2078-03-203-Procariotos_-Domínios-Bacteria-e-Archaea

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MICROBIOLOGIA
AULA 3
ABERTURA 
Olá!
Logo após a descoberta das bactérias, houve uma série de problemas relacionados com 
a classificação, pois elas claramente não eram animais e nem plantas com raízes. A 
partir da década de 70, o conhecimento das bactérias a nível molecular se expandiu a tal 
ponto que foi possível classificá-las precisamente em filos.
Primariamente, se dividiu o grupo dos procariontes em dois grandes grupos distintos: as 
bactérias verdadeiras (eubactérias ou simplesmente bactérias) e as arqueobactérias (do 
grego Archaea = antigo, ancestral), consideradas inicialmente como grupo mais basal em 
relação às bactérias.
Atualmente, sabe-se que as arqueobactérias são mais próximas evolutivamente dos 
eucariontes do que dos demais procariontes do grupo das bactérias. Devido a esta 
característica, prefere-se empregar o termo Archaea e não arqueobactéria, uma vez que 
esses elementos não se constituem em bactérias.
Veja mais detalhes nesta aula.
Bons estudos.
Procariotos: 
Domínio 
Bacteria e 
Archaea
REFERENCIAL TEÓRICO
O conhecimento a respeito das bactérias está bem evoluído, desde a década de 70 
quando foi possível classificá-las em filos.
No capítulo "Procariotos: Domínios Bacteria e Archaea", da obra Microbiologia, você 
irá aprofundar seu conhecimento referente ao grupo de microrganismos e quais 
fazem parte dos domínios Bactéria e Archaea.
Ao final, você será capaz de:
• Identificar as proteobactérias.
• Diferenciar os grupos de bactérias gram-positivas e gram-negativas.
• Determinar a morfologia e a organização das bactérias.
Boa leitura.
Domínios Bacteria 
e Archaea 
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 Identificar as proteobactérias.
 Diferenciar os grupos de bactérias gram-positivas e gram-negativas.
 Determinar a morfologia e a organização das bactérias.
Introdução
A microbiologia é a ciência que estuda os microrganismos e sua in-
teração com o ambiente e/ou hospedeiro. O mundo que habitamos 
é composto por inúmeros organismos vivos, que interagem com o 
meio em que sobrevivem e com outras células de forma dinâmica. 
A microbiologia descreve os tipos de bactérias e sua evolução através 
de ferramentas de biologia molecular (MADIGAN et al., 2016; TORTORA; 
FUNKE; CASE, 2016).
As classificações dos seres vivos são realizadas através da taxonomia, a 
partir da qual características comuns são agrupadas e descritas. A análise 
das estruturas internas da célula bacteriana as classifica em dois grandes 
grupos: procariotos e eucariotos (MADIGAN et al., 2016; TORTORA; FUNKE; 
CASE, 2016). 
Neste capítulo, você vai aprender sobre o grupo de microrganismos 
procariotos que fazem parte dos domínios Bacteria e Archaea. Além disso, 
vai ver como caracterizar as proteobactérias, diferenciando os grupos de 
bactérias gram-positivas e gram-negativas e determinando a morfologia 
e a organização das bactérias.
As proteobactérias
A divisão das espécies em domínio Bacteria e Archaea é defi nida pelas ca-
racterísticas similares e recentemente pela avaliação dos genes de RNAr 16S. 
No grupo Archaea, as espécies estão descritas em cinco fi los: Crenarchaeota, 
Euryarchaeota, Nanoarchaeota, Korarchaeota e Thaumarchaeota. Entre Bac-
teria, foram descritos quatro fi los: Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria 
e Bacteroidetes (MADIGAN et al., 2016).
Figura 1. Domínios: Bacteria, Archaea, Eukarya.
Fonte: Adaptada de Udaix/Shutterstock.com.
As proteobactérias possuem muitas formas bacterianas com condições fisio-
lógicas distintas e habitam ambientes diversos da terra em temperaturas frias e 
quentes. Neste filo, observamos uma vasta variedade fisiológica de tipos micro-
bianos (MADIGAN et al., 2016). As proteobactérias incluem as bactérias gram-
-negativas patogênicas ao homem, são o maior grupo bacteriano e são classificadas 
em cinco grupos: alfaproteobactérias, betaproteobactérias, gamaproteobactérias, 
deltaproteobactérias e epsilonproteobactérias (TORTORA; FUNKE; CASE, 2016).
As alfaproteobactérias (Quadro 1) são bactérias capazes de crescer com 
poucos nutrientes, têm grande importância na agricultura e possuem alguns 
patógenos humanos e vegetais. 
Domínios Bacteria e Archaea2
Fonte: Adaptado de Madigan et al. (2016).
Identificação bacteriana Características
Pelagibacter ubique Pequeno organismo encontrado nos 
oceanos.
Azospirrilum Encontrada no solo, com associação em 
raízes de plantas.
Acetobacter e Gluconabacter Espécies encontradas no processo de 
fabricação do vinagre.
Rickettsia prowazekii Bacilos gram-negativos responsáveis 
por zoonoses no homem e em animais. 
Exemplo de manifestação: febre 
maculosa.
Ehrlichia Bacilo gram-negativo que causa doença 
fatal.
Caulobacter e Hyphomicrobium Bactérias encontradas no ambiente 
aquático.
Rhizobium Bactérias encontradas no solo, gerando 
impacto na agricultura.
Bartonella Bacilo gram-negativo, responsável 
por infecções em humanos. Principal 
manifestação em doença de arranhadura 
do gato.
Brucella Microrganismos sem motilidade que 
causam grave infecções em humanos.
Nitrobacter e Nitrosomonas Bactérias encontradas no meio ambiente.
Wolbachia Causa infecção em humanos, mas não é 
detectada na rotina laboratorial, pois não 
cresce em meios de cultivo.
Quadro 1. Alfaproteobactérias
As betaproteobactérias possuem muitas espécies importantes responsáveis 
por infecções em humanos, veja-as no Quadro 2, a seguir.
3Domínios Bacteria e Archaea
Fonte: Adaptado de Madigan et al. (2016).
Identificação bacteriana Características
Acidithiobacillus Envolvidas no ciclo do enxofre.
Spirillum Sphaerotilus Encontradas na água doce, em forma de espiral, apre-
sentando motilidade.
Burkholderia Bacilo gram-negativo responsável por infecções em 
humanos, principalmente no trato respiratório, tendo 
como principal representante a Burkholderia cepacia.
Bordetella Bordetella pertussis é o agente responsável pela 
coqueluche.
Neisseria São diplococos gram-negativos, importantes espécies 
em infecções clinicas. Neisseria gonorrhoeae é causada-
dora da gonorreia e N. meningitidis é responsável pela 
meningite.
Zoogloea Encontradas no meio ambiente, envolvidas em pro-
cesso de tratamento de esgotos.
Quadro 2. Betaproteobactérias
As gamaproteobactérias (Quadro 3) constituem o maior grupo das prote-
obactérias, estão envolvidas em diversas infecções clínicas e algumas espécies 
estão relacionadas à microbiologia industrial.
Identificação bacteriana Características
Thiotrichales e Francisella Patógeno causador da tularemia devido a contato 
com animais selvagens.
Beggiatoa Encontrada em ambiente aquático.
Pseudomonas Bacilos gram-negativos, oxidase positiva, detectados 
em laboratório como importantes patógenos em 
infecções hospitalares.
Azotobacter e Azomonas Encontradas no ambiente, principalmente no solo.
Quadro 3. Gamaproteobactérias
(Continua)
Domínios Bacteria e Archaea4
As deltaproteobactérias (Quadro 4) são bactérias predadoras de outras 
bactérias e também estão envolvidas no ciclo do enxofre. Essas espécies não 
estão envolvidas em infecções em humanos e são de difícil isolamento.
Fonte: Adaptado de Tortora, Funke e Case (2016).
Identificação bacteriana Características
Bdellovibrio, Desulfovibrionales, 
Myxococcales
Bactérias que se aderem a células 
bacterianas de outras espécies e são 
redutoras do enxofre.
Quadro 4. Deltaproteobactérias
Fonte: Adaptado de Tortora, Funke e Case (2016).
Identificação bacteriana Características
Moraxella São cocobacilos relacionados a processos inflamató-
rios, como sinusite.
Acinetobacter Seu principal representante é Acinetobacter baumanii, 
responsável por pneumonias associadas à ventilação 
mecânica.
Haemophillus É um gênero muito importante, causador de diversas 
infecções clínicas no trato respiratório e meningites. 
Legionella Relacionadas a infecções por contaminação de água, 
são de difícil isolamento no laboratório clínico.
Vibrios Vibrio cholerae é o principal agenteconhecido res-
ponsável pela cólera.
Enterobacteriales São os principais bacilos gram-negativos detectados 
na rotina laboratorial, são encontrados no trato intes-
tinal e causam muitas infecções clinicas. Os principais 
representantes são: Escherichia coli, Klebsiella pneumo-
niae, Samonella spp., Enterobacter sp., Proteus sp.
Quadro 3. Gamaproteobactérias
(Continuação)
5Domínios Bacteria e Archaea
As epsilonproteobactérias (Quadro 5) são bacilos gram-negativos que 
se apresentam em forma de vírgula quando observadas em microscopia, 
responsáveis por distúrbios gastrointestinais em humanos.
Fonte: Adaptado de Tortora, Funke e Case (2016).
Identificação bacteriana Características
Campylobacter Campylobacter jejuni é a principal espécie 
de origem alimentar responsável pela 
gastroenterite.
Helicobacter Responsáveis pelas ulcerações no estômago 
e uma das causas do câncer nesse órgão.
Quadro 5. Epsilonproteobactérias
A taxonomia e a nomenclatura bacteriana sofrem alterações devido às descobertas 
de técnicas de biologia molecular. Para acompanhar as atualizações, acesse a revista 
científica International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (IJSEM) 
no link a seguir.
https://qrgo.page.link/a3di7
Diferenciação dos grupos de bactérias gram-
positivas e gram-negativas
A técnica de coloração de Gram é a primeira etapa para caracterização das 
bactérias e permite avaliar a coloração e a morfologia bacteriana. A análise 
pode ocorrer da colônia bacteriana através de uma suspensão de solução salina 
em lamina ou através da análise do material clínico enviado ao laboratório 
(TORTORA; FUNKE; CASE, 2016).
Domínios Bacteria e Archaea6
O método de coloração de Gram é um teste rápido e de fácil execução. 
É a principal coloração no laboratório de microbiologia e consiste em 
quatro reagentes: cristal violeta, lugol, álcool-acetona e fucsina. Algumas 
técnicas sugerem a troca do corante de fucsina pela safranina, ambas com 
a mesma finalidade (XAVIER; DORA; BARROS, 2016). Veja, a seguir, 
como aplicar o método de coloração de Gram:
  cobrir a lamina com cristal violeta por 1 minuto;
  lavar com água corrente;
  cobrir com lugol por 1 minuto;
  lavar com água corrente;
  descorar com álcool-acetona;
  lavar com água corrente;
  cobrir com fucsina ou safranina por 30 segundos;
  lavar com água corrente, secar e examinar ao microscópio com imersão 
de 100× (XAVIER; DORA; BARROS, 2016).
Na avaliação microscópica, observam-se dois grupos, os microrganismos 
gram-positivos, que retêm o corante cristal violeta e apresentam-se de co-
loração roxa, e os microrganismos gram-negativos, que foram descorados e 
retêm a fucsina ou a safranina, identificados pela coloração rosa (XAVIER; 
DORA; BARROS, 2016 e BROOKS et al., 2014).
A diferenciação na coloração de Gram ocorre pelas características na 
estrutura da parede celular das bactérias. A parede celular das bactérias gram-
-positivas é composta por uma camada espessa de peptideoglicanos quando 
comparada com a parede celular das bactérias gram-negativas, conforme 
demonstrado na Figura 2 (LEVINSON, 2016).
Os estafilococos apresentam-se microscopicamente na morfológica de cocos 
gram-positivos em aglomerado, e o agente mais comum é Stpahylococcus 
aureus, responsável por infecções de pele e partes moles. Nos gram-negativos, 
a Escherichia coli é o principal representante; na morfologia de bacilo, são 
descorados por álcool-acetona e absorvem a fucsina. É um microrganismo pre-
sente na flora intestinal, mas está relacionado a infecções clínicas (HÖFLING; 
GONÇALVES, 2008).
7Domínios Bacteria e Archaea
Figura 2. Diferenciação entre membranas plasmáticas gram-negativa e gram-positiva.
Fonte: Adaptada de Designua/Shutterstock.com.
Morfologia e organização das bactérias
A morfologia das bactérias pode ser dividida em três grupos: bacilos, cocos 
e espiroquetas. Os bacilos são curvos e pequenos e podem apresentar cáp-
sula, como, por exemplo, a Klebsiella pneumoniae. Pode ser caracterizado 
como bacilo gram-negativo Salmonella spp. e como bacilo gram-positivo 
Corynebacterium spp. Já os cocos são esféricos e podem se apresentar iso-
lados, aos pares, em aglomerado ou em cadeias. Na Figura 3, observamos 
alguns exemplos, como Streptococcus pyogenes, cocos gram-positivos em 
cadeia, e o Strepocococcus pneumoniae, cocos gram-positivos aos pares 
com presença de cápsula. As Neisserias são representantes dos diplococos 
ou cocos aos pares, corados por fucsina ou safranina, caracterizados como 
gram-negativos. As bactérias variam no tamanho de 0,2 a 5 mm e a carac-
terização da sua morfologia é determinada na replicação celular por fi ssão 
binária (LEVINSON, 2016).
Domínios Bacteria e Archaea8
Figura 3. Morfologia bacteriana.
Fonte: Alila Medical Media/Shutterstock.com.
As células bacterianas organizam-se através da membrana celular, composta 
por peptidioglicanos; nas bactérias gram-positivas, observam-se ácidos teicoicos 
e, nas gram-negativas, lipopolissacarídeos. A estrutura externa à membrana 
celular é denominada cápsula, uma camada gelatinosa que reveste a bactéria com-
posta de polissacarídeos. Possuem um núcleo que contém DNA e é circundado 
pelo citoplasma, onde as proteínas são sintetizadas e a energia é gerada através 
dos ribossomos. No citoplasma, também encontramos os plasmídeos, unidade 
de DNA de dupla fita capazes de se reproduzir independentemente. Podemos 
observar algumas estruturas assessórias como flagelos, gerando motilidade 
para as bactérias, e o pili ou fimbrias, que são mais curtos que os flagelos e 
estendem-se ao longo das célula — são encontrados principalmente em bactérias 
gram-negativas. Observe as estruturas celulares na Figura 4 (LEVINSON, 2016).
9Domínios Bacteria e Archaea
Figura 4. Célula bacteriana.
Fonte: Adaptada de Sakurra/Shutterstock.com.
Para saber mais sobre a detecção e a identificação de bactérias de importância médica, 
acesse o link a seguir.
https://qrgo.page.link/DrC6o
Uma paciente realizou cesárea e, após 72 horas, foram observados sinais de infecção 
na ferida operatória. Material foi coletado e encaminhado para o laboratório. Observe, 
na Figura a seguir, o crescimento bacteriano em meio de cultura de ágar sangue 
e a coloração de Gram em lâmina. Os achados laboratoriais sugerem infecção por 
Staphylococcus aureus.
Domínios Bacteria e Archaea10
Fonte: Sirirat/ Shutterstock.com.
Fonte: Fon_napath/Shutterstock.com.
BROOKS, Geo. F. et al. Microbiologia médica de Jawetz, Melnick & Adelberg. 26. ed. Porto 
Alegre: McGraw-Hill, 2014.
HÖFLING, J. F; GONÇALVES, R. B. Microscopia de luz em microbiologia: morfologia bac-
teriana e fúngica. Porto Alegre: Artmed, 2008.
LEVINSON, W. Microbiologia e imunologia médicas. 13. ed. Porto Alegre: AMGH, 2016.
MADIGAN, M. T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Porto Alegre: Artmed, 2016.
TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 12. ed. Porto Alegre: Artmed, 2016.
XAVIER, R. M.; DORA, J. M.; BARROS, E. Laboratório na prática clínica: consulta rápida. 3. 
ed. Porto Alegre: Artmed, 2016.
11Domínios Bacteria e Archaea
Leituras recomendadas
ANVISA. Detecção e identificação de bactérias de importância médica. Brasília, DF, 2004. 
Disponível em: http://www.anvisa.gov.br/servicosaude/microbiologia/mod_5_2004.
pdf. Acesso em: 26 set. 2019.
MICROBIOLOGY SOCIETY. International journal of systematic and evolutionary micro-
biology. London: [S. n.], 2019. Disponível em: https://www.microbiologyresearch.org/
content/journal/ijsem. Acesso em: 26 set. 2019.
Domínios Bacteria e Archaea12
PORTFÓLIO
As bactérias englobam uma gama de microrganismos que são classificados quanto às suas 
características morfológicas, estruturais, nutricionais dentre outras. Uma das melhores 
formas de agrupar estes microrganismos é quanto à composição de sua parede celular, que 
é composta por uma ou mais camadas de peptídeoglicanos. 
Com base na parede celular, Christian Gram desenvolveu um método de coloração em 
1884, chamadode Coloração Gram, que acabou por dividir as bactérias em dois grandes 
grupos: gram-positivas e gram-negativas.
Descreva quais as características da parede celular que possibilitam tal diferenciação.
PESQUISA
Reino Archaea
https://www.youtube.com/watch?v=HjhfjrTwLqU
O sistema de classificação de três domínios (Archaea, Bacteria e Eukaryota) foi 
introduzido por Carl Woese em 1990.
Quando registradas pela primeira vez, em ambientes extremos, as Archaea foram 
classificadas como bactérias e eram chamadas de Archaebacterias.
As Archeae são conhecidas por serem extremófilas, vivem em condições ambientais 
com pH ácido, altas temperaturas, em presença de metano e de altas 
concentrações de salinidade.
São evolutivamente distintas das bactérias.
N