Microbiologia e Imunologia TEMA 1

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Microbiologia e Imunologia 
TEMA 1 
Introdução à Microbiologia 
DESCRIÇÃO 
Histórico e evolução da Microbiologia, classificação dos microrganismos e morfologia 
microbiana. 
PROPÓSITO 
Compreender a origem da Microbiologia, bem como os diferentes grupos de 
microrganismos e suas morfologias; afinal, trata-se da base para o entendimento tanto 
dos agentes microbianos causadores de doenças quanto daqueles que são benéficos 
ao organismo. 
OBJETIVOS 
Módulo 1 
Descrever o histórico e a evolução da Microbiologia 
Módulo 2 
Identificar a classificação dos microrganismos 
Módulo 3 
Reconhecer a morfologia e as estruturas das células procarióticas 
INTRODUÇÃO 
Neste tema, exploraremos a Microbiologia, uma ciência que estuda os 
microrganismos. Você sabia que os microrganismos surgiram na Terra bilhões de 
anos antes das plantas e dos animais e que, sem eles, nós não estaríamos aqui? 
Apesar de serem as menores formas de vida existentes, os microrganismos, em 
conjunto, compõem a maior parte da biomassa do nosso planeta e são responsáveis 
por fazer reações químicas indispensáveis para a sobrevivência dos organismos 
superiores. 
Além disso, você sabia que as células microbianas são ferramentas de grande 
utilidade para o desenvolvimento da ciência básica? Por meio delas, os 
microbiologistas conseguiram entender as bases químicas e físicas da vida, 
descobrindo que as diferentes células apresentam muitas características em comum. 
Teremos a oportunidade de estudar a origem da vida em nosso planeta e como a 
Microbiologia evoluiu como ciência. Veremos também como os microrganismos são 
classificados, as características de cada grupo e os aspectos morfológicos deles. 
MÓDULO 1 
Descrever o histórico e a evolução da Microbiologia 
 
 
 
ORIGEM DA VIDA NA TERRA 
Evidências sugerem que a Terra tenha surgido há mais ou menos 4,6 bilhões de anos, 
e acredita-se que, durante mais de 500 milhões de anos após sua formação, as 
condições terrestres eram extremamente ardentes e inóspitas. Nosso planeta se 
formou a partir de uma nuvem de poeira nebulosa em formato de disco e por gases 
liberados pela supernova de uma estrela muito antiga. O nosso Sol, uma estrela 
nova, formou-se dentro dessa nuvem de poeira, resultando na liberação de grandes 
quantidades de calor e luz. A partir daí, o conteúdo da nuvem nebulosa começou a se 
agrupar e a se fundir, como consequência das colisões e da atração gravitacional, 
formando agregados pequenos que foram crescendo e deram origem aos planetas. 
Enquanto a Terra se formava, a energia liberada foi capaz de aquecê-la e a tornou um 
planeta de magma muito quente. 
 
Supernova explodindo e formando uma nebulosa. 
Inicialmente, a água na Terra estava presente apenas na forma de vapor (por causa 
do calor), tendo se originado de colisões com cometas e asteroides glaciais e de 
gases vulcânicos vindos do interior do planeta. A Terra, que antes era quente, passou 
por um processo de resfriamento, em que foram formados um cerne metálico, um 
manto rochoso e uma crosta superficial. Além disso, a água que se encontrava no 
estado de vapor foi condensada, formando os oceanos. A existência de água líquida 
na Terra ocorreu há cerca de 4,3 bilhões de anos e, desde então, já havia em nosso 
planeta condições compatíveis com a vida. 
Porém, como surgiu a vida na Terra? 
 
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Essa questão ainda é um grande mistério para os cientistas. Os organismos 
conhecidos são formados pelos mesmos constituintes básicos: 
➢ Proteínas (formadas por monômeros de aminoácidos) 
➢ Ácidos nucleicos (DNA e RNA, formados por nucleotídeos) 
➢ Polissacarídeos (formados por monossacarídeos) 
➢ Lipídios 
Evidências científicas sugerem que esses precursores orgânicos das células podem, 
em certas condições, ser formados espontaneamente, oferecendo as condições 
necessárias para o surgimento dos primeiros sistemas vivos. 
Como as condições ambientais na superfície da Terra na época eram muito adversas, 
com temperaturas extremamente elevadas e intensa radiação ultravioleta, existe uma 
hipótese de que a vida tenha se originado em fontes hidrotermais no leito oceânico, 
local em que as condições ambientais seriam menos hostis e apresentariam 
compostos orgânicos reduzidos, como hidrogênio (H2) e sulfeto de hidrogênio (H2S) 
como fontes de energia. 
Sistemas autorreplicantes são considerados os precursores da vida celular. Por isso, 
uma das hipóteses mais aceitas é que a vida tenha começado em um Mundo de 
RNA. Cientistas acreditam que o RNA tenha surgido antes do DNA, pois o RNA possui 
duas propriedades essenciais para a manutenção de uma célula primitiva: 
 
Algumas moléculas de RNA são capazes de catalisar sua própria síntese a partir de 
açúcares, bases nitrogenadas e fosfato, ou seja, participam de sua própria replicação 
(moléculas autorreplicantes). 
 
As moléculas de RNA também podem catalisar a síntese de proteínas. 
Assim, acredita-se que, de alguma forma, uma molécula de RNA acabou dando 
origem a uma molécula de DNA, e, como esta última molécula oferece maior 
estabilidade estrutural, ela foi selecionada para ser a principal fonte de informação 
genética da célula. 
 
Outro evento importante foi a compartimentalização das células, com a presença da 
membrana plasmática, protegendo o conteúdo intracelular, mantendo a estrutura da 
célula e permitindo a troca seletiva de substâncias com o ambiente. 
Como na atmosfera da Terra primitiva não havia oxigênio, as primeiras células que 
surgiram provavelmente apresentavam metabolismo totalmente anaeróbio para gerar 
energia. Microrganismos capazes de armazenar energia a partir da luz do sol 
(fototróficos) eram muito simples, como as bactérias púrpuras e bactérias verdes. A 
oxigenação da Terra começou a acontecer apenas após a evolução da fotossíntese 
oxigênica das cianobactérias, revolucionando a química do planeta. Esse processo foi 
longo, mas, a partir dele, as células foram se adaptando ao ambiente agora rico em 
oxigênio, resultando no surgimento dos organismos aeróbios. 
Acredita-se que todas as células tenham se originado de uma célula ancestral comum, 
chamada de o último ancestral comum (LUCA), uma vez que os diferentes tipos 
celulares apresentam uma constituição muito semelhante. Durante milhões de anos 
após o surgimento das primeiras células, novas células foram surgindo, formando 
populações microbianas que foram interagindo umas com as outras e se adaptando da 
melhor forma ao ambiente para garantir sua sobrevivência. Hoje, nós já conseguimos 
observar os resultados de todo esse processo, através da imensa variedade de 
microrganismos existentes, com as mais variadas características e capazes de viver 
perfeitamente nos lugares mais diversos do nosso planeta. 
 
LUCA (último ancestral comum). 
HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA COMO CIÊNCIA 
A microrrevolução científica e os primeiros microscópios 
Como os microrganismos são seres invisíveis a olho nu, é de se imaginar que a 
invenção dos primeiros microscópios tenha causado uma revolução no pensamento 
científico da época. Durante muitos e muitos anos, diferentes explicações para 
 
grandes epidemias surgiram, geralmente com explicações de cunho religioso, devido 
ao grande poder e à influência que a Igreja Católica exercia sobre as pessoas. 
Conheça alguns dos eventos essenciais para a evolução da ciência. 
 
 Microscópio de Hans e 
Zacharias Janssen. 
Invenção do primeiro microscópio 
Em 721 a.C., os romanos já utilizavam lentes de aumento para observar objetos. As 
lentes foram sendo aperfeiçoadas com o passar dos anos, até que, por volta de 1590, 
surgiu o primeiro modelo de microscópio. Ele foi criado por Hans e Zacharias Janssen, 
fabricantes de lentes; o microscópio era cilíndrico e continha duas lentes, que 
aumentavam o tamanho dos objetos. 
 
Primeira descrição de um microrganismo 
Os microscópios continuaram evoluindo e, em 1665, o historiadoringlês e 
microscopista Robert Hooke (1635-1703) publicou um famoso livro, que contém a 
primeira descrição conhecida de um microrganismo (ele descreveu estruturas de 
frutificação de bolores). O termo célula (do inglês cell) foi criado pelo próprio Hooke ao 
analisar no microscópio finas camadas de cortiça; ele observou estruturas 
semelhantes a alvéolos vazios, como favos de uma colmeia, dando o nome de cell a 
cada um desses alvéolos. 
 
 Observações de cortes de 
cortiça de Robert Hooke. 
 
 
 
 Antoni van Leeuwenhoek 
Primeira descrição de bactérias 
Já a primeira descrição de bactérias foi feita em 1676 pelo comerciante e 
microscopista amador holandês Antoni van Leeuwenhoek. Ele construiu microscópios 
muito simples para examinar substâncias naturais, descobrindo as bactérias ao 
analisar infusões aquosas de pimenta e observar a presença de “pequenos 
animálculos”, como ele mesmo se referia às bactérias observadas. 
A experiência de Redi 
Apesar da descoberta dos microrganismos, pouco avanço foi observado na área da 
Microbiologia por longos anos. Na segunda metade do século XIX, entretanto, a 
Microbiologia voltou a ganhar fôlego por questões relacionadas às doenças 
infecciosas e à Teoria da Geração Espontânea (ou Teoria da Abiogênese). Muitos 
cientistas e filósofos da época defendiam que algumas formas de vida poderiam surgir 
de matéria morta ou inanimada, mas alguns não acreditavam nessa possibilidade, 
como: 
 
Van Leeuwenhoek (1632-1723) Francesco Redi (1626-1697) 
 
 
Em 1668, Redi desenvolveu uma experiência que ficou muito famosa, para demonstrar 
que a vida não poderia surgir da matéria inanimada. Ele colocou pedaços de carne em 
frascos de vidro, deixando alguns frascos abertos e outros cobertos com gaze. Com o 
passar do tempo, ele observou que os pedaços de carne dos frascos que ficaram 
abertos estavam repletos de larvas, e, nos frascos tampados, os pedaços de carne 
estavam livres de larvas, as quais foram encontradas apenas sobre as gazes que 
tampavam os frascos. 
 Experimento de Redi. 
Ficou o questionamento: se a vida poderia vir de matéria sem vida, como 
sugeria a Teoria da Abiogênese, por que larvas surgiram apenas sobre a carne 
dos frascos abertos? 
Mesmo diante das evidências da experiência de Redi, a Teoria da Abiogênese não 
perdeu força. Ela só foi derrubada muitos anos depois, graças ao cientista Louis 
Pasteur (1822-1895), que desenvolveu uma experiência controlada, provando de uma 
vez por todas que nenhum organismo poderia surgir espontaneamente. 
O experimento de Pasteur 
Em um primeiro momento, Pasteur demonstrou que a fervura de um caldo nutritivo 
seguida da vedação do frasco impediria que ele “estragasse”. Na época, os 
defensores da geração espontânea diziam que o frasco fechado impediria a entrada 
de ar fresco (contendo o que eles chamavam de “força vital”, que seria o oxigênio) e, 
consequentemente, os microrganismos não conseguiriam surgir ali espontaneamente. 
Foi então que Pasteur solucionou de vez a questão de maneira brilhante, construindo 
um frasco com pescoço de cisne. 
Esse frasco, também conhecido como frasco de Pasteur, tinha o gargalo em formato 
de S, que impedia que a poeira e os microrganismos do ar alcançassem o caldo 
nutritivo fervido, mas o oxigênio ainda conseguia chegar até ele. Assim, o caldo 
nutritivo não “estragava”, mesmo após muitos dias, sendo observada a contaminação 
do caldo apenas após o contato dele com a poeira acumulada no gargalo em forma de 
S ou após este gargalo ser quebrado, enquanto o caldo dos frascos fervidos e 
mantidos abertos ficavam contaminados rapidamente. 
 
 Experimento de Louis Pasteur. 
Esses achados foram fundamentais para o desenvolvimento posterior de técnicas de 
esterilização eficazes, beneficiando, inclusive, a indústria alimentícia, com o processo 
de pasteurização do leite, por exemplo. 
Você sabia 
Pasteur foi responsável por outros grandes feitos e descobertas. Dentre elas, 
podemos citar o desenvolvimento de vacinas contra raiva, cólera aviária e 
antraz, e pela identificação de que leveduras eram as responsáveis pela 
fermentação em cervejas e vinhos. 
 
 
 
Os Postulados de Koch 
Após a descoberta dos microrganismos, passou-se 
a acreditar que eles eram os causadores de 
diversas doenças, mas não havia comprovação 
disso. O conceito de doença infecciosa foi 
desenvolvido apenas depois dos trabalhos do 
médico alemão Robert Koch (1843-1910), que 
criou a Teoria do Germe da Doença e os 
Postulados de Koch. 
Tudo começou quando Koch estudava uma 
doença chamada antraz, que acometia o gado e os 
humanos. Analisando ao microscópio amostras de 
sangue de um animal doente, ele notou a presença 
de bactérias (depois denominadas Bacillus 
anthracis), e, para ter certeza de que aquelas 
bactérias eram as causadoras da doença, realizou 
experimentos utilizando camundongos. 
 Robert Koch 
Koch injetou sangue de um camundongo doente em um sadio, observando o rápido 
desenvolvimento da doença no animal; o mesmo aconteceu quando ele injetou o 
sangue deste último animal em outro animal sadio. Koch descobriu, ainda, que as 
bactérias do antraz podiam ser cultivadas em meios de cultura de laboratório. 
Os Postulados de Koch foram definidos para estabelecer a relação de causa e efeito 
de uma doença infecciosa: 
1º postulado 
O patógeno suspeito de causar a doença deve estar presente em todos os casos da 
doença, mas ausentes nos animais sadios; ou seja, deve haver uma associação 
constante entre patógeno e hospedeiro. 
2º postulado 
Uma cultura laboratorial pura do patógeno deve ser obtida. 
3º postulado 
Células do patógeno provenientes de uma cultura pura devem ser capazes de causar 
doença em um animal saudável (para isso, o agente infeccioso deve ser inoculado em 
um animal sadio, e o desenvolvimento da doença deve ser observado). 
4º postulado 
O patógeno suspeito precisa ser “reisolado” em cultura pura, com o intuito de 
demonstrar ser o mesmo patógeno inoculado inicialmente (em outras palavras, o 
agente infeccioso dos animais doentes/mortos precisa ser novamente isolado). 
 
 
 
 
A imagem a seguir ilustra os postulados de Koch. 
Postulado de Koch. 
Essas descobertas tiveram grande impacto no desenvolvimento da ciência e da 
medicina clínica. Koch ainda realizou outros grandes feitos, como a identificação do 
agente causador da tuberculose (Mycobacterium tuberculosis) e da cólera (Vibrio 
cholerae), dentre outros. Graças aos avanços nas técnicas de biologia molecular, hoje 
nós sabemos que alguns microrganismos não crescem em cultura laboratorial, mas 
isso não desmerece os achados valiosos dos trabalhos de Koch. 
VERIFICANDO O APRENDIZADO 
1. Neste módulo, descrevemos que as condições da Terra, durante muitos anos após 
sua criação, eram extremamente adversas. Embora ainda existam dúvidas sobre a 
origem da vida em nosso planeta, muitos cientistas acreditam que as primeiras células 
tenham surgido de que forma? 
a) Em um mundo de DNA. 
b) Em um mundo de RNA. 
c) Através de bactérias ancestrais. 
d) Foram trazidos à Terra por meteoritos. 
e) Por meio das grandes colisões. 
Comentário 
Parabéns! A alternativa "B" está correta. 
 
Muitos cientistas acreditam que a vida tenha surgido em um mundo de RNA, pois o 
RNA apresenta a capacidade de participar de sua própria replicação e participa da 
síntese de proteínas. 
2. Em seu experimento, Pasteur utilizou frascos com pescoço de cisne, demonstrando 
que um caldo nutritivo estéril só passava a apresentar crescimento microbiano após a 
quebra do gargalo. Com isso, Pasteur conclui que: 
a) A quebra do gargalo do frasco permitiu que microrganismos presentes no ar 
entrassem em contato com o caldo nutritivo e se multiplicassem. 
b) O oxigênio não conseguia entrar nos frascos compescoço de cisne, impedindo 
o crescimento de microrganismos. 
c) Os microrganismos necessitam de espaços maiores para se desenvolver. 
d) O caldo nutritivo gerava novas formas de vida graças à presença do oxigênio. 
e) Os microrganismos não estavam presentes no ar. 
Comentário 
Parabéns! A alternativa "A" está correta. 
O experimento de Pasteur provou que o conceito de geração espontânea não era 
válido, demonstrando, com os frascos com pescoço de cisne, que o crescimento de 
microrganismos em um caldo nutritivo estéril depende do contato com microrganismos 
presentes no ar, sendo impossível a geração de novas formas de vida a partir de uma 
matéria inanimada. 
MÓDULO 2 
Identificar a classificação dos microrganismos 
CLASSIFICAÇÃO NOMINAL DOS SERES VIVOS 
Você consegue imaginar qual é a utilidade dos sistemas de classificação dos seres 
vivos? Hierarquia de classificação biológica. 
A classificação dos seres vivos tem como objetivo 
organizá-los em grupos de acordo com suas 
semelhanças fenotípicas ou com suas relações 
evolutivas. Dessa forma, os organismos vão sendo 
colocados em grupos cada vez mais inclusivos. 
Assim, um conjunto de espécies semelhantes são 
agrupadas dentro de um mesmo gênero; gêneros 
semelhantes são agrupados dentro de uma 
mesma família; famílias semelhantes, dentro de 
uma mesma ordem; ordens semelhantes, dentro 
de uma classe; classes semelhantes, dentro de 
um filo, e, por fim, filos semelhantes, dentro de 
um domínio. O domínio engloba todos os 
organismos dentro de uma hierarquia. 
Além disso, a nomenclatura envolve a utilização de 
regras para denominar os organismos. Tendo isso 
em mente, estudaremos a evolução dos sistemas 
de classificação. 
 
1735 
O botânico, zoólogo e médico sueco Carolus Linnaeus é considerado o pai da 
taxonomia moderna. Em 1735, ele propôs o sistema de classificação binominal 
tradicional, no qual os organismos recebem o nome de gênero e um epíteto de 
espécie. No sistema binominal, os nomes dos gêneros são escritos primeiro com letra 
maiúscula, e os nomes das espécies são escritos em seguida com letra minúscula; os 
nomes são geralmente derivados do latim e devem ser escritos em itálico ou 
sublinhados nos textos escritos à mão. 
Além disso, a escolha dos nomes costuma se basear em alguma propriedade ou 
característica do organismo, podendo ser traços de morfologia, fisiologia ou ecologia 
essenciais. Linnaeus sugeriu a existência de dois reinos: Animalia e Plantae . Assim, 
alguns organismos não se encaixavam em nenhuma dessas classificações, como, por 
exemplo, os microrganismos fotossintéticos móveis. 
1866 
Em 1866, Ernst Haeckel sugere a criação do reino Protista, para incluir os 
organismos unicelulares com organização simples, como bactérias, algas, fungos e 
protozoários. 
1969 
Em 1969, Robert Whittaker propôs a classificação dos seres vivos em cinco 
reinos: Monera, Fungi, Protistas, Plantae e Animalia. Essa classificação teve como 
base a estrutura das células e a forma de obtenção de nutrientes. 
1991 
Por fim, em 1991, Carl Woese sugeriu a classificação dos organismos em três 
domínios: Bacteria, Archaea e Eukarya. A separação dos procariotos em dois 
domínios diferentes se baseou na sequência de nucleotídeos do RNA ribossomal; 
embora as arqueias sejam seres procariotos (não possuem núcleo), os lipídios e os 
ácidos nucleicos ribossomais são diferentes tanto das bactérias quanto dos eucariotos. 
 Domínio e reinos dos animais. 
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CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS PROCARIOTOS E DOS EUCARIOTOS 
Os microrganismos podem ser divididos em dois grupos baseando-se em sua 
estrutura celular: 
 
Procariotos 
Não possuem um núcleo envolto por membrana nuclear, ou seja, não possuem um 
compartimento nuclear para abrigar seu DNA. As bactérias e arqueias são 
microrganismos procariotos. 
 
Eucariotos 
Possuem um compartimento intracelular envolto por uma membrana, chamado núcleo, 
onde seu DNA é mantido. As algas, os protozoários e os fungos são eucariotos, 
apresentando estrutura celular igual à das células dos organismos superiores. 
De maneira geral, as células procarióticas são pequenas e simples, podem apresentar 
diferentes formatos (células em forma de bastonetes, esféricas, espiraladas etc.) e 
medem poucos micrômetros de comprimento. Costumam viver como organismos 
independentes ou, ainda, em comunidades organizadas de maneira livre, mas não 
como organismos multicelulares. Além disso, as células procarióticas possuem vários 
componentes obrigatórios: 
➢ A membrana plasmática envolve um compartimento citoplasmático único 
contendo DNA, RNA e ribossomos. 
➢ Proteínas e pequenas moléculas importantes para a vida da célula também são 
encontradas no citoplasma. 
 
➢ A maioria das células procarióticas também apresenta uma capa protetora 
denominada parede celular, que se encontra acima da membrana plasmática. 
Algumas estruturas celulares são opcionais e não estão presentes em todas as células 
procarióticas, como cápsula, flagelo, fímbrias, membranas internas, inclusões 
citoplasmáticas, plasmídeos e endósporos, dentre outras. As células procarióticas 
apresentam capacidades bioquímicas muito variadas, mais que as células 
eucarióticas, e, consequentemente, podem ser encontradas em ambientes muito 
variados. Na figura a seguir, estão demonstradas as principais estruturas presentes 
em uma célula procariótica. 
 
Estrutura geral da célula procariótica. 
As células eucarióticas, por sua vez, são maiores e mais complexas que as células 
procarióticas, assim como seus genomas. Além disso, classes de células eucarióticas 
podem formar desde microrganismos unicelulares, como fungos e protozoários, até 
organismos multicelulares extremamente complexos, como plantas e animais. 
As células eucarióticas apresentam algumas características que as diferenciam das 
procarióticas: 
➢ Possuem núcleo definido, ou seja, seu DNA se encontra envolto por uma 
membrana de camada dupla que o separa do citoplasma. 
➢ Possuem outras membranas internas que são estruturalmente semelhantes à 
membrana plasmática, delimitando diferentes organelas que participam de 
vários processos celulares, como mitocôndrias e cloroplastos, por exemplo, 
que participam de processos de obtenção de energia. 
➢ O citoplasma dos eucariotos também possui um citoesqueleto responsável por 
fornecer sustentação e força mecânica à célula e controle da forma e de seus 
movimentos. 
Os principais componentes típicos das células eucarióticas, além do núcleo, são as 
mitocôndrias, o aparelho de Golgi e o retículo endoplasmático. 
Um gene é uma sequência de DNA capaz de codificar proteínas ou RNA, e o conjunto 
de genes de uma célula forma seu genoma. É importante saber que o genoma 
 
controla os processos fundamentais para a vida da célula, assim como suas 
características e as atividades vitais para sua sobrevivência. O genoma das células 
procarióticas e eucarióticas são organizados de diferentes maneiras. Enquanto os 
procariotos típicos possuem um único cromossomo com DNA circular (poucos 
procariotos possuem cromossomo linear) contendo todos ou quase todos os genes da 
célula, os eucariotos apresentam inúmeros cromossomos com DNA linear. Além disso, 
o genoma das células eucarióticas é, muitas vezes, maior que o das células 
procarióticas. 
Estrutura geral da célula eucariótica animal. 
Você pode se perguntar: “Como surgiram as células eucarióticas?”. 
Uma explicação muito aceita atualmente na Biologia é a hipótese endossimbiótica. 
Todas as células eucarióticas possuem ou já possuíram em algum momento 
mitocôndrias, por exemplo. Acredita-se que as mitocôndrias tenham se originado de 
bactérias de vida livre que eram capazes de metabolizar o oxigênio (bactérias 
aeróbicas) e que foramendocitadas por uma célula ancestral que era incapaz de usar 
o oxigênio (célula anaeróbica). 
Essas células evoluíram em simbiose, ou seja, as duas eram beneficiadas por essa 
associação: a célula bacteriana aeróbica engolfada gerava energia para a célula 
predadora anaeróbica e, em troca, recebia abrigo e alimento. 
 A origem da mitocôndria. 
 
Com o passar do tempo, a bactéria aeróbica, que antes era de vida livre, tornou-se 
parte da célula eucariótica. Essa hipótese se baseia no fato de as mitocôndrias 
apresentarem muitas características em comum com pequenas bactérias: tamanho 
semelhante, genoma próprio se apresentando como uma molécula de DNA circular, 
ribossomos próprios (diferentes dos outros ribossomos da célula eucariótica), além de 
possuírem seus próprios RNA transportadores. 
 Mitocôndria. 
CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS DIFERENTES GRUPOS DE 
MICRORGANISMOS 
A partir do último ancestral universal comum (LUCA), o processo evolutivo seguiu 
caminhos diferentes, resultando na formação dos domínios Bacteria e Archaea; 
posteriormente, o domínio Archaea acabou se distinguindo entre os 
domínios Archaea e Eukarya. Com o avanço dos estudos filogenéticos ao longo dos 
anos, dois fatos muito importantes foram revelados: as bactérias e as arqueias, apesar 
de serem estruturalmente parecidas, são filogeneticamente diferentes, sendo as 
arqueias mais relacionadas aos eucariotos do que às bactérias. 
Neste tópico, vamos conhecer um pouquinho das características gerais dos principais 
grupos de microrganismos que fazem parte de cada domínio. Vamos lá? 
Domínio Bacteria 
O domínio Bacteria é formado pelas bactérias, 
organismos procariotos encontrados nos mais 
variados ambientes. Este domínio é composto por 
mais de 80 filos, porém mais de 90% dos gêneros e 
das espécies de bactérias já caracterizados 
pertencem a apenas quatro filos. Além de serem 
encontradas na água e no solo, as bactérias também 
fazem parte da microbiota normal dos animais e dos 
seres humanos (condição em que os dois organismos 
são beneficiados), mas também podem causar as 
mais variadas doenças, desde condições facilmente 
tratáveis até doenças extremamente graves e fatais. Também apresentam formas, 
tamanhos e metabolismos muito variados; podem ser móveis ou não. Elas se 
reproduzem assexuadamente (por fissão binária), mas também possuem estratégias 
 
para trocas de material genético entre diferentes bactérias, através de mecanismos de 
transformação, conjugação e transdução. 
Saiba mais 
As bactérias se multiplicam por fissão binária, pois as membranas formam 
septos. Para isso, a célula se alonga, o material genético é replicado, e a parede 
celular e a membrana plasmática se dividem. Paredes intermediárias se formam, 
separando as duas cópias de material genético, e as células se separam. O 
período de divisão celular depende do tempo de geração (tempo necessário para 
cada uma das células se dividirem) de cada bactéria. 
Domínio Archaea 
O domínio Archaea é composto por vários filos e inclui microrganismos procariotos, 
geralmente com metabolismo quimiorganotrófico ou quimiolitotrófico. Também são 
comuns espécies aeróbias e anaeróbias neste domínio. Apresentam como principal 
característica a capacidade de viver em condições extremas, ou seja, são 
extremófilos. Assim, existem arqueias que vivem em ambientes com temperaturas 
muito elevadas (acima de 100°C) e também temperaturas próximas ao ponto de 
congelamento, altas concentrações de sal (arqueias halófilas extremas, por exemplo, 
precisam de aproximadamente 9% de sal para seu crescimento), valores de pH 
extremos, fontes termais, lugares ricos em enxofre etc. Além disso, existem arqueias 
metanogênicas, ou seja, conservam energia pela produção de metano. 
De acordo com os cientistas, as arqueias ajudam a estabelecer os limites de tolerância 
dos organismos às condições ambientais, uma vez que são capazes de viver em 
lugares que a maioria dos outros seres vivos jamais conseguiria. Entretanto, vale 
ressaltar que muitas espécies de arqueias não são extremófilas, vivendo no solo, em 
sedimentos, nos oceanos, nos lagos e até nos intestinos de humanos. 
 
Diversidade morfológica do domínio Archaea. 
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Domínio Eukarya 
Pertencem ao domínio Eukarya os organismos eucariotos, ou seja, aqueles cujo 
material genético se encontra envolvido por uma membrana, formando o núcleo 
celular. Esse domínio é composto por organismos muito variados, 
desde microrganismos, como protozoários, fungos e algas unicelulares, 
até organismos multicelulares de organização extremamente complexa, como 
plantas e animais. 
Vamos estudar cada um dos diferentes grupos de microrganismos que fazem parte 
deste domínio? 
Protozoários 
Os protozoários incluem microrganismos unicelulares de distribuição ampla na 
natureza, podendo ser encontrados na água, no solo, vivendo em simbiose com outros 
organismos e parasitando e causando doenças em diversos hospedeiros (inclusive 
humanos). Apresentam morfologias muito variadas e diversidade filogenética muito 
grande. 
Geralmente, são quimiorganotróficos e podem se movimentar através de flagelos, 
cílios ou pseudópodes. Alguns possuem alvéolos, que são bolsas localizadas abaixo 
da membrana plasmática que auxiliam na regulação osmótica da célula. A maioria 
deles possui apenas um núcleo, mas alguns podem apresentar dois ou mais núcleos. 
A reprodução pode ser assexuada ou sexuada. 
Tipos de locomoção dos protozoários. 
A nutrição geralmente se dá pelo englobamento de partículas orgânicas do ambiente 
ou através da predação de outros microrganismos; a digestão ocorre através da 
formação de um vacúolo digestivo, enquanto a excreção de resíduos pode ocorrer por 
difusão na superfície da célula ou através de organelas chamadas vacúolos contráteis 
ou pulsáteis. 
Os protozoários parasitas geralmente apresentam formas diferentes durante o 
processo de infecção; como muitos precisam passar por diferentes hospedeiros para 
completar seu ciclo de vida, a mudança de forma é necessária, a fim de que eles 
consigam sobreviver no hospedeiro e causar doença. 
 
 
 
Fungos 
Em primeiro lugar, a área da ciência que estuda os fungos é chamada de Micologia. 
Os fungos formam um grupo de microrganismos grande, bastante diverso e 
amplamente distribuído. Já foram descritas mais ou menos cem mil espécies fúngicas, 
mas acredita-se que existam muito mais. 
Os principais representantes dos fungos são: 
 
 Leveduras Bolores 
 
 Cogumelos 
Geralmente, estão presentes no solo e na matéria vegetal e animal em decomposição. 
Alguns fungos podem viver em associação com plantas, ajudando-as a obter 
nutrientes do solo, enquanto outros são benéficos também ao seres humanos, como 
algumas leveduras que realizam a fermentação e são utilizadas na indústria 
alimentícia e de bebidas (como o gênero Saccharomyces, que participa do processo 
de fermentação da cerveja), além de fungos que são capazes de sintetizar antibióticos 
(como fungos do gênero Penicillium, que sintetizam a penicilina, por exemplo). 
Entretanto, várias espécies fúngicas também estão envolvidas em doenças que 
acometem plantas, animais e seres humanos. As doenças causadas por fungos são 
denominadas micoses. 
Conheça algumas das características dos fungos: 
 
➢ São seres quimiorganotróficos, ou seja, utilizam compostos químicos 
orgânicos. 
➢ Não possuem clorofila. 
➢ A maioria apresenta metabolismo aeróbio (embora existam fungos anaeróbios). 
➢ A reprodução deles pode ser assexuada ou sexuada. 
➢ Possuem uma parede celular composta principalmente por quitina. 
Os fungos atuam como importantes decompositores de matéria orgânica, como 
vegetais e animais mortos, e sua nutrição se dá pela secreção de enzimas 
extracelulares que degradam polissacarídeose proteínas do ambiente, assimilando os 
monômeros resultantes dessa degradação, como glicose e aminoácidos, por exemplo. 
Apresenta o glicogênio como principal reserva de energia. 
Os fungos são representados por organismos unicelulares e multicelulares, que, 
consequentemente, apresentam morfologias diferentes. Veja a seguir. 
LEVEDURAS 
 
Célula de uma levedura à esquerda e levedura com um brotamento à direita. 
As leveduras são as representantes unicelulares. Elas não formam filamentos e, 
geralmente, apresentam formato oval, esférico ou alongado. 
BOLORES 
Esquema mostrando a estrutura dos fungos. 
 
Os bolores (ou fungos filamentosos) são os representantes multicelulares. São 
formados por filamentos chamados hifas, que podem ser septadas (paredes 
transversais dividem cada hifa em células separadas) ou cenocíticas (embora vários 
núcleos possam estar presentes, as células não são separadas por paredes 
transversais). Um conjunto de hifas formam os micélios, representado por tufos 
compactos visíveis a olho nu. Acima dos micélios, formam-se as hifas aéreas, que 
dão origem aos conídios (que são os esporos assexuados dos fungos filamentosos), 
que permitem ao fungo se dispersar para outros ambientes. 
COGUMELOS 
 
Corpo de frutificação dos cogumelos. 
Existem fungos, como os cogumelos, que formam os chamados corpos de 
frutificação, os quais são estruturas de reprodução visíveis a olho nu que contêm 
muitos esporos que podem se dispersar no ambiente, através do vento, da água ou de 
animais. 
Macroscopicamente, fungos filamentosos podem apresentar aparência aveludada, 
algodonosa ou semelhante à borra de café. 
Atenção 
É importante ressaltar que diversos fungos patogênicos apresentam 
dimorfismo, ou seja, podem se apresentar tanto na forma de levedura como na 
forma de hifa, dependendo do ambiente em que se encontram. Por exemplo, o 
fungo Histoplasma capsulatum se apresenta como hifa quando está no solo 
(temperaturas menores) e, ao entrar no corpo do hospedeiro (temperatura mais 
elevada), assume a forma de levedura. 
 
 
 
Algas vermelhas e verdes unicelulares 
Essas algas representam um grupo bastante 
diverso de organismos eucarióticos que 
apresentam clorofila e realizam fotossíntese 
aeróbia. 
As algas vermelhas são encontradas 
principalmente no ambiente marinho, mas 
também podem ser achadas em água doce, 
podendo ser unicelulares ou multicelulares. 
Seus cloroplastos possuem clorofila do 
tipo a. A cor avermelhada dessas algas se 
deve à ficoeritrina, que é um pigmento 
vermelho que disfarça a cor verde da 
clorofila. Algumas algas vermelhas são 
fontes de ágar, outras são usadas para fazer 
sushi, enquanto outras protegem os recifes 
de corais dos danos ocasionados pelas 
ondas. 
Já as algas verdes são frequentemente 
encontradas nos ambientes aquáticos 
(principalmente água doce) e podem estar 
presentes em solos úmidos. Seus 
cloroplastos possuem clorofilas dos 
tipos a e b, e apresentam coloração verde. 
Seus pigmentos fotossintéticos são 
semelhantes aos das plantas. As algas 
verdes podem ser representadas 
por organismos microscópicos (as 
clorófitas) e macroscópicos parecidos com 
plantas terrestres (as carofíceas). As 
clorófitas podem ser unicelulares ou 
filamentosas ou apresentar aspecto colonial, 
formadas por agregados de células. Seu ciclo de vida é complexo, apresentando 
estágios sexuados e assexuados. 
CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS VÍRUS E DOS PRÍONS 
Agora que já conhecemos um pouco dos principais grupos de microrganismos dos 
diferentes domínios, chegou a hora de falarmos sobre seres que não pertencem a 
nenhum desses domínios: os vírus e os príons. 
Vírus 
Em primeiro lugar, os vírus não são células. Isso mesmo, você não leu errado! Eles 
são elementos genéticos que dependem de uma célula hospedeira para que ocorra 
sua replicação e, por isso, são considerados parasitas intracelulares obrigatórios. Eles 
possuem seu próprio genoma de ácido nucleico (que pode ser formado por DNA, RNA 
ou ambos), que é independente da célula hospedeira. 
 
Os vírus são capazes de infectar células procarióticas (como bactérias e 
arqueias) e eucarióticas (como animais, plantas e protozoários), causando 
muitas doenças. 
 Os vírus que infectam bactérias são 
chamados de bacteriófagos. Os vírus 
são muito pequenos, medindo de 0,02 
a 0,3 µm e são visíveis apenas com o 
auxílio de um microscópio 
eletrônico. Seus genomas também 
são muito menores que os das células. 
A forma extracelular de um vírus que 
permite que ele passe de uma célula 
para outra é chamada de vírion. 
Geralmente, os vírus que infectam 
animais possuem uma camada externa 
formada por lipídios e proteínas, 
chamada de envelope; já os vírus que 
infectam bactérias não costumam 
apresentar camadas adicionais. Estrutura de um vírus. 
 
Os vírus que possuem envelope são chamados de envelopados e apresentam uma 
estrutura chamada nucleocapsídeo, que é formado por ácido nucleico e pelas 
proteínas do capsídeo. 
Os vírus são simétricos, o que significa que, quando girados em torno de um eixo, a 
mesma forma é visualizada em todas as posições. Assim, os vírus podem apresentar 
formato cilíndrico ou esférico, sendo que os cilíndricos possuem simetria helicoidal, e 
os esféricos, simetria icosaédrica. 
Príons 
Os príons são agentes infecciosos ainda 
mais simples que os vírus, sendo 
constituídos apenas por proteínas. Em 
outras palavras, os príons não possuem 
DNA ou RNA. Mesmo assim, causam 
doenças neurológicas em animais, 
chamadas coletivamente de encefalopatias 
espongiformes transmissíveis. O exemplo 
mais conhecido é o “mal da vaca louca”, 
que acomete o gado bovino. Em humanos, 
são capazes de causar uma doença 
degenerativa que pode causar demência e 
morte, chamada “variante da doença de 
Creutzfeldt-Jakob”, relacionada à ingestão 
de produtos cárneos oriundos de gado 
acometido por encefalopatia espongiforme 
bovina. 
 
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Atenção 
É importante ressaltar que os príons possuem duas conformações, uma forma 
celular nativa e sua forma patogênica. A forma patogênica é codificada pela 
própria célula hospedeira, através da conversão das células priônicas nativas 
em patogênicas. Ou seja, a célula hospedeira codifica o príon nativo (que não 
causa doença) e, por algum motivo, o príon nativo é convertido na forma 
patogênica, causando doença. 
VERIFICANDO O APRENDIZADO 
1. O sistema de classificação binominal dos seres vivos, proposto por Carolus 
Linnaeus, determina que devemos escrever: 
a) Primeiro o filo, depois a família. 
b) Primeiro o domínio, depois a classe. 
c) Primeiro o gênero, depois a espécie. 
d) Primeiro a espécie, depois o gênero. 
e) Primeiro o filo, depois o domínio. 
Comentário 
Parabéns! A alternativa "C" está correta. 
O sistema binominal para classificação dos seres vivos proposto por Linnaeus 
estabelece que devemos, primeiro, escrever o gênero e depois a espécie, sendo os 
dois nomes escritos em itálico ou sublinhados nos textos escritos à mão. 
2. Qual é a principal característica que diferencia as células procarióticas das 
eucarióticas? 
a) As células procarióticas não possuem núcleo, enquanto as eucarióticas 
possuem. 
b) As células procarióticas não possuem parede celular, enquanto as eucarióticas 
possuem. 
c) As células procarióticas possuem organelas especializadas, enquanto as 
eucarióticas não possuem. 
d) As células procarióticas são maiores e mais complexas do que as eucarióticas. 
e) As células procarióticas não possuem material genético, enquanto as 
eucarióticas possuem. 
Comentário 
Parabéns! A alternativa "A" está correta. 
A principal característica que diferencia a célula procariótica da eucariótica é a 
ausênciade núcleo, ou seja, seu material genético não se encontra envolto por 
membrana, permanecendo disperso no citoplasma da célula. 
MÓDULO 3 
Reconhecer a morfologia e as estruturas das células procarióticas 
 
 
 
ORFOLOGIA DA CÉLULA PROCARIÓTICA 
Quando nos referimos à morfologia celular, estamos falando sobre a forma da célula. 
Em procariotos, muitas morfologias diferentes são conhecidas e foram descritas ao 
longo do tempo, e as principais serão discutidas a seguir: 
 
Cocos 
Células com formato esférico ou oval; representa o grupo mais homogêneo com 
relação ao tamanho celular; de acordo com o arranjo (agrupamento) que apresentam, 
os cocos recebem denominações diferentes, como, por exemplo, diplococos (dois 
cocos), tétrades (quatro cocos), estreptococos (longas cadeias de cocos), 
estafilococos (conjuntos de cocos agrupados de maneira irregular, semelhantes a 
cachos de uvas), sarcina (agrupamento de cocos em forma cúbica). Como exemplos 
de cocos, podemos citar os gêneros Streptococcus e Staphylococcus. 
 
Bastonetes ou bacilos 
Células que apresentam formato cilíndrico, ou seja, são mais longas em uma direção 
que em outra; os diferentes gêneros e as espécies de bactérias exibem variação na 
forma e no tamanho dos bacilos, existindo bacilos mais largos ou mais finos, mais 
longos ou mais curtos etc. Bacillus e Escherichia são gêneros bacterianos que 
apresentam forma de bacilos. 
 
 
Espiraladas 
Células com formato espiralado, existindo dois tipos, espirilos e espiroquetas; os 
espirilos são bastonetes rígidos com formato helicoidal, com número de espirais 
variados, capazes de se movimentar por meio de flagelos; as espiroquetas são células 
muito espiraladas, finas e flexíveis, que se movimentam de maneira incomum, através 
de torções na célula, que permitem que elas atravessem tecidos e materiais 
viscosos. Leptospira interrogans, bactéria causadora da leptospirose, é um exemplo 
de espiroqueta. 
 
Cocobacilos 
São bacilos muito curtos. Bordetella pertussis é um cocobacilo que causa coqueluche. 
 
Vibrião 
Células curvadas com formato parecido com uma vírgula. Como exemplo, podemos 
citar o Vibrio cholerae, causador da cólera, popularmente conhecido como “vibrião 
colérico”. 
 
É importante ressaltar que não é possível prever outras características das células 
com base apenas na sua morfologia. Por exemplo, o conhecimento da morfologia de 
uma célula por si só não permite prever sua fisiologia, sua filogenia, seu potencial para 
causar doença ou qualquer outra propriedade. A morfologia de uma célula é resultante 
da adequação daquele organismo ao seu habitat, sendo geneticamente codificada 
para aumentar suas chances de sobrevivência. 
ESTRUTURAS FUNDAMENTAIS 
Você sabe o que são estruturas fundamentais a uma célula? 
São todas aquelas estruturas essenciais à vida da célula e à sua sobrevivência, 
estando presentes em todos os organismos. 
Neste tópico, abordaremos as estruturas fundamentais das células procarióticas. 
Membrana plasmática 
A membrana plasmática é uma barreira de permeabilidade existente em todas as 
células, sendo responsável por separar o citoplasma do ambiente externo. É uma 
estrutura extremamente importante. 
Um comprometimento da membrana plasmática pode resultar em perda da 
integridade da célula, extravasamento do conteúdo citoplasmático e, 
consequentemente, morte celular. 
A membrana plasmática é uma estrutura fina (possui de 8 a 10 mm de espessura) e 
fluida, composta tradicionalmente por uma bicamada fosfolipídica e por proteínas. Os 
fosfolipídios contêm componentes: 
Hidrofóbicos 
Que não possuem afinidade por água, ou seja, são hidrofóbicos, como ácidos graxos. 
Hidrofílicos 
Que apresentam afinidade por água, como glicerol-fosfato. 
Por esse motivo, os fosfolipídios da membrana formam uma bicamada: como se 
agregam em uma solução aquosa (as células são ricas em água), os ácidos graxos 
dos fosfolipídios ficam direcionados para o interior, voltados uns para os outros, dando 
origem a um ambiente hidrofóbico, enquanto as partes hidrofílicas ficam expostas ao 
citoplasma ou ao exterior da célula, ambientes ricos em água. Certas bactérias 
possuem moléculas semelhantes aos esteróis em sua membrana plasmática, 
conhecidas como hopanoides. Os esteróis reforçam a membrana das células 
eucarióticas, e os hopanoides realizam essa mesma função nas bactérias. 
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 Estrutura da membrana plasmática de um eucarioto. 
As proteínas podem se apresentar na membrana plasmática de diferentes maneiras. 
Muitas se encontram embebidas na membrana, sendo conhecidas como proteínas 
integrais de membrana; outras apresentam apenas uma parte ancorada à 
membrana, enquanto algumas partes estão voltadas para dentro ou para fora da 
célula; outras apresentam firme associação com a superfície da membrana, mas não 
estão embebidas nela, sendo denominadas proteínas periféricas. Algumas dessas 
proteínas periféricas possuem uma cauda lipídica que faz essa ancoragem à 
membrana (lipoproteínas). 
As proteínas de membrana geralmente possuem superfícies hidrofóbicas nos 
locais em que atravessam a membrana e superfícies hidrofílicas nos locais que 
mantêm contato com o ambiente externo e com o citoplasma. 
As membranas plasmáticas das células procarióticas possuem mais proteínas do que 
as células eucarióticas, pois, como os procariotos não possuem organelas e estruturas 
especializadas (como retículo endoplasmático, complexo de Golgi e mitocôndrias), 
muitas atividades bioquímicas necessárias à sobrevivência da célula ocorrem na 
membrana. Assim, diversas proteínas que participam de processos de síntese, de 
transporte, de respiração celular e de movimentação de flagelos, por exemplo, estão 
presentes nesta estrutura. 
Em suma, a membrana plasmática desempenha importantes funções, como: 
Compartimentalização 
Separa o interior da célula do ambiente externo. 
Transporte de substâncias 
A membrana permite a interação da célula com o ambiente; bactérias e arqueias 
obtêm nutrientes do meio externo através da permeabilidade da membrana e também 
por sistemas de transporte localizados nessa estrutura; além disso, substâncias (como 
produtos do metabolismo) podem ser excretadas pela membrana. Alguns tipos de 
transporte não requerem energia, sendo chamados de transporte passivo (exemplos: 
difusão passiva, osmose e difusão facilitada), enquanto outros tipos requerem energia 
na forma de ATP, força próton-motiva ou mediante reações de fosforilação (exemplos: 
transporte ativo, translocação de grupo e sistema ABC). 
 
Atividades bioquímicas e de síntese 
Na membrana de procariotos, ocorre a síntese de importantes compostos, como, por 
exemplo, lipopolissacarídeos de bactérias gram-negativas e parte da síntese da 
parede celular. 
Geração de energia 
Na membrana de procariotos, ocorrem reações que resultam na geração de energia, 
como a respiração. 
Parede celular 
A parede celular é uma estrutura relativamente permeável que se encontra localizada 
acima da membrana plasmática. Em procariotos, ela é responsável por proteger a 
célula contra a lise osmótica e mecânica, além de conferir à célula forma e rigidez. Por 
ser a estrutura mais superficial, ela age como um receptor que permite a interação de 
proteínas e moléculas com a bactéria. Além disso, como as células humanas não 
possuem parede celular, muitos antibióticos que apresentam como alvo a síntese 
dessa estrutura foram desenvolvidos; esses antibióticos tornam a célula bacteriana 
mais susceptível à lise, resultando na morte da bactéria. O uso desses antibióticos é 
extremamente vantajoso para o tratamento das infecções bacterianas. 
Nas bactérias, o principal componente polissacarídico da parede celular é 
denominado peptideoglicano, que é o responsável por conferir a rigidez da 
estrutura. 
De acordo com a estrutura e composição química da parede celular, as bactérias 
podem ser classificadasem dois grandes grupos: 
GRAM-POSITIVAS 
As bactérias gram-positivas possuem uma parede celular formada por uma camada 
espessa de peptideoglicano, e muitas apresentam ainda moléculas ácidas chamadas 
de ácidos teicoicos. 
 Parede celular gram-positiva. 1- membrana plasmática, 2- peptideoglicano, 3- fosfolipídeo, 4- proteína, 5- ácido 
teicoico. 
 
 
GRAM-NEGATIVAS 
As bactérias gram-negativas possuem uma fina camada de peptideoglicano sobre a 
qual se encontra uma camada composta por lipoproteínas, fosfolipídios, proteínas e 
lipopolissacarídeos (LPS), chamada de membrana externa, que corresponde a uma 
segunda bicamada lipídica. A membrana externa é permeável a pequenas moléculas 
por possuir porinas, que são proteínas que atuam como canais que permitem a 
entrada e saída de solutos; em geral, a membrana externa também possui 
componentes tóxicos para as células de mamíferos, capazes de causar sintomas 
gastrointestinais (como diarreia, gases e vômitos) graves em humanos. Diferente das 
bactérias gram-positivas, nas bactérias gram-negativas, existe, ainda, uma região 
chamada periplasma, localizada entre a membrana plasmática e a membrana 
externa; essa região contém diferentes proteínas envolvidas em sistemas de 
transporte de substâncias. 
 Parede celular gram-negativa. 1- membrana plasmática, 2- periplasma, 3- membrana externa, 4- fospolipídeo, 5- 
peptideoglicano, 6- lipoproteína, 7- proteína, 8- LPS, 9- porinas. 
A divisão das bactérias nesses dois grupos apresenta grande importância taxonômica. 
A diferenciação das bactérias gram-positivas e gram-negativas é realizada através de 
uma técnica conhecida como Coloração de Gram. Ao final do procedimento, as 
bactérias gram-positivas ficam coradas de roxo, e as gram-negativas, de 
Vermelho/rosa. 
 
Bactéria gram-positiva Staphylococcus aureus coradas em roxo e bactéria Gram-negativa Escherichia coli corada em 
Vermelho/rosa. 
 
Diferentemente das bactérias, as paredes celulares das arqueias não possuem 
peptideoglicano, sendo formadas principalmente por polissacarídeos, proteínas ou 
glicoproteínas. A parede celular de arqueias metanogênicas, por exemplo, é formada 
por um polissacarídeo chamado pseudomureína, que é bem parecido com o 
peptideoglicano. Outras arqueias podem apresentar, 
ainda, uma parede celular espessa formada por 
polímeros de glicose, de ácido glicurônico, de ácido 
urônico galactosamina, dentre outros. Outro tipo 
comum de parede celular em arqueias é a 
denominada camada S, que é uma superfície 
paracristalina formada por moléculas de proteínas e 
glicoproteínas entrelaçadas. A camada S é resistente o 
suficiente para aguentar pressões osmóticas variadas 
e estabelecer a forma da célula, mas ela pode estar 
presente em bactérias junto a outros componentes da 
parede celular. 
Ribossomos 
Os ribossomos são estruturas presentes no citoplasma e são formados por ácido 
ribonucleico e proteínas. São responsáveis por sintetizar todas as proteínas 
indispensáveis à vida, participando como sítio de tradução do RNA mensageiro na 
síntese de proteínas. As proteínas sintetizadas nesse processo podem apresentar as 
mais variadas funções, como, por exemplo, função estrutural ou enzimática. 
A forma e a função dos ribossomos dos procariotos são semelhantes à dos eucariotos, 
porém os ribossomos dos eucariotos são maiores e apresentam composição de 
proteínas diferentes. 
Procariotos 
Apresentam ribossomos 70S, que são formados pelas subunidades 30S e 50S. 
Eucariotos 
Possuem ribossomos 80S formados pelas subunidades 40S e 60S. 
A informação para a síntese de proteínas está no DNA cromossômico; cada gene é 
um segmento de DNA que contém a informação necessária para a síntese de uma 
proteína. A informação do gene é transcrita (ou copiada) para o RNA mensageiro, e 
este se complexa com o ribossomo no local determinado para a síntese da proteína. O 
RNA de transferência (ou transportador) traduz a informação do RNA mensageiro e 
coloca os aminoácidos em sítios específicos do ribossomo. O RNA transportador se 
liga a um aminoácido por uma extremidade, enquanto a outra extremidade se liga ao 
códon (composto por três nucleotídeos) que está no RNA mensageiro. Os 
aminoácidos vão sendo adicionados até que a síntese termine em uma sequência 
específica. Para que a síntese de proteínas ocorra, as duas subunidades do 
ribossomo devem estar acopladas. 
 
 
Ribossomo. 
Material genético 
Todos os organismos possuem material genético ou genoma e, no momento da 
divisão celular, ele é transmitido aos descendentes. Nos microrganismos procariotos, o 
material genético pode ser formado por dois elementos distintos: DNA 
cromossômico e DNA extracromossômico (também conhecido como plasmídeo, 
que estudaremos no próximo tópico). 
 Desenho esquemático de uma bactéria. (1) DNA cromossómico. (2) Plasmídeos. 
O DNA cromossômico é o principal constituinte do genoma dos procariotos; este 
DNA se encontra associado com proteínas, formando os cromossomos. Na grande 
maioria das bactérias e arqueias, o cromossomo é formado por uma única molécula de 
DNA circular de fita dupla, ou seja, é circular e único, e contém genes que são 
indispensáveis para a sobrevivência da célula. 
Saiba mais 
Alguns procariotos possuem mais de uma molécula de DNA cromossômico e, 
outros, possuem o cromossomo linear. 
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As funções do cromossomo incluem transmitir características hereditárias e 
codificar proteínas celulares. 
Como as células procarióticas não possuem um núcleo envolvendo o material 
genético, ele se encontra disperso no citoplasma, mas de uma maneira compactada e 
organizada em uma região conhecida como nucleoide. A compactação do DNA 
cromossômico ocorre em três níveis distintos e é extremamente necessária, pois, 
quando estendido, o DNA é muito maior do que a célula que o contém. Por exemplo, o 
cromossomo da bactéria Escherichia coli é aproximadamente 500 vezes maior que a 
célula. O DNA das células procarióticas é aproximadamente 1000 vezes menor que o 
das células eucarióticas 
ESTRUTURAS ACESSÓRIAS 
Agora que já conhecemos as estruturas fundamentais, fica mais fácil imaginar o que 
são as estruturas acessórias, não é mesmo? Como o próprio nome diz, são estruturas 
que não estão obrigatoriamente presentes em todas as células, mas oferecem 
características vantajosas às células que as possuem. Então, vamos juntos conhecer 
um pouquinho sobre as principais estruturas acessórias das células procarióticas! 
 Estrutura bacteriana. 
Cápsula 
A cápsula é uma estrutura presente em muitas bactérias, tanto gram-positivas como 
gram-negativas, e se encontra localizada ao redor da parede celular. Trata-se de uma 
estrutura fortemente aderida à parede celular, e, muitas vezes, ela se encontra 
covalentemente ligada ao peptideoglicano. A cápsula geralmente é composta por uma 
grande variedade de polissacarídeos, mas proteínas também podem ser encontradas. 
Ela pode ser descrita como uma matriz compacta, rígida e espessa, capaz de excluir 
partículas pequenas, como a tinta nanquim. Pode ser facilmente observada com o 
auxílio de um microscópio óptico utilizando a tinta nanquim, pois, uma vez que este 
corante não é capaz de penetrar na cápsula, ela se apresenta como um halo claro 
contra um fundo escuro. 
 
 
Assim como outras camadas de superfície externa, as cápsulas apresentam várias 
funções, tais como: 
I 
Adesão a superfícies sólidas, por vezes formando uma camada espessa de células, 
conhecida como biofilme; o biofilme pode ser formado sobre dispositivos médicos 
utilizados pelos pacientes, como os diferentes tipos de cateteres, causando infecções 
difíceis de tratar. 
II 
Adesão a tecidos animais específicos, como, por exemplo, a adesão da 
bactéria Streptococcus mutans ao esmalte do dente, levando à formação da placa 
dental. 
III 
Participação na patogênese microbiana (processo através do qual os microrganismoscausam doença), pois participam da etapa inicial do processo de infecção, que é 
justamente a adesão às células do hospedeiro. 
IV 
Atuação como fator de virulência, como no caso da bactéria Streptococcus 
pneumoniae, causadora da pneumonia bacteriana; essa bactéria possui uma espessa 
cápsula polissacarídica que impede que o sistema imune do hospedeiro a reconheça 
como um invasor, evitando sua eliminação e, consequentemente, resultando na 
instalação da doença. 
VI 
Proteção da célula contra a dessecação em períodos de seca, devido a sua 
capacidade de se ligar à água. 
 
 
Flagelos 
A locomoção dos microrganismos é muito 
importante, pois permite que as células ocupem 
novos ambientes, muitas vezes representando 
novas e melhores oportunidades de 
sobrevivência para determinada espécie. Muitos 
procariotos conseguem se deslocar devido à 
presença de estruturas denominadas flagelos, 
que proporciona às células a motilidade 
natatória. Os flagelos de bactérias são apêndices 
muito finos e longos; uma extremidade se 
encontra ligada à célula, enquanto a outra é livre, 
e sua rotação empurra ou puxa a célula em um 
meio líquido. 
Os flagelos estão ancorados na membrana 
plasmática e na parede celular, possuem 
morfologia helicoidal e são formados por cópias 
da proteína flagelina. De acordo com o padrão 
que os flagelos se ligam às células, elas podem receber diferentes classificações: 
 
 
Flagelação polar 
Flagelos ligados a uma ou às duas extremidades da célula. 
 
Flagelação polar lofotríquia 
Tufos de flagelos localizados em uma das extremidades da célula. 
 
 
Flagelação polar anfitríquia 
Tufos de flagelos localizados nas duas extremidades da célula. 
 
Flagelação peritríquia 
Flagelos presentes em vários locais ao longo da superfície celular. 
 Tipos de flagelos. A - flagelação polar, B - flagelação polar lofotríquia, C - flagelação polar anfitríquia e D - flagelação 
peritríquia. 
Fímbrias e pili 
A superfície das células procariotas podem conter ainda estruturas denominadas 
fímbrias e pili. Trata-se de proteínas filamentosas que se projetam da superfície celular 
e desempenham algumas importantes funções. 
As fímbrias estão envolvidas com a adesão a superfícies, tanto inertes (levando à 
formação de biofilme em superfícies sólidas) quanto de animais (no caso de bactérias 
patogênicas). As fímbrias são importantes para o desenvolvimento de algumas 
infecções, como: 
➢ Salmonelose 
 Causada por espécies de Salmonella. 
➢ Gonorreia 
 Causada por Neisseria gonorrhoeae. 
➢ Coqueluche 
 Causada por Bordetella pertussis. 
 
Os pili, por sua vez, são estruturas mais longas 
presentes em poucas cópias na superfície da 
célula. São responsáveis por facilitar a troca 
genética entre células durante o processo de 
conjugação, além de auxiliar também no 
processo de adesão. Além disso, a classe de pili 
conhecida como pili tipo IV propicia à célula uma 
forma de motilidade pouco comum chamada de 
motilidade pulsante, em que a extensão e 
retração dos pili permite a movimentação da 
célula sobre uma superfície sólida, além de 
participar também da transferência genética em 
algumas bactérias. 
Grânulos de inclusão 
Os grânulos de inclusão são normalmente encontrados em células procarióticas, tendo 
como principal função atuar como reserva de energia e nutrientes para as células. São 
responsáveis pelo armazenamento de diferentes substâncias, como polissacarídeos, 
lipídios, enxofre e polifosfato, que poderão ser usadas pelas células em situações 
desfavoráveis. Estas substâncias podem se encontrar envolvidas por uma membrana 
de camada única que as deixam isoladas dentro da célula, mas alguns compostos já 
ficam isolados por serem insolúveis em água, não necessitando de uma membrana. 
A principal vantagem da existência dos grânulos de inclusão se deve à redução 
do estresse osmótico que seria causado dentro da célula se essas substâncias 
permanecessem dissolvidas no citoplasma. 
Assim, quando há excesso de carbono no ambiente, por exemplo, seu acúmulo em 
bactérias e arqueias pode ocorrer na forma de polímeros de glicogênio, que é a maior 
reserva de carboidratos em procariotos, e também de poli-β-hidroxialcanoato, que 
representa uma reserva de lipídios; ambos são reservas de carbono e energia. Além 
disso, fosfato inorgânico pode ser acumulado na forma de grânulos de polifosfato, que 
podem ser utilizados quando necessário para a síntese de ácidos nucleicos, 
fosfolipídios e ATP. Outros grânulos de inclusão são conhecidos em procariotos, como 
o enxofre elementar armazenado por bactérias sulfurosas, minerais carbonatos 
armazenados por cianobactérias e magnetossomos, que correspondem ao acúmulo 
de minerais magnetotáticos também por cianobactérias. 
Plasmídeos 
Muitas bactérias e arqueias possuem, além do cromossomo, moléculas de plasmídeos 
ou DNA extracromossômico em seu citoplasma. Geralmente, os plasmídeos são 
formados por uma molécula de DNA de fita dupla circular (mas também existem os de 
configuração linear) e são menores que o cromossomo da célula. 
A replicação dos plasmídeos ocorre de maneira independente do cromossomo celular. 
Além disso, eles variam muito em tamanho, podem apresentar sequências de 
nucleotídeos bastante variadas e ser encontrados em diferentes números de cópias 
nas células. É comum que os plasmídeos maiores sejam achados em menor número 
de cópias, enquanto os plasmídeos menores são geralmente encontrados em maior 
número. 
 
 
Conjugação bacteriana 
(transferência de material genético entre duas células) 
com a transferência de plasmídeos de resistência. 
Sua principal função é codificar proteínas que conferem características adicionais à 
célula, que não são essenciais à sobrevivência, mas são vantajosas diante de certas 
condições ambientais. Por exemplo, o grupo de plasmídeos mais estudados são os 
que conferem resistência aos antibióticos, conhecidos como plasmídeo R, através da 
codificação de proteínas capazes de inativá-los. Além disso, outras características 
importantes para as células são conferidas por plasmídeos, como, por exemplo: 
➢ Resistência à radiação ultravioleta. 
➢ Produção de toxinas, enzimas e outras moléculas que causam danos aos 
hospedeiros. 
➢ Produção de fímbrias de adesão a tecidos. 
Endósporos 
Durante o processo de esporulação, espécies de bactérias podem produzir 
endósporos. Estas células são extremamente resistentes a condições adversas, como 
extremos de temperatura, radiação, produtos químicos, dessecamento e escassez de 
nutrientes. Sendo assim, essa estrutura permite que o microrganismo seja capaz de 
sobreviver em condições de crescimento muito adversas. 
A dispersão dos endósporos é comum e ocorre através da água, do vento e do 
trato gastrointestinal de animais. 
As espécies pertencentes ao gênero Bacillus são exemplos clássicos de bactérias 
esporuladas. Essas bactérias esporulam quando ocorre escassez de algum nutriente 
essencial, como carbono ou nitrogênio, por exemplo. Nesses casos, elas param seu 
crescimento vegetativo e esporulam, formando endósporos que podem ficar 
dormentes por muitos anos, voltando a se converter em células vegetativas apenas 
quando as condições ambientais voltarem a se tornar favoráveis ao seu crescimento. 
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Bacillus anthracis. 
CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS 
As bactérias podem ser classificadas de acordo com diferentes critérios. Os principais 
são: 
MORFOLOGIA 
De acordo com a forma, as bactérias podem ser classificadas em cocos, bacilos, 
espiroquetas, espirilos e vibriões (como vimos anteriormente). 
PAREDE CELULAR 
De acordo com a composição da parede celular, as bactérias podem ser classificadas 
em gram-positivas e gram-negativas. 
PH 
De acordo com o pH ótimo de crescimento, as bactérias podem ser classificadas como 
neutrófilas (crescem em pH neutro – faixa ótima de pH > 5,5e < 8), acidófilas (pH < 
5,5) e alcalifílicas (pH> 8). 
TEMPERATURA 
De acordo com a temperatura ótima de crescimento, as bactérias podem ser 
classificadas em psicrófilas (abaixo de 20ºC), mesófilas (entre 20 e 40ºC), termófilas 
(entre 45 e 80ºC) e hipertermófilas (acima de 80ºC). 
METABOLISMO 
De acordo com a fonte de energia utilizada para o metabolismo energético, as 
bactérias podem ser classificadas em quimiotróficas (aquelas que utilizam compostos 
químicos para obter energia) e fototróficas (aquelas que utilizam a luz solar). As 
bactérias quimiotróficas ainda podem ser classificadas de acordo com os compostos 
químicos que utilizam: bactérias quimiorganotróficas usam compostos químicos 
orgânicos (como glicose -C 6H12O6, acetato etc.), e as quimiolitotróficas, por outro lado, 
utilizam compostos químicos inorgânicos (como H2, H2S, Fe2+ etc.). Por fim, também 
 
existe a classificação de acordo com a origem do carbono utilizado nos processos de 
obtenção de energia (lembrando que o carbono é fundamental na produção de 
materiais para a célula). Assim, bactérias heterotróficas obtêm carbono de compostos 
químicos orgânicos, enquanto as bactérias autotróficas utilizam como fonte de carbono 
o dióxido de carbono (CO 2); dessa forma, uma bactéria quimiorganotrófica é também 
heterotrófica. 
RESPIRAÇÃO / FERMENTAÇÃO 
As bactérias podem ser classificadas como aeróbias (quando precisam de oxigênio 
para o processo de respiração), anaeróbias (quando não utilizam o oxigênio, vivendo 
da fermentação, respiração anaeróbia, fotossíntese ou metanogênese) ou facultativas 
(quando são capazes de realizar os dois tipos de metabolismo: na presença de 
oxigênio, realizam a respiração aeróbia e, na ausência, realizam respiração anaeróbia 
ou fermentação). 
As bactérias são capazes de gerar uma série de infecções como pneumonia, 
meningites, infecções urinárias, bacteremia, apendicite, entre outras. Para conhecer 
mais sobre as principais infecções bacterianas não deixe de visitar o explore mais. 
VERIFICANDO O APRENDIZADO 
1. As células bacterianas possuem estruturas fundamentais e estruturas acessórias. 
As estruturas fundamentais estão presentes em todas as células, enquanto as 
acessórias se encontram em apenas alguns grupos de bactérias. Dentre as opções 
abaixo, marque aquela que apresenta apenas estruturas acessórias: 
a) Membrana plasmática, parede celular e material genético. 
b) Cápsula, flagelos e ribossomos. 
c) Material genético, endósporos e grânulos de inclusão. 
d) Cápsula, flagelos e plasmídeos. 
e) Ribossomos, fímbrias e plasmídeos. 
Comentário 
Parabéns! A alternativa "D" está correta. 
As estruturas acessórias de células bacterianas incluem cápsula, flagelos, fímbrias, 
grânulos de inclusão, plasmídeos e endósporos. 
2. As bactérias podem apresentar diferentes morfologias, ou seja, formatos muito 
variados. Dentre as opções abaixo, apenas uma NÃO representa uma morfologia 
bacteriana. 
a) Formato de coco. 
b) Formato de vibrião (ou vírgula). 
c) Formato de bacilo. 
d) Formato tetraédrico. 
e) Formato espiralado. 
Comentário 
Parabéns! A alternativa "D" está correta. 
As morfologias bacterianas mais comuns são cocos, bastonetes ou bacilos, 
espiraladas, cocobacilos e vibriões – ainda não foi descrita morfologia tetraédrica em 
bactérias. 
 
CONCLUSÃO 
Ao longo desta jornada, exploramos os principais assuntos sobre o tema. 
Conversamos um pouco sobre a origem da vida em nosso planeta e as condições 
ambientais no surgimento das primeiras células. Vimos também a importância do 
advento dos primeiros microscópios e como os experimentos realizados por Redi e 
Pasteur conseguiram demonstrar que a vida só podia surgir a partir de outra vida, 
colocando um fim na Teoria da Abiogênese. 
Descrevemos o sistema binominal de classificação dos seres vivos, proposto por 
Linnaeus e utilizado até os dias de hoje, e todo o caminho percorrido ao longo dos 
anos pelos estudiosos para chegar aos três domínios da árvore da 
vida: Bacteria, Archaea e Eukarya. Estudamos, ainda, as principais diferenças entre as 
células procarióticas e eucarióticas, bem como as características dos principais grupos 
de microrganismos. 
Por fim, focamos na descrição da morfologia microbiana e de suas estruturas 
principais, dando especial atenção à forma e constituição das células procarióticas, 
descrevendo as estruturas fundamentais, ou seja, aquelas que estão presentes em 
todas as células, e às estruturas acessórias, as que não estão obrigatoriamente 
presentes em todas as células, mas que conferem características adicionais àquelas 
que as possuem. 
 Em suma, o estudo da Microbiologia é muito amplo, envolvendo diversos grupos de 
microrganismos com características próprias e variadas. Este tema nos permitiu 
abordar os principais tópicos necessários para termos uma visão bem geral da 
Microbiologia, com a intenção de despertar o seu interesse em conhecer um pouco 
mais sobre este “mundo” fascinante dos seres invisíveis.