Microbiologia - Unid 4D - Bacterias (contin

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Bactérias
Unidade 4 (continuação)
Prof. Dr. Maurício Emerenciano
Disciplina: Microbiologia
Universidade Estadual de Santa Catarina (UDESC)
Centro de Educação Superior da Região Sul (CERES)
mauricioemerenciano@hotmail.com
Proteobactérias
Linhagens de Bacteria
� Descobertos ao
menos 80 grupos 
evolutivos
� É o último filo evolutivo em Bacteria, sendo o maior e mais
diverso METABOLICAMENTE e/ou FISIOLOGICAMENTE
Proteobactérias
� As PROTEOBACTÉRIAS constituem a maioria das bactérias de 
importância médica, industrial e agrícola
� São maiormente Gram-negativas e exibem diversidade nos 
mecanismos de obtenção de energia (quimiorganotróficos, 
quimiolitotróficos e fototróficos)
� Morfologicamente podem
apresentar-se na forma de bacilos retos 
ou curvos, cocos e espirilos, com
brotamento e/ou apedunculadas
� Em relação ao O2, podem ser 
aeróbias, microaerófilas e anaeróbias
Tema aula: Bactérias
Proteobactérias
� São divididas em 5 grandes grupos: Alpha, Beta, Gamma, 
Delta e Epsilon
Proteobactérias: 
Bactérias púrpuras
Bactérias púrpuras
Tema aula: Bactérias
� Geralmente presentes em
ambientes aquáticos
extremos (baixo O2 , 
alcalinos, alta salinidade e 
acúmulo de sulfeto de 
hidrogênio -H2S)
� Grupo morfologicamente diverso (forma, 
presença/aus de flagelos, etc)
� Geralm. apresentam Vesícula de gás
Nutrição: 
a) FOTOSSÍNTESE ANOXIGÊNICA (reduzem
moléculas de H2S, NO4,entre outras; e não liberam
O2);
b) QUIMIOLITOTROFIA dependente do enxofre (S), 
ferro (Fe), hidrogênio (H) ou nitrogênio (N);
c)QUIMIORGANOTROFIA (aproveitamento de 
compostos orgânicos)
Bactérias púrpuras
Bactérias púrpuras
Diferentes Rhodospirillum sp.
Bactérias púrpuras
Bactérias púrpuras
� Contém clorofilas “a” e “b” e 
pigmentos carotenóides
� Conferem coloração púrpura, 
vermelha ou marrom; e são
intracitoplasmáticos
� Número de pigmentos varia conforme a disponibilidade de 
luz: MAIS luz, menos pigmentos; MENOS luz, mais
pigmentos
MAIS LUZ MENOS LUZ
“efeito
compensatório”
SULFUROSAS 
Bactérias púrpuras
NÃO-SULFUROSAS 
Bactérias púrpuras
� São divididas em 2 grandes grupos:
SULFUROSAS 
� Utilizam o H2S (Sulfeto de hidrogênio) como doador de 
elétrons para a redução do CO2 na fotossíntese
(fotossíntese convencional H2O é o doador de elétrons)
H2S S0 SO42-
Redução a enxofre
elementar Oxidação a sulfato
Armazenado em
glóbulos 
� Geralmente encontradas em regiões anóxicas, com pouca
luz e muito H2S;
� Lagos Estratificados (salinidades + temperatura; no fundo)
Principais características:
NÃO-SULFUROSAS 
� Algumas sp. podem crescer na ausência da 
luz, realizando a fermentação;
� Outras sp. crescem na
presença da luz,
utilizando compostos
orgânicos
(fotoheterotróficos) ou
inorgânicos utilizando 
principalmente o H2 
como agente redutor de 
elétrons na fotossíntese
CO2 + H2/H2S 
(fotoautotróficos)
Principais características:
Lagos estratificados 
(7m profundidade)
Bactérias sulfurosas que crescem no fundo e 
emergem p/ superfície (vesícula de gás)
Bactérias sulfurosas coletadas em um Lago de 
Michigan (USA)
Proteobactérias: 
Bactérias nitrificantes
Tema aula: Bactérias
Bactérias nitrificantes
� Principais gêneros: Nitrosomonas e Nitrobacter
� São bactérias que crescem quimiolitotroficamente à custa de 
compostos nitrogenados, em meio AERÓBIO
� É desconhecido qualquer gênero que possa reduzir
diretamente NH4 p/ NO3
NH4+ NO2- NO3-
“Nitrosificantes”
(Ex.:Nitrosomonas)
“Produtoras de Nitrato”
(ex.: Nitrobacter)
� Algumas Nitrobacter, podem crescer de maneira
“quimiorganotrófica”
Oxidam amônia Oxidam nitrito
Amônia Nitrito Nitrato
Nitrificantes
Iniciais: NITROSO (oxidam NH4) e NITRO (oxidam NO2)
Tema aula: Bactérias
Bactérias nitrificantes
� Históricamente, as nitrificantes foram os primeiros
organismos quimiolitotróficos descritos
� Podem ser encontradas no solo ou na água, aderidas
(mais eficientes) ou em “vida livre”
� Enzimas essenciais presentes nas
nitrificantes:
Amônia mono-oxidase
(NH4 →NH2OH→NO2)
Nitrito oxidase (NO2 →NO3)
� Estão presentes em locais com alta 
concentração de N (exemplos?)
� Morfologicamente diversos (bacilos, cocos, espirilos, etc)
Tema aula: Bactérias
Bactérias nitrificantes
� Crescimento lento das nitrificantes (metab. lento)
� Bactérias nitrificantes podem ser 
isoladas com meios de cultura contendo
sais minerais (fonte de minerais),
adicionados de NH4, NO2 (fonte de N) e 
bicarbonatos (fonte de C)
� Não ocorre turbidez no meio
� Como monitorar o crescimento? Monitorar a 
redução de NH4, os níveis de NO2 e NO3
Em um sistema fechado a tendência é
SEMPRE ocorrer:
Ex.: Maduração de um biofiltro
Predação e/ou consumo 
de fito/zooplancton
ou
Nitrificantes nos Corpos Aquáticos
Nitrobacter
Desnitrificação
(N2)
Nitrococcus
Nitrosococcus
Nitrificantes
“Bio-balls”
“Bio-balls”
Nitrificantes
biofiltro
Proteobactérias: 
Vibrios
� O grupo Vibrio (família Vibrionaceae) são em sua maioria
aquáticos, tanto em água doce, salobra e marinha
Vibrios
Tema aula: Bactérias
� Muitas sp. são patogênicas aos
seres humanos (Vibrio 
cholerae) e aos OA (V. harveyi)
� Apresentam em sua maioria
parede do tipo Gram-negativa
� Algumas sp. realizam a 
fermentação (quimiorganotrofia
em anaerobiose) e podem ser 
aeróbios facultativos
� Geralmente apresentam
flagelos polares
�Algumas sp. de Vibrio podem apresentar bioluminescência
(produção enzimática de luz visível )
� A bioluminescência está maiormente presente nos 
ambientes marinhos (água, sedimentos e TGI); além de 
colonizar órgãos especiais em alguns peixes e lulas (órgão de 
luz) → atrair presas, sinalização e evitar predadores
Vibrios
Tema aula: Bactérias
� Os principais grupos de Vibrio que causam prejuízos na Aquicultura
(camarões, ostras e peixes) são: V. parahaemolyticus, V. harveyi,
V. vulnificus, V. alginolyticus, V. campbellii, V. penaeicida, V. 
splendidus, V. damsela, V. cholerae, entre outros
Vibrio nos OA
� Efeitos patológicos de Vibrio
em OA são: 
lesões nos tecidos com ou 
sem necrose,
debilidade do sistema imune,
retardo no crescimento e 
comprometimento das 
metamorfoses larvais, ambos 
acompanhados de mortalidades 
variáveis
Foto: Maurício Emerenciano
Fotos: Maurício Emerenciano
HEPATOPÂNCREAS
L2
sAUDÁVEL
INFECTADO
Fotos: Maurício Emerenciano
Fotos: Maurício Emerenciano
� Muitas vezes incidência de Vibrio está associada a uma
má qualidade de água, altas densidades, altas 
temperaturas, baixo O2 e baixas trocas de água
� Uma vez consumidos, os 
Vibrio podem provocar desde 
gastroenterites (diarréias) a 
quadros de septicemia
(infecção generalizada).
Estudo de caso: 
Vibrios em pós-
larvas de camarões-
marinhos
Proteobactérias: 
Bactérias oxidantes 
de enxofre e ferro
Tema aula: Bactérias
Proteobactérias: 
Bactérias oxidantes 
de enxofre e ferro
� As bactérias oxidantes de enxofre (S) crescem
QUIMIOLITOTROFICAMENTE a partir de compostos de 
enxofre reduzido (H2S, S0, S2O32-), em ambiente
predominantemente AERÓBIO
Bactérias oxidantes de enxofre (S)
Vivem pH NEUTRO pH ÁCIDO
� Divididas em 2 grupos:
Algumas sp. também utilizam
o Fe2+ como doador de eletróns
Tema aula: Bactérias
Proteobactérias: 
Bactérias oxidantes 
de enxofre e ferro
� Gêneros Thiobacillus e Achromatium foram
bastante estudados
� São Gram-negativos e morfologicamente diversos
(bacilos, esféricos, filamentosas, etc)
� Algumas sp. fixam CO2 e outras
são facultativas(mixotrofia), 
obtendo C de fontes orgânicas
� Vivem em ambientes ricos em
M.O., sedimentos, fendas 
hidrotermais, águas poluídas
por esgoto, etc
� Grânulos de enxofre e carbonato 
de cálcio (reserva)
Filamentos
Bactérias SULFUROSAS vs Oxidantes de enxofre (S)
Geralmente ANAERÓBIAS
Reduzem o S
Geralmente AERÓBIAS 
Oxidam o S
“Tufos”
Grânulos de enxofre
Proteobactérias: 
Bactérias oxidantes 
de hidrogênio
Proteobactérias: 
Bactérias oxidantes 
de hidrogênio Tema aula: Bactérias
� Principais gêneros: Ralstonia e Paracoccus
� Metabolicamente utilizam o H2 como doador de 
elétrons e O2 como aceptor (quimiolitotroficos)
� A maioria crescem
facultativamente
(autotroficamente via CO2 e 
compostos orgânicos) 
� Apresentam parede Gram-negativa
e algumas sp. Gram-positiva**
� Papel ecológico no sequestro de CO 
(monóxico de carbono) 
� Morfologicamente diversos (bacilos, cocos, 
filamentosas, etc)
� Algumas sp. preferem ambientes com baixo O2
(microaerófilos)
Proteobactérias: 
Bactérias
Metanotróficas
Proteobactérias: 
Bactérias metanotróficas
Tema aula: Bactérias
� Principais gêneros: Methylomonas e Methylobacter
� O METANO (CH4) é geralmente produzido em ambientes 
anóxicos por ARCHAE metânogênicas e outras, em regiões
de lodo anóxico, pântanos, sedimentos diversos, rúmen e TGI 
de mamíferos
� O gás METANO (CH4) é bastante ESTÁVEL; e é o principal 
constituinte do gás natural (indústria)
� Metanotróficas: oxidam o 
metano (CH4) e outros poucos
compostos de carbono como fonte de 
energia e como fonte de carbono
(METANOTROFIA)
� As metanotróficas (CH4 p/ C Inorg) são AERÓBIAS 
OBRIGATÓRIOS, amplamente distribuídas na natureza no 
solo e na água (*doce) onde o CH4 esteja presente (regiões
anóxicas de lagos, na interface com o O2)
� Morfologicamente diversos (bacilos, 
cocos, vibrióide, elipsoide, etc)
� Possuem enzima MONO-OXIGENASE,
no qual oxida a molécula de METANO 
(presença obrigatória do O2)
� Importante papel ecológico e geo-
químico convertendo o CH4 em C 
Inorg e biomassa celular
� Metanogênicas (C Inorg p/ CH4) 
são geralm. ANAERÓBIAS
Ciclo do Carbono
METANOTROFIA
Simbiose com brânquias de alguns moluscos
Proteobactérias: 
Bactérias acéticas
Tema aula: Bactérias
Bactérias acéticas
� As bactérias acéticas englobam bacilos móveis, aeróbios
obrigatórios e Gram-negativos (Ex.: Acetobacter)
� Geralmente QUIMIORGANOTRÓFICAS, produzindo ácidos 
orgânicos (ác. acético) utilizando o etanol como substrato
� São tolerantes a pH baixo (<5,0)
� Flagelação do tipo peritríquia ou
polar
� São utilizadas na produção
comercial de VINAGRES
Proteobactérias: 
Fixadoras de N 
aeróbias de vida 
livre
Proteobactérias: 
Fixadoras de N
Tema aula: Bactérias
� Principais gêneros: Azotobacter e Azomonas
� Geralmente vivem no solo e fixam N 
AEROBICAMENTE, de manera não
simbiótica
� Englobam BACILOS GRANDES 
(>2-4 µm), COCOS e ESPIRILOS;
e parede Gram-negativa
� Em meio com abundância de 
carbono, formam espessas cápsulas 
ou camadas limosas (protegem a 
enzima fixadora de N - nitrogenase)
� Algumas sp. podem formar CISTOS
de dormência (≠ de esporos; não
resistem ao calor)
� Algumas linhagens são
móveis, apresentando
flagelos peritríquios
CISTOS de 
dormência
Proteobactérias: 
Bactérias entéricas
Tema aula: Bactérias
Bactérias entéricas
� As bactérias entéricas são comumente encontradas em
intestinos dos animais, sendo alguns grupos PATOGÊNICOS
� Compreende um grupo filogeneticamente
homogêneo de Gammaproteobacterias
� Neste grupo estão presentes bactérias
patogênicas ao homem, animais, a 
plantas e de uso industrial
� Escherichia coli é o microorganismo 
mais estudo e exemplo clássico de 
bactérias entéricas, assim como as 
Salmonella sp.
� Parede celular Gram-
negativos
� Não esporulantes
� Imóveis ou
móveis por 
flagelação
peritríquias
� Geralmente apresentam-se na forma de bacilos 
ANAERÓBIOS FACULTATIVOS
� Identificação: métodos 
moleculares e imunológicos
� Geralmente utilizam compostos
orgânicos como fonte de energia
(QUIMIORGANOTROFICAS)
Gênero Escherichia
� Escherichia universalmente habitantes do trato gastro-
intestinal de humanos e animais de sangue quente
� Bactérias relacionada com a 
síntese de vitamina K
� Maiormente
QUIMIORGANOTROFICAS
� Algumas são
patogênicas e podem
causar diarréias, infecções
urinárias e no trato gastro-
intestinal
� Algumas produzem
enterotoxinas e até levar 
a morte
Gênero Salmonella
� Salmonella são
habitantes do trato gastro-
intestinal de humanos, 
animais de sangue quente e 
tbém sangue frio (tartarugas
e lagartos)
� Em humanos causam
febre tifóide, 
gastrenterites e 
diarréia
� Derivados de ovos são
agentes contaminantes 
comuns en humanos
� Geralmente BACILOS 
QUIMIORGANOTROFICAS
Proteobactérias: 
Pseudomonas
Tema aula: Bactérias
Proteobactérias: 
Pseudomonas
� Englobam bacilos retos e 
curvos e parede Gram-
negativos
� As Pseudomonas são geralm. 
QUIMIORGANOTRÓFICAS e 
aeróbios (nunca fermentativas), 
com grande capacidade de utilizar 
diferentes compostos orgânicos
como fonte de carbono e energia
� Alguns grupos são
PATOGÊNICOS (de humanos, 
animais e plantas)
� Alguns gêneros importantes: Pseudomonas sp. e Burkholderia sp.
� Não formam esporos
� Possuem flagelos tipo POLARES, 
únicos ou múltiplos
� Sempre MÓVEIS
� São agentes naturais de 
biorremediação, capazes de clivar
pesticidas e outros compostos tóxicos
� Possuem gde importância
ecológica, degradação da M.O.
Pseudomonas sp.
� As Pseudomonas podem causar em HUMANOS:
- Infecções do trato urinário;
- Infecções do trato respiratório;
- Infecções dermatológicas;
� As Pseudomonas são
normalmente resistentes 
a antibióticos (plasmídio
de resistência)
Infecções
dermatológicas
Hiperprodução de secreções bronquiais
Tarefa
Tarefa
- Ler texto em sala de aula e citar:
“Principais características de 
E. coli, Salmonella e 
Pseudomonas”
- Para casa:
“ Qual a importância
microbiológia para os seres 
humanos de E. coli, Salmonella 
e Pseudomonas”
Considerações Finais
FIM!!!
Email: mauricioemerenciano@hotmail.com
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