Aula bacteriologia

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Microbiologia 
Caderno de estudos de bacteriologia 1 
 
Introdução à Microbiologia 
o Microbiologia  é o estudo dos 
microrganismos. 
o Os microorganismos não são considerados 
células, vivendo isoladamente em células ou 
em aglomerados. 
o O grupo inclui bactérias, fungos (leveduras e 
bolores), protozoários e algas microscópicas. 
Também inclui os vírus, entidades acelulares 
muitas vezes consideradas como o limite entre 
o vivo e o não vivo. 
o São responsáveis por causar doenças e 
infecções, em condições específicas. No 
entanto, além disso, são responsáveis pela 
manutenção do equilíbrio da vida e meio 
ambiente. 
o Os micróbios do solo auxiliam na degradação 
de resíduos e na incorporação do gás 
nitrogênio do ar em compostos orgânicos, 
reciclando, assim, elementos químicos do solo, 
água, organismos vivos e ar. 
o Certos micróbios têm um papel fundamental 
na fotossíntese, processo gerador de oxigênio e 
alimento que é crucial para a vida na Terra. 
o Os seres humanos e muitos outros animais 
dependem dos micróbios em seus intestinos 
para a digestão e a síntese de algumas 
vitaminas que seus corpos requerem, 
incluindo algumas vitaminas do complexo B, 
para o metabolismo, e a vitamina K, para a 
coagulação do sangue. 
o Também possuem muitas aplicações 
comerciais, sendo utilizados na síntese de 
produtos químicos, como vitaminas, ácidos 
orgânicos, enzimas, alcoóis e muitos fármacos. 
Por exemplo, os micróbios são utilizados na 
produção de acetona e butanol, e as vitaminas 
B2 (riboflavina) e B12 (cobalamina) são 
produzidas bioquimicamente. 
o Os processos pelos quais os micróbios 
produzem acetona e butanol foram 
descobertos, em 1914, por Chaim Weizmann. 
o A indústria alimentícia também utiliza 
micróbios na produção de: vinagre, chucrute, 
picles, molho, soja, queijo, iogurte, pão e 
bebidas alcoólicas. 
o As enzimas dos micróbios podem agora ser 
manipuladas de forma que esses 
microrganismos produzam substâncias que 
normalmente não sintetizam, incluindo 
celulose, substâncias que auxiliam a digestão e 
outras que favorecem a limpeza de drenos, 
além de produtos terapêuticos importantes, 
como a insulina. 
o A minoria dos microorganismos é patogênica 
(causadores de doença). 
Nomenclatura 
o O sistema de nomenclatura (nomeação) para 
organismos em uso atualmente foi 
estabelecido, em 1735, por Carolus Linnaeus. 
o Os nomes científicos são latinizados. 
o Nomenclatura científica designa para cada 
organismo dois nomes – o gênero é o primeiro 
nome, sendo sempre iniciado com letra 
maiúscula; o segundo nome é o epíteto 
específico (nome das espécies), escrito sempre 
em letra minúscula. 
o O organismo é designado pelos dois nomes, o 
gênero e o epíteto específico, e ambos são 
escritos em itálico ou sublinhados. 
o Por convenção, após um nome científico ter 
sido mencionado uma vez, ele pode ser 
abreviado com a inicial do gênero seguida pelo 
epíteto específico. 
 
Bactérias 
o Procariotos (do grego: pré-nucleo), não 
apresentam envoltório nuclear. Incluem as 
bactérias e as arqueias. 
o As células bacterianas apresentam uma entre 
várias formas possíveis: 
→ Bacilos (semelhantes a bastões)  
diplobacilos e estreptobacilos. 
→ Cocos (esféricos ou ovoides) diplococos, 
estreptococos, tétrades, sarcinas e 
estafilococos. 
→ Espirais (espiralados ou curvados)  
vibriões, espirilos e espiroquetas. 
o Algumas bactérias possuem forma de estrela 
ou quadrado. 
o As bactérias individuais podem formar pares, 
cadeias, grupos ou outros agrupamentos; essas 
formações geralmente são características de 
um gênero particular ou de uma espécie de 
bactéria. 
o Bactéria (as paredes celulares contêm um 
complexo de carboidrato- proteína chamado 
de peptideoglicano). 
o O primeiro antibiótico foi descoberto por 
acidente. Alexander Fleming, médico e 
bacteriologista escocês, quase descartou 
algumas placas de cultura que haviam sido 
contaminadas por fungos. Felizmente, ele 
percebeu um curioso padrão de crescimento 
nas placas – uma área clara, onde o 
crescimento bacteriano havia sido inibido, se 
apresentava ao redor do fungo. Fleming estava 
diante de um fungo que inibiu o crescimento 
de uma bactéria. O fungo ficou conhecido 
como Penicillium chrysogenum, e o inibidor 
ativo deste fungo foi chamado de penicilina. 
Assim, a penicilina é um antibiótico 
produzido por um fungo. A enorme utilidade 
da penicilina não foi notada até a década de 
1940, quando foi testada clinicamente e 
produzida em grande escala. 
Métodos de coloração 
o A maioria das observações iniciais em 
microorganismo é feira por meio de 
preparações coradas. 
o A coloração ajuda a enfatizar algumas 
estruturas que se querem observar. 
o Para serem corados, os microorganismo 
precisam ser fixados. 
Quando uma amostra precisa ser fixada, um filme 
delgado de material contendo os microrganismos 
e espalhado sobre a superfície da lamina. Esse 
filme, denominado esfregaço, e deixado para secar 
ao ar. Na maioria dos procedimentos de coloração, 
a lamina e, então, fixada pela passagem, varias 
vezes, sobre a chama de um bico de Bunsen, com o 
lado do esfregaço para cima, ou recobrindo a 
lamina com metanol por um minuto. A coloração e 
aplicada e, então, lavada com água; a seguir, a 
lamina e seca com papel absorvente. Sem a 
fixação, a coloração poderia lavar os micróbios da 
lamina. Agora, os microrganismos corados estão 
prontos para o exame microscópio. 
Coloração simples 
o É uma solução aquosa ou alcoólica de um 
único corante básico  tem por objetivo 
destacar todas as estruturas básicas. 
o Algumas outras substâncias químicas podem 
ser adicionadas para intensificar a coloração 
 aditivo = mordente. 
o A lâmina é analisada depois de lavada e seca. 
o Função do mordente: 
→ Aumentar a afinidade de uma coloração 
por uma amostra biológica. 
→ Revestir a estrutura para torná-la mais 
espessa e mais fácil de ser vista após ser 
corada. 
o Corantes: azul de metileno, carbolfucsina, 
cristal violeta e a safrina. 
 
Coloração diferencial 
o As colorações diferenciais reagem de forma 
diferente com diferentes tipos de bactérias e, 
assim, podem ser utilizadas para realizar a 
distinção entre elas. 
o Colorações diferenciais: Gram e acidorresistente. 
Coloração de Gram 
o Classifica a bactéria em dois grupos: gram-
positivas e gram-negativas. 
o Mecanismos: 
1. Um esfregaço fixado em calor e coberto 
com um corante básico púrpura, 
geralmente cristal violeta. Uma vez que a 
coloração púrpura colore todas as células, 
ela e denominada coloração primária. 
2. Após um curto período de tempo, o 
corante púrpura e lavado, e o esfregaço e 
recoberto com iodo, um mordente. Quando 
o iodo e lavado, ambas as bactérias gram-
positivas e gram-negativas aparecem em 
cor violeta-escura ou púrpura. 
3. A seguir, a lâmina e lavada com alcool ou 
com uma solução de alcool-acetona. Essa 
solução e um agente descorante, que 
remove a coloração púrpura das células de 
algumas espécies, mas não de outras. 
4. O alcool e lavado, e a lamina e então corada 
com safranina, um corante básico 
vermelho. O esfregaço e lavado novamente, 
seco com papel e examinado 
microscopicamente. 
o O corante púrpura e o iodo se combinam no 
citoplasma de cada bactéria, corando-a de 
violeta-escuro ou púrpura. 
o As bactérias que retém esta cor após a 
tentativa de descoloração com o álcool são 
classificadas como gram-positivas; 
o As bactérias que perdem a coloração púrpura 
ou violeta-escura após a descoloração são 
classificadas como gram-negativas. 
o Após a descoloração a safrina é aplicada para 
corar as bactérias gram-negativas que se 
tornaram invisíveis  
→ Cor contrastante com a primeira coloração 
 contracorantes. 
o Os resultados da coloração de Gram não são 
universalmente aplicáveis, pois algumas 
células bacterianas coram-se fracamente ounão adquirem cor. 
→ A reação de Gram e mais consistente 
quando utilizada em bactérias jovens, em 
crescimento. 
o Benefícios da coloração gram: 
→ Diagnóstico: as bactérias gram-positivas 
tendem a ser destruídas mais facilmente 
por penicilina e cefalosporinas. As gram-
negativas geralmente são mais resistentes, 
já que is antibióticos não podem penetrar a 
camada de lipopolissacarídeos. 
Coloração acidorresistente 
o Essa coloração se liga fortemente apenas às 
bactérias que apresentam um material ceroso 
em suas paredes celulares. 
o As bactérias do gênero Mycobacterium são 
diagnosticadas por essa coloração. 
1. O corante vermelho carbolfucsina e 
aplicado a um esfregaço fixado, e a lâmina 
e aquecida levemente por vários minutos. 
 O calor aumenta a penetração e a 
retenção do corante. 
2. A seguir, a lâmina e resfriada e lavada com 
água. 
3. O esfregaço e tratado com álcool-ácido, um 
descolorante, que remove o corante 
vermelho das bactérias que não são 
acidorresistentes. 
4. Os microrganismos acidorresistentes 
retém a cor vermelha ou rosa, pois a 
carbolfucsina e mais solúvel nos lipídeos 
da parede celular do que no álcool-ácido. 
5. Em bactérias que não são 
acidorresistentes, cujas paredes celulares 
não possuem os componentes lipídicos, a 
carbolfucsina e rapidamente removida 
durante a descoloração, deixando as 
células incolores. 
6. O esfregaço é, então, corado com o 
contracorante azul de metileno. As células 
que não são acidorresistentes aparecem 
azuis apos a aplicação do contracorante. 
Célula procariótica 
o Os procariotos compõe um grupo vasto de 
organismos unicelulares. 
o Estão inclusos bactérias e arqueas. 
O tamanho, a forma e o arranjo das células 
bacterianas 
o Tamnho: variam de 0,2-2 um de diâmetro e de 
2 a 8 um de comprimento. 
o Formato variado: cocos, bastão (bacilos) e 
espiral. 
→ Cocos: 
 Geralmente redondos, podendo ser 
achatados, ovais ou alongados. 
 Após a divisão podem se manter 
unidos formando os  diplococos; 
estreptococos (após a divisão 
permanecem ligados em cadeias); 
tétrades (se dividem em dois planos e 
permanecem em grupos de 4); sarcinas 
(dividem-se em três planos e 
permanecem ligados em grupos de 8  
foram cubos); estafilococos (se 
dividem em vários planos e ficam 
agrupados em cachos ou laminas 
amplas). 
o Os bacilos se dividem somente ao longo do seu 
eixo curto  menor numero de agrupamentos 
de bacilos cocos, sendo a maioria dos bacilos 
em forma de bastonetes. 
→ Bacilos: 
 Bacilo único; diplobacilos (em pares 
após divisão); estreptobacilos 
aparecem em cadeias; bacilos com 
aparência de canudinho (formas 
cônicas); bacilos em forma de charuto 
(extremidade conica); outros são ovais 
(parecidos com os cocos  
cocosbacilos). 
→ Espirais: 
 Podem ter uma ou mais curvatura. 
 Não são retas. 
 Podem ser como bastões curvos  
vibriões. 
 Podem ter formato helicoidal, com 
corpo bastante rígido  espirilos. 
Possuem um flagelo que possibilita a 
locomoção 
 Podem ter formato helicoidal, com 
corpo flexível  espiroquetas. 
Movem-se através de filamentos axiais 
(lembram um flagelo contido dentro de 
uma bainha flexível). 
→ Alguns procariotos podem ter forma de 
estrela ou retangulares. 
 
 
 
o A forma de uma bactéria é determinada 
hereditariamente. 
o Geneticamente a maioria das bactérias é 
monomórficas  mantém uma única forma. 
→ Alguns fatores ambientais podem fazer 
com que as bactérias apresentem 
dimorfismos  dificulta diagnósticos. 
o Algumas bactérias, como Rhizobium e 
Corynebacterium, são geneticamente 
pleomórficas, ou seja, elas podem apresentar 
muitas formas, não apenas uma. 
 
Morfologia dos procariotos 
o Estruturas externas: externa a parede celular 
podem estar presentes glicocálices, flagelos, 
filamentos axiais e fimbrias e os pili. 
→ Glicocálice (SPE – substancia polimérica 
extracelular): 
 Muitos procariotos secretam na sua 
superfície uma substância chamada 
glicocálice (revestimento de açúcar). 
 É um polímero viscoso e gelatinoso, 
externo a parede celular e composto 
por polissacarídeo, polipeptídio ou 
ambos. 
 Sua composição química varia entre as 
espécies. 
 Produzido no interior da célula e 
secretado para superfície celular. 
 Se a substancia é organizada e está 
firmemente aderida à parede celular é 
descrito como cápsula. 
 Cápsula presença determinada pela 
coloração negativa. 
 Se a substancia nao e organizada e esta 
fracamente aderida a parede celular, o 
glicocalice e descrito como uma 
camada limosa. 
 Podem contribuir com a virulência  
protegem a bactérias patogênicas 
contra fagocitose pelas células do 
hospedeiro. Ex.: Bacillus anthracis e 
Streptococcus Pneumonie  somente 
as formas capsuladas causam a doença. 
 O glicocálice confere aderência e ajuda 
as células a se fixarem nos ambientes-
alvo e umas as outras. 
 Pode proteger a célula contra a 
desidratação. 
 A viscosidade impede a saída dos 
nutrientes de dentro da célula. 
→ Flagelos: 
 Longos apêndices filamentosos que 
realizam a propulsão da bactéria. 
 Bactérias sem flagelos  atriquias 
(sem projeções). 
 Flagelos: 
 Peritriquios  distribuídos por 
toda célula. 
 Polares  em ambas ou uma 
extremidade da célula. 
 Monotriquios  um único 
flagelo em uma extremidade da 
célula. 
 Lofotríquios  um tufo de 
flagelos saindo de uma 
extremidade da célula. 
 Anfitriquios  flagelos em 
ambos os polos das células. 
 Constituição: três porções básicas: 
 Filamento mais externa, 
diâmetro constante, possuí a 
proteína flagelina, possui varias 
cadeias que se entrelaçam e formam 
uma hélice em torno de um centro 
oco. Na maioria das bactérias os 
filamentos não são cobertos por 
nenhuma bainha. 
 O filamento está aderido a um 
gancho ligeiramente mais largo, 
consistindo em uma proteína 
diferente. 
 A terceira porção do flagelo é o 
corpo basal, que ancora o flagelo à 
parede celular e à membrana 
plasmática  composto de uma 
pequena haste central inserida em 
uma serie de anéis. O par externo 
está ancorado por várias porções da 
parede celular e o interno é 
ancorado pela MP. 
 Cada flagelo é uma estrutura helicoidal 
semirrigida que move a célula pela 
rotação do corpo basal  rotação pode 
ser em sentido horário ou anti-horário 
(em torno do eixo longo). 
 As células bacterianas podem alterar a 
velocidade e a direção de rotação dos 
flagelos; portanto, são capazes de 
vários padrões de motilidade. 
 O movimento da bactéria em direção a 
um estímulo é chamado taxia  
quimiotaxia (oxigênio, ribose e 
galactose) e fototaxia. 
 As bactérias moveis tem inúmeros 
receptores que captam estímulos 
químicos e luminosos. 
 Os estímulos podem ser atraentes ou 
repelentes. 
 A proteína flagelar, chamada de 
antígeno H, e útil para diferenciar 
entre os sorovares, ou variações dentro 
de uma especie, de bacterias gram-
negativa. 
→ Filamentos axiais: 
 As espiroquetas possuem são um grupo 
de bactérias que possuem estrutura e 
motilidade exclusivas. 
 Espiroqueta  Treponema pallidum 
(sífilis) E Borrelia burgdorferi (doença 
de Lyme). 
 As trponemas se movimentam por 
filamentos axiais (endoflagelos) e 
feixes de fimbrias que se originam das 
extremidades sob uma bainha externa 
e fazem uma espiral em torno da célula. 
 Os filamentos axiais possuem 
estrutura semelhante a dos flagelos. 
 A rotação dos filamentos produz o 
movimento da bainha externa, que 
impulsiona as espiroquetas em um 
movimento espiral  saca-rolhas. 
→ Fimbrias e pili: 
 Presentes nas bactérias gram-
negativas. 
 São apêndices semelhantes a pelos, 
curtos, retos e finos. 
 São estruturas formadas por proteína 
(pilina), distribuídas de forma 
helicoidal em torno de um eixo central. 
 Podem ser fimbrias ou pili. 
 Fimbrias: 
 Podem ocorrer nos polos da célulabac. ou podem estar distribuídas 
em toda superfície da célula. 
 Podem variar em numero (de 
dezenas a centenas) em cada bac. 
 Auxiliam na aderência da célula a 
outras células ou superfícies  
virulência da bactéria (adesão a 
mucosas). 
 Pili: 
 Geralmente mais longos que as 
fimbrias e são somente dois por 
célula. 
 Estão envolvidos na motilidade e 
transferência de DNA das células. 
 Motilidade pulsante  movimento 
curto, abruptos e intermitentes. 
 São utilizados para agregar as 
bactérias e facilitar a transferência 
de DNA entre elas, um processo 
chamado de conjugação. Esses pili 
são chamados de pili de 
conjugação (sexuais). 
 Nesse processo, o pilus de 
conjugação de uma bactéria, 
chamada de célula F+, conecta-se ao 
receptor na superfície de outra 
bactéria de sua própria espécie ou 
de espécies diferentes. As duas 
células estabelecem contato físico, 
e o DNA da célula F+ e transferido 
para a outra célula. O DNA 
compartilhado pode adicionar uma 
nova função a célula receptora, 
como a resistência a um antibiótico 
ou a habilidade de degradar o seu 
meio com mais eficiência. 
Parede celular 
o Estrutura complexa e semirrígida responsável 
pela forma da célula. 
o Presente na maioria dos procariotos  confere 
proteção à membrana plasmática e outras 
estruturas internas. 
o Função primordial  proteger a bactéria da 
diferença de pressão do meio externo com o 
meio interno. 
o Ajuda a manterá forma da bactéria e serve 
como ponto de ancoragem para os flagelos. 
o Acompanha o crescimento da bactéria. 
o Contribui para virulência de algumas 
bactérias e é alvo de ação de alguns 
antibióticos. 
Embora as células de alguns eucariotos, incluindo 
plantas, algas e fungos, tenham paredes celulares, 
suas paredes diferem quimicamente daquelas dos 
procariotos, sendo mais simples estruturalmente e 
menos rígidas. 
o Composição e características: 
→ Composta por uma rede de 
macromoléculas denominadas 
peptideoglicanos (ou mureína), podendo 
estar associadas a outras substâncias. 
→ A porção dissacaridica e composta por 
monossacarideos, denominados N-
acetilglicosamina (NAG), e acido N-
acetilmuramico (NAM) (de murus, 
significando parede), que estao 
relacionados à glicose. 
→ Moléculas alternadas de NAM e NAG são 
ligadas em filas de 10 a 65 açúcares para 
formar um “esqueleto” de carboidratos 
(porção glicano do PTG). 
→ A estrutura da ligação polipeptídica pode 
variar, mas ela sempre inclui cadeias 
laterais de tetrapeptídeos  quatro 
aminoácidos ligados ao NAM no esqueleto. 
→ Cadeias laterais paralelas de 
tetrapeptídeos podem ser ligadas 
diretamente umas às outras ou unidas por 
uma ponte cruzada peptídica, consistindo 
em uma cadeia curta de aminoácidos. 
→ A penicilina interfere com a interligação 
final das fileiras de peptideoglicanos 
através das pontes cruzadas peptídicas  
enfraquecimento da parede celular e lise da 
membrana plasmática, causando perda de 
citoplasma. 
 
o Paredes celulares gram-positivas: 
→ Consiste em muitas camadas de 
peptideoglicano, formando uma estrutura 
rígida e espessa. 
→ O espaço entre a parede celular e a 
membrana plasmática de uma bactéria 
gram-positiva é o espaço periplasmático  
contém a camada granular, a qual é 
composta de ácido lipoteicoico. 
→ Contém também acido tectoico (alcool – 
glicerol ou ribitol- e fosfato): 
 Os ácidos teicoicos podem se ligar e 
regular o movimento de cátions (íons 
positivos) para dentro e para fora da 
célula. 
 Também podem assumir um papel no 
crescimento celular, impedindo a ruptura 
extensa da parede e lise celular. 
 Os ácidos tectoicos fornecem parte da 
especificidade antigênica da parede  
identificação das baterias gram-positicas. 
A parede celular dos estreptococos gram-
positivos é recoberta com vários 
polissacarídeos, os quais permitem que eles 
sejam agrupados em tipos clinicamente 
significativos. 
 
o Paredes celulares de gram-negativas: 
→ Consistem em uma ou poucas camadas de 
peptideoglicano e uma membrana externa. 
→ O peptideoglicano está ligado a 
lipoproteínas na membrana externa e está 
localizado no periplasma (fluido 
semelhante a um gel no espaço 
periplasmático de bactérias gram-
negativas). 
→ O periplasma contém uma alta 
concentração de enzimas de degradação e 
proteínas de transporte. 
→ As paredes celulares gram-negativas não 
contêm ácidos teicoicos. 
→ As paredes celulares das bactérias gram-
negativas contêm somente uma pequena 
quantidade de peptideoglicano  mais 
suscetíveis ao rompimento mecânico. 
→ A membrana externa da célula gram-
negativa consiste em lipopolissacarídeos 
(LPS), lipoproteínas e fosfolipídeos. 
→ Membrana externa: 
 Possui funções especializadas. 
 Forte carga negativa  fator 
importante na evasão da fagocitose e 
nas ações do complemento (causa lise 
de células e promove a fagocitose), dois 
componentes das defesas do 
hospedeiro. 
 Fornece uma barreira contra a ação de 
detergentes, metais pesados, sais 
biliares, determinados corantes, 
antibióticos (ex., penicilina) e enzimas 
digestórias (lisozima). 
 Não fornece barreira para todas as 
substancias dos ambientes. 
Permeabilidade seletiva por meio das 
porinas em sua membrana  permite a 
passagem de B12, ferro, dissacarídeos, 
peptídeos e aa. 
→ O lipopolissacarídeo (LPS) da membrana 
externa é uma molécula grande e complexa 
que contém lipídeos e carboidratos e que 
consiste em três componentes: (1) lipídeo 
A, (2) um cerne polissacarídeo e (3) um 
polissacarídeo O. 
 Depois que a bactéria morre libera o 
lipídeo A  libera endotoxinas  
febre, dilatação de vasos sanguineos, 
choque e formação de coágulos 
sanguíneos. 
 O cerne polissacarídico é ligado ao 
lipídeo A e contém açúcares incomuns. 
Seu papel é estrutural – fornecer 
estabilidade. 
 O polissacarídeo O se estende para 
fora do cerne polissacarídico e é 
composto por moléculas de açúcar. O 
polissacarídeo O funciona como 
antígeno, sendo útil para diferenciar 
espécies de bactérias gram-negativas. 
o Dano à parede celular: 
→ Geralmente as substancias que causam 
danos à parede celular, não causam dano às 
células eucarióticas  composição 
diferente. 
→ Substancias que danificam a parede: 
lisozima (suor, lagrimas, muco, saliva, ...) 
 catalisa a hidrolise das pontes entre os 
açúcares nos dissacarídeos do esqueleto de 
polipeptideoglicano. 
→ Bactéria sem parede  protoplasto (capaz 
de realizar o metabolismo). 
→ Quando a lisozima em células gram-
negativas  normalmente a parede não é 
destruída como em células gram-positivas; 
parte da membrana externa também 
permanece  conteúdo celular, a 
membrana plasmática e a camada restante 
da parede externa são denominados 
esferoplasto. 
→ Para a lisozima exercer seu efeito sobre as 
células gram-negativas, estas sao tratadas 
primeiramente com acido 
etilenodiaminatetracetico (EDTA). 
→ O EDTA enfraquece as ligacoes ionicas e 
produz lesoes na membrana externa, 
fornecendo acesso para a lisozima a 
camada de peptideoglicano. 
→ Os protoplastos e os esferoplastos se 
rompem em água pura ou em solucoes 
muito diluídas de sal ou açúcar  lise 
osmótica. 
Membrana plasmática 
o Estrutura fina, situada no interior a parede 
celular. 
o Reveste o citoplasma. 
o Constituída de proteínas e fosfolipídios  
substancia química mais abundantes na 
membrana. 
o Estrutura: 
→ Bicamada lipídica. 
→ Possui proteínas em sua composição, 
algumas periféricas e outras integrais 
(algumas são transmembranas). 
→ Muitas das proteínas e alguns dos lipídeos 
na superfície externa da membrana 
plasmática possuem carboidratos ligados a 
eles  glicoproteinas e glicolipideos. 
→ Ambos ajudam a proteger e lubrificar a 
célula e estão envolvidos nas interações 
célula a célula. 
→ O vírus influenza e as toxinas que causam 
a cólera e o botulismo penetram emsuas 
células-alvo, inicialmente, através da 
ligação as glicoproteinas contidas em suas 
membranas plasmáticas. 
o Funções: 
→ Barreira seletiva para entrada de 
substancias  permeabilidade seletiva. 
→ Nas bactérias, as membranas plasmáticas 
possuem enzimas que catalisam as reações 
químicas que degradam nutrientes  
digestão e produção de energia. 
→ Alguns antimicrobianos agem sobre a 
membrana plasmática. Através da 
degradação dos fosfolipideos de 
membrana, um grupo de antibióticos, 
conhecido como polimixinas, produz o 
vazamento do conteúdo intracelular e a 
posterior morte celular. 
o Movimentos das membranas: 
→ Processos passivos: difusão simples, 
facilitada e osmose. 
→ Processos ativos: transporte ativo. 
Citoplasma 
o Localizada no interior na membrana 
plasmática. 
o 80% do plasma constituído de água  contém 
proteínas, enzimas carboidratos, lipídeos, íons 
orgânicos e muitos compostos de baixo peso 
molecular. Contém íons inorgânicos em 
grandes concentrações no citoplasma. 
o É espesso, aquoso, semitransparente e elástico. 
o Estruturas no citplasma: nucleoide (contendo 
DNA), partículas ribossomais e inclusões. 
o Contém citoesqueleto incluindo MreB e ParM, 
cresetin e FtsZ  microfilamentos, 
filamentos, intermediários e microtubulos. 
 
Nucleóide 
o Geralmente contém uma única molécula longa 
e continua de DNA de fita dupla circular  
genoma bacteriano. 
o Carrega todas as informações genéticas da 
bactéria. 
o Não possuem envelope nuclear, nem histonas. 
o O cromossomo está fixado à membrana 
plasmática. 
o As bactérias frequentemente contêm pequenas 
moléculas de DNA de dupla-fita, circulares, 
denominadas plasmídeos  elementos 
genéticos extracromossômicos (não estão 
conectadas ao cromossomo e se replicam 
independentemente do DNA, contem de 5-100 
genes)  virulência; e resistência a 
antibióticos e meios tóxicos. Podem ser 
tranferidos de uma bactéria para outra. Usado 
para manipulação genética e biotecnológica. 
Ribossomos 
o Síntese de proteínas. 
o São alvos de alguns antibióticos. 
o Os ribossomos procarioticos são denominados 
ribossomos 70S. São uma pequena subunidade 
30S, contendo uma molécula de rRNA, e uma 
subunidade maior 50S, contendo duas 
moléculas de rRNA. 
o Antibioticos, como a estreptomicina e a 
gentamicina, fixam-se a subunidade 30S e 
interferem com a sintese proteica. 
o Outros antibióticos, como a eritromicina e o 
cloranfenicol, interferem na síntese proteica 
pela fixação a subunidade 50S. 
Inclusões 
o São depósitos de reserva. 
o Acumulam nutrientes em épocas de 
abundancia e utilizam durante períodos de 
escassez. 
o Algumas inclusões, como os magnetossomos, 
sao organelas envolvidas por membrana, ao 
passo que outras inclusões, como os 
carboxissomos, são envolvidos por complexos 
protéicos. 
o Grânulos metacromáticos  reserva de 
fosfato inorgânico para síntese de ATP. 
Presente na Corynebacterium diphtheriae. 
o Grânulos polissacaridicos: compostas de 
glicogênio e amido. 
o Inclusões lipídicas: aparecem em varias 
especies de Mycobacterium, Bacillus, 
Azotobacter, Spirillum e outros generos. 
Armazena um polímero de ácido poli-_-
hidroxibutírico  lipídeo comum. 
o Grânulos de enxofre: bactérias sufurosas  
Acidithiobacillus. Obtém energia pela 
oxidação do enxofre, para isso armazenam 
enxofre como reserva de energia. 
o Carboxissomos: inclusões que contem a 
enzima ribulose- 1,5-difosfato-carboxilase. As 
bactérias fotossinteticas que utilizam dioxido 
de carbono como sua única fonte de carbono 
requerem essa enzima para a fixação do 
dióxido de carbono. 
o Vacúolos de gás: procariotos aquáticos. Cada 
vacúolo consiste em fileiras de varias vesículas 
de gás individuais, que são cilindros ocos 
recobertos por proteína. Os vacúolos de gás 
mantêm a flutuação, a fim de que as células 
possam permanecer na profundidade 
apropriada de água para receberem 
quantidades suficientes de oxigênio, luz e 
nutrientes. 
o Magnetossomos: inclusões de oxido de ferro 
(Fe3O4) circundadas por invaginações da 
membrana plasmática. Presentes em bactérias 
Gram-negativas. As bactérias podem usar os 
magnetossomos para se moverem, para baixo, 
ate atingirem um local de fixação aceitável. In 
vitro, os magnetossomos podem decompor o 
peróxido de hidrogênio, que se forma nas 
células em presença de oxigênio  
desintoxicação da célula bacteriana. 
Endósporo 
o Quando os nutrientes essenciais se esgotam, 
determinadas bactérias gram-positivas, como 
aquelas dos gêneros Clostridium e Bacillus, 
formam células “dormentes” especializadas, 
chamadas de endósporos. 
o Quando liberados no ambiente, podem 
sobreviver a temperaturas extremas, falta de 
água e exposição a muitas substâncias 
químicas tóxicas e radiação. 
o O processo de formação do endósporo no 
interior de uma célula vegetativa leva várias 
horas  Esporulação ou esporogênese. 
o Geralmente a esporulação se inicia quando um 
nutriente essencial se torna escasso (carbono 
ou nitrogênio). 
o Processo: 
→ Cromossomo bacteriano recém-replicado e 
uma pequena porção de citoplasma são 
isolados por uma invaginação da 
membrana plasmática (septo esporo). 
→ Septo do esporo se torna uma membrana 
dupla que circunda o cromossomo e o 
citoplasma. Estrutura completamente 
fechada  pré-esporo. 
→ Camadas espessas de peptideoglicano são 
dispostas entre as duas laminas da 
membrana. 
→ Uma espessa capa de proteína se forma em 
torno de toda a membrana externa. Esse 
revestimento é responsável pela resistência 
dos endósporos a muitas substancias 
químicas agressivas. 
→ A célula original e degradada, e o 
endósporo e liberado. 
 
→ Um endósporo retorna ao seu estado 
vegetativo por um processo chamado de 
germinação. A germinação e desencadeada 
pelo calor alto, como aquele utilizado na 
produção de conservas, ou por pequenas 
moléculas, chamadas de germinantes. 
→ Como uma célula vegetativa forma um 
único endósporo que, apos a germinação, 
permanece uma célula única. 
→ A esporulação em bactérias não e um meio 
de reprodução. 
 
Metabolismo Microbiano 
o O metabolismo consiste na acumulação e na 
degradação de nutrientes dentro de uma 
célula. 
o Essas reações químicas fornecem energia e 
geram substâncias que sustentam a vida. 
o Podem ser realizadas por reações anabólicas e 
catabólicas. 
o O metabolismo bacteriano é importante por 
vários motivos: 
→ O conhecimento do metabolismo de uma 
bactéria é uma das informações mais 
importantes para a identificação de 
diferentes espécies de bactérias. 
→ Os diferentes metabolismos bacterianos 
permitiram a aplicação de bactérias em 
processos industriais, como a fermentação. 
o Bactérias aeróbicas obrigatórias: têm a 
respiração celular aeróbica como a principal 
forma de obter energia. 
→ Respiração celular aeróbica: respiração 
celular em que o aceptor final de elétrons é 
o O2. 
o Bactérias anaeróbicas obrigatórias: podem 
obter energia de duas formas: 
→ Respiração celular anaeróbica: forma de 
respiração celular em que o aceptor final 
de elétrons não é o O2, mas o SO4 2-. 
→ Fermentação: pode ocorrer de diferentes 
formas e, assim, resultar em diferentes 
produtos ao final dos processos. 
Crescimento bacteriano 
o O crescimento bacteriano aumento do 
numero de bactérias (não a um aumento no 
tamanho das células individuais). 
o As bactérias normalmente se reproduzem por 
fissão binária. 
o Algumas espécies bacterianas se reproduzem 
por brotamento  
→ Formação de uma região inicial de 
crescimento (o broto)  o broto cresce e 
se separa da bactéria parental. 
o Algumas espécies filamentosas simplesmente 
se fragmentam, e os fragmentos iniciam o 
crescimento de novas células. 
 
 
 
Tempo de geração 
o Baseado na reprodução por fissão binária. 
o O tempo necessário para uma célula se dividir 
(e a sua população dobrar) e chamadode 
tempo de geração. 
→ Varia segundo as condições ambientais 
(temperatura). 
o A maioria das bactérias tem um tempo de 
geração de 1 a 3 horas; outras requerem mais 
de 24 horas por geração. 
o Se a fissão binária não e controlada, uma 
grande quantidade de células será produzida. 
→ Se a divisão ocorre a cada 20 minutos, 
como e o caso da E. coli em condições 
favoráveis, apos 20 gerações, uma única 
célula inicial poderá ter gerado mais de um 
milhão de células. 
o Expressão logarítmica: 2y-1 (numero de células, 
em que y é o numero de hr). 
Fases do crescimento bacteriano 
o Quando bactérias são inoculadas em um meio 
liquido de crescimento e a população e 
contada em intervalos regulares, é possível 
representar graficamente a curva de 
crescimento bacteriano, que mostra o 
crescimento das células em função do tempo. 
o São divididas em 4 fases: 
→ Fase lag: 
 Período de pouca ou nenhuma divisão 
devido ao processo de adaptação ao 
meio de crescimento. 
 Pode durar horas ou dias. 
 É um período de intensa atividade 
metabólica  síntese de enzimas e 
varias moléculas. 
→ Fase log: 
 Fase de crescimento exponencial. 
 Reprodução celular mais ativa durante 
esse períodotempo de geração 
(intervalo durante o qual a população 
dobra) atinge um mínimo constante. 
 Momento de maior atividade 
metabólica  preferido para fins 
industriais (pois o produto precisa ser 
produzido de maneira eficiente). 
→ Fase estacionária: 
 A velocidade de reprodução diminui. 
 O número de mortes microbianas é 
equivalente ao numero de células 
novas população se estabiliza. 
→ Fase de morte celular: 
 Ou fase de declínio logarítmico. 
 Número de mortes excede o numero de 
novas células. 
 A fase permanece ate que a população 
tenha diminuído para uma pequena 
fração do numero de células da fase 
anterior ou ate que a população morra 
totalmente. 
Meio de cultura 
o Material nutriente preparado para o 
crescimento de microorganismos em 
laboratório  meio de cultura. 
o Nem todas as bactérias conseguem crescer em 
meios de cultura, algumas exigem meios 
especiais e outras não crescem nos meios até 
hoje desenvolvidos. 
o Inóculo microorganismos introduzidos no 
meio de cultura. 
o Cultura microorganismos que se 
multiplicam no interior ou sobre um meio de 
cultura. 
o Critérios do meio de cultura: 
→ Nutrientes adequados para o 
microorganismo específico. 
→ Quantidade de água adequada. 
→ pH ideal. 
→ Nível de O2 ideal. 
→ Meio estéril (sem microorganismos antes 
da inoculação). 
→ Temperatura ideal. 
o Quando se deseja o crescimento das bactérias 
em meio solido, um agente solidificante, como 
o ágar, e adicionado ao meio. 
o Os meios com ágar geralmente são contidos 
em tubos de ensaio ou placas de Petri. 
o Os tubos de ensaio são chamados de meios 
inclinados quando a solidificação e feita com o 
tubo inclinado em um angulo de modo que 
uma grande área de superfície esteja 
disponível para o crescimento. 
o Quando o ágar e solidificado em um tubo 
mantido na vertical, ele e chamado de meio 
profundo. 
o Para sustentar o crescimento microbiano, um 
meio deve fornecer uma fonte de energia, 
assim como fontes de carbono, nitrogênio, 
enxofre, fósforo e quaisquer outros fatores 
orgânicos de crescimento que o organismo seja 
incapaz de sintetizar 
 
Meio de cultura quimicamente definido 
o Aquele cuja composição exata é conhecida. 
o Para um quimio-heterotrofico, o meio 
quimicamente definido deve conter fatores de 
crescimento orgânicos, que servem como fonte 
de carbono e energia. 
o Ex.: glicose e adicionada ao meio para o 
crescimento da quimio-heterotrofica E. coli. 
Meio de cultura complexo 
o Feitos de nutrientes, como extratos de 
leveduras, de carnes ou de plantas, ou de 
produtos de digestão de proteínas destas ou 
de outras fontes. 
o A composição química exata varia um pouco 
de acordo com o lote. 
o Os organismos são autotróficos, logo as 
necessidades nutritivas essenciais são 
supridas pelas proteínas (C2,N2,S2, etc.). 
Outros nutrientes são fornecidos pelas 
vitaminas e outros fatores orgânicos. 
o Se o meio complexo se encontra na forma 
liquida, é chamado de caldo nutriente. 
Quando ágar e adicionado, é chamado de ágar 
nutriente. 
 
Meios e métodos para o crescimento 
anaeróbio 
o Bactérias anaeróbias são cultivadas em meios 
redutores (armazenados em tubos de ensaio 
comuns, firmemente tampados). 
o Esses meios contem ingredientes, como o 
tioglicolato de sódio, que se combinam 
quimicamente com o oxigênio dissolvido e o 
eliminam do meio de cultura. 
o Esses meios são aquecidos rapidamente antes 
de serem utilizados, a fim de eliminar o 
oxigênio absorvido. 
o Camara anaeróbia: 
 
 
Técnicas especiais de cultura 
o Meios criados para o cultivo de bactérias que 
não crescem em meios comuns artificiais. 
o Ex.: Mycobacterium leprae, o bacilo da 
hanseníase, espiroqueta da sífilis. 
o As bactérias intracelulares obrigatórias, como 
riquetsias e clamídias, não crescem em meios 
artificiais. 
 
Meios de cultivo seletivo e diferencial 
o Meio seletivo  usado para impedir o 
crescimento de bactérias indesejadas e 
favorecer o crescimento dos microorganismos 
de interesse. 
→ Agar sulfito de bismuto  isolamento da 
bactéria da febre tifóide, a gram-negativa 
Salmonella typhi, a partir das fezes  
inibe bactérias gram-positivas e tambem a 
maioria das bacterias gram-negativas 
intestinais. 
→ O ágar Sabouraud dextrose (pH de 5,6)  
isolamento de fungos (superam a maioria 
das bactérias neste pH). 
o Os meios diferenciais  facilitam a 
diferenciação das colônias de um 
microrganismo desejado em relação a outras 
colônias crescendo na mesma placa. 
o Algumas vezes, as características seletivas e 
diferenciais são combinadas no mesmo meio. 
 
Meios de enriquecimento 
o O meio (meio enriquecido) para enriquecer 
uma cultura geralmente é líquido, fornece 
nutrientes e condições ambientais que 
favorecem o crescimento de um 
microrganismo específico, e não de outros. 
Nesse sentido, também e um meio seletivo, 
mas elaborado para amplificar ate níveis 
detectáveis um numero muito pequeno do 
microrganismo de interesse. 
o Ex.: enriquecimento de um meio com fenol. As 
únicas espécies que vão se desenvolver são as 
que metabolizam o fenol. 
 
Fatores necessários para o crescimento de 
bactérias 
 
Fatores físicos 
o Temperatura: 
→ A maioria dos microorganismos cresce nas 
temperaturas idéias para os seres 
humanos. 
→ Alguns microorganismos dependem de 
outras temperaturas para seu 
desenvolvimento. 
→ Classificação: 
 Psicrófilos (frio); 
 Mesófilos (temperaturas moderadas); 
 Termófilos (calor). 
→ Cada espécie bacteriana cresce a 
temperaturas: mínima, ótima e máxima, 
específicas. 
 temperatura mínima de crescimento 
é a menor temperatura na qual a 
espécie pode crescer. 
 A temperatura ótima de crescimento 
e a temperatura na qual a espécie 
cresce melhor. 
 A temperatura máxima de 
crescimento e a maior temperatura na 
qual o crescimento e possível. 
→ As faixas e as temperaturas máximas de 
crescimento que definem as bactérias 
como psicrófilas, mesófilas ou termófilas 
 não de maneira rígida. 
 
o pH: 
→ Refere-se à acidez ou alcalinidade de uma 
solução. 
→ A maioria das bactérias cresce melhor em 
uma faixa estreita de pH próxima da 
neutralidade, entre pH 6,5 e 7,5. 
→ Algumas bactérias, chamadas de 
acidófilas, são extraordinariamente 
tolerantes a acidez. 
→ Alcalinidade inibe o crescimento 
microbiano raramente e utilizada para 
preservar os alimentos. 
→ Em alguns meios de cultura, as bactérias 
produzem ácidos que interferem em seu 
próprio crescimento  meios tampões são 
utilizados para reverter isso. 
 
o Pressão osmótica: 
→ Microrganismos obtém a maioria dos seus 
nutrientes em solução da água presente no 
seu meio ambiente.Portanto, eles 
requerem água para seu crescimento, 
sendo que sua composição e de 80 a 90% 
de água. 
→ Pressões osmóticas elevadas  removem 
água da célula por osmose (ambiente 
hipertônico). A água atravessa a membrana 
celular para o meio com a concentração 
mais elevada de soluto  plasmólise. 
→ O crescimento da célula e inibido a medida 
que a membrana plasmática se afasta da 
parede celular. 
→ Classificação: 
 Halófilos extremos vivem sob altas 
concentrações de sais, necessitando disso 
para o seu crescimento  halófilos 
obrigatórios. 
 Os halófilos facultativos  são mais 
comuns e não requerem altas 
concentrações de sais, mas são capazes de 
crescerem em concentrações salinas de ate 
2%. Algumas toleraram até 15% de sal. 
 Pressão osmótica baixa (ambiente 
hipotônico) - como na água destilada –, a 
água tende a entrar na célula, em vez de 
sair. Alguns microrganismos que tem uma 
parede celular frágil  podem ser lisados 
com esse tratamento. 
 
Fatores Químicos 
o Carbono: 
→ Necessário para constituição dos 
compostos orgânicos que constituem uma 
célula. 
→ Quimio-heterotróficos obtêm a maior 
parte do seu carbono de sua fonte de 
energia – materiais orgânicos, como 
proteínas, carboidratos e lipídeos. 
→ Os quimioautotróficos e os 
fotoautotróficos derivam seu carbono do 
dióxido de carbono. 
 
o Nitrogênio: 
→ Necessário para síntese de proteínas, DNA 
e RNA, ATP. 
→ N2  corresponde a 14% do peso seco da 
célula. 
→ Fonte: decomposição de material contendo 
proteína (reincorporarão do aminoácido 
em novas proteínas sintetizadas); N 
derivados dos íons amônio; N derivado a 
atmosfera (fixação de nitrogenio). 
 
o Enxofre: 
→ O enxofre e utilizado para sintetizar os 
aminoácidos contendo enxofre e 
vitaminas, como a tiamina e a biotina. 
→ Fontes: íon sulfato (SO42-), o sulfeto de 
hidrogênio e os aminoácidos que contem 
enxofre. 
o Fósforo: 
→ Essencial para a síntese dos ácidos 
nucléicos e dos fosfolipídios das 
membranas celulares; ligações de energia 
do ATP. 
→ Fonte: íon fosfato (PO43-). 
→ Potássio, magnésio e cálcio  cofatores 
para as reações enzimáticas para 
microorganismos. 
o Elementos-traço: 
→ Elementos minerais como: ferro, cobre, 
molibdênio e zinco  microorganismos 
precisam em menor proporção. 
→ A maioria e essencial as funções de certas 
enzimas, geralmente como cofatores. 
o Oxigênio: 
→ Necessário para o metabolismo energético 
de alguns seres vivos. 
→ Os microrganismos que utilizam o 
oxigênio molecular (aeróbios) produzem 
mais energia a partir dos nutrientes que os 
microrganismos que não utilizam o 
oxigênio (anaeróbios). 
→ Os organismos que precisam do oxigênio 
para viver são chamados de aeróbios 
obrigatórios. 
→ Classificação: 
 Aeróbios obrigatórios dependem 
exclusivamente do oxigênio 
(desvantagem  oxigênio insolúvel em 
água). 
 Anaeróbios facultativos  utilizam o 
oxigênio quando ele esta presente, ou 
realizam a fermentação na ausência de 
O2. Contudo, a sua eficácia em 
produzir energia e reduzida na 
ausência do oxigênio. 
 Anaeróbios obrigatórios  bactérias 
incapazes de utilizar o oxigênio 
molecular nas reações de produção de 
energia  Clostridium. 
 Anaeróbios aerotolerantes  não 
podem utilizar o oxigênio para o seu 
crescimento, porem toleram a sua 
presença  lactobacilos. 
 Microaerófilas  aeróbias e requerem 
oxigênio. Contudo, crescem somente 
em concentrações de oxigênio 
inferiores as do ar (em um tubo-teste 
de meio nutritivo solido, essas 
bactérias crescem apenas no fundo, 
onde somente pequenas quantidades 
de oxigênio difundiram- se no meio; 
não crescem perto da superfície rica em 
oxigênio, nem abaixo da faixa estreita 
de oxigênio adequado). 
 
Fatores de crescimento orgânico 
o Compostos orgânicos essenciais incapazes de 
serem sintetizados por um organismo. 
o Ex.: enzimas para síntese de proteínas, 
aminoácidos (purinas e pimidinas).