Introdução à Microbiologia

Prévia do material em texto

Noções de Microbiologia
Introdução
Microbiologia: Mikros (= pequeno) + Bio (= vida) + logos (= ciência)
 A Microbiologia era definida, até recentemente, como a área da ciência que dedica-se ao estudo dos microrganismos, um 
vasto e diverso grupo de organismos unicelulares de dimensões reduzidas, que podem ser encontrados como células isoladas ou 
agrupados em diferentes arranjos (cadeias ou massas), sendo que as células, mesmo estando associadas, exibiriam um caráter 
fisiológico independente.
 Assim, com base neste conceito, a microbiologia envolve o estudo de organismos procariotos (bactérias, archaeas), 
eucariotos inferiores (algas, protozoários, fungos) e também os vírus.
 Dentre os microorganismos, os procariotos são os mais simples estruturalmente, os menores fisicamente e os mais 
abundantes na natureza. Ainda que sejam microscopicamente pequenos individualmente, estima-se que o peso total dos procariotos 
no mundo seja maior que o de todos os organismos vivos somados. No mar, p. ex., estima-se que correspondam a 90% ou mais do 
peso total de organismos vivos. Num único grama de solo fértil deve haver aproximadamente 2,5 bilhões de indivíduos. Cerca de 5.200 
espécies de procariotos são conhecidas atualmente e este número deve cresecer.
 Em termos evolutivos são os seres mais antigos da Terra. São conhecidos fósseis de cianobactérias em rochas na Austrália 
datados de ≃ 3,5 bilhões de anos. Apesar disso, os microrganismos procariotos atuais não são primitivos, embora possam ser 
parecidos fenotipicamente com eles. Na verdade são microrganismos modernos que tiveram sucesso em se adaptar a seus ambientes 
particulares.
Bactérias
Archaea Fungos 
Vírus Algas Protozoários
Tipos de microrganismos Tipos de microrganismos Tipos de microrganismos 
 
Classificação dos seres vivos
 De acordo com a definição tradicional da microbiologia, esta é uma ciência que até recentemente, era responsável pelo 
estudo de organismos classificados em três reinos distintos: Monera, Protista e Fungi. No entanto, a partir dos estudos de Carl Woese, 
a microbiologia passou a estar relacionada a três domínios de seres vivos.
Sistemas de classificação dos seres vivos:
Linnaeus (séc. XVIII): reinos Animal e Vegetal
Haeckel (1866): introdução do reino Protista
Whittaker (1969): 5 reinos, divididos principalmente pelas características morfólogicas e fisiológicas:
Monera: Procariotos
Protista: Eucariotos unicelulares - Protozoários (sem parede celular) e Algas (com parede celular)
Fungi: Eucariotos aclorofilados
Plantae: Vegetais
Animalia: Animais
 No entanto, a partir dos estudos de C. Woese (1977), passamos a dispor de um sistema de classificação baseado 
principalmente em aspectos evolutivos (filogenética), a partir da comparação das sequências de rRNA de diferentes organismos. Com 
esta nova proposta de classificação, os organismos são agora subdividos em 3 domínios (contendo os 5 reinos), empregando-se 
dados associados ao caráter evolutivo.
Domínios:
Archaea: Procariotos
Bacteria: Procariotos
Eukarya: Eucariotos
Classificação dos seres vivos, de acordo com Woese (1977)
(Adaptado de Pommerville, J.C.(2004) Alcamo's Fundamentals of Microbiology)
 
A princípio, acredita-se que estes 3 domínios divergiram a partir de um ancestral comum. Provavelmente os microrganismos 
eucarióticos atuaram como ancestrais dos organismos multicelulares, enquanto as bactérias e archaeas correspondem a ramos que 
não evoluíram além do estágio microbiano.
Archaea: são organismos procariotos que, freqüentemente são encontrados em ambientes cujas condições são bastante extremas 
(semelhantes às condições ambientais primordiais na Terra), sendo por isso, muitas vezes considerados como sendo “ancestrais” das 
bactérias. No entanto, hoje em dia considera-se as archaeas como um grupo “intermediário” entre procariotos e eucariotos.
Muitos destes organismos são anaeróbios, vivendo em locais "inabitáveis" para os padrões humanos - fontes termais (com 
temperaturas acima de 100°C), águas com elevadíssimos teores de sal (até 5M de NaCl - limite de dissolução do NaCl), em solos e 
águas extremamente ácidos ou alcalinos (espécies que vivem em pH 0, outras em pH 10) e muitas são metanogênicas.
Genericamente, podemos dizer que as Archaeas definem os limites da tolerância biológica às condições ambientais.
Bacteria: Corresponde a um enorme grupo de procariotos, anteriormente classificados como eubactérias, representadas pelos 
organismos patogênicos ao homem, e bactérias encontradas nas águas, solos, ambientes em geral. 
Dentre estas, temos as bactérias fotossintetizantes (cianobactérias) e outras quimiossintetizantes (E. coli), enquanto outras utilizam 
apenas substratos inorgânicos para seu desenvolvimento.
Eukarya: No âmbito microbiológico, compreende as algas, protozoários e fungos (além das plantas e animais).
As algas caracterizam-se por apresentarem clorofila (além de outros pigmentos), sendo encontradas basicamente nos solos e águas.
Os protozoários correspondem a células eucarióticas, apigmentados, geralmente móveis e sem parede celular, nutrindo-se por 
ingestão e podendo ser saprófitas ou parasitas.
Os fungos são também células sem clorofila, apresentando parede celular, realizando metabolismo heterotrófico, nutrindo-se por 
absorção.
 Os vírus são também assunto abordado em microbiologia, embora, formalmente, não exibam as características celulares, no 
sentido de não apresentarem metabolismo próprio, de conterem apenas um tipo de ácido nucléico, etc.
 
Microrganismos atuando como seres multicelulares
Um aspecto que vem sendo demonstrado refere-se ao caráter “multicelular” das bactérias. Embora estas exibam a capacidade de 
sobreviver como uma célula única, realizando os processos metabólicos necessários à sua perpetuação, quando as bactérias 
encontram-se associadas, formando colônias, ou biofilmes (estruturas rígidas, adesivas, de natureza geralmente polissacarídica, que 
encontram-se fortemente ancoradas às superfícies, criando um ambiente protegido que possibilita o crescimento microbiano), estas 
passam a se comportar de forma social, exibindo divisão de tarefas e alterando seu perfil fisiológico de forma a apresentar uma 
cooperação que reflete-se em diferentes níveis metabólicos.
Sabe-se que muitos genes de virulência são expressos somente quando a densidade populacional atinge um determinado ponto. Da 
mesma forma, a capacidade de captar DNA do meio externo, a bioluminescência, etc, envolvem a percepção da densidade 
populacional por parte das bactérias. Este tipo de mecanismo de comunicação é denominado “sensor de quorum” (quorum sensing) e 
vem sendo amplamente estudado nas mais diferentes áreas da Microbiologia, uma vez que foi descrito tanto para bactérias como para 
fungos.
Ubiqüidade(*) dos microrganismos
Os microrganismos são os menores seres vivos existentes, encontrando-se em uma vasta diversidade de ambientes e 
desempenhando importantes papéis na natureza. Este grupo caracteriza-se por ser completamente heterogêneo, tendo com única 
característica comum o pequeno tamanho dos organismos.
Acredita-se que cerca de metade da biomassa do planeta seja constituída pelos microrganismos, sendo os 50% restantes distribuídos 
entre plantas (35%) e animais (15%).
Em termos de habitat, os microrganismos são encontrados em quase todos os ambientes, tanto na superfície, como no mar e subsolo. 
Desta forma, podemos isolar microrganismos de fontes termais, com temperaturas atingindo até 130°C; de regiões polares, com 
temperaturas inferiores a -10°C; de ambientes extremamente ácidos (pH=1) ou básicos (pH=13). Alguns sobrevivem em ambientes 
extremamente pobres em nutrientes, assemelhando-se à água destilada. Há ainda aqueles encontrados no interior de rochas na 
Antártida.
Em termos metabólicos, temos também os mais variados tipos, desde aqueles com vias metabólicas semelhantes a de eucariotossuperiores, até outros que são capazes de produzir ácido sulfúrico, ou aqueles capazes de degradar compostos pouco usuais como 
cânfora, herbicidas, petróleo, etc.
Uma vez que os microrganismos precederam o homem em bilhões de anos, pode-se dizer que nós evoluímos em seu mundo e eles 
em nosso. Desta forma, não é de se estranhar que a associação homem-microrganismo mostra-se de grande complexidade, com os 
microrganismos habitando nosso organismo, em locais tais como a pele, intestinos, cavidade oral, nariz, ouvidos e trato genitourinário. 
Embora a grande maioria destes microrganismos não causem qualquer dano, compondo a denominada “microbiota normal”, algumas 
vezes estes podem originar uma série de doenças, com maior ou menor gravidade. Nesta classe de organismos estão aqueles 
denominados patogênicos e potencialmente patogênicos.
Sabe-se que em cerca de 1013 células de um ser humano podem ser encontradas, em média, cerca de 1014 células bacterianas. No 
homem, estas se encontram em várias superfícies, especialmente na cavidade oral e trato intestinal.
(*) ubiqüidade: onipresença, capacidade de estar em vários lugares ao mesmo tempo.
Principais funções dos microrganismos na natureza
 Além de seu importante papel como componentes da microbiota residente de animais e plantas, em nosso dia a dia 
convivemos com os mais diversos produtos microbiológicos “naturais” tais como: vinho, cerveja, queijo, picles, vinagre, antibióticos, 
pães, etc. Paralelamente, não pode ser deixada de lado a importância dos processos biotecnológicos, envolvendo engenharia 
genética, que permitem a “criação” de novos microrganismos, com as mais diversas capacidades metabólicas.
 Os microrganismos desempenham também um importante papel nos processos geoquímicos, tais como o ciclo do carbono e 
do nitrogênio, sendo genericamente importantes nos processos de decomposição de substratos e sua reciclagem. Dentre os 
compostos utilizados como substrato temos, alguns de grande importância atualmente: DDT, outros pesticidas, cânfora, etc.
 O carbono encontra-se na atmosfera primariamente como CO2, sendo utilizado pelos organismos fotossintetizantes, para sua 
nutrição. Virtualmente, a energia para o desenvolvimento da vida na Terra é derivada, em última análise, a partir da luz solar. Esta é 
captada pelas plantas e microrganismos fotossintetizantes (algas e bactérias), que convertem o CO2 em compostos orgânicos, através 
da reação:
CO2 + H2O => (CH2O)n + O2
 Os herbívoros alimentam-se de plantas e os carnívoros alimentam-se dos herbívoros.
 O CO2 atmosférico torna-se disponível para a utilização na fotossíntese origina-se de duas fontes biológicas principais: 1) 5 a 
10% a partir de processos de respiração e 2) 90 a 95% oriundos da degradação (decomposição ou mineralização) microbiana de 
compostos orgânicos.
 Em termos de ciclo global, há um balanço entre o consumo de CO2 na fotossíntese e sua produção através da mineralização 
e respiração. Este balanço, no entanto, vem sendo fortemente alterado por atividades humanas, tais como a queima de combustíveis 
fósseis, promovendo um aumento da quantidade de CO2 atmosférico, resultando no conhecido “efeito estufa”.
 A celulose existente nas plantas, embora seja um substrato extremamente abundante na Terra, não é utilizável pela vasta 
maioria dos animais. Por outro lado, vários microrganismos, incluindo fungos, bactérias e protozoários a utilizam, como fonte de 
carbono e energia. Destes microrganismos, muitos encontram-se no trato intestinal de vários herbívoros e nos cupins.
 Muitos compostos tóxicos podem ser degradados por microrganismos, dentre eles, policlorados, DDT e pesticidas.
 Outra abordagem que tem se mostrado de grande valia para o homem refere-se à introdução de genes bacterianos em 
outros organismos (ditos transgênicos), tais como plantas. Assim, está em franco desenvolvimento a obtenção de plantas transgênicas 
resistentes a pesticidas ou ao ataque de insetos.
Microrganismos como agentes de doenças
Os microrganismos, eventualmente provocam doenças no homem, outros animais e plantas. Apesar dos enormes avanços em relação 
ao tratamento de doenças infecciosas, estas vêm se tornando novamente um tema preocupante, em virtude do crescente surgimento 
de linhagens bacterianas cada vez mais resistentes às drogas. Atualmente, a Organização Mundial da Saúde vem demonstrando 
crescente interesse nas doenças emergentes e re-emergentes, de origem infecciosa.
Importância da Microbiologia
É uma área da Biologia que tem grande importância seja como ciência básica ou aplicada.
Microbiologia Básica: estudos fisiológicos, bioquímicos e moleculares (modelo comparativo para seres superiores). => Microbiologia 
Molecular
Microbiologia Aplicada: processos industriais, controle de doenças, de pragas, produção de alimentos, etc.
Áreas de estudo: 
Odontologia: Estudo de microrganismos associados à placa dental, cárie dental e doenças periodontais. Estudos com abordagem 
preventiva. 
Medicina e Enfermagem: - Doenças infecciosas e infecções hospitalares. 
Nutrição: - Doenças transmitidas por alimentos, Controle de qualidade de alimentos, Produção de alimentos (queijos, bebidas).
Biologia: - Aspectos básicos e biotecnológicos. Produção de antibióticos, hormônios (insulina, GH), enzimas (lipases, celulases), 
insumos (ácidos, álcool), Despoluição (Herbicidas - Pseudomonas, Petróleo), Bio-filme (Acinetobacter), etc.
BIOTECNOLOGIA - Uso de microrganismos com finalidades industriais, como agentes de biodegradação, de limpeza ambiental, etc.
Um breve histórico da importância da microbiologia
Efeitos das doenças nas civilizações
 Talvez um dos aspectos mais negligenciados quando se estuda a microbiologia refere-se às profundas mudanças que 
ocorreram no curso das civilizações, decorrentes das doenças infecciosas.
 De forma geral, as doenças provocavam um abatimento físico e moral da população e das tropas, muitas vezes influenciando 
no desenrolar e no resultado de um conflito.
 A própria mobilização de tropas, resultando em uma aglomeração, muitas vezes longa, de soldados, em ambientes onde as 
condições de higiene e de alimentação eram geralmente inadequadas, também colaborava na disseminação de doenças infecciosas, 
para as quais não exisitam recursos terapêuticos.
 Paralelamente, em áreas urbanas em franca expansão, os problemas mencionados acima eram também de grande 
importância, pois rapidamente as cidades cresciam, sendo que as instalações sanitárias geralmente eram completamente precárias.
 Com a prática do comércio entre as diferentes nações emergentes, passou a haver a disseminação dos organismos para 
outras populações, muitas vezes susceptíveis a aqueles agentes infecciosos.
 Abaixo está listado um pequeno histórico com alguns exemplos dos efeitos das doenças microbianas no desenvolvimento de 
diferentes civilizações.
 O declínio do Império Romano, com Justiniano (565 AC), foi acelerado por epidemias de peste bubônica e varíola. Muitos 
habitantes de Roma foram mortos, deixando a cidade com menos poder para suportar os ataques dos bárbaros, que terminaram por 
destruir o Império.
 Durante a Idade Média várias novas epidemias se sucederam, sendo algumas amplamente disseminadas pelos diferentes 
continentes e outras mais localizadas. Dentre as principais moléstias pode-se citar: tifo, varíola, sífilis, cólera e peste.
 Em 1346, a população da Europa, Norte da África e Oriente Médio era de cerca de 100 milhões de habitantes. Nesta época 
houve uma grande epidemia da peste, que disseminou-se através da “rota da seda” (a principal rota mercante para a China), 
provocando um grande número de mortes na Ásia e posteriormente espalhando-se pela Europa, onde resultou em um total de cerca 
de 25 milhões de pessoas, em poucos anos.
 Novas epidemias da peste ocorreram nos séculos XVI e XVII, sendo que no século XVIII (entre 1720 e 1722), uma última 
grande epidemia ocorreu na França, matandocerca de 60% da população de Marselha, de Toulon, 44% em Arles, 30% em Aix e 
Avignon.
 A epidemia mais recente de peste originou-se na China, em 1892, disseminando-se pela Índia, atingindo Bombaim em 1896, 
sendo responsável pela morte de cerca de 6 milhões de indivíduos, somente na Índia.
 Antes da II Guerra Mundial, o resultado das guerras era definido pelas armas, estratégias e “pestilência”, sendo esta última 
decisiva. Em 1566, Maximiliano II da Alemanha reuniu um exército de 80.000 homens para enfrentar o Sultão Soliman da Hungria. 
Devido a uma epidemia de tifo, o exército alemão foi profundamente dizimado, sendo necessária a dispersão dos sobrevivente, 
impedindo assim a expulsão das hordes de tribos orientais da Europa nesta época.
 Na guerra dos 30 anos (1618-1648), onde protestantes se revoltaram contra a opressão dos católicos, além do desgaste 
decorrente da longa duração do confronto, as doenças foram determinantes no resultado final.
 Na época de Napoleão, em 1812, seu exército foi quase que completamente dizimado por tifo, disenteria e pneumonia, 
durante campanha de retirada de Moscou. No ano seguinte, Napolãeo havia recrutado um exército de 500.000 jovens soldados, que 
foram reduzidos a 170.000, sendo cerca de 105.000 mortes decorrentes das batalhas e 220.000 decorrentes de doenças infecciosas.
 Em 1892, outra epidemia de peste bubônica, na China e Índia, foi responsável pela morte de 6 milhões de pessoas. 
 Até a década de 30, este era o quadro, quando Alexander Fleming, incidentalmente, descobriu um composto produzido por 
um fungo do gênero Penicillium, que eliminava bactérias do gênero Staphylococcus, um organismo que pode produzir uma vasta gama 
de doenças no homem. Este composto - denominado penicilina - teve um papel fundamental na desfecho da II Guerra Mundial, uma 
vez que passou a ser administrado às tropas aliadas, enquanto o exército alemão continuava a sofrer pesadas baixas no campo de 
batalha.
 Além destas epidemias, vale ressaltar a importância das diferentes epidemias de gripe que assolaram o mundo e que 
continuam a manifestar-se de forma bastante intensa até hoje. Tem-se ainda o problema mundial envolvendo a AIDS, o retorno da 
tuberculose (17 milhões de casos no Brasil) e do aumento progressivo dos níveis de resistência aos agentes antimicrobianos que 
vários grupos de bactérias vêm apresentando atualmente.
Características Básicas dos Procariotos
 Estes seres carecem de um núcleo organizado, circundado por envelope nuclear, não possuem cromossomos complexos 
como os eucariotos. Possuem, no entanto, uma grande molécula de DNA circular denominada “cromossomo bacteriano”. O citoplasma 
é não estruturado, tem aparência granular fina devido aos muitos ribossomos (≃10mil/cél) menores (70S) que os dos eucariotos (80S). 
Podem conter inclusões granulares que são material de reserva; o DNA se localiza numa área menos granular denominada 
nucleóide. Não possuem reprodução sexuada, embora possa ocorrer recombinação gênica ocasional nas Eubacteria. As bactérias 
nunca são verdadeiramente multicelulares; embora algumas bactérias formem filamentos ou massas celulares, estas células estão 
ligadas entre si ou porque suas paredes não se separaram completamente após a divisão celular, ou porque se mantém unidas dentro 
de uma cápsula gelatinosa ou bainha mucilaginosa. Plasmodesmos entre estas células são extremamente raros, ocorrem apenas em 
algumas poucas cianobactérias. Portanto não há comunicação entre as células bacterianas.
 Os procariotos não possuem citesqueleto, nem organelas delimitadas por membrana, porém possuem outras estruturas que 
desempenham papel semelhante. A membrana plasmática possui dobras e invaginações bque se estendem para o interior da célula, 
de tal forma que aumentam a superfície de ligação de enzimas e servem para separar diferentes funções enzimáticas. 
A principal exceção ocorre nas cianobactérias que possuem um extenso sistema de membranas sinuosas (tilacóides) que contém 
clorofila e outros pigmentos fotossintetizantes.
 As bactérias podem ser divididas em dois grupos com base na sua capacidade de suas paredes fixarem o corante violeta de 
cristal. Devido ao cientista que observou isto, este método é conhecido como coloração de Gram; bactérias Gram positivas 
permanecem coradas pelo cristal violeta durante a lavagem e as Gram negativas não. 
 Todas as bactérias têm uma membrana plasmática onde ocorre a oxidação fosforilativa, uma vez que bactérias não possuem 
mitocôndrias.
Morfologia: Tamanho, forma e arranjos bacterianos
 A aparência física é o método mais antigo de identificação dos procariotos. As bactérias são extremamente variáveis quanto 
ao tamanho e formas que apresentam. As menores bactérias apresentam cerca de 0,3 µm (Mycoplasma), entretanto, já existem relatos 
de células menores, denominadas nanobactérias ou ultramicrobactérias, com tamanhos variando de 0,2 a 0,05 µm de diâmetro.
 Muitas bactérias medem de 2 a 6 µm de comprimento, por 1 a 2 µm de largura, mas certamente estes valores não podem ser 
definidos como absolutos, pois eventualmente foram encontradas bactérias de até 500 ou 800 µm, como no caso de Epulopiscium ou 
Thiomargarita.
 Em relação às formas, a maioria das bactérias estudadas seguem um padrão menos variável, embora existam vários tipos 
morfológicos distintos. De maneira geral, as bactérias podem ser agrupadas em três tipos morfológicos gerais: cocos, bacilos e 
espirilos.
Cocos: correspondem a células arredondadas, podem se dividir sem um plano de orientação definido, o que leva a um grande número 
de arranjos diferentes. Assim temos os cocos isolados, diplococos (Neisseria, pneumococos), tetracocos, sarcinas (cubos contendo 8 
células), estreptococos (cocos em cadeia) e estafilococos (cocos formando massas irregulares). 
Bacilos: têm forma de bastonetes, podendo apresentar extremidades retas (Bacillus anthracis), arredondadas (Salmonella, E. coli), ou 
ainda afiladas (Fusobacterium). Como seu plano de divisão é fixo, ocorrendo sempre no menor eixo, os bacilos exibem uma menor 
variedade de arranjos, sendo via de regra encontrados isolados, como diplobacilos ou ainda como estreptobacilos. Há ainda um 
arranjo, denominado “em paliçada”, também denominado letras chinesas, que é típico do gênero Corynebacterium. Tal tipo de arranjo 
ocorre porque a parede celular desses organismos é dupla e no momento da divisão celular ocorre a ruptura de apenas uma das 
camadas, deixando as células unidas pela camada de parede que não se rompeu. Os bacilos podem ainda apresentar-se como 
pequenas vírgulas (Vibrio cholerae) ou em forma de meia lua (Selenomonas)
Espirilos: Sua nomenclatura é bastante controvertida ainda. Um tipo de classificação divide os espiralados em dois grupos, os 
espiroquetas, que apresentam uma forma de espiral flexível, possuindo flagelos periplasmáticos. O outro grupo são os espirilos, que 
exibem geralmente morfologia de espiral incompleta e rígidos.
Geralmente os espiralados são microrganismos bastante afilados, de difícil observação por microscopia de campo claro, sendo muitas 
vezes analisados por meio da microscopia de campo escuro, ou de técnicas de coloração empregando a impregnação por sais de 
prata.
 
 Há ainda formas intermediárias como os cocobacilos; formas pleomórficas (quando o microrganismo não tem uma 
morfologia padrão), tal como Mycoplasma; ou ainda formas de involução, originadas quando o meio encontra-se desfavorável ao 
desenvolvimento. Nesses casos, como o organismo deixa de realizar os processos metabólicos (nutrição e divisão celular) 
adequadamente, este sofre alterações morfológicas.
 Há também bactérias apresentando apêndices, tais como extensões celulares na forma de longos tubos ou hastes 
(prostecas) (Rhodomicrobium vannielii). Além destas bactérias, estudos vêm revelando a ocorrência de bactérias com formas bastante 
peculiares, tais como células estreladasou retangulares.
Ultraestrutra Bacteriana
Parede Celular - Estrutura presente na maioria das bactérias conhecidas, exceto em micoplasmas e algumas Archaea, que não a 
possuem.
Corresponde a uma das estruturas mais importantes nas células bacterianas, estando localizada na porção mais externa, acima da 
membrana plasmática. Devido à sua rigidez, a parede celular é responsável pela manutenção da forma do microrganismo. Como o 
ambiente intracelular é bastante concentrado em relação ao meio externo, (variando de 2 a até 10 atm), a parede atua como uma 
barreira física rígida, que mantém a forma celular, impedindo que a célula estoure em decorrência do grande turgor. Além disso, a 
parede celular atua como uma barreira de proteção contra determinados agentes físicos e químicos externos, tais como o choque 
osmótico. A parede pode ainda desempenhar importante papel em microrganismos patogênicos, em decorrência de presença de 
componentes que favorecem sua patogenicidade, tais como antígenos ou moléculas envolvidas no reconhecimento celular.
 
Composição da parede celular
Peptideoglicano (mureína ou mucopeptídeo): é um enorme polímero complexo, sendo oresponsável pela rigidez da parede celular. A 
eles tem sido creditada a “identidade da molécula”. que diferencia espécies de bacteria das espécies de Archea.
 Nas bactérias Gram positivas, cerca de 90% da parede celular é composta pelo peptídeoglicano, que geralmente forma cerca de 20 
camadas. O restante da parede é composto essencialmente por ácido teicóico. Nas bactérias Gram negativas, apenas cerca de 10% 
da parede corresponde ao peptideoglicano, existindo geralmente como uma camada única ou dupla. 
Ácidos Teicóicos: Juntamente com peptideoglicano, os ácidos teicóicos compõem a parede celular das bactérias Gram positivas 
estando presentes em grandes quantidades.
O componente adicional da Parede Celular de Gram negativos
Membrana Externa: Esta, embora denominada "membrana"externa é um componente da parede celular, presente apenas nas 
bactérias Gram negativas. Corresponde a uma segunda bicamada lipídica (semelhante à membrana plasmática), localizada acima do 
peptideoglicano, contendo fosfolipídeos, lipoproteínas, proteínas e também lipopolissacarídeos. Quando comparada à membrana 
citoplasmática, a membrana externa exibe maior permeabilidade a pequenas moléculas, tais como glicose ou outros monossacarídeos.
A face externa da membrana externa é rica em lipopolissacarídeos (LPS), inexistentes na membrana citoplasmática. Estes 
componentes são também denominados de endotoxina, uma vez que provocam febre, choque e eventualmente morte, quando 
injetados em animais. Esquema do lipopolissacarídeo, encontrado na face externa da membrana externa
A Camada S
Algumas bactérias e várias Archaea apresentam uma camada de natureza protéica ou glicoprotéica estruturada (como um piso de 
tacos), denominada camada S. Encontra-se acima da parede celular e até o momento, suas funções não se encontram totalmente 
esclarecidas. Acredita-se que proteja a célula contra flutuações osmóticas, de pH e íons, além de auxiliar na manutenção da rigidez da 
parede. Alguns autores especulam que a camada S pode mediar a ligação dos organismos a superfícies.
Cápsula, Glicocálix e Camada limosa - A cápsula pode ser definida como uma camada externa à parede celular, geralmente 
apresentando-se como um material viscoso, fortemente associado à superfície celular, geralmente de natureza polissacarídica e 
raramente protéica. Por outro lado, o termo camada limosa é algumas vezes definido como uma uma zona difusa, contendo material 
pouco organizado, sendo facilmente removida. 
A presença da cápsula normalmente confere vantagens às bactérias, pois suas principais funções incluem: ligação às células do 
hospedeiro, fator de virulência por dificultar a fagocitose e também a proteção, seja aumentando a resistência ao dessecamento, uma 
vez que armazena grandes quantidades de água, fonte de nutrientes e proteção contra a infecção por bacteriófagos, ou interação com 
anticorpos.
 
Fímbrias e Pili - Muitas bactérias Gram negativas apresentam apêndices finos (3 a 10 nm), de natureza protéica, retos e curtos, 
denominados fímbrias. Geralmente são bastante numerosas, podendo atingir números de 1000 ou mais por célula. Como são muito 
pequenas e delgadas, somente podem ser visualizadas pela microscopia eletrônica. 
Micrografia eletrônica de varredura de bacilos apresentando fímbrias
Muitas bactérias podem ainda apresentar outro tipo de apêndice, denominado pilus F ou fímbria sexual, o qual exibe semelhanças 
estruturais com as fímbrias. No entanto, este tipo de fímbria é normalmente encontrado em um menor número nas células, variando de 
1 a 10. O pilus F corresponde a uma estrutura bastante longa e menos rígida que as fímbrias convencionais, estando envolvido no 
reconhecimento de outras bactérias, em um processo de transferência de genes denominado conjugação. 
Micrografia eletrônica colorizada, revelando a longa fímbria sexual (pilus F). 
Observar também a presença de fímbrias.
 Atualmente, diferentes tipos diferentes de fímbrias vêm sendo descritos, sendo vários destes associados à adesão, ou à 
virulência.
 Bactérias Gram positivas podem, muitas vezes, apresentar estruturas fibrilares (diferentes de fímbrias) em sua superfície, 
provavelmente também envolvidas nos processos de adesão a substratos.
 
Flagelos - Estruturas longas, delgadas e relativamente rígidas, apresentando cerca de 20 nm de espessura e 15 a 20 µm de 
comprimento, responsáveis pela locomoção das bactérias. São capazes de "sentir" seu ambiente e responder a nutrientes específicos 
ou materiais tóxicos e mover-se em direção aos primeiros e evitar os aqueles últimos (quimiotaxia positiva e negativa, 
respectivamente).
 Os flagelos encontram-se "ancorados" na membrana celular e estendem-se através do envelope celular e se projetam como 
longos filamentos. Consistem de várias proteínas, dentre elas a flagelina. Eles movem a célula por meio de um movimento rotatório 
semelhante ao de uma hélice. Nos espiroquetas, os filamentos axiais apresentam funções similares às dos flagelos. Proteínas de 
ligação no espaço periplásmico ou na membrana celular ligam-se a nutrientes (tais como açúcares e aminoácidos) causando a 
metilação de outras proteínas da membrana celular que, por sua vez, afetam o movimento da célula pelos flagelos.
 As permeases são proteínas que transportam esses nutrientes através da membrana celular. Energia e fontes de carbono 
podem ser, então, armazenados no citoplasma na forma de "grânulos" que consistem de glicogênio, poliidroxibutirato ou 
polifosfato. 
 De acordo com o número e distribuição dos flagelos, as bactérias podem ser classificadas como: atríquias (sem flagelos), 
monotríquias (um único flagelo), anfitríquias (um flagelo em cada extremidade) , lofotríquias (um tufo de flagelos em uma, ou ambas as 
extremidades) e peritríquias (apresentando flagelos ao longo de todo o corpo bacteriano).
Bactéria monotríquia Bactéria anfitríquia
Bactéria lofotríquia
 Bactéria lofotríquia
Bactéria peritríquia Bactéria peritríquia
 Estruturalmente, o flagelo procariótico difere do eucariótico por não possuírem microtúbulos e membrana plasmática. Cada 
flagelo procariótico é composto de subunidades de flagelina dispostas em cadeias ligadas a uma hélice tríplice (três cadeias), com um 
corpo central oco. Em algumas espécies os flagelos estão distribuídos sobre toda a superfície celular, em outras aparecem como 
tufos em uma das extremidades da célula.
Flagelos periplasmáticos - Estes flagelos são encontrados apenas nos espiroquetas (sendo muitas vezes denominados de filamentos 
axiais). Como o próprio nome indica, situam-se no periplasma, localizando-se abaixo da membrana externa destas bactérias. Os 
flagelos periplasmáticos originam-se a partir dos pólos celulares, voltando-seem direção ao centro da célula, envolvendo a membrana 
citoplasmática do corpo bacteriano.
Micrografia eletrônica colorizada, revelando os f lagelos 
periplasmáticos (amarelo)
Micrografia eletrônica revelando o flagelo periplasmático, 
situado abaixo da membrana externa
Movimentação por meio de deslizamento
Muitos procariotos são móveis, apesar de não possuírem flagelos. Estas bactérias são capazes de se movimentar sobre superfícies 
sólidas, por um processo denominado deslizamento. A motilidade por deslizamento é apresentada por vários membros de Bacteria, 
sendo, no entanto, estudada somente em alguns poucos grupos. O movimento deslizante é consideravelmente mais lento – 10 µm/seg 
para algumas bactérias, quando comparado às velocidades atingidas pelo movimento flagelar mas, da mesma forma, permite a 
locomoção das bactérias em seus habitats.
Periplasma (gel periplasmático) - Corresponde a um espaço situado entre a membrana externa e membrana citoplasmática, 
encontrado em células Gram negativas. O periplasma apresenta consistência de gel, provavelmente devido ao grande número de 
proteínas presentes nesta região. Em virtude disto, este "espaço" passou a ser denominado gel periplasmático. O periplasma pode 
atingir de 1 a cerca de 70 nm de espessura, correspondendo a até 40% do volume total da célula. Em Gram negativas, tem grande 
importância, pois várias enzimas e outras proteínas estão aí localizadas, incluindo hidrolases, proteínas de ligação envolvidas no 
transporte e quimiorreceptores. Bactérias quimiolitotróficas e denitrifcantes apresentam muitas vezes proteínas transportadoras de 
elétrons no periplasma, outras apresentam enzimas envolvidas na síntese de peptideoglicano. 
Membrana Citoplasmática - é uma estrutura delgada, com cerca de 8 nm, formada por dupla camada lipídica e sua composição 
química é similar à da célula eucariótica. As membranas plasmáticas de procariotos não possuem esteróis, com exceção dos 
micoplasmas, que são as menores células de vida livre conhecidas. A presença de esteróis na membrana citplasmática de 
micoplasmas pode ser justificada pela ausência da parece celular, neste grupo de organismos. Entretanto, muitas bactérias 
apresentam moléculas pentacíclicas, semelhantes a esteróis, denominadas hopanóides, talvez conferindo maior rigidez à membrana.
 Nos procariotos aeróbios, a membrana plasmática incorpora a cadeia transportadora de elétrons, que nas células eucariotas 
está na membrana mitocondrial. Isto fornece suporte à teoria endossimbiótica dos cloroplastos e mitocôndrias. Em bactérias 
fotossintetizantes purpúreas e verdes (exceto nas cianobactérias, que possuem o sistema de tilacóides), os sítios da fotossíntese se 
encontram na membrana plasmática. Nas bactérias fotossintetizantes purpúreas e aeróbias que requerem muita energia, a membrana 
é sempre altamente sinuosa, o que aumenta bastante a superfície de ação. Além disso, a membrana aparenta ter sítios específicos de 
ligação para as moléculas de DNA, permitindo a separação dos cromossomos replicados durante a divisão celular.
Esquema da membrana citoplasmática bacterianaEsquema da membrana citoplasmática bacteriana
 
Mesossomos - correspondem a extensas invaginações da membrana citoplasmática, em forma de vesículas, lamelas ou túbulos. 
Geralmente são encontrados com maior abundância em Gram positivos, mas também presentes em Gram negativos. Até hoje, sua 
existência e funções são ainda debatidas pelos pesquisadores. Diversas funções têm sido atribuídas aos mesossomos, tais como a 
participação na segregação dos cromossomos durante a divisão, papel respiratório e papel na esporulação.
Matriz Citoplasmática - É composta por cerca de 70% de água, além dos demais compostos celulares, tais como o DNA, inclusões e 
plasmídeos. Caracteristicamente, o citoplasma celular apresenta uma grande concentração de ribossomos e proteínas, tais como 
proteínas atuando como um sistema de citoesqueleto.
Nucleóide e plasmídeos - Os procariotos são organismos haplóides, geralmente apresentando apenas 1 único cromossomo não 
envolto por carioteca. Eventualmente, algumas bactérias podem apresentar 2 ou 3 cromossomos. O cromossomo bacteriano é 
normalmente cirucular e encontra-se bastante enovelado, em uma região celular denominada nucleóide. Em bactérias, o cromossomo 
não apresenta-se associado a histonas, sendo estabilizado por outras proteínas de natureza básica. Geralmente o DNA cromossomal 
corresponde a uma molécula bastante grande, podendo ser 1000 vezes maior que a própria célula. 
(Adaptado de An Electronic Companion to Microbiology) 
Várias bactérias apresentam também moléculas de DNA extracromossomal, denominadas plasmídeos, as quais são geralmente 
circulares, contendo muitas vezes genes que conferem características adaptativas vantajosas ao microrganismo. Seu número e 
dimensões são bastante variáveis.
Corpúsculos de inclusão - São grânulos de armazenagem, de diferentes naturezas, sendo geralmente utilizados como fonte de 
material de reserva ou energia, muitas vezes insolúveis. Podem apresentar-se sem qualquer envoltório ou envoltos por uma única 
camada lipídica delgada (diferente de uma membrana), ou por proteínas.
Dentre os compostos orgânicos armazenados tem-se o glicogênio, o amido e poliidroxibutirato. Entre os inorgânicos os polifosfatos 
(volutina ou metacromáticos) e enxofre.
Ribossomos - Estes são extremamente abundantes, encontrando-se livres no citoplasma ou associados à face interna da membrana 
citoplasmática. São partículas compostas por proteínas e rRNA Embora sua composição seja similar a dos ribossomos eucarióticos, 
exibem diferenças, dentre elas o tamanho do ribossomo, que é 70S (80S em eucariotos). As subunidades ribossômicas procarióticas 
são 30S e 50S. 
Endósporos (esporos) - Estruturas de latência que exibem altíssima resistência tanto a agentes físicos como químicos. São 
produzidos por certas espécies de bactérias em situações de escassez de nutrientes. Estas estruturas de dormência se caracterizam 
pela extraordinária resistência ao calor, às radiações, aos desinfetantes e à desidratação. Quando as bactérias com capacidade de 
esporular se encontram em ambientes cujas condições tornam-se inadequadas, estas iniciam o processo de esporulação, garantindo 
assim a manutenção de seu material genético.
Estes são formas dormentes de uma célula bacteriana e são produzidos por certas espécies de bactérias em situações de escassez de 
nutrientes. O citoplasma do esporo é desidratado e contem dipicolinato de cálcio (ácido dipicolínico) que está envolvido na resistência 
ao calor. Endósporos são comumente produzidos pelos gêneros Bacillus e Clostridium. 
 
Reprodução e troca de genes
A maioria dos procariotos se reproduz por um tipo simples de divisão celular denominado fissão binária. Em algumas formas a 
reprodução se dá por brotação ou fragmentação de filamentos de células. Quando se multiplicam, os procariotos, impedindo a 
mutação, produzem clones de células geneticamente idênticas. No entanto as mutações ocorrem. Estima-se que em uma cultura de E. 
coli que se dividiu 30 vezes, cerca de 1,5% das células são mutantes. As mutações, associadas ao curto tempo de de cada geração, 
são responsáveis pela extraordinária adaptabilidade dos procariotos.
Maior adaptabilidade ainda é conferida pela recombinação genética, que ocorre como resultado da conjugação, transformação e 
transdução. Evidências mostram que tais recombinações genéticas são muito comuns na natureza. Todos os 3 mecanismos de 
transferência de genes ocorrem simultaneamente em certas bactérias, assim como nas archeas.
A conjugação tem sido considerada a versão procariótica do sexo. Esta forma de união ocorre quando um pilus produzido pela célula 
doadora, entra em contato com a célula receptora. Este “pilus sexual ” então se retrai, aproximando as duas células, de tal forma que 
um tubo, denominadoponte de conjugação, possa ser formado entre elas.
Uma parte do cromossomo doador passa então através dessa ponte, para a célula receptora. Conjugação é o mecanismo usado 
pelos plasmídeos para transferir cópias de si mesmos para um novo hospedeiro. A conjugação pode transferir informação genética 
entre dois organismos pouco relacionados; por ex., plasmídeos podem ser transferidos entre bactérias e fungos , assim como entre 
bactérias e plantas. A transformação ocorre quando um procarioto toma um DNA livre, ou nu, do meio ambiente. O DNA livre pode ter 
sido deixado por um microrganismo que morreu. Uma vez que o DNA não é quimicamente estável fora da célula, provavelmente a 
transformação seja menos importante que a conjugação. A transdução ocorre quando os vírus que atacam bactérias - os 
bacteriófagos- trazem com eles o DNA que adquiriram de seus hospedeiros anteriores. 
Biofilmes
 Sabe-se atualmente que, quando em seus habitats naturais, via de regra as bactérias são encontradas em comunidades de 
diferentes graus de complexidade, associadas a superfícies diversas, geralmente compondo um biofilme, isto é, um ecossistema 
estruturado altamente dinâmico, que atua de maneira coordenada. 
Assim, embora possam ter uma existência planctônica independente, este tipo de vida parece ser eventual.
 Os biofilmes, complexos ecossistemas microbianos, podem ser formados por populações desenvolvidas a partir de uma 
única, ou de múltiplas espécies, podendo ser encontrados em uma variedade de superfícies bióticas e/ou abióticas. Desta maneira, 
muitos autores definem biofilmes como associações de microrganismos e de seus produtos extracelulares, que se encontram aderidos 
a superfícies bióticas ou abióticas.
 A dinâmica de formação de um biofilme ocorre em etapas distintas. Inicialmente tem-se os organismos denominados 
colonizadores primários, que se aderem a uma superfície, geralmente contendo proteínas ou outros compostos orgânicos. As células 
aderidas passam a se desenvolver, originando microcolônias que sintetizam uma matriz exopolissacarídica (EPS), que passam a atuar 
como substrato para a aderência de microrganismos denominados colonizadores secundários. Estes colonizadores secundários 
podem se aderir diretamente aos primários, ou promoverem a formação de coagregados com outros microrganisos e então se 
aderirem aos primários.
Desenvolvimento de um biofilme. (a) Colonização primária de um substrato; (b) crescimento, divisão celular e produção do 
exopolissacarídeo (EPS), com o desenvolvimento de microcolônias; (c) coadesão de células individuais, de células coagregadas e 
grupos de células idênticas, originando um biofilme jovem, de múltiplas espécies; (d) maturação e formação de mosaicos clonais no 
biofilme maduro.
 
 Assim, o biofilme corresponde a uma "entidade" dinâmica pois, de acordo com os microrganismos que o compõem, terão 
condições físicas, químicas e biológicas distintas. Estas alterações fazem com que cada biofilme seja único, de acordo com os 
microrganismos presentes. Neste sentido, ao longo do tempo a composição microbiana dos biofilmes geralmente sofre alterações 
significativas.
Comunidades associadas às superfícies
 Os procariotos podem habitar qualquer ambiente adequado às formas de vida superiores, assim como vários ambientes 
inóspitos à maioria das formas de vida. Tal fato é decorrente de sua inigualável diversidade metabólica e plasticidade fenotípica. Um 
dos importantes aspectos associados a esta ubiqüidade está relacionado à capacidade destes organismos migrarem para diferentes 
nichos, onde podem se propagar. O mecanismo mais comum que permite a migração dos procariotos corresponde à motilidade, seja 
de origem flagelar, deslizante, ou de outro tipo. No entanto, são conhecidos mecanismos que também permitem a migração bacteriana. 
Por exemplo, algumas espécies podem sintetizar celulose, originando uma película que mantém as células próximas à interface ár-
água, ou na superfície de plantas. Bactérias fotossintetizantes podem se posicionar nas colunas de água, em resposta à intensidade 
luminosa, pela produção de vesículas de gás. Outras, apresentam magnetossomos, permitindo movimentações ao longo dos campos 
magnéticos da Terra. Um importante mecanismo na formação de comunidades corresponde à agregação ou aderência, que otimiza 
tanto as interações celulares como também as taxas de sedimentação dos organismos.
 As comunidades bacterianas têm importantes papéis na natureza, seja na produção e degradação de matéria orgânica, na 
degradação de poluentes, ou na reciclagem de nitrogênio, enxofre e vários metais. A maioria destes processos requer o esforço 
coletivo de organismos com diferentes capacidades metabólicas. Assim, os biofilmes participam metabolizando esgotos e águas 
contaminadas com petróleo, na nitrificação, na reciclagem de enxofre oriundo de drenados ácidos de minas (onde o pH é 0) e em 
vários outros processos. Outro tipo de biofilme está associado às partículas em suspensão, muitas vezes denominadas neve marinha, 
extremamente importante nas transformações biogeoquímicas do carbono em ambientes pelágicos (mares profundos), na 
metanogênese, fixação de nitrogênio e produção de enxofre. Estes achados revelam que nos biofilmes podem ser criadas condições 
de anaerobiose, em ambientes normalmente aeróbios.
Exemplo da ecologia de comunidades microbianas. As quatro microcolônias centrais correspondem a organismos que geram e 
consomem hidrogênio. Os fermentadores utilizam açúcares e produzem ácidos orgânicos, utilizados pelos produtores de hidrogênio. 
Além das interações metabólicas, a comunicação intra e intercelular pode ser mediada por moléculas sinalizadoras. 
(Adaptado de Davey & O’Toole, Microbiol. Mol. Biol. Rev., 64:847-867, 2000) 
 
 Até o momento, a vasta maioria das doenças infecciosas vem sendo tratada eficientemente com antibióticos entretanto, de 
acordo com as pesquisas mais recentes, sabemos que tal tipo de estratégia pode ser ineficaz em duas situações: 1) com organismos 
exibindo resistência inata à droga e 2) em bactérias presentes em biofilmes. Em um biofilme, as bactérias podem ser 1000 vezes mais 
resistente a um antibiótico, quando comparadas às mesmas células planctônicas, embora os mecanismos envolvidos nesta resistência 
sejam ainda pouco conhecidos. Dentre os possíveis mecanismos, acredita-se que possa haver a inativação da droga por polímeros ou 
enzimas extracelulares, ou a ineficiência da droga em decorrência de taxas de crescimento muito lentas no interior dos biofilmes.
 Infecções associadas a biofilmes geralmente são de natureza recorrente, visto que as terapias antimicrobianas 
convencionais eliminam predominantemente as formas planctônicas, deixando as células sésseis livres para se reproduzir e propagar 
no biofilme após o tratamento. Para tornar o quadro ainda mais grave, as bactérias presentes nos biofilmes encontram-se mais 
protegidas contra o sistema imune do hospedeiro.
 Exemplos típicos de doenças associadas a biofilmes incluem as infecções de implantes tais como válvulas cardíacas, 
catéteres, lentes de contato, etc.
 Os biofilmes podem ainda promover doenças se formados em tecidos, tais como nas infecções pulmonares provocadas por 
Pseudomonas aeruginosa, em pacientes com fibrose cística, que são suscetíveis a infecções crônicas por esta bactéria. A periodontite 
é outro exemplo de doença provocada por biofilmes. O principal microrganismo associado a esta doença, Porphyromonas gingivalis, 
coloniza uma grande de superfícies orais direta ou indiretamente, sendo então capaz de invadir as células das mucosas e liberar 
toxinas.
Algas Azuis ou Cianobactérias
 As cianobactérias merecem atenção especial pela sua grande importância ecológica, especialmente nos ciclos globais do 
carbono e nitrogênio e também pelo seu significado evolutivo. Estão organizadas de modo semelhante aos outros procariotos, são 
fotossintetizantes,mas ao contrário de qualquer outra bactéria fotossintetizante, as cianobactérias contém clorofila a, a mesma 
encontrada nos eucariotos fotossintetizantes. Além disso possuem vários pigmentos acessórios, alguns deles pouco comuns, 
denominados ficobilinas. Existem 2 ficobilinas: a ficocianina, de cor azul ( ciano= azulado) e a ficoeritrina, de cor vermelha (eritro = 
vermelho). Nem a clorofila nem os pigmentos acessórios estão incluídos em cloroplastos, como nos vegetais. Se encontram 
espalhados num sistema de membranas na porção periférica da célula, que são tilacóides fotossintetizantes.
 Estes organismos possuem parede celular desprovida de celulose, mas constituída dos mesmos polissacarídeos presentes 
nas bactérias. Muitas espécies apresentam um envoltório mucilaginoso ou bainha mucilaginosa, que mantém unidos grupos de células 
ou filamentos. A bainha é sempre bastante pigmentada, podendo ser dourada clara , amarela, marrom, vermelha, verde-esmeralda, 
azul, violeta e preto-azulada, e ocorre principalmente em espécies de ambientes terrestres. Por isso, somente metade das algas azuis, 
são, de fato, azuis. O “Mar Vermelho”, por exemplo, recebeu este nome por causa da grnade quantidade de “algas azuis” de cor 
vermelha que flutuavam em suas águas.
 As células das cianobactérias não pssuem cílios, flagelos ou qualquer outro tipo de estrutura locomotora. mesmo assim, há 
espécies filamentosas que conseguem se movimentar por deslizamento. A reprodução neste grupo de procariotos ocorre por 
fragmentação ou divisão celular. Muitas espécies podem formar esporos de parede espessa, altamente resistentes, que permanecem 
dormentes em condições ambientais desfavoráveis ao crescimento.
 As cianobactérias, individualmente, são microscópicas. porém, em condições ambientais favoráveis à sua reprodução, 
formam grandes massas de mais de 1m que flutuam nas águas. Estes organismos ocorrem tanto em águas doces como marinhas.
 Muitos gêneros de cianobactérias podem fixar o nitrogênio, convertendo o gás nitrogênio em amônia, forma pela qual o 
nitrogênio fica biodisponível.
Bactérias Púrpureas e Verdes 
 As bactérias pupúreas e verdes, juntas, representam o segundo maior grupo de bactérias fotossintetizantes. O processo total 
e os pigmentos fotossintetizantes utilizados por estas bactérias diferem daqueles usados pelas cianobactérias. As bactérias verdes e 
purpúra têm um tipo de fotossíntese anoxigénica e as clorofilas presentes nestes organismos são as bacterioclorofilas. As colorações 
características destas bactérias se deve à presença de pigmentos acessórios que funcionam na fotossíntese. 
 As bactérias púpuras e verdes são divididas em 2 grupos: aquelas que utilizam compostos sulfurosos como doadores de elétrons e 
aquelas que não o fazem. Tanto nas bactérias púpuras sulfurosas como nas verdes sulfurosas, os compostos de enxofre têm o mesmo 
papel que a água nos organismos que possuem a clorofila a. As bactérias púpuras não-sulfurosas e as verdes não-sulfurosas utilizam 
o gás sulfídrico apenas em baixos níveis, porém usam também compostos orgânicos, tais como álcóois, ácidos graxos entre outros, 
como doadores de elétrons.
 
 
 Bactéria púpura ou verde sulfurosa:
 CO2 + H2S ➞ (CH2O) + H2O + S
 gás gás carboidrato água enxofre
 carbônico sulfídrico
 
 Cianobactéria, alga ou planta:
 CO2 + 2 H2O ➞ (CH2O) + H2O + O2
 gás água carboidrato água oxigênio
 carbônico 
 
Em função das suas exigências de gás sulfídrico, as bactérias sulfurosas púrpuras e verdes só crescem em ambientes com grande 
quantidade de matéria orgânica em decomposição. Nestas bactérias o enxofre pode se acumular dentro da célula sob a froma de 
grãos.
Micoplasmas
Micoplasmas são bactérias da classe dos Mollicutes, filogenicamente são originárias das bactérias Gram positivas. A primeira espécie 
foi descoberta por Nocard & Roux em 1898 de material pulmonar de bovinos com pleuropneumonia. Nos anos subsequentes, 
microrganismos com características semelhantes foram isolados de animais e de humanos e, portanto por muito tempo foram 
chamados de PPLO (Pleuropneumonia-Like-Organisms).
Atualmente estes microrganismos são chamados genericamente de molicutes e o termo micoplasma corresponde a um dos quatorze 
gêneros com o maior número de espécies. 
 Estas bactérias infectam células humanas, animais, alguns insetos e plantas. São considerados os menores seres vivos de 
vida livre, ou seja, em sua grande maioria multiplicam-se em meios de cultura sem células. Quando crescem em ágar, formam 
geralmente minúsculas colônias em forma de “ ovo frito “ 
Colônias de micoplasmas com aparência de “ovo frito”.
 São provavelmente os menores organismos que se desenvolvem independentemente. Possuem o tamanho dos maiores vírus, 
aproximadamente 0,2 µm. São usualmente redondos ou elípticos, mas alguns podem ter terminações polares evidentes ou formarem 
micro-filamentos. As características dos molicutes são várias. A ausência natural da parede celular é a mais conhecida e a membrana 
celular contém colesterol e proteínas. Na evolução de sua adaptação nos diferentes nichos, algumas espécies reduziram o genoma em 
cerca de 10 vezes. Com o pequeno genoma, apresentam metabolismo reduzido; em geral são mais lentos na sua multiplicação e 
levam de 3 a 16 horas para formarem outra célula. A replicação do DNA pode ser muito mais rápida do que divisão celular e portanto 
por algum tempo, formam os micro-filamentos. Não sintetizam purinas, não possuem ciclo de Krebs, não sintetizam ácido fólico e 
possuem enzimas diferentes das bactérias “convencionais “. 
Apesar de serem naturalmente resistentes a alguns antibióticos pela ausência de alvo são bactérias sensíveis em geral a muitos 
outros antibióticos e a tetraciclina é droga clássica. No entanto a resistência dos molicutes a alguns antibióticos têm sido detectada 
principalmente nas amostras de importância humana. Apesar de oneroso para o uso preventivo de antibióticos contra as 
micoplasmoses animais, esta prática tem aumentado bem como o controle da eficácia destas drogas. 
Archea
 Por volta da década de 70, vários organismos procarióticos foram isolados a partir de uma série de ambientes considerados 
extremamente inóspitos, quase que incompatíveis com a presença de seres vivos. Estes ambientes naturais caracterizavam-se por 
apresentar temperaturas bastante elevadas (próximas a 100ºC), extrema acidez (pH próximo a 2), altas salinidades (cerca de 10 a 
15%) e, muitas vezes, ausência completa de oxigênio. Como várias destas características correspondiam às possíveis condições 
encontradas na Terra primitiva, os pesquisadores acreditavam que os organismos procarióticos presentes nestes ambientes deveriam 
corresponder a células primitivas, talvez "fósseis vivos", representando as formas de vida ancestrais das bactérias modernas. Por esta 
razão, estes organismos foram denominados "arqueobactérias".
 No entanto, a partir dos trabalhos de Carl Woese e colaboradores realizando estudos comparativos de sequências de DNA 
que codificavam rRNA (16S e 23S) de diferentes organismos, foram definidos 3 grandes domínios compreendendo todos os seres 
vivos. Assim, de acordo com a proposta de Woese, os seres vivos poderiam ser agrupados em três grandes domínios: Bacteria 
(anteriormente denominadas eubactérias), Archaea (as "arqueobactérias") e Eucarya (Eucariotos). Estes três domínios teriam derivado 
de um hipotético ancestral comum de todas as células.
 A análise da árvore filogenética apresentada abaixo, revelacomo a denominação "arqueobactérias" é inadequada e quão 
obsoleta é a idéia de que as "arqueobactérias" seriam os ancestrais das bactérias atuais, pois estes organismos não correspondem 
aos ancestrais da bactérias atualmente conhecidas.
 Uma questão ainda não elucidada refere-se ao porquê de encontrar-se um grande variedade de archaea extremófilas, 
habitando ambientes de altas temperaturas, salinidade, ou extremos de pH. Por outro lado, o acúmulo de conhecimentos sobre este 
grupo vem mostrando que as archaea podem ser encontradas nos mais diversos ecossistemas, desde ambientes aquáticos frios, 
sistema digestório do homem e outros animais, em tecidos vegetais. Certamente não é absurdo cogitar que no futuro sejam 
descobertas archaea patogênicas ao homem ou outros seres vivos.
 As características apresentadas por alguns dos membros deste domínio parecem refletir as condições primitivas da Terra, 
quando tal domínio começou a evoluir como um ramo filogenéticio distinto. Ao que parece, várias archaea conservaram mais do que as 
eubactérias estas características fisiológicas primitivas, o que seria responsável pela distribuição atual no planeta.
Assim, as archaea compreendem um grupo heterogêneo de microrganismos que podem ser caracterizados, em sua maioria, como 
habitantes de ambientes inóspitos, geralmente crescendo em condições consideradas até então como extremas e limítrofes para a 
vida.
 Alguns exemlos de archaeas: metanogênicas, que são anaeróbias, (Methanococcus, Methanobacterium e Methanosarcina), 
encontradas em ambientes de condições extremas; halofílicas extremas, que são aeróbias (Halobacterium, Halococcus). As 
metanogênicas compreendem os organismos mais anaeróbios conhecidos, ou seja, o oxigênio mesmo em concentrações baixíssimas, 
exerce um efeito extremamente letal sobre estes organismos. O gênero Thermoplasma é composto por bactérias acidófilas, 
termofílicas, que não apresentam parede celular, não apresentam esporos e, em sua maioria, são imóveis, geralmente apresentando 
grandes plasmídeos, contendo cerca de 25 a 30% do DNA da célula. Dentre as metanogênicas, encontra-se o gênero Methanopyrus, 
que cresce em temperaturas de até 110°C.
Lagoa quente, rica em enxofre, que é convertido a ácido sulfúrico, por espécies de archaea.
Lago hipersalino no Egito, rico em carbonato de sódio. O pH destas águas encontra-se na faixa de 
10, sendo habitado por archaea halófilas extremas, tais como Halobacterium salinarum. A coloração vermelha é decorrente da 
presença de pigmentos carotenóides, presentes nestes organismos.
 Thermoplasma, uma archaea desprovida de parede celular. 
Pilha de refugo da mineração de carvão, que muitas vezes sofre auto-combustão. Hábitat da archaea Thermoplasma.
 Micrografia de fluorescência, empregando um corante específico para DNA, revelando as células de 
Igniococcus (maiores) e de Nanoarchaeum equitans (menores).
No quadro à direita, micrografia eletrônica evidenciando a estreita associação das duas archaea.
 Micrografia de fluorescência empregando corantes específicos para os rRNAs de Igniococcus (verde) e Nanoarchaeum 
(vermelho)
Diversidade Metabólica
 Os procariotos apresentam enorme diversidade metabólica. Alguns são autotróficos e usam o CO2 como única fonte de 
carbono. No entanto a grande maioria dos procariotos é heterotrófica, ou seja, requerem componentes orgânicos como fonte de 
carbono. Muitos destes organismos heterotróficos - a grande maioria - são saprófitas (do grego: sapros = podre ou pútrido) que obtém 
carbono a partir de matéria orgânica morta. Bactérias saprófitas e fungos são responsáveis pela decomposição e reciclagem de 
material orgânico no solo; são, de fato, os recicladores da biosfera.
 Entre os procariotos autotróficos há aqueles que obtém energia da luz - são autotróficos fotossintetizantes, mas há 
também os autotróficos quimiossintetizantes, que utilizam compostos inorgâncos, ao invés da luz, para obter energia. A energia 
provém da oxidação de compostos inorgânicos reduzidos, que contém nitrogênio, enxofre ou ferro, ou da oxidação do hidrogênio 
gasoso.
 As archaea apresentam uma enorme diversidade metabólica. Muitas são quimiorganotróficas, com metabolismo semelhante 
às demais células, outras são quimiolitotróficas, utilizando o H2 como doador de elétrons nas reações de oxi-redução. Várias archaea 
são anaeróbias e geralmente termófilas e suas vias para obtenção de energia geralmente envolvem:
1) Redução do CO2 a metano ou conversão do acetato a CO2 e então metano
2) Redução de SO4 a H2S;
3) Redução de Enxôfre elementar a H2S.
Assim, pode-se notar que muitas archaea exibem metabolismo quimioautotrófico.
Classes de organismos, quanto às fontes de energia e carbono
Ecologia de archaea
 Embora inicialmente fossem consideradas organismos restritos a ambientes extremos, muitas archaea vêm sendo isoladas 
de ambientes favoráveis aos demais organismos procarióticos e eucarióticos. No entanto, dentre as várias archaea descritas até o 
momento, a maioria é encontrada em poucos ambientes especializados terrestres e aquáticos, tais como lagos extremamente salinos, 
ambientes estritamente anaeróbios e/ou ambientes extremamente quentes. Até pouco tempo, a menor temperatura onde foi possível 
se fazer o cultivo “in vitro” de archaea era de 30°C. Dados recentes indicam, por outro lado, que este grupo de microrganismos pode 
também ser isolado de ambientes frios. Atualmente sabemos que estes organismos são importantes membros da microbiota aquática 
de regiões frias do planeta. Ao que parece, as archaea podem corresponder a até 34% da biomassa procariótica das águas costeiras 
superficiais da Antártida.
De maneira geral, e pelo fato da maioria das archaea conhecidas serem isoladas de ambientes quentes, salinos e/ou anaeróbios, este 
domínio é didaticamente dividido em três grandes grupos: termofílicos, halófilos e metanogênicos.
No entanto, vale ressaltar mais uma vez que dados mais recentes comprovam a ampla distribuição geográfica e ecológica desse grupo 
de organismos.
Termofilia: Sabe-se que várias archaea têm temperatura ótima superior a 80°C e temperatura máxima de crescimento acima de 100°C 
(Pyrodictium brockii tem ótimo de 105°C e Pyrolobus fumarii de 106°C, embora cresça em até 113°C). Ainda não se sabe até onde 
pode ir esta faixa de temperatura.
Pyrolobus fumarii foi isolado de uma fenda no Oceano Atlântico, a uma profundidade de 3.650 metros, crescendo em uma faixa de 
temperatura de 90 a 113°C, pH de 4 a 6.5 e concentrações de NaCl variando de 1 a 4%. Experimentos realizados em laboratório 
mostram que culturas na fase exponencial de crescimento sobrevivem ao tratamento em autoclave (121°C) por 1 hora.
A termofilia requer adaptações fisiológicas especializadas, pois as proteínas e ácidos nucléicos não podem ser desnaturados e a 
membrana deve manter-se funcional nestas temperaturas.
As termófilas podem ser encontradas em fontes geotérmicas, fontes vulcânicas (que expelem vapores e compostos sulfurados), fontes 
termais marinhas, onde erupções vulcânicas elevam a temperatura para mais de 100°C. Nestes casos, estas bactérias requerem, 
adicionalmente, pressões elevadas para o seu desenvolvimento. Estes organismos são muito utilizados em biodigestores de esgoto e 
também como fonte de insumos laboratoriais.
Halofilia: Este grupo de archaea habita locais denominados hipersalinos, requerendo grandes quantidades de sal para seu 
desenvolvimento. Um halófilo extremo requer pelo menos 1,5M de NaCl (9%), podendo variar de 2 a 4M (12 a 23%) para outras 
espécies. Foram descritos organismos capazes de crescer na presença de 5,5M de NaCl, o que equivale a 32%, correspondendo ao 
limite de saturação para este sal. 
Embora ambientes salinos sejam comuns, os hipersalinos são raros, encontrando-se em áreas quentes e secas do mundo (lagos 
salgados, salinas, mar morto). 
Metanogênicos: Este foi o primeiro grupo de archaeadescrito, sendo único por sua capacidade de sintetizar metano. Sua distribuição 
geográfica é muito ampla, sendo encontrados no intestino de ruminantes, em cupins, em lagoas, lodos de esgoto, etc. Podem ser 
quimiolitotróficos ou quimioautotrófico (oxidação de compostos inorgânicos como fonte de energia) ou quimiorganotróficos ou 
quimiohetrotróficos (oxidação de compostos orgânicos como fonte de energia) e, via de regra, são anaeróbios estritos, exibindo 
enorme sensibilidade ao oxigênio.
Interações microbianas
Ao que parece, as archaea interagem intensamente com outros organismos, embora sejam eventos menos frequentes que aqueles 
observados para as eubactérias.
As archaea metanogênicas realizam associações com outros microrganismos, uma vez que necessitam de substrato (principalmente 
H) para a produção de metano. Assim, em processos de degradação anaeróbia de resíduos de indústrias de papel, que 
ocorrem em rios e lagos e também no intestino de ruminantes, pode-se observar a ocorrência de comunidades microbianas contendo 
metanogênicas, havendo a produção de metano e gás carbônico.
Um dos principais produtos da fermentação de muitos anaeróbios é o H2, que é prontamente utilizado pelas metanogênicas, que 
associado ao CO2, origina o metano. O ácido fórmico pode também ser utilizado como doador de elétrons para a redução do CO2. A 
produção de metano, por sua vez, garante um ambiente anaeróbico.
 Já foi descrita a ocorrência de metanogênicas endossimbiontes em protozoários que habitam o rumem de vertebrados.
 Foi descrita a associação de archaea com animais e em alguns tecidos vegetais, embora até o momento não tenha sido 
comprovada a capacidade de invadir tecidos ou manifestar potencial patogênico nesses organismos. Em muitos casos a presença de 
metanogênicas no rumem pode levar a prejuízos ao gado, uma vez que competem pelo acetato produzido na fermentação da celulose.
 Há ainda um problema ambiental associado à produção de metano pelas archaea, pois este metano expelido pelas archaea 
contribui ao agravamento do efeito estufa. Estudos recentes indicam que a quantidade de metano expelida pelas Archaea pode ser de 
400 ton3/ano (cerca de 50 litros por dia).
 Dados recentes revelam a detecção de archaea em amostras de placa dental subgengival, embora nada tenha sido provado 
em relação ao potencial patogênico dos organismos isolados.
Vírus
 A palavra vírus é originada do latim e significa toxina ou veneno. Os vírus são pequenas entidades basicamente protéica, e 
carregam uma quantidade mínima de material genético constituído por uma ou várias moléculas de DNA ou RNA. O material genético 
é protegido por um envoltório proteico, o capsídeo. Em alguns vírus há também mais um envoltório externo ao capsídeo, composto de 
uma bicamada fosfolipídica e por proteínas imersas nessa bicamada. 
São parasitas obrigatórios do interior celular , ou seja, eles somente se reproduzem pela invasão e possessão do controle da 
maquinaria de auto-reprodução celular. 
O termo vírus geralmente refere-se às partículas que infectam eucariontes , enquanto o termo bacteriófago ou fago é utilizado para 
descrever aqueles que infectam procariontes (domínios bacteria e archaea).
 Os vírus não possuem organização celular nem organelas ou ribossomos, não são capazes de produzir sua própria energia 
metabólica e precisam necessariamente invadir e controlar uma célula para poder se replicar e se dispersar, sendo considerados 
parasitas intracelulares obrigatórios. Aminoácidos, nucleotídeos, ribossomos e energia metabólica são obtidos a partir de seus 
hospedeiros. Além disso, diferentemente dos organismos formados por células, os vírus são incapazes de crescer em tamanho e de se 
dividir autonomamente.
 Existe um grande debate em que se discute a origem dos vírus, sua classificação e até mesmo se representam um tipo de 
organismo vivo. O que se sabe certamente é que as partículas virais são entidades naturais sujeitas a todas as forças evolutivas, 
inclusive mutação, recombinação, se- leção natural e derivação gênica. Por isso, a tendência é considerá-los como formas particulares 
de vida. Há também um grande debate sobre a origem dos vírus. Atualmente há duas grandes correntes: a que considera os vírus 
como derivados de seres celulares e, portanto, mais recentes na árvore da vida, e a que considera os vírus como as primeiras formas 
de vida.
 Independentemente dessas dúvidas sobre a origem dos vírus, eles representam uma importante força ecológica, pois 
parasitam todo tipo de vida na Terra, inclusive microrganismos, como unicelulares eucariontes, bactérias e archeas. Possuem grande 
importância médica e econômica, sendo a causa de dezenas de doenças infecciosas nos seres humanos. Por exemplo, a Síndrome da 
Imunodeficiência Adquirida (sigla Sida, derivada do português, ou Aids, derivada do inglês), causada pelo vírus HIV, é desde a década 
de 1980 uma das principais causas de morte no planeta e a doença infecciosa que mais atinge pessoas.
Estrutura Viral
 Os vírus são entidades com alto grau de redução estrutural. São, em geral, extremamente pequenos. A maior parte deles é 
muito menor que as menores bactérias, com bem menos de 1 µm (1 micrômetro, equivalente à milésima parte de um milímetro) e 1 nm 
(1 nanômetro, equivalente à milésima parte de 1 µm). No entanto, alguns vírus podem ter mais de 1 µm, sendo maiores que algumas 
bactérias. Um exemplo é o vírus popularmente chamado de ébola, que tem 970 nm (ou 0,97 µm), sendo maior que as bactérias do 
gênero Mycoplasma, causadoras de alguns tipos de pneumonia e que possuem geralmente 0,3 µm (ou 30 nm) de diâmetro.
 Os vírus mais simples, chamados de não envelopados, são compostos apenas de material genético envolto por um 
capsídeo proteico. O capsídeo, ou cápsula proteica, é formado por proteínas produzidas na célula parasitada sob o comando do 
material genético do vírus. Em geral, dentro do capsídeo está localizado apenas o material genético, mas podem estar presentes 
também algumas proteínas que serão essenciais para a invasão da célula hospedeira. Alguns vírus podem também utilizar parte da 
membrana da célula hospedeira para recobrir a parte externa do capsídeo. Esses são conhecidos como vírus envelopados. O 
envelope é, em geral, composto da bicamada fosfolipídica da membrana celular da célula hospedeira associada com proteínas de 
origem viral. Um exemplo de vírus que possui envelope é o HIV.
 O material genético (ou genoma) dos vírus pode ser organizado de diversas formas, sendo essa uma característica dos vírus 
diferente de qualquer outro grupo biológico. Diferentemente da maioria dos organismos que utiliza apenas DNA (ácido 
desoxirribonucleico) para armazenar a informação genética, os vírus podem também utilizar RNA (ácido ribonucleico). 
Ciclo Reprodutivo
Os vírus infectam todos os tipos de organismos vivos.A estratégia básica de um vírus pode ser entendida em seis estágios principais: 
1. adesão; 2. penetração; 3. remoção do capsídeo; 4. replicação genética; 5. montagem das partículas virais; e 6. dispersão. Cada 
vírus segue uma estratégia diferente em cada um desses estágios, porém o princípio geral infeccioso é o mesmo: utilizar a célula 
hospedeira para produzir mais partículas virais. Resumo das diferentes etapas do processo, ampliando para os demais tipos de vírus:
a. Adesão do vírus à célula: A adesão é realizada por meio da utilização de proteínas especiais do capsídeo, as quais interagem com 
proteínas da membrana plasmática da célula alvo.
b. Penetração: Após a adesão, a partícula viral insere seu material genético no interior da célula. Diferentes vírus utilizam diferentes 
estratégias para alcançar esse objetivo. Bacteriófagos injetam seu DNA na célula hospedeira. Em vírus envelopados, por exemplo, 
toda a partícula viral pode ser englobada pela célula por endocitose (processo pelo qual as células ingerem material formando 
vesículas chamadas endossomos)ou poder haver fusão do envelope viral com a membrana plasmática da célula hospedeira.
c. Remoção do capsídeo: Este estágio é necessário para os vírus que penetraram o meio intracelular por endocitose ou fusão.A 
digestão do capsídeo por enzimas presentes no citoplasma da célula invadida ou dentro da vesícula de fagocitose contendo o vírus 
resulta na liberação do material genético viral dentro da célula hospedeira.Vírus como os bacteriófagos não necessitam deste estágio 
uma vez que o material genético viral é diretamente injetado na bactéria infectada.
d. Biossíntese: Nesta fase, o vírus impede a síntese de proteínas da célula hospedeira e promove a transcrição e tradução de seu 
próprio material genético, utilizando a maqui- naria da célula hospedeira. Primeiramente, utiliza os nucleotídeos e as enzimas destes 
para a produção de diversas cópias do seu próprio material genético (esse passo é expli- cado mais detalhadamente abaixo). São 
utilizados ribossomos, enzimas e aminoácidos da célula hospedeira para a síntese de proteínas, e outros componentes virais para 
posterior composição de diversas outras partículas virais.
e. Montagem de partículas virais: Também chamada de maturação, esta fase consiste na montagem de diversos componentes virais 
em partículas virais completas.
f. Dispersão: O último estágio da multiplicação viral consiste na dispersão das novas partí- culas virais formadas, pela lise da célula 
hospedeira ou por brotamento (Figura 9.5). Na lise da célula hospedeira – mais comum em vírus não envelopados –, os vírus 
promovem a síntese da lisozima, uma enzima capaz de romper a membrana plasmática. O rompimento resulta na morte da célula 
hospedeira e na liberação dos novos vírus formados para o meio extracelular. Já o mecanismo de liberação por brotamento é utilizado 
apenas por vírus envelopados (como o HIV), que saem para o meio extracelular ao adquirir o envelope a partir da membrana 
plasmática da célula hospedeira, ou por vesículas que se fundem com a membrana plasmática. Os novos vírus são, assim, capazes de 
infectar novas células, repe- tindo o ciclo da multiplicação viral. Quando o número de vírus liberados por brotamento é muito elevado, a 
célula estoura e morre.
 Quando há a liberação de novos vírus a partir da ruptura da membrana da célula hospedeira, o processo de multiplicação 
viral é denominado ciclo lítico. No entanto, há ainda um ciclo alternativo de multiplicação viral denominado ciclo lisogênico. Nesse 
método de replicação viral, o material genético do vírus integra-se ao cromossomo (material genético) da célula hospedeira, que passa 
a ser chamada de célula lisogênica, e o material genético do vírus incorporado ao material genético da célula e que permanece 
inativo é chamado de prófago. Toda vez que o material genético da célula hospedeira é replicado, o material genético do vírus é 
replicado também, ou seja, todas as células-filhas da célula hospedeira também carregam o material genético viral incorporado em seu 
genoma. Eventualmente, o material genético viral pode se separar do cromossomo da célula e dar início ao ciclo lítico.
159
 Esquema do ciclo lítico e lisogênico em bacteriófagos.
Classificação dos Vírus
 Em todos os organismos dos domínios Eukarya, Bacteria e Archaea, o fluxo da informação genética pode ser representado, 
em termos gerais, como:
 Todas as informações necessárias para a vida devem estar contidas primariamente nas moléculas de DNA, para que então 
possam ser transcritas em moléculas de RNA. Dentre os tipos de RNA, há o RNAm, que contém mensagens que serão traduzidas em 
proteínas (juntamente com a participação dos ribossomos). No entanto, no grupo dos vírus, essa generalização não se aplica em todos 
os casos. O material genético primário dos vírus pode ser tanto DNA como RNA. Essa característica é essencial para sua classificação.
Classificação simplificada dos vírus em três grandes grupos:
a. Vírus de DNA: O material genético é o DNA e o fluxo da informação genética é, em linhas gerais, DNA → RNA → proteínas. Um 
exemplo desse grupo é a família Herpesviridae, em que os vírus são esféricos, com envelope e medem de 150 a 200 nm de diâmetro. 
Causam uma doença chamada herpes. Outros exemplos são vírus do gênero Orthohepadnavirus, pertencentes à família 
Hepadnaviridae. São vírus envelopados, esféricos, de aproximadamente 42 nm de diâmetro. Estão associados a doenças como 
hepatite B, cirrose e carcinomas hepatocelulares. 
b. Vírus de RNA que não são retrovírus: O material genético é o RNA e não possuem a enzima transcriptase reversa; o fluxo da 
informação genética é RNA → RNA → proteínas. A família Picornaviridae pertence a este grupo e inclui os gêneros Hepatovirus e 
Enterovirus. O vírus da gripe Influenzavírus A, dentro da família Orthomyxoviridade, é outro exemplo dentro deste grupo. São 
arredondados, mas podem ser filamentosos, envelopados e têm de 80 a 
120 nm de diâmetro. 
c. Vírus de RNA que são retrovírus: O material genético é o RNA e possuem a enzima denominada transcriptase reversa, que 
produz primeiramente uma das cadeias do DNA, que, por sua vez, serve de molde a outra cadeia. Ao final, esse processo gera uma 
molécula de DNA, que poderá ser integrada ao genoma do hospedeiro no núcleo e utilizada para a síntese de RNAm viral.
 O vírus representante deste grupo é o HIV. Possui de 80 a 100 nm de diâmetro, envelopado, com dois segmentos idênticos 
de RNA e as enzimas transcriptase reversa, integrase e protéase. Estudaremos mais detalhadamente o ciclo de replicação deste vírus 
na seção 6 deste tópico.
160
Doenças mais comuns causadas por vírus
 Hepatite, sarampo, caxumba, gripe, dengue, poliomielite, febre amarela, varíola, AIDS, catapora, raiva, caxumba, rubéola, 
sarampo, dengue, meningite viral, herpes, entre outras.
Os antibióticos não servem para combater os vírus. Alguns tipos de remédios servem apenas para tratar os sintomas das infecções 
virais. 
 Vacinas
 Por mais de 200 anos, vacinas têm sido vastamente utilizadas no combate a doenças infecciosas. Campanhas mundiais de 
vacinação erradicaram a varíola e, em muitos países, eliminaram a polio- mielite.A vacinação de crianças reduziu substancialmente a 
mortalidade infantil em países desenvol- vidos e a vacinação anual contra o vírus da gripe tem um impacto mundial na redução dessa 
doença.
 A vacinação é um método que visa à prevenção de doenças transmitidas por vírus ou bactérias. Nesse método são 
introduzidos antígenos atenuados que vão desencadear a produção de anticorpos específicos que combatem aquele antígeno. Nas 
vacinas, os antígenos podem ser micro-organismos enfraquecidos, toxinas produzidas pelos micro-organismos ou, ainda, prote- ínas 
específicas dos micro-organismos causadores de doenças, que são capazes de desencadear no corpo uma resposta imunológica, com 
a produção de anticorpos para o combate e destruição dos antígenos. É importante ressaltar que os anticorpos produzidos são 
específicos para cada antígeno; portanto, a reação antígeno-anticorpo é muito específica.
 Assim, as vacinas constituem um mecanismo de imunização ativa do organismo e preparam o corpo para uma resposta 
imunológica mais rápida quando em contato novamente com aquele vírus ou bactéria.