um processo específico que afeta 
apenas as bactérias 
 
 Está presente na maioria das bactérias, com exceção das micoplasmas e algumas archae 
 Algumas bactérias também irão possuir uma membrana externa à parede celular, constituída de 
lipídios, polissacarídeos e proteínas 
 Funções da parede celular 
 Estrutura complexa e semirrígida que dá forma à célula 
 Previne contra a expansão/rompimento 
 Envolve a membrana plasmática 
 Ponto de ancoragem para flagelos e estruturas antigênicas 
 Essencial para o crescimento e divisão da célula, ou seja, toda vez que a bactéria se divide, 
a parede celular precisa duplicar para se dividir também 
 
 Para a parede celular se formar, os seus componentes primeiramente precisam ser produzidos 
 Em azul tem-se a membrana plasmática e externamente a parede celular, formada por 
NAG, NAM e a cadeia de tetrapeptídeos. 
 Essa produção ocorre em 3 domínios: começa 
dentro do citoplasma, são transportados por meio 
da membrana plasmática, sofrendo alterações ao 
passar por ela, e posteriormente são ejetados e 
unidos para serem inseridos na parede celular. 
 Alguns medicamentos possuem 
mecanismos que podem inibir os processos 
que ocorrem nesses 3 domínios diferentes, 
que são chamados de translocações, 
transglicosilases e transpeptidases 
 
 Quando a parede celular não se forma adequadamente, todas as suas funções serão 
prejudicadas, ou seja, a bactéria sofre lise mais facilmente, a passagem osmótica também se 
altera, dentre outros fatores. 
 Permite a classificação das bactérias em 2 grandes grupos, as Gram + e Gram – 
 Gram + 
 
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 Possuem entre 25 a 45 camadas de 
peptideoglicanos (NAM e NAG) ligadas entre 
si pela cadeia de tetrapeptídeos 
 Não possuem membrana externa 
 
 Gram – 
 Possuem apenas de 3 a 5 camadas de 
peptideoglicanos 
 Externamente as suas camadas, possuem uma 
membrana externa rica em lipopolissacarídeos (LPS) 
 Essa membrana torna o meio interno da bactéria ainda mais seletivo, pois é 
mais uma camada que a substância precisa atravessar 
 Na imagem ao lado apresenta-se a estrutura 
de uma bactéria gram negativa, que possui 
a membrana plasmática, com suas proteínas 
transmembranas, a delgada camadade 
mureína (peptideoglicano), espaço 
periplasmático, membrana externa, e por 
último a camada de LPS 
 A camada de LPS é constituída de 3 
camadas: 
 Lipídio A – estrutura vermelha, bem 
aderida à membrana externa possui 
uma ação de endotoxina, uma toxina 
interna, que se a bactéria está íntegra 
ele não possui influência em nada, porém quando utilizamos anti-microbianos 
que induzem lise na parede celular da bactéria, essa toxina cai na corrente 
sanguínea do paciente piorando o quadro de infecção. 
 Core/centro – retângulo em azul, que liga as duas extremidades do LPS, ou 
seja, liga o lipídeo A à cadeia variável 
 Antígeno O – sua composição é variável quanto à estrutura antigênica, ou seja, 
cada bactéria pode apresentar uma sequência de aminoácido diferente 
 
 Christian Gram: em 1884, ele desenvolveu o método de 
coloração de bactérias que evidencia características 
morfotintoriais (morfológica e tintorial) 
 Cristal violeta: primeiro componente, cora as 2 
bactérias em roxo 
 Lugol: segunda etapa, se fixa no corante e permite 
que ele se expanda e fique aderido à parede celular 
 Álcool 100%: terceira etapa, lava-se o preparo com 
álcool e algumas das bactérias ficam transparentes e outras continuaram roxas. 
 Isso acontece devido à desidratação que o álcool provoca no peptideoglicano, ou 
seja, como as gram positivas possuem de 25 a 45 camadas, apenas sua camada 
mais superficial perde a coloração, já as gram negativas, com apenas 3 a 5 
camadas, perdem totalmente a coloração devido a desidratação completa das suas 
camadas 
 
 
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 Fucsina: última etapa, usa-se um corante vermelho que irá corar apenas as estruturas que 
anteriormente estavam transparentes; 
 As violetas não se coram com a fucsina, portanto, 
estabeleceu-se que as bactérias que se coram de 
roxo são as gram positivas, e as de vermelho são 
gram negativas 
 
 
 
Morfologia Bacteriana 
 Forma 
 Esférica: cocos 
 Diplococos – cocos em pares 
 Cadeia – os cocos se unem em forma de cordão 
 Ex.: estreptococos 
 
 Cacho – muitos cocos unidos 
 Ex.: estafilococos 
 
 Cilíndricas ou bastão: bacilos (diferente de bacillus, que representa um gênero) 
 Cocobacilos – nem tão cilíndrico, nem tão esférico 
 Bacilos – apenas um, totalmente esférico 
 Diplobacilos – bacilos em pares 
 Paliçadas – bacilos unidos verticalmente 
 Estreptobacilos – bacilos unidos horizontalmente, como se fosse 
um cordão 
 Vibrio – bacilo em forma de vírgula 
 
 
 
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 Espiraladas: espirilos e espiroquetas. 
 Possuem forma helicoidal com uma ou mais 
curvatura ao longo do seu eixo. 
 Espiroquetas – forma de espiral flexível. 
 Ex.: Borrelia, Leptospira 
 
 Espirilos – forma de espiral incompleta e rígida. 
 Ex.: Spirillum 
 
 Utiliza-se a morfologia e a coloração com direcionamento e assim diagnosticar a bactéria que está 
causando tal infecção 
 
Apêndices 
 Flagelos 
 Longo filamento fino helicoidal 
 Função: locomoção da bactéria 
 Formados pela proteína flagelina 
 A posição e o número de flagelos utilizados são importantes para classificação taxonômica e para dar 
o diagnóstico do processo infeccioso 
 Constituição do flagelo: corpo basal (motor), gancho (porção do meio) e filamento helicoidal (a 
parte que sofre o movimento) 
 O corpo basal é composto de uma pequena haste central inserida em uma série de anéis 
 Nas Gram – há a presença de dois pares de anéis, sendo o par externo ancorado à várias 
porções da parede celular e o par interno à membrana plasmática; já nas Gram + somente o 
par interno está presente 
 
 
 Tendo em vista que a bactéria gasta energia para se movimentar, os flagelos devem estar acoplados 
em uma parte da célula que há produção de energia, que consiste na membrana citoplasmática, 
componente metabólico da bactéria. 
 Bactérias sem flagelos são chamadas de atríqueas 
 Bactérias que possuem flagelos são classificadas em: 
 Peritríqueos – possuem flagelo ao longo de toda a célula 
 Polar – possui flagelos apenas em um ou ambos os polos da célula 
 Monotríqueo – possui apenas um filamento em um polo 
 Lofotríqueo – possui vários filamentos em um polo 
 Anfitriqueo – flagelos em cada extremidade da célula 
 
 Movimento flagelar: o giro dos flagelos forma um feixe que empurra o líquido circundante e propele 
a bactéria 
 Polar reversível – quando gira no sentido anti-horário, a célula vai para frente; quando gira no 
sentido horário, vai para trás 
 Polar unidirecional – só rotaciona em um sentido 
 As bactérias se movimentam em busca de um componente atrativo ou se afastam por um 
componente repelente que faz ela mudar de ambiente, o que é chamado de taxia – Ex.: 
quimiotaxia, fototaxia 
 
 
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 Filamentos axiais/endoflagelos – estrutura semelhante ao flagelo que permitem 
movimentação limitada, apenas em volta do próprio eixo da célula bacteriana. 
 Eles se originam nas extremidades das células e são constituídos de feixes 
de fibrilas 
 Configura um movimento parecido com o de um saca-rolhas 
 Comum nas espiroquetas, como por exemplo, aTreponema pallidum 
(causadora da sífilis) e a Borrelia burgdorferi (causadora da doença de Lyme) 
 
 Fímbrias e Pili 
 Fímbrias 
 Estrutura filamentosa 
 Diferentemente dos flagelos, não são helicoidais, são menores, mais retos, 
finos e mais numerosos 
 Estão relacionadas com adesão celular (adesinas) 
 De natureza proteica – pilina – assim como o pili 
 
 Pili 
 Normalmente são mais longos e há apenas 1 ou 2 por célula 
 Previne que as células bacterianas sejam retiradas do local pelo muco ou fluidos corporais 
 São antigenicamente distintas 
 Pili sexual – envolvido na variabilidade genética bacteriana (transferência de DNA pela 
conjugação, que é como as bactérias se reproduzem) 
 Ocorre principalmente nos plasmídeos e é muito importante na disseminação da resistência 
bacteriana. 
 
 Cápsula – polissacarídeo 
 Funções – proteção e adesão (por meio do mucopolissacarídeo presente na cápsula) 
 Ligação às células do hospedeiro 
 Dificulta a fagocitose – como ela é constituída de mucopolissacarídeo, o macrófago (primeira 
linha de defesa) não o reconhece imediatamente como uma estrutura ofensiva 
 Fonte de nutrientes, pois é composta de mucopolissacarídeo e também faz retenção de água 
 
 Na imagem, a cápsula corresponde a essa área mais clara envolvida da célula que está marcada de 
preto. 
 Ela fica assim pois não se cora no processo de coloração. 
 
 
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 Glicocálice 
 Polímero viscoso e gelatinoso, composto de polissacarídeo e/ou polipeptídeo, 
situado externamente a parede celular 
 Semelhante à cápsula caso esteja organizada e firmemente aderida a parede 
celular 
 Caso não esteja, é descrito como uma camada viscosa 
 
 Funções: virulência (protege contra a ação do sistema imune - fagocitose), adesão e fonte de 
nutrientes 
 
 Esporos 
 Formas latentes para sobrevivência em condições desfavoráveis - dessecamento, calor, falta de 
nutrientes 
 Formas de repouso metabolicamente inativas: não ocorre crescimento enquanto as condições 
ambientais não forem variáveis 
 Condições ambientais apropriadas: células vegetativas se tornam metabolicamente ativas 
 Forma e localização na célula é variada 
 Clostridium e Bacillus – são dois gêneros bacilos gram positivos e ambientais (amplamente 
disseminados no ambiente). 
 Toda bactéria ambiental é resistente a condições desfavoráveis. 
 Esses dois gêneros produzem os esporos 
 
 Tipos 
 Endósporo – quando o esporo está dentro 
da célula bacteriana 
 Endósporo subterminal – ainda está dentro 
da célula, mas na parte terminal 
 Endósporos centrais – quando está no 
centro da bactéria