Aula 6 - Bactéria - Ultraestrutura

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Bactéria -
Ultraestrutura
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Tópicos 
da aula
• Relembrando
• Procariotos x Eucariotos
• Características gerais procariotos
• Morfologia
• Estrutura celular bacteriana
• Archaea
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• Procarioto
• Eucarioto
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Características 
Gerais das 
Bactérias
Procariotos;
Unicelulares;
Reprodução assexuada (fissão binária);
Nutrição por absorção;
Metabolismo diversificado (heterotróficas e 
autotróficas);
Número de cromossomos: a maioria 1 cromossomo, 
circular DNA fita dupla.
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Tamanho
➢ 2 à 8 µm comprimento; 
➢ 0,2 à 2 µm diâmetro.
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Morfologia celular
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7
Arranjos - Cocos
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Arranjos - Bacilos 
Bacilos ≠ Bacillus
Bacillus sp.
Coxiella burnetti
Alta resistência ao calor;
Causadora da febre Q.
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Arranjos - Espirais
Flagelos
Filamentos p/ locomoção
Pleomórficas – espécies que apresentam uma
variedade de tipos celulares. Ex: Rhizobium e
Corynebacterium.
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Estrutura Celular Bacteriana
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Estruturas de superfície
• Flagelos: apêndices longos e finos, apresentando uma extremidade 
livre e outra ligada à célula.
Peritríquio
✓Quando não se tem flagelo → atríquias
Monotríquio Anfitríquio Lofotríquio 12
Flagelos
→Motilidade
→ Ambientes: favoráveis vs adversos
Depende de energia
Taxia: movimento para perto ou para longe de um estímulo.
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Tipos de movimentação em procariotos com flagelos
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Flagelos
Taxia- movimento direcionado
✓ Quimiotaxia (estímulo químico)
✓ Fototaxia (luz)
✓ Aerotaxia (oxigênio)
✓ Osmotaxia (# de concentração)
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Estrutura de flagelo bacteriano
16
Estrutura de flagelo bacteriano
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Contêm a proteína globular (flagelina) e não é coberto
por uma membrana.
Estrutura de flagelo bacteriano
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Ligeiramente mais largo que o
filamento que está aderido à ele.
Estrutura de flagelo bacteriano
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✓ “Prende” o flagelo a parede celular e a membrana
plasmática.
✓ Composto de uma haste central e uma série de anéis
em volta.
✓ Define a rotação do flagelo.
✓ G-: par de anéis interno e externo
✓ G+: somente par interno.
Estrutura de flagelo bacteriano
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Gram-positivos: Dois anéis 
(um na parede celular e 
outro na membrana
Gram-negativo: Quatro 
anéis (dois na parede celular 
e dois na membrana
Fímbrias
Ex: Neisseria gonorrhoeae 
✓ Flagelos ≠ Fímbrias
✓ curtos, finos e retos
✓ Aderência
✓ Pilina (proteína)
✓ Pólos ou toda célula
✓ Biofilmes
Estruturas filamentosas compostas 
por proteína – projeção a partir da 
superfície celular.
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Pili
• Assemelha-se as fimbrias (estruturas mais longa – presente 
na superfície em 1 ou poucas cópias) – estrutura 
conjugação).
Função mais importante:
─ Facilitadora de troca genética entre células procarióticas: 
processo de conjugação (papel essencial)
- Classe de Pili: Tipo IV
- Motilidade celular (incomum): motilidade pulsante –
deslizamento.
─ Ex.: Pseudomonas
Fator essencial de colonização em patógenos humanos.
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Glicocálix ou Cápsula
• Extensão da membrana – rica em carboidratos (ligados a proteínas ou lipídeos).
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Glicocálice
• Extensão da membrana – rica em carboidratos (ligados a proteínas ou lipideos).
Streptococcus sp (cárie) Pseudomonas 
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Parede Celular
✓Responsável pela forma da célula;
✓Proteção (prevenir a ruptura da célula);
✓Ponto de ancoragem para flagelos;
✓Contribui para a capacidade de algumas espécies 
causarem doenças;
✓Local de ação de alguns antibióticos;
✓Diferenciação dos principais tipos de bactérias.
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Parede Celular
Para resistir a pressão
osmótica e evitar a lise
celular, a maioria das
células de bactérias e
arqueias possui uma
parede celular.
Confere forma e rigidez.
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Estrutura do 
peptideoglicano
Função:
• Rigidez da estrutura: composto
por N-acetilglicosamina e Ac. 
Nacetilmuramico
(derivados de açúcar), além de 
aminoácidos.
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Estrutura do 
peptideoglicano
• Unidades de peptídeos e 
glicanos originando a camada 
de peptideoglicano
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Parede Celular de bactérias Gram positivas
Acido teicóico → polímero de 
unidades repetidas de ribitol-
fosfato ou glicerol-fosfato.
✓ Facilitar a ligação e regulação de entrada e saída de
cátions na célula;
✓ Ajuda no processo de divisão celular;
✓ Serve de sítio de ligação com o epitélio do
hospedeiro em algumas células patogênicas. 29
Parede Celular de bactérias Gram negativas
Fosfolipídeos
Proteínas
Polissacarídeos
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Estrutura do lipopolissacarídeo de Bactérias Gram 
negativas
Quando bactérias G - morrem, elas liberam lipídeo A, que funciona como uma 
endotoxina. O lipídeo A é responsável pelos sintomas associados a bactérias 
Gram -, (febre, dilatação de vasos venosos e formação de coágulos sanguíneos). 
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Estrutura do lipopolissacarídeo de Bactérias 
Gram negativa
Seu papel é estrutural, fornece estabilidade.
• Composto por moléculas de açúcar.
• Útil para diferenciar espécies de bactérias gram-negativas, como o patógeno alimentar E.
coli O157:H7.
• Esse papel e comparável ao dos ácidos teicóicos nas células G +. 32
Ação da 
penicilina sobre 
a parede das 
bactérias
• Inibe a síntese da parede celular bacteriana33
Ação da lisozima sobre a parede celular bacteriana
• Quebra as ligações glicosídicas;
• Antimicrobiano natural: lágrima, saliva, ovo.
Enfraquece a parede celular
Lise da célula
Mais utilizada para G+
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Paredes 
Celulares 
Atípicas
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Parede Celular - Coloração
Coloração de Gram
➢ Importante na 
caracterização e classificação 
inicial das bactérias. 
❑ Gram positivas ❑ Gram negativas
➢ Esse método de coloração permite que as
bactérias sejam visualizadas no microscópio
óptico, uma vez que sem a coloração é impossível
observá-las ou identificar sua estrutura.
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Coloração de 
Gram
37
Coloração de Gram
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Membrana 
Citoplasmática
• A membrana é constituída de lipídeos e
proteínas.
• Archeas apresentam lipídeos com ligações
éter entre o glicerol e suas cadeias laterais
hidrofóbicas (não possuem ácidos graxos).
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Membrana Citoplasmática
❑ Pontes de hidrogênio
Estabilidade da estrutura
❖Principal função: permeabilidade seletiva.
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Membrana Citoplasmática- Estrutura
• A membrana separa o citoplasma do ambiente externo.
• Auxilia na manutenção da integridade celular, mas apresenta permeabilidade.
• a
─ Composição: bicamada fosfolipidica
─ Região hidrofílica (cabeça – polar) X região hidrofóbica (cauda – apolar)
─ Proteínas: integrais e periféricas
─ Ácidos graxos: 14-20 carbonos
─ Modelo: Mosaico fluido
─ Ausência de esteróis - menor rigidez
• Eucariotos apresentam esteróis
─ Presença de hopanoide (semelhante aos esteróis)
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Membrana citoplasmática procariótica
• Permeabilidade seletiva;
• Sítio de ligação de varias proteínas;
• Transporte de nutrientes;
• Processos de geração de energia: fotossíntese e 
respiração;
• Alvo da ação de agentes antimicrobianos.
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Processos de 
transporte passivo
• Difusão simples
• Difusão facilitada
• Osmose
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Processos de transporte passivo
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Célula normal
Meio hipertônico: passa água 
para meio externo.
Meio Hipotônico: a célula 
absorve água até igualar as 
concentrações.
Osmose
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Transporte ativo
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Estruturas internas – Cromossomo e Plasmídeos
Plasmídeos → vantagens para célula 
Cromossomo: Única molécula longa e contínua de 
DNA de dupla-fita, frequentemente arranjada em
forma circular.
Plasmídeos: elementos genéticos extracromossômicos.
- Resistência aos antibióticos, tolerância a
metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de 
enzimas.
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Estruturas internas – Cromossomo
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Estruturas internas - Plasmídeos
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Cromóforos
• Dobras da membrana plasmática onde
acumulam-se pigmentos e enzimas
responsáveis pela fotossíntese
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Vesículas de gás
• Procariotos aquáticos:
• Cianobactérias, bactérias
fototróficas verdes e púrpuras, 
Archaea.
• Importância→ flutuação
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Endósporos
• Estrutura de resistência (calor, radiação, dessecação, etc.);
• Altamente desidratado;
• Formado em algumas Gram positivas (Bacillus e Clostridium).
Esporulaçãosomente ocorre quando há interrupção
do crescimento, devido a exaustão de um nutriente
essencial ou condição física extrema. Em Bacillus o
processo completo dura ~8 horas e mais de 200
genes estão envolvidos.
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Endósporos
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Tipos de endósporos
Terminais Centrais
Germinação: Podem permanecer dormentes por muitos anos. Em condições adequadas (condições 
químicas e físicas) podem voltar a forma vegetativa rapidamente.
Importância na indústria de alimentos! 54
Archea
• Descoberta final dos anos 70 → Carl Woese propõe criação dos 3 domínios. 
• Muitas espécies habitam ambientes extremos: temperatura, pressão e acidez. 
Archaea Bacteria
Membrana Glicerol éter lipídeo Glicerol éster lipideo
Flagelo
Força motriz →ATP Força motriz → H+
Estrutura similar -
várias flagelinas 
Pilus tipo IV
1 única proteína 
flagelina
Parede celular Ausência de 
peptideoglicano
Peptideoglicano
Éster X Éter
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Parede celular de Archea
• Diferente de Bactérias →
ausência de Peptideoglicano
e membrana externa
• Composição variada: 
polissacarídeos, proteínas e 
glicoproteínas
• Archaeas metanogênicas-
pseudomureína
≠
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Archea- Exemplos
Metanogênicas- Produtoras de metano (CH4)
✓Habitam pântanos e lagos, tratos digestivos de animais (ruminantes), fendas
hidrotermais, digestores de lodo de esgoto.
✓Methanobacterium- obtêm energia a partir do metano- biodegradação da
matéria orgânica.
Fonte: Madigan et al., 2010
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Archea- Exemplos
✓Halófilos extremas - habitam 
ambientes naturais altamente 
salinos;
✓Halobacterium- encontrada em 
peixes salgados, lagos hipersalinos, 
salinas.
Fonte: Madigan et al., 
2010
a) Lago hipersalino 
b) Lagos de evaporação da água do mar, 
c) Lago rico em carbonatos
d) Micrografia eletrônica de varredura de 
Archaea
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Archea- Exemplos
✓Hipertermófilas - Temperatura 
ótima de crescimento superior a 
80 ºC.
Fonte: Madigan et al., 
2010
a) Solfatara típica
b) Fonte termal rica em enxofre
c) Fonte fervente de pH neutro
d) Fonte geotermal ácida rica em ferro
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Potencial 
biotecnológico 
de Archea
Fenótipo Condição Produto Aplicação
Termófilo 45 -110 ºC
Amilases Obtenção de açucares para 
adoçantes
Xilanases Branqueamento de papel
Proteases Indústria de detergentes, 
panificação e cervejeira
DNA 
polimerases
Engenharia genética
Psicrófilo >15 ºC
Proteases Indústria laticínios, maturação de 
queijos
Desidrogenases Biosensores
Amilases Degradação de polímeros -
detergentes
Acidófilo pH 0 – 4 Oxidação de 
enxofre
Dessulfuração de carvão
Alcalófilos pH 8 – 11 Celulases Degradação de polímeros -
detergentes
Halófilo Alta conc. 
Sais
Células 
Microrganismo
Biopolímeros
Piezófilo Alta pressão Células 
Microrganismo
Formação de géis, grânulos de 
amido
Metalófilo Alta conc. 
metais
Células 
Microrganismo
Biorremediação
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Até a 
próxima aula 
	Slide 1: Bactéria - Ultraestrutura
	Slide 2: Tópicos da aula
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5: Características Gerais das Bactérias
	Slide 6: Tamanho
	Slide 7: Morfologia celular
	Slide 8: Arranjos - Cocos
	Slide 9: Arranjos - Bacilos 
	Slide 10: Arranjos - Espirais
	Slide 11: Estrutura Celular Bacteriana
	Slide 12: Estruturas de superfície
	Slide 13: Flagelos
	Slide 14: Tipos de movimentação em procariotos com flagelos
	Slide 15: Flagelos
	Slide 16: Estrutura de flagelo bacteriano
	Slide 17: Estrutura de flagelo bacteriano
	Slide 18: Estrutura de flagelo bacteriano
	Slide 19: Estrutura de flagelo bacteriano
	Slide 20: Estrutura de flagelo bacteriano
	Slide 21: Fímbrias
	Slide 22: Pili
	Slide 23: Glicocálix ou Cápsula
	Slide 24: Glicocálice
	Slide 25: Parede Celular
	Slide 26: Parede Celular
	Slide 27: Estrutura do peptideoglicano
	Slide 28: Estrutura do peptideoglicano
	Slide 29: Parede Celular de bactérias Gram positivas
	Slide 30: Parede Celular de bactérias Gram negativas
	Slide 31: Estrutura do lipopolissacarídeo de Bactérias Gram negativas
	Slide 32: Estrutura do lipopolissacarídeo de Bactérias Gram negativa
	Slide 33: Ação da penicilina sobre a parede das bactérias
	Slide 34: Ação da lisozima sobre a parede celular bacteriana
	Slide 35: Paredes Celulares Atípicas
	Slide 36: Parede Celular - Coloração
	Slide 37: Coloração de Gram
	Slide 38: Coloração de Gram
	Slide 39: Membrana Citoplasmática
	Slide 40: Membrana Citoplasmática
	Slide 41: Membrana Citoplasmática- Estrutura
	Slide 42: Membrana citoplasmática procariótica
	Slide 43: Processos de transporte passivo
	Slide 44: Processos de transporte passivo
	Slide 45: Osmose
	Slide 46: Transporte ativo
	Slide 47: Estruturas internas – Cromossomo e Plasmídeos
	Slide 48: Estruturas internas – Cromossomo
	Slide 49: Estruturas internas - Plasmídeos
	Slide 50: Cromóforos
	Slide 51: Vesículas de gás
	Slide 52: Endósporos
	Slide 53: Endósporos
	Slide 54: Tipos de endósporos
	Slide 55: Archea
	Slide 56: Parede celular de Archea
	Slide 57: Archea- Exemplos
	Slide 58: Archea- Exemplos
	Slide 59: Archea- Exemplos
	Slide 60: Potencial biotecnológico de Archea
	Slide 61