Bacteriologia

Prévia do material em texto

Bacteriologia
1. Diferenças entre eucariontes e procariontes 
Células de animais, fungos e plantas são eucariontes, enquanto bactérias, archaea e cianobactérias pertencem aos procariontes. Os archaea (arqueobactérias) se assemelham às bactérias em muitos aspectos, mas apresentam um domínio único distinto de bactérias e eucariontes. 
As bactérias carecem de um núcleo e outras organelas. O cromossomo de uma bactéria típica, como E. coli, é uma única molécula de DNA circular de dupla fita contendo aproximadamente cinco milhões de pares de bases, com um comprimento aproximado de 1,3 mm. Os menores cromossomos bacterianos (de micoplasmas) têm aproximadamente um quarto desse tamanho. As bactérias utilizam um ribossomo menor, o ribossomo 70S, e na maioria das bactérias uma parede celular única de peptidoglicano, semelhando a uma malha, circunda as membranas para protege-las do meio ambiente. As mesmas podem sobreviver e, em alguns casos, crescer em ambientes hostis em que a pressão osmótica fora da célula é tão baixa que poderia causar lise da maioria das células eucariontes em temperaturas extremas (tanto quentes quanto frias), muito secas e com fontes de energia muito escassas e diversas. As bactérias desenvolveram suas estruturas e funções para se adaptar a essas condições. Várias dessas distinções forneceram a base para a ação antimicrobiana. 
2. Classificação bacteriana 
As bactérias podem ser classificadas por seu aspecto macroscópico e microscópico, pelo crescimento característico e pelas propriedades metabólicas, por sua antigenicidade e, finalmente, por seu genótipo. 
2.1. Diferenciação macroscópica e microscópica 
A diferenciação inicial entre as bactérias pode ser realizada pelas características de crescimento em diferentes nutrientes e meios seletivos. As bactérias crescem em colônias; cada colônia é como uma cidade de até 1 milhão ou mais de organismos. A soma de suas caraterísticas confere à colônia aspectos diferenciais, tais como cor, tamanho, forma e odor. A capacidade da bactéria de resistir a certos antibacterianos, fermentar açucares específicos (p. ex., lactose, para diferenciar E. coli de Salmonella), lisar eritrócitos (propriedades hemolíticas estreptocócicas) ou hidrolisar lipídios (p. ex., lipase de Clostridium) pode ser determinada usando os meios de crescimento apropriados. Refere-se às características observáveis sem o uso de microscópio, normalmente em culturas bacterianas.
· Morfologia das colônias:
· Forma: Circular, irregular, filamentosa.
· Margem: Lisa, ondulada, dentada.
· Elevação: Plana, convexa, umbonada.
· Tamanho: Pequena, média, grande.
· Cor: Dependendo do pigmento produzido (amarela, branca, verde).
· Textura: Lisa, rugosa, viscosa ou seca.
· Propriedades hemolíticas (em ágar sangue):
· Beta-hemólise: Destruição total dos glóbulos vermelhos (halo transparente).
· Alfa-hemólise: Destruição parcial (halo esverdeado).
· Gama-hemólise: Ausência de hemólise.
· Odor: Algumas bactérias têm odores característicos (ex.: Pseudomonas aeruginosa com cheiro de uva).
· Velocidade de crescimento: Tempo para formar colônias visíveis.
· Requisitos de oxigênio: Aeróbias, anaeróbias, facultativas ou microaerófilas.
O aspecto microscópico, incluindo tamanho, forma e configuração dos organismos (cocos, bastonetes, curvos ou espiralados) e sua capacidade de reter a coloração de Gram são os principais meios de diferenciar as bactérias. 
· Forma:
· Cocos: Bactérias esféricas. Ex.: Staphylococcus 
· Bacilos: Formato de bastonetes. Ex.: E. coli
· Espirilos/espiroquetas: Formato helicoidal. Ex.: Treponema
· Vibriões: Formato de vírgula. 
· Arranjo celular:
· Cocos: Diplococos (pares), estreptococos (cadeias), estafilococos (cachos).
· Bacilos: Isolados, em cadeias ou em paliçada.
· Gram-positiva ou Gram-negativa:
· Gram-positivas: Parede celular espessa (retém cristal violeta, cor azul/roxa).
· Gram-negativas: Parede celular fina (retém safranina, cor rosa/vermelha).
· Presença de estruturas especializadas:
· Esporos: Ex.: Bacillus, Clostridium.
· Flagelos: Mobilidade.
· Cápsulas: Proteção e virulência.
· Técnicas de coloração adicionais:
· Ziehl-Neelsen: Para bactérias ácido-resistentes (ex.: Mycobacterium).
· Técnica de coloração de esporos e cápsulas.
A coloração de Gram é um teste rápido, poderoso e fácil que possibilita aos médicos diferenciar entre as duas classes principais de bactérias, desenvolver um diagnóstico inicial e começar a terapia com base nas diferenças inerentes às bactérias. As bactérias são fixadas por calor ou secas de outra maneira em uma lâmina; coradas com cristal violeta, que é um corante precipitado com iodo; em seguida, o corante não ligado e em excesso é removido por lavagem com descolorante à base de acetona e água. Um contracorante vermelho denominado safranina é adicionado para corar qualquer célula descorada. Esse processo leva menos de 10 minutos.
Para as bactérias gram-positivas, que ficam roxas ou púrpuras, o corante fica retido em uma estrutura espessa e reticulada em forma de malha (a camada de peptidoglicano), que envolve a célula. As bactérias gram-negativas têm uma camada fina de peptidoglicano que não retém o corante cristal violeta, portanto as células devem ser contracoradas com safranina e ficam vermelhas. Bactérias que não podem ser classificadas pela coloração de Gram incluem micobactérias, que têm um envoltório externo ceroso e são diferenciadas com a coloração para bacilos álcool-ácido-resistentes, e os micoplasmas, que não apresentam peptidoglicano.
2.2. Diferenciação metabólica, antigênica e genética
O próximo nível de classificação é baseado na estrutura e na assinatura metabólica das bactérias, incluindo suscetibilidade a detergentes (p.ex., ácidos biliares), necessidade de ambientes anaeróbicos ou aeróbicos, necessidade de nutrientes específicos (p. ex., capacidade de fermentar carboidratos específicos ou usar diferentes compostos como fonte de carbono para o crescimento) e produção de produtos metabólicos característicos (ácido, álcoois) e enzimas especificas (p.ex. catalase estafilocócica). 
Uma determinada cape de bactéria pode ser diferenciada usando anticorpos para detectar antígenos característicos das bactérias (sorotipagem). Esse testes sorológicos podem ser usados para identificar organismos que são difíceis de cultivar (p. ex., Treponema pallidum, o organismo responsável pela sífilis) ou muitos perigosos (p. ex. Francesilla, organismo causador da tularemia), aqueles que não crescem em laboratório, que estão associados a síndromes que envolvem doenças especificas (p. ex., E. coli, sorotipo O157:H7, responsável pela colite hemorrágica) ou que precisam ser identificados rapidamente (p. ex., S. pyogenes, responsável pela faringite estreptocócica). 
O método mais preciso para identificar bactérias é pela análise de seu material genético ou de suas proteínas. Sequencias características e especificas de DNA, podem ser detectadas por hibridização de DNA, amplificação pela PCR, sequenciamento de DNA e técnicas relacionadas. Perfis proteicas característicos de bactérias também põem ser rapidamente analisados por espectrometria de massa. Essas técnicas não requerem bactérias vivas ou em crescimento e podem ser utilizadas para detecção e identificação rápida de organismos de crescimento lento (p. ex., micobacterias, fungos) ou, inclusiva, a análise de amostras patológicas de bactérias consideradas virulentas. A sequência de DNA ribossômico podem ser determinadas para identificar uma família ou gênero e diferenciar uma espécie ou subespécie. 
3. Estrutura bacteriana 
O citoplasma da bactéria é envolto por uma membrana citoplasmática, que é circundada por uma parede celular constituída de peptidoglicano que é espesso para bactérias gram-positivo e fino para as gram-negativas. Um espaço periplasmático e um membrana externa circundam o peptidoglicano das bactérias gram-negativas. Algumas bactérias são envolvidas completamente por uma capsula. 
3.1. Membrana citoplasmática e estruturas internas à parede celular
O citoplasma de células bacterianascontém DNA cromossômico (dupla fita circular única que não está contida em um núcleo, mas em uma área discreta chamada nucleoide), mRNA, ribossomos, proteínas, metabólitos e depósitos de reservas (inclusões citoplasmáticas). Algumas bactérias podem ter dois ou três cromossomos circulares ou até mesmo um único cromossomo linear. As histonas não estão presentes para manter a conformação do DNA, e este não forma nucleossomos. 
Os plasmídeos, que são DNA menores, circulares e extracromossômicos (não estão conectados ao DNA cromossômico principal e se replicam independentemente), também podem estar presentes. Os plasmídeos, embora geralmente não sejam essenciais para a sobrevivência celular (podendo ser perdidos ou adquiridos sem causar dano), frequentemente fornecem uma vantagem seletiva; muitos deles conferem resistência a um ou mais antibacterianos, tolerância a metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de enzimas.
Inclusões citoplasmáticas são grânulos que contem depósitos de reserva para nutrientes. Grânulos metacromáticos (fosfato inorgânico); polissacaridicos (glicogênio e amido); enxofre (bactérias sulfurosas); inclusões lipídicas; carboxissomos (CO2 – bactérias nitroficantes, cianobactérias e acidotiobacilos); vacúolo de gás (mantem a flutuação – bactérias aquáticas) e magnetossomos (oxido de ferro).
O ribossomo é composto por duas subunidades. As quantidades de proteínas e rRNA, que constituem as subunidades, diferem o ribossomo procarionte do eucarionte (são menores e menos densos). Por isso, os mesmos são denominados ribossomos 70S. Pequena subunidade 30S contendo o mRNA e subunidade maior, contendo duas moléculas de mRNA. 
A falta de uma membrana nuclear simplifica os requisitos e mecanismos de controle para a síntese proteica. Sem uma membrana nuclear, a transcrição e a tradução são acopladas; em outras palavras, os ribossomos podem se ligar ao mRNA e a proteína pode ser produzida enquanto o mRNA está sendo sintetizado e ainda ligado ao DNA.
A membrana citoplasmática é responsável por muitas das funções atribuíveis às organelas nos eucariontes. Essas tarefas incluem o transporte de elétrons e a produção de energia, que normalmente são realizadas nas mitocôndrias. Além disso, a membrana contém proteínas de transporte que possibilitam a absorção de metabólitos e a liberação de outras substâncias, bombas de íons para manter o potencial de membrana e enzimas. O interior da membrana é revestido por filamentos de proteínas semelhantes à actina (citoesqueleto) que ajudam a determinar a forma da bactéria e o local de formação do septo para a divisão celular. Esses filamentos determinam a forma espiralada dos treponemas.
3.2. Parede celular 
É uma estrutura complexa, semirrígida e responsável pela forma da célula. Ela circunda a frágil MP, protegendo a célula contra alterações adversas. Apesar de alguns eucariotos possuírem PC, suas paredes diferem quimicamente daquelas dos procariotos, sendo mais simples estruturalmente e menos rígidas. A química da PC é usada para diferenciar os principais tipos de bactérias. A PC é constituída por uma rede macromolecular denominada peptideoglicana (mureína) – uma macromolécula formada por cadeias de açúcares interligadas por peptídeos curtos, que está presente isoladamente ou em combinação com outras substâncias.
O peptidoglicano pode ser degradado pela lisozima, que é uma enzima presente nas lágrimas e no muco de seres humanos, mas também é produzida por bactérias e outros organismos. A lisozima cliva a estrutura principal do glicano presente no peptidoglicano. Sem o peptidoglicano, as bactérias sucumbem às grandes diferenças de pressão osmótica através da membrana citoplasmática e sofrem a lise. A remoção da parede celular produz um protoplasto que lisa, a menos que seja osmoticamente estabilizado.
3.2.1. Bactérias gram-positivas 
Uma bactéria gram-positiva tem um PC espessa, com várias camadas, composto principalmente de peptidoglicano (150 a 500 Å), circundando a membrana citoplasmática. O peptidoglicano é um exoesqueleto semelhante a uma malha, análogo em função ao exoesqueleto de um inseto. Ao contrário do exoesqueleto do inseto, no entanto, o peptidoglicano da célula é suficientemente poroso a fim de propiciar a difusão de metabólitos para a membrana plasmática. As cadeias de glicano se estendem da membrana plasmática como cerdas que formam ligações cruzadas com cadeias peptídicas curtas. O peptidoglicano é essencial para a estrutura, replicação e sobrevivência nas condições normalmente hostis em que as bactérias crescem.
A PC gram-positivo também pode incluir outros componentes, tais como proteínas, ácidos teicoico e lipoteicoico e polissacarídios complexos (geralmente denominado polissacarídeos C). Proteínas de virulência, como a proteína M de estreptococos e a proteína A de S. aureus, estão covalentemente ligadas ao peptidoglicano, assim como as proteínas que promovem a aderência às células humanas. 
Os ácidos teicoicos consistem principalmente em um álcool e fosfato que são ligados covalentemente ao peptidoglicano e são essenciais para a viabilidade celular. Existem duas classes de ácidos teicoicos: (1) Os ácidos lipoteicoicos, apresentam ácido graxo e estão ancorados na membrana citoplasmática – são antígenos de superfície comuns que diferenciam os sorotipos bacterianos e promovem a ligação a outras bactérias e a receptores específicos em superfícies de células de mamíferos (aderência); e (2) ácidos teicoicos da parede, que estão ligados à camada de peptideoglicano. Devido a sua carga negativa, os ácidos teicoicos podem se ligar e regular o movimento de cátions para dentro e fora da célula. Eles podem também assumir uma papel no crescimento celular, impedindo a ruptura extensa da parede celular e a possível lise celular. 
3.2.2. Bactérias gram-negativas 
Estruturalmente, a parede celular das células gram-negativas contém duas camadas externas à membrana citoplasmática. Imediatamente externa a membrana citoplasmática existe uma fina camada de peptidoglicano, que é responsável por apenas 5% a 10% do peso dessas células, sendo que os ácidos teicoicos ou lipoteicoicos não estão presentes. Externa a camada de peptidoglicano existe uma membrana externa que é única para as bactérias gram-negativas. A área entre a superfície externa da membrana citoplasmática e a superfície interna da membrana exterior é denominada espaço periplasmático. Essa área é na verdade um compartimento que contém componentes do sistema de transporte de ferro, proteínas, açúcares e outros metabólitos, e uma variedade de enzimas hidrolíticas (incluem proteases, lipases, fosfatases, nucleases e enzimas de degradação de carboidratos) que são importantes na clivagem de macromoléculas para o metabolismo. No caso das espécies gram-negativas patogênicas, muitos fatores de virulência, como colagenases, hialuronidases, proteases, e beta-lactamases, localizam-se no espaço periplasmatico. 
A parede celular das GN também é atravessada por diferentes sistemas de transporte, incluindo os sistemas de secreção dos tipos I, II, III, IV, V. Os sistemas de transporte fornecem mecanismos para a captação e liberação de diferentes metabolitos e outros compostos. A produção de sistemas de secreção pode ser induzida durante a infecção e contribuir para a virulência do microrganismo, transportando moléculas que facilitam a adesão bacteriana ou o crescimento intracelular. O sistema de secreção do tipo III é o principal fator de virulência para algumas bactérias, com uma estrutura complexa que atravessa tanto a membrana interna quanto a membrana externa, e pode agir como uma seringa para injetar proteínas em outras células. 
A membrana externa e como um saco de lona rígida em torno das bactérias que mantem a estrutura bacteriana e funciona como uma barreira de permeabilidade a grandes moléculas (p. ex., proteínas, como a lisozima) e moléculas hidrofóbicas (p. ex., alguns antimicrobianos). Ela também proporciona proteção contra as condições ambientais adversas, como o sistema digestivo do hospedeiro (importantepara os organismos da família Enterobacteriaceae) e evasão de fagocitose. A membrana externa apresenta uma bicamada assimétrica que difere de qualquer outra membrana biológica na estrutura da monocamada exterior da membrana. A monocamada interna contém fosfolipídios normalmente encontrados nas membranas bacterianas. No entanto, a monocamada externa é composta principalmente de lipopolissacarideos (LPS). Exceto para as moléculas de LPS em processo de síntese, a monocamada exterior da membrana externa é o único local em que as moléculas de LPS são encontradas. 
O LPS é também chamado de endotoxina, um potente estimulador das respostas imune e inata. O LPS é liberado pelas bactérias no hospedeiro onde se liga a receptores-padrão de patógeno, ativa as células B e induz macrófagos, células dendriticas e outras células, a liberar interleucina (IL)-1, IL-6, fator de necrose tumoral (TNF) e outros fatores. O LPS induz febre e pode causar choque. A reação de Shwartzman (coagulação intravascular disseminada) ocorre após a liberação de grandes quantidades de endotoxina na circulação sanguínea. As Neisserias liberam grandes quantidades de uma molécula relacionada, lipoligossacarideo (LOS), resultando em febre e sintomas graves. 
A variedade de proteínas que se encontram nas membranas externas GN é limitada, mas várias das proteínas estão presentes em concentrações elevadas, resultando em um conteúdo de proteína total maior que o da membrana citoplasmática. Muitas dessas proteínas se localizam de forma transversal na bicamada lipídica e são, portanto, denominadas de proteínas transmembranares. Um grupo dessas proteínas é conhecido como porinas, porque formam poros que permitem a difusão de moléculas hidrofílicas menos de 700 Da de massa através da membrana. Os canais de porinas permitem a passagem de metabolitos e moléculas pequenas de antimicrobianos hidrofílicos. A membrana externa também contém proteínas estruturais, moléculas receptoras de bacteriófagos e outros ligantes e componentes dos sistemas de transporte e de secreção.
A membrana externa é conectada à membrana citoplasmática em pontos de adesão e é unida ao peptidoglicano através da lipoproteína. A lipoproteína é covalentemente ligada ao peptidoglicano e é ancorada na membrana externa. Os locais de adesão proporcionam uma rota membranosa para a liberação de componentes da membrana externa recém‑sintetizados para a membrana externa.
O lipopolissacarídeo (LPS) da membrana externa é uma molécula grande e complexa que contém lipídeos e carboidratos, formada por três componentes: (1) lipídeo A, (2) um cerne polissacarídico e (3) um polissacarídeo O. O lipídeo A é a porção lipídica do LPS e está embebido na camada superior da membrana externa. Quando bactérias gram-negativas morrem, elas liberam lipídeo A, que funciona como uma endotoxina. O cerne polissacarídico é ligado ao lipídeo A e seu papel é estrutural. O polissacarídeo O se estende para fora do cerne polissacarídico e é composto por moléculas de açúcar. O polissacarídeo O funciona como um antígeno, sendo útil para diferenciar os sorovares de bactérias gram-negativas.
3.3. Estruturas externas à parede celular 
Glicocálice é uma substância secretada na superfície de muitos procariontes. É um polímero viscoso e gelatinoso que está situado externamente a PC e é composto de polissacarídeo, polipeptideo ou ambos (varia entre espécies). Em grande parte, ele é produzido dentro das células e secretado para superfície. Se a substância é organizada e firmemente aderida a PC, o glicocálice é descrito como uma capsula (determinada a partir de coloração negativa). Se a substância não é organizada e está fracamente aderida a PC, o mesmo é descrito como uma camada viscosa. 
O glicocálice é um componente muito importante dos biofilmes, sendo denominado substância polimérica extracelular (SPE). A SPE protege as células dentro do glicocálice, facilitando a comunicação entre células e permite a sobrevivência celular pela fixação em várias superfícies em seu ambiente natural. Também protege contra desidratação – viscosidade inibe o movimento dos nutrientes para fora da célula. 
Em certas espécies, as capsulas são importantes para a virulência da bactéria – elas protegem a bactéria patogênica da fagocitose pelas células do hospedeiro. Por exemplo, B. anthracis produz uma cápsula de ácido D-glutâmico. Uma vez que apenas as formas encapsuladas de B. anthracis causam antraz, especula-se que a cápsula pode proteger a bactéria da destruição por fagocitose.
Os flagelos estão presentes em algumas células procariontes, sendo longos apêndices filamentosos que propelem as bactérias. As bactérias com ausência de flagelo são denominadas atriqueas (sem projeções). Os flagelos podem ser classificados como: 
· Peritriqueos: distribuídos ao longo de toda a célula 
· Polares: em um ou ambos os polos da célula 
· Monotriqueos: um único flagelo em um polo
· Lofotriqueos: um tufo de flagelo na extremidade da célula
· Anfitriqueos: flagelos em ambos os polos
O flagelo tem três partes básicas: a longa região mais externa, o filamento, que contém a proteína globular flagelina. O filamento está aderido a um gancho que é constituído de outra proteína. A terceira porção é o corpo basal, que ancora o filamento à PC e à MP. O corpo basal das CGN possui dois pares de anéis, o interno ancorado a MP e o externo a PC, nas CGP somente o par interno está presente. 
Cada flagelo procarionte é uma estrutura helicoidal semirrígida que move a célula pela rotação do corpo basal. A medida que os flagelos giram, formam um feixe que empurra o liquido circundante e propele a bactéria – dependente de energia (ATP). As bactérias podem alterar a velocidade e a direção da rotação – mobilidade, capacidade do organismo de se mover por si próprio. 
As bactérias se movimentam alternando entre corridas (ou nados) e desvios, sendo estes causados pela inversão da rotação flagelar. Essa motilidade permite que se desloquem em direção a ambientes favoráveis ou se afastem de condições adversas, em um fenômeno chamado taxia. Os principais estímulos são químicos (quimiotaxia) ou luminosos (fototaxia), detectados por receptores na célula – que estão presentes em várias localizações, como dentro ou logo abaixo da PC (os receptores captam os estímulos e como resposta a informação é passada para os flagelos). Quando o estímulo é atraente, as bactérias realizam mais corridas e menos desvios; quando é repelente, aumentam a frequência dos desvios para mudar de direção. 
Os filamentos axiais ou endoflagelos são feixes de fibrilas que e originam nas extremidades das células, sob uma bainha externa, e fazem uma espiral em torno da célula. Eles estão presentes exclusivamente nas espiroquetas, permitindo um movimento característico de rotação e deslocamento em espiral, que a se moverem em meios viscosos, como tecidos e fluidos biológicos. Exemplos de espiroquetas incluem Treponema pallidum (causador da sífilis) e Borrelia burgdorferi (causador da doença de Lyme).
Muitas BGN e algumas BGP possuem apêndices semelhantes a pelos que são curtos, retos e finos que os flagelos e que são usados mais para a fixação e transferência de DNA que para a mobilidade. Essas estruturas consistem em uma proteína chamada pilina, distribuída por toda a bactéria. Esses apêndices são divididos em dois tipos: fimbrias e pili, que possuem funções diferentes. 
· Fimbrias: é encontrada nos polos ou em toda a bactéria podendo variar de algumas unidades a centenas por célula. Elas possuem uma tendência a se aderir umas às outras e às superfícies – envolvimento na formação de biofilmes. Ex: Bactéria Neisseria gonorrhoeae, onde as fimbrias auxilia na colonização à mucosa. Quando a ausência das fimbrias (mutação genética) a bactéria não consegue colonizar e não há manifestação da doença. 
· Pili (singular: pilus): são mais longos que as fimbrias e há apenas 1 a 2 por célula. Estão envolvidos na mobilidade celular e na transferência de DNA.
· Mobilidades: (1) translocação bactéria, onde o pilus é estendido pela adiçãode unidades de pilina fazendo contato com a superfície ou com outra célula e então se retrai a medida que as unidades de pilina vão sendo desmontadas – modelo de gancho atracado. Esse movimento é observado em Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoreae e E. coli. (2) mobilidade por deslizamento – pili, movimento homogêneo de deslizamento das mixobacterias.
· Transferência de DNA – conjunção: Os pili envolvidos são chamados pili de conjunção (sexuais). Nesse processo o pilus de conjunção de uma bactéria chamada célula F+ conecta-se ao receptor de superfície de outra bactéria de sua própria espécie ou de espécies diferentes. Fazendo contato físico, o DNA da célula F+ é transferido para a outra célula. 
4. Metabolismo bacteriano 
Metabolismo se refere à soma de todas as reações químicas dentro de um organismo vivo. Ele pode ser visto como um ato de balanceamento de energia, pois há reações químicas que liberam energias e aquelas que requerem energia. É dividido em:
· Catabolismo: as reações químicas reguladas por enzimas que liberam energia, sendo a quebra de compostos orgânicos complexos em composto mais simples. Essas reações são chamadas de catabólicas ou degradativas. As reações catabólicas em geral são reações hidroliticas e são exergônicas.
· Anabolismo: reações reguladas por enzimas que requerem energia, sendo a construção de moléculas orgânicas complexas a partir de moléculas mais simples. Essas reações são chamadas anabólicas ou biossintéticas. São reações de síntese por desidratação e endergônicas. 
As reações catabólicas fornecem os blocos construtivos para as reações anabólicas e a energia necessária para dirigi-las. Esse acoplamento de reações que requerem e liberam a energia é possível pela molécula trifosfato de adenosina (ATP). A energia é usada em: constituição de componentes celulares, sínteses bacterianas, reparo celular, crescimento e multiplicação celular, transporte de nutrientes, mobilidade celular, entre outros.
O metabolismo celular é um conjunto de reações químicas que permitem a sobrevivência e o funcionamento das células. Ele é responsável pela conversão de nutrientes em energia e pela síntese dos compostos essenciais para a manutenção da vida. Além da produção de ATP, o metabolismo também gera NADPH (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato reduzido), uma molécula essencial para reações anabólicas e para a defesa celular contra o estresse oxidativo. O NADPH atua principalmente na biossíntese de lipídios e na regeneração do glutationa, um antioxidante que protege a célula contra danos causados por radicais livres.
Outro aspecto essencial do metabolismo é a produção de 13 moléculas precursoras, que servem como base para a síntese de diversos constituintes celulares, como aminoácidos, nucleotídeos e carboidratos estruturais. Essas moléculas precursoras são obtidas a partir de vias metabólicas centrais, como a glicólise e o ciclo de Krebs, e são fundamentais para a formação de proteínas, DNA, RNA e componentes da membrana celular.
4.1. Classificação metabólica das bactérias 
Todos os organismos, incluindo os microrganismos, podem ser classificados metabolicamente de acordo com seus padrões nutricionais – sua fonte de energia e sua fonte de carbono: Classificação pela fonte de energia: 
· Fototróficos: utilizam a luz como fonte de energia. Exemplos: cianobactérias e algas fotossintéticas.
· Quimiotróficos: obtêm energia por meio da oxidação de compostos químicos orgânicos (quimiorganotróficos) ou inorgânicos (quimiolitotróficos). Ex.: bactérias heterotróficas e bactérias nitrificantes, respectivamente. 
Classificação por fonte de carbono: 
· Autotróficos: utilizam CO₂ (dióxido de carbono) como fonte principal de carbono. Eles convertem CO₂ em moléculas orgânicas. Exemplo: cianobactérias e bactérias sulfúricas.
· Heterotróficos: dependem de compostos orgânicos para obter carbono. Exemplo: fungos e bactérias decompositoras.
Se combinarmos as fontes de energia e carbono, obtemos as seguintes classificações nutricionais para os organismos: fotoautotróficos, foto-heterotróficos, quimioautotróficos e quimio-heterotrófcos (importância medica – quase todos os organismos infecciosos catabolizam substratos obtidos do hospedeiro). 
4.2. Processos de obtenção de energia
Os microrganismos obtêm energia a partir da degradação de moléculas orgânicas, como a glicose, por meio de dois processos principais: fermentação e respiração aeróbica. Esses processos permitem a geração de ATP, essencial para a sobrevivência celular.
Fermentação: processo anaeróbico (ocorre na ausência de oxigênio) no qual a glicose é degradada parcialmente para gerar energia. O rendimento energético é baixo, pois grande parte da energia química ainda permanece nos produtos finais (aproximadamente 2 ATPs). O processo é dividido em duas etapas: a glicose (gera 2 ATPs) e regeneração de NAD2 (NADH é reoxidado – continuidade da glicose). Os principais tipos de fermentação são a fermentação lática e a alcoólica. 
Respiração aeróbica: ocorre na presença de oxigênio e permite a oxidação completa da glicose, liberando mais energia. O rendimento energético é alto, chegando a 38 ATP por molécula de glicose. Etapas: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia transportado de elétrons. 
4.2.1. Classificação quanto ao uso de oxigênio 
· Aeróbicos obrigatórios: somente crescimento aeróbico, alta concentração de oxigênio difuso no meio é requerido.
· Anaeróbicos obrigatórios: apenas crescimento anaeróbico. Ambiente livre de oxigênio, tendo o crescimento cessado na presença do mesmo.
· Anaeróbicos facultativos: crescimento aeróbico e anaeróbico. Crescimento ocorre preferencialmente onde mais oxigênio está presente, embora ocorra em ambos os ambientes. 
· Anaeróbicos aerotolerantes: apenas crescimento anaeróbico, o oxigênio não afeta o crescimento.
· Microaerófilos: somente crescimento aeróbico, com baixa concentração de oxigênio requerido no meio.
5. Crescimento bacteriano 
Viabilidade microbiana: capacidade de reprodução – células viáveis. A reprodução bacteriana ocorre por divisão binaria (reprodução assexuada), onde o crescimento é exponencial (simples e rápido) com duplicação a cada 20 minutos. Neste processo, não há variabilidade genética (com exceção de quando ocorre mutações).
5.1. Recombinação de material genético
A recombinação genética refere-se a troca de genes entre duas moléculas de DNA, para formar novas combinações de genes em um cromossomo. Assim como a mutação, a recombinação genética de uma população, contribui para a variabilidade genética – a recombinação tem menor chance de destruir a função de um gene e pode unir combinações de genes que permitem ao organismo realizar uma função nova importante. 
· Transferência Gênica Vertical: Ocorre quando o material genético é passado da célula-mãe para as células-filhas por divisão celular.
· Transferência Gênica Horizontal: Ocorre entre bactérias não relacionadas e permite a aquisição de novas características sem reprodução.
Em todos os mecanismos, a transferência envolve uma célula doadora, que doa parte de seu DNA total a uma célula receptora. Uma vez transferida, parte do DNA do doador pode ser incorporada ao DNA do receptor; o restante é degradado por enzimas celulares. A célula receptora que incorpora o DNA doador em seu próprio DNA é denominada recombinante. A transferência de material genético entre as bactérias não é um evento frequente, podendo ocorrer em apenas 1% ou menos de toda uma população. Tipos de recombinação: 
Conjugação: A conjugação é um mecanismo de transferência gênica em bactérias mediado por um plasmídeo conjugativo. Esse processo permite a troca de material genético entre bactérias, diferenciando-se da transformação por exigir contato direto célula a célula e pela necessidade de tipos opostos de acasalamento, onde a célula doadora possui o plasmídeo e a receptora, não.
Em bactérias gram-negativas, a conjugação ocorre por meio de pili sexuais, estruturas proteicas que projetam-se da célula doadora e se conectam à receptora, garantindo a proximidadenecessária para a transferência do DNA. Já em bactérias gram-positivas, esse contato ocorre devido à presença de moléculas aderentes de superfície, que facilitam a aproximação das células envolvidas no processo.
Durante a transferência do plasmídeo, ocorre sua replicação simultânea, de forma que uma cópia da fita simples de DNA plasmidial é enviada para a célula receptora. Em seguida, a célula receptora sintetiza a fita complementar, tornando o plasmídeo funcional na nova bactéria. Esse mecanismo é fundamental para a disseminação de características vantajosas, como resistência a antibióticos, entre as populações bacterianas.
Transformação: os genes são transferidos de uma bactéria para outra como DNA “nu” em solução – isto é, o DNA não está dentro de uma célula. A bactéria capta fragmentos de DNA do ambiente, geralmente provenientes de células lisadas. Se o DNA for compatível, pode ser incorporado ao genoma da bactéria receptora. Exemplo: Streptococcus pneumoniae pode adquirir genes de virulência dessa forma.
Transdução: o DNA bacteriano é transferido de uma célula doadora a uma célula receptora dentro de um vírus que infecta bactérias, denominado bacteriófago. Durante a reprodução dos fagos, seu DNA e proteínas são sintetizados pela bactéria hospedeira e empacotados no capsídeo viral. No entanto, fragmentos de DNA bacteriano também podem ser incorporados nos fagos. Quando isso ocorre, a lise da célula bacteriana libera fagos que transportam DNA de bactérias, DNA de plasmídeo ou mesmo DNA de outro vírus. Esses fagos podem, então, infectar novas células hospedeiras. Esse processo, chamado transdução generalizada, permite que qualquer gene bacteriano tenha chances iguais de ser transportado. Já na transdução especializada, apenas genes específicos são transferidos, podendo incluir genes que codificam toxinas bacterianas.
5.2. Condições necessárias para o crescimento bacteriano 
Químicos: Água
· Macronutrientes: carbono, oxigênio, nitrogênio, hidrogênio, fosforo e enxofre – constituintes de carboidratos, lipídeos, proteínas e ácidos nucleicos; potássio – atividade enzimática, cofator enzimático; cálcio – cofator de enzimas e componente do endósporo; magnésio – cofator de enzimas e estabiliza ribossomos e membranas; ferro – constituição de citocromos e proteínas ferro enxofre (transportadores de elétrons), cofator de enzimas.
· Micronutrientes: zinco, cobalto, manganês, cromo, níquel, entre outros.
· FC: Muitas bactérias podem sintetizar suas próprias vitaminas e não dependem de fontes externas. Contudo, algumas bactérias não têm as enzimas necessárias para a síntese de certas vitaminas, que são para elas fatores de crescimento orgânicos. Outros desses fatores requeridos por certas bactérias são aminoácidos, purinas e pirimidinas.
Físico-químicos (ambientais):
· Temperatura: A maioria das bactérias cresce apenas dentro de uma faixa limitada de temperaturas. 
· pH: A maioria das bactérias cresce melhor em uma faixa estreita de pH próxima da neutralidade, entre pH 6,5 e 7,5. Poucas bactérias crescem em pH ácido abaixo de 4. Por essa razão, muitos alimentos são protegidos da deterioração pelos ácidos produzidos pela fermentação bacteriana. 
Quando bactérias são cultivadas no laboratório, elas frequentemente produzem ácidos que podem interferir no seu próprio crescimento. Para neutralizar os ácidos e manter o pH apropriado, tampões químicos são incluídos no meio de cultura. Os peptídeos e os aminoácidos atuam como tampões em alguns meios, e muitos meios também contêm sais de fosfato. Os sais de fosfato têm a vantagem de exibir o seu efeito de tampão na faixa de pH de crescimento da maioria das bactérias. Eles também não são tóxicos; na verdade, eles fornecem o fósforo, um nutriente essencial.
· Pressão osmótica: Os microrganismos obtêm a maioria dos seus nutrientes em solução na água presente no seu meio ambiente. Portanto, eles requerem água para seu crescimento, sendo que sua composição é de 80 a 90% de água. Pressões osmóticas elevadas têm como efeito remover a água necessária para a célula. Quando em solução hipertônica há plasmólise, pode ser utilizado para preservar alimentos.
· O2: metabolismo bacteriano 
5.3. Curva de crescimento bacteriano 
Mostra o crescimento das células em função do tempo. Há quatro fases básicas de crescimento: a fase lag, a fase log, a fase estacionária e a fase de morte celular. O conhecimento da curva de crescimento bacteriano é fundamental para se entender a dinâmica e o controle populacional no curso de doenças infecciosas, na preservação e deterioração de alimentos e nos processos microbiológicos industriais, como a produção de etanol.
· Fase lag: as bactérias não se reproduzem imediatamente em um novo meio, período que pode durar de 1h a vários dias. Durante esse tempo, as células não estão dormentes; elas estão passando por um período de intensa atividade metabólica, envolvendo principalmente a síntese de enzimas e várias outras moléculas.
· Fase log: as células começam a se dividir e entram em um período de crescimento, ou aumento logarítmico – fase de crescimento exponencial. Como o tempo de geração é constante, uma representação logarítmica do crescimento durante a fase log gera uma linha reta. A fase log é o momento de maior atividade metabólica das células. 
· Fase estacionaria: a taxa de crescimento diminui, e o número de mortes microbianas começa a aumentar. Por fim, o número de mortes celulares equivale ao número de células novas, e a população se estabiliza. O crescimento exponencial é interrompido quando as bactérias se aproximam da capacidade de suporte, o número de organismos que um ambiente pode suportar. A capacidade de suporte é controlada pelos nutrientes disponíveis, pelo acúmulo de resíduos e pelo espaço. Quando uma população excede a capacidade de suporte, ela fica sem nutrientes e sem espaço.
· Fase de declínio: O número de mortes por fim excede o número de novas células formadas, e a população entra em uma fase de morte. Essa fase continua até que a população tenha diminuído para uma pequena fração do número de células da fase anterior ou até que a população morra totalmente. Algumas espécies passam por toda a sequência de fases em poucos dias; outras mantêm algumas células sobreviventes indefinidamente.
Curva de crescimento em diferentes pH: Acidófilos: (pH de 1,0 a 6,9); Neutrófilos: (pH 7,0); alcalófilas (pH de 7,1 a 14,0)
Curva de crescimento em diferentes temperaturas:
· Psicrotróficos: apresentam capacidade de se multiplicar em temperatura de refrigeração (entre 0 e 7ºC), independentemente da sua temperatura ótima de multiplicação. Psicrófilas – 0 a 18ºC e psicrotrófilas – 10 a 25ºC
· Mesofilos: T ideal de crescimento de 25 a 40ºC. 
· Termófilos: microrganismos que conseguem se multiplicar em altas temperaturas, geralmente na faixa de 50 a 70ºC. Termófilos extremos - >80ºC.
Curva de crescimento com base na [ ] sais: 
· Halofílicos: se adaptam ao ambiente com diferentes concentrações de sais. Halófilos extremos, se adaptaram tão bem às altas concentrações de sais que de fato necessitam dos sais para o seu crescimento. Nesse caso, eles podem ser chamados de halófilos obrigatórios. 
· Halotolerantes: toleram altas concentrações de sais (10% NaCl)
· Termófilos: requerem altos níveis de NaCl (Vibrio cholerae)
5.4. Medida direta do crescimento bacteriano 
O crescimento de populações microbianas pode ser medido de diversas maneiras. Alguns métodos medem o número de células; outros medem a massa total da população, a qual é frequentemente proporcional ao número de células. A quantificação de uma população normalmente é registrada como o número de células por mililitro de líquido ou grama de material sólido. (UFC – unidade formadora de colônia/mL)
5.4.1. Turbimetria
Estima a turbidez de uma amostra para monitorar o crescimento bacteriano. À medida que as bactérias se multiplicam em um meio liquido, o meio se torna turvo ou opaco. O instrumento utilizado para medir a turbidez é um espectrofotômetro. A absorbância é utilizada para representar graficamenteo crescimento bacteriano. Quando as bactérias estão em crescimento logarítmico ou em declínio, o gráfico da absorbância em função do tempo será uma linha quase reta. Se as leituras de absorbância forem combinadas com contagens em placas da mesma cultura, essa correlação poderá ser utilizada para estimativas futuras do número de bactérias obtidas pela medida da turbidimetria.
Mais de 1 milhão de células por mililitro devem estar presentes para que os primeiros sinais de turbidez sejam visíveis. Em torno de 10 milhões a 100 milhões de células por mililitro são necessários para que uma suspensão seja turva o suficiente para possibilitar uma leitura no espectrofotômetro. Portanto, a turbidimetria não é uma medida útil de contaminação de líquidos por um número relativamente pequeno de bactérias.
5.4.2. Contagem em placas
O método mais utilizado para a mensuração de populações bacterianas é a contagem em placa. Uma grande vantagem desse método é que ele mede o número de células viáveis. Uma desvantagem é que são necessárias 24 horas ou mais para que colônias visíveis sejam formadas. Parte de 3 principios: cada colônia é originada de uma única bactérias; o inoculo original é sempre homogêneo e não existe agregação de células. 
Quando uma contagem em placas é feita, é importante que somente um número limitado de colônias se desenvolva na placa. Quando muitas colônias estão presentes, algumas células são reprimidas e não podem se desenvolver; essas condições causam imprecisão na contagem. Uma recomendação é a contagem de placas com somente 25 a 250 colônias (alguns preferem placas com 30 a 300). Para garantir que algumas contagens de colônias estejam nessa faixa, o inóculo inicial é diluído várias vezes, em um processo chamado de diluição seriada. 
As diluições seriadas são usadas para reduzir a quantidade de bactérias em uma amostra, facilitando a contagem em placas de Petri. Por exemplo, se uma amostra contém 10.000 bactérias por mL, transferi-la para 9 mL de água estéril reduz a concentração para 1.000 bactérias por mL. Repetindo esse processo, a contagem se torna viável, permitindo a obtenção de um número adequado de colônias para análise.
Uma contagem em placas pode ser feita pelos métodos de inoculação em profundidade (pour plate) ou inoculação em superfície (spread plate):
· Pour plate: A amostra é misturada com ágar derretido e depois despejada na placa de Petri, permitindo que as bactérias cresçam tanto na superfície quanto dentro do meio. Essa técnica é útil para contar microrganismos anaeróbicos e aeróbicos.
· Spread plate: A amostra é espalhada diretamente sobre a superfície de um meio sólido já solidificado, usando uma alça ou espátula estéril. Isso permite o crescimento de colônias apenas na superfície, sendo ideal para a contagem de microrganismos aeróbicos.
5.4.3. Filtração 
O método de filtração é utilizado para contar bactérias em amostras com baixa concentração, como em lagos e correntes de água relativamente puras. Nesse processo, pelo menos 100 mL de água são passados por um filtro de membrana com poros pequenos o suficiente para reter as bactérias. Em seguida, o filtro é transferido para uma placa de Petri com meio nutriente, permitindo o crescimento das colônias na superfície do filtro. Esse método é amplamente utilizado para detectar e quantificar bactérias coliformes, indicadoras de contaminação fecal em alimentos e água, especialmente quando se utiliza um meio diferencial que permite a identificação visual dessas colônias.
6. Coloração e meios de cultura 
A preparação de esfregaços para coloração envolve fixar os microrganismos em uma lâmina microscópica, destruindo-os e preservando suas estruturas. O processo começa com a criação de um esfregaço, um filme delgado de microrganismos na lâmina, que é seco ao ar e fixado pelo calor do bico de Bunsen (múltiplas passagens) ou metanol por 1 minuto. A coloração é aplicada e, então, lavada com água; a seguir, a lâmina é seca com papel absorvente. Sem a fixação, a coloração poderia lavar os micróbios da lâmina. Agora, os microrganismos corados estão prontos para o exame microscópio.
Os corantes básicos (como cristal violeta e azul de metileno) são mais utilizados, pois possuem um cátion colorido que se liga à célula bacteriana carregada negativamente. Já os corantes ácidos (como eosina e nigrosina) não se fixam nas bactérias e colorem o fundo, criando a coloração negativa, útil para observar formato e cápsulas celulares. A coloração pode ser simples, diferencial ou especial, dependendo do objetivo da análise.
6.1. Colorações simples
Uma coloração simples é uma solução aquosa ou alcoólica de um único corante básico. Embora diferentes corantes se liguem especificamente a diferentes partes das células, o objetivo primário de uma coloração simples é destacar todo o microrganismo, para que as formas celulares e as estruturas básicas fiquem visíveis. Essa coloração é aplicada ao esfregaço fixado por um determinado período e, então, é lavada. A lâmina é seca e examinada. Ocasionalmente, uma substância química é adicionada à solução para intensificar a coloração; esse aditivo é denominado mordente. Uma função do mordente é aumentar a afinidade de uma coloração por uma amostra biológica; outra função é revestir uma estrutura (como um flagelo) para torná-la mais espessa e mais fácil de ser vista após ser corada. Alguns dos corantes simples mais utilizados em laboratório são o azul de metileno, a carbolfucsina, o cristal violeta e a safranina.
6.2. Colorações diferenciadas 
Ao contrário das colorações simples, as colorações diferenciais reagem de forma diferente com diferentes tipos de bactérias e, assim, podem ser utilizadas para realizar a distinção entre elas. As colorações diferenciais mais utilizadas para bactérias são a coloração de Gram e a coloração ácido-resistente.
6.2.1. Coloração de Gram: 
Coloração que classifica as bactérias de acordo com a composição celular: gram-positivas e gram-negativas. 
Método: O processo de coloração de Gram envolve quatro etapas principais. Primeiro, o esfregaço fixado é coberto com cristal violeta, a coloração primária, que tinge todas as células de púrpura. Em seguida, aplica-se iodo, que age como mordente, fixando o corante nas células. Depois, a lâmina é lavada com álcool ou álcool-acetona, que age como descorante, removendo a cor púrpura apenas das bactérias Gram-negativas, enquanto as Gram-positivas mantêm a coloração. Por fim, aplica-se safranina, um contracorante vermelho, que cora as Gram-negativas de rosa, permitindo diferenciá-las das Gram-positivas, que permanecem roxas.
Os diferentes tipos de bactérias reagem de modo distinto à coloração de Gram porque diferenças estruturais em suas paredes celulares afetam a retenção ou a liberação de uma combinação de cristal violeta e iodo, denominada complexo cristal violeta-iodo (CV-I). Entre outras diferenças, as bactérias gram-positivas têm uma parede celular de peptideoglicano mais espessa (dissacarídeos e aminoácidos) do que as bactérias gram-negativas. Quando aplicados a células gram-positivas e gram-negativas, o cristal violeta e o iodo penetram facilmente nas células. No interior das paredes celulares, o cristal violeta e o iodo se combinam para formar complexo CV-I que é insolúvel em água, por isso não é eliminado facilmente da parede celular. Consequentemente, as células gram-positivas retêm a cor do corante cristal violeta. Nas células gram-negativas, contudo, a lavagem com álcool rompe a camada externa de lipopolissacarídeo, e o complexo CV-I é eliminado através da camada delgada de peptideoglicano. Por isso, as células gram-negativas permanecem incolores até serem contracoradas com a safranina, quando se tornam cor-de-rosa.
A reação de Gram de uma bactéria pode fornecer informações valiosas para o tratamento da doença. As bactérias gram-positivas tendem a ser destruídas mais facilmente por penicilinas e cefalosporinas. As bactérias gram-negativas geralmente são mais resistentes, uma vez que os antibióticos não podem penetrar a camada de lipopolissacarídeo.Parte da resistência a esses antibióticos entre ambas as bactérias gram-positivas e gram-negativas se deve à inativação dos antibióticos pelas bactérias.
6.2.2. Coloração ácido-resistente 
Diferencia bactérias em grupos distintos ao se ligar fortemente apenas às bactérias que apresentam um material ceroso em suas PC. Para identificar todas as bactérias do gênero Mycobacterium, incluindo os dois patógenos importantes: M. tuberculosis, agente causador da tuberculose, e Mycobacterium leprae, agente causador da hanseníase. Essa coloração também é utilizada na identificação de cepas patogênicas do gênero Nocardia. As bactérias dos gêneros Mycobacterium e Nocardia são ácido-resistentes.
Micobacterias: Elas são classificadas como bacilos ácido-álcool resistentes (BAAR) devido à sua parede celular diferenciada, que impede a coloração convencional de Gram. Além disso, são aeróbias estritas, necessitando de oxigênio para sobreviver, e podem ser encontradas em diversos habitats, como solo, água e organismos vivos. A estrutura da membrana plasmática das micobactérias é única e desempenha um papel essencial em sua resistência. Ela contém uma camada espessa de ácidos micólicos, que são lipídios complexos, conferindo impermeabilidade a muitos agentes antimicrobianos. Essa membrana também possui arabinogalactano e peptideoglicano, que formam uma barreira protetora contra desidratação, ataque imunológico e compostos tóxicos. Devido a essa composição diferenciada, as micobactérias apresentam crescimento lento e requerem tratamentos prolongados para infecções, já que sua parede celular dificulta a penetração de antibióticos convencionais.
Método: No procedimento de coloração ácido-resistente, o corante vermelho carbolfucsina é aplicado a um esfregaço fixado, e a lâmina é aquecida levemente por vários minutos. (O calor aumenta a penetração e a retenção do corante.) A seguir, a lâmina é resfriada e lavada com água. O esfregaço é tratado com álcool-ácido, um descolorante, que remove o corante vermelho das bactérias que não são ácido-resistentes. Os microrganismos ácido-resistentes retêm a cor vermelha ou rosa, pois a carbolfucsina é mais solúvel nos lipídeos da parede celular do que no álcool-ácido. Em bactérias que não são ácido-resistentes, cujas paredes celulares não apresentam os componentes lipídicos, a carbolfucsina é rapidamente removida durante a descoloração, deixando as células incolores. O esfregaço é, então, corado com o contracorante azul de metileno. As células que não são ácido-resistentes aparecem azuladas após a aplicação do contracorante.
6.3. Coloração Fontana-tribodeaux
É uma técnica que utiliza prata para impregnar e tornar visíveis bactérias espiraladas extremamente finas, que não são coradas de forma adequada pelo método de Gram, como, por exemplo, Leptospira interrogans e treponemas. Quando essa técnica é aplicada, as espiroquetas tornam-se visíveis na cor marrom-escura ou negra sobre um fundo de cor amarelo-castanho ou marrom claro.
Método: cobrir o esfregaço com solução de Ruge (1 minuto), depois deve-se desprezar a solução e lavar com agua corrente. O próximo passo é cobrir a lamina com Fontana I e aquecer por 1 minuto até a formação de vapores, em seguida, lavar com agua corrente. Cobrir com Fontana II (solução de nitrato de prata) e aquecer com a chama do bico de Bunsen por cerca de 4 minutos, lavar com agua corrente e secar ao ar. Limpar o reverso da lamina e observar em microscópio com objetiva de imersão.
6.4. Meios de cultura
O material nutriente (associação qualitativa e quantitativa) preparado para o crescimento de microrganismos em laboratório é chamado de meio de cultura. Sua função é de transporte, isolamento e identificação de baterias e fungos de interesse clinico. Os microrganismos que são introduzidos em um meio de cultura para dar início ao crescimento da população microbiana são denominados inóculo. Os micróbios que crescem e se multiplicam no interior ou na superfície de um meio de cultivo são chamados cultura.
Critérios para o meio de cultura: deve conter os nutrientes adequados para o microrganismo específico que queremos cultivar. Deve conter também uma quantidade de água suficiente, pH apropriado e um nível conveniente de oxigênio, ou talvez nenhum. O meio deve ser estéril – isto é, inicialmente não deve conter microrganismos vivos –, de forma que a cultura conterá apenas os microrganismos (e sua descendência) que foram introduzidos. Por fim, a cultura em crescimento deve ser incubada em temperatura apropriada.
Os meios de cultura podem ser classificados de acordo com seu estado físico em três tipos principais:
· Meios Sólidos: São aqueles que contêm um agente solidificante 1 a 2%, como o ágar, que permite que o meio se solidifique à temperatura ambiente. Esses meios são utilizados para o crescimento de microrganismos em superfície plana e permitem a formação de colônias visíveis e isoladas. Exemplos incluem placas de Petri e tubos inclinados. Exemplo de bactéria: E. coli
· Meios Líquidos: Não contêm agentes solidificantes e permanecem na forma líquida à temperatura ambiente. São utilizados para o crescimento em massa de microrganismos e para estudar características de crescimento. Um exemplo comum de meio líquido é o caldo nutritivo. Exemplo de bactéria: Staphylococcus aureus
· Meios Semi-Sólidos: Contêm uma quantidade menor de agente solidificante 0,5 a 0,7%, resultando em uma consistência intermediária entre o sólido e o líquido. São usados para avaliar a mobilidade de certos microrganismos, como as bactérias que se movem ao longo do meio. Um exemplo é o ágar semissólido. Crescimento em diferentes tensões de oxigênio. Exemplo de bactéria: Proteus vulgaris
Classificação de meios de cultura classificados quanto à sua composição química:
· Meios Artificiais: São meios cuja composição química é totalmente definida e sintética, ou seja, todos os componentes são conhecidos e preparados de forma precisa. Exemplo: meio de cultura para E. coli.
· Meios Naturais: São meios que contêm componentes provenientes de fontes naturais, como extratos de tecidos, órgãos ou outros materiais biológicos. Exemplo: Caldo de carne ou extrato de levedura.
· Meios Simples: São meios de cultura que contêm apenas os nutrientes básicos necessários para o crescimento de microrganismos, sem atender nenhuma condição nutricional especifica. Exemplo: Ágar simples e caldo.
· Meios Especiais: São meios formulados para atender necessidades específicas de crescimento de certas espécies de microrganismos ou para realizar testes bioquímicos. Exemplo: Ágar Sangue, utilizado para cultivar bactérias exigentes e observar características de hemólise, ágar manitol (75% NaCl + indicador de pH).
· Meios Seletivos: São meios que favorecem o crescimento de um tipo específico de microrganismo e inibem o crescimento de outros, geralmente adicionando substâncias que tornam o meio inóspito para alguns microrganismos. Exemplo: Thayer Martin modificado – seletivo para o crescimento de Neisseria.
· Meios Diferenciais: São meios que contêm substâncias que permitem a distinção entre diferentes tipos de microrganismos com base em suas características metabólicas ou de crescimento. Exemplo: Ágar McConkey.
6.4.1. Meios de cultura para fungos 
Geralmente são utilizados meios ricos contendo grande variedade de compostos organismos providos pela peptona e extratos de carne ou soja. Também são utilizados maiores concentrações de açucares (4%) e pH menor (3,8 a 5,6) quando comparado com os meios para baterias, essas combinações permite inibir o crescimento bacteriano. Alguns exemplos de meios de cultura usados para fungos:
· Meio de Sabouraud Dextrose Ágar (SDA): Um dos meios mais comuns para cultivar fungos, especialmente para leveduras e bolores. Contém dextrose (açúcar) e peptonas, que fornecem nutrientes essenciais. O pH do meio é ácido (aproximadamente 5.6) para inibir o crescimento bacteriano, favorecendo o crescimento fúngico. Uso: Cultivo geral de fungos, especialmente dermatófitos e leveduras.
· Meio de Czapek-Dox Ágar: Contémsais minerais, dextrose e outros compostos como o nitrato de sódio, para cultivar fungos que utilizam fontes de nitrogênio como os bolores filamentosos (por exemplo, Aspergillus). Uso: Cultura de bolores e fungos que metabolizam compostos específicos.
· Meio de Ágar Potássio Cloreto (PDA): Contém dextrose e potássio, favorecendo o crescimento de fungos. O PDA é útil para o cultivo de fungos que formam esporos, incluindo alguns bolores e fungos patogênicos. Uso: Identificação e cultivo de fungos patogênicos e saprófitos.
· Meio de Ágar Maltose: Utiliza maltose como fonte principal de carboidratos. Frequentemente usado para cultivar Candida e outras leveduras. Uso: Cultivo de leveduras, como Candida albicans.
· Meio de Ágar Bismuto Sulfito: Meio seletivo para fungos do gênero Cryptococcus, que se distinguem pela cor preta na presença de bismuto sulfito. Uso: Identificação de Cryptococcus neoformans.
· Meio de Ágar Levedura-Extrato de Peptona: Contém extrato de levedura e peptonas, ideal para o crescimento de várias espécies de leveduras. Uso: Isolamento de leveduras, como Saccharomyces e outras espécies de interesse industrial.
image1.tmp
image2.tmp