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Disciplina CBI234Microbiologia aplicada à engenharia ambiental
SQS
Ref. Brock Biology of Microorganisms 12ª Ed. Madigan, Martinko, Dunlap and Clark 2006. 
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Estruturas Não Essenciais ____
� 1. Cápsula / Glicocálice
◦ Cápsula (rígida), glicocálice (viscoso)
◦ Polissacarídeo e ou polipeptídeo 
◦ Adesão, proteção, material de reserva, reservatório de produtos 
metabólicos
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Streptococcus Enterobacter aerogenes
Coloração de cápsulas
◦ polímero extracelular � biofilmes
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Biofilme com P. aeruginosa
em lente de contato
Placa bacteriana
“Limo” natural
� 2. Flagelos
◦ Locomoção das células
◦ Rotor helicoidal semi-rígido �
move a célula rotando sobre o 
corpo basal
◦ Quatro arranjos
� Monotríquio,
� Anfitríquio,
� Lofotríquio, 
� Peritríquio 
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Ex.Vibrio comma, Pseudomona aeruginosa
Ex. Pseudomonas fluorescens, Spirillum
Ex. E. coli, Proteus vulgaris, Salmonela
� Totalmente diferente dos 
flagelos bacterianos
◦ não apresentam a 
estruturação em corpo basal, 
gancho e filamento.
◦ não apresentam os anéis 
observados nas bactérias e, 
geralmente, é composto por 
vários tipos de “flagelina”, 
que exibe composição 
similar a várias fímbrias. 
Bacteria
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◦ 3. Fímbrias
� Pequenos pêlos finos constituídos pela proteína pilina, 
usados para fixação
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◦ 4. Pili (Pilus, ou pelo sexual) 
� Longos, um ou dois por célula, constituídas de proteínas 
pilina
� Função de transferência de DNA 
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� 5. Parede celular
� Semi-rígida
� Funções
� Proteção
� Prevenção de ruptura
� Mantém a forma da célula
� Contribui para a 
patogenicidade
� Composição: peptideoglicano
(ou mureína)
� Gram-positivas (G+) � mais 
rígida, contém ácido teicóico
� Gram-negativas (G-) � ligados a 
lipoproteínas; periplasma; 
membrana externa 
(lipopolissacarídeos, liproteínas
e fosfolipídeos)
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� Lipolissacarídeo (LPS)
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� Sítio com alta concentração de proteínas (ex. 
enzimas hidrolíticas, proteínas de 
transporte, quimioreceptores)
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� Não possui peptideoglicanos mas 
pseudomureína
◦ Mesma função mas quimicamente diferentes
Archaea
Bacteria
Bacteria
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◦ Paredes celulares atípicas
� Micoplasmas e bactérias 
relacionadas � Ausência de 
parede celular e esteróis na 
membrana plasmática
� Ausência de parede celular
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Ferroplasma sp
� 6. Membrana citoplasmática
◦ 4 a 5 nm de espessura, constituída 
principalmente de fosfolipídeos e proteínas
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� Membrana plasmática
◦ Transporte passivo (sem gasto 
energético)
� Difusão simples 
� Gradiente de concentração
� Moléculas pequenas, ex. oxigênio, 
dióxido de carbono ...
� Difusão facilitada 
� Gradiente de concentração
� Proteínas transportadoras (permeases)
� Ex. glicose
� Pode ter participação de exoenzimas
� Osmose
� Água
◦ Transporte ativo
� Contra o gradiente de concentração
� Proteínas transportadoras
� Gasto de ATP (ex. modificar a 
molécula)
� Translocação de grupo (ex. fosforilação 
da glicose)
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Difusão facilitada
� Membrana citoplasmática
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� 7. Área Citoplasmática
◦ 80% de água
◦ Enzimas
◦ Carboidratos
◦ Lipídeos
◦ Íons inorgânicos 
◦ Compostos de baixo PM 
◦ Estruturas citoplasmáticas
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� Área Citoplasmática
◦ A) Ribossomos � síntese proteica
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Ribossomo
RNA ribossomal
RNAr
RNA mensageiro
RNAm
RNA transportador
RNAt
peptídeo
� 8. Material nuclear
◦ Nucleóide
◦ Plasmídeos
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� 9. Inclusões citoplasmáticas
◦ Grânulos (fosfatos, enxofre, 
polissacarídeos, lipídeos, óxidos 
de ferro ...)
◦ Armazenamento, locomoção ...
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Grânulos de enxofre Vacúolos de gásMagnetossomos
� 10. Esporos (endósporo)
◦ Bactérias Gram+ (Bacillus, Clostridium ...)
◦ Estruturas de resistência
◦ Formação � condições nutricionais desfavoráveis (N, C 
...); final do crescimento exponencial
◦ Germinação e crescimento � disponibilidade de 
nutrientes
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Metabolismo quimiorganotrófico ou 
heterotrófico
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Células,
Membrana celular,
DNA/RNA,
Enzimas...
Açúcares, 
Aminoácidos,
Ácidos graxos
Bases nitrogenadas
...
Carboidratos, 
Proteínas,
Lipídeos ...
INTRODUÇÃO AO
METABOLISMO
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� Enzima
◦ substância catalítica, proteína que acelera uma determinada 
reação química; é substrato específica.
� Moléculas transportadoras de elétrons (coenzimas)
◦ transfere elétrons em uma reação de oxi-redução 
� NAD+ + H+ս NADH (reações catabólicas)
� NADP+ + H+ս NADPH (reações anabólicas)
� FMN
� FAD
� Reações de oxi-redução
◦ Oxidação é a remoção de elétrons de um átomo ou molécula, (em 
geral acompanhada da perda de H+) 
◦ Redução é quando a molécula ganha um ou mais elétrons (ou H+).
◦ São reações em que elétrons se movem de um doador, o agente 
redutor, para um receptor de elétrons, o agente oxidante.
� ATP
◦ Transporta energia do dos processos liberadores para as 
atividades que requerem energia.
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Processos principais
de obtenção de energia
-Respiração
-Fermentação
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Respiração 
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...Energética da glicólise: 
2ATP e 2NADH
Energética do ciclo de Krebs: 
1GTP (1ATP) + 4NADH + 1FADH 
(x2)
A matéria carbonácea é oxidada a CO2
O ácido cítrico sofre 
descarboxilações e 
desidrogenações, resultando em 
vários compostos intermediários
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Fonte: Stanier et al. 1986
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Cadeia de transporte de 
elétrons respiração aeróbia
...continuação
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Cadeia de transporte de elétrons 
força próton-motora, fosforilação oxidativa
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Força próton-motora
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Cadeia transportadora de 
elétrons respiração anaeróbia
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Fermentação
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Açúcares
Glicólise
Etanol
Lactato
Succinato
CO2
Hidrogênio
Formato
Etanol
2,3-Butanodiol
Formato Lactato
Acetoína
CO2
Hidrogênio
Lactato Etanol
CO2
Propionato
CO2
Acetato
Hidrogênio
Butirato
Butanol
Isopropanol
Acetona
CO2
Escherichia
Salmonella
Enterobacter PropionibacteriumSaccharomycesLactobacillus
Streptococcus
Bacillus
Clostridium
Fermentação 
mista
Fermentação 
Lática
Fermentação 
Alcoólica
Fermentação 
Propiônica
Fermentação 
Butírica
Fermentação 
mista
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3C
2 PIRUVATOGLICOSE
6C
H+2NAD
P+2AT
6C
2 LACTATO
H
2NAD
+
2NAD
4C
2 ETANOL + 2CO2
H 2 NAD+2 NAD
2C
Vários outros 
processos
Lactato desidrogenase
Piruvato descarboxilase
e
Alcool desidrogenase
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Respiração
aeróbia
Respiração
anaeróbia
Fermentação
Processos de
produção de
energia
Qual(is) a(s) consequência(s) do baixo ou alto rendimento energético
para os microrganismos ?
� Lipídeos são constituídos de ácidos graxos e 
glicerol
� Lipases: enzimas extracelulares que quebram 
os lipídeos em ácido graxo e glicerol, que são 
metabolizados separadamente
� Bactérias que produzem estas enzimas 
também podem atuar na degradação de 
produtos derivados do petróleo
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� São grandes para atravessarem membranas, 
assim são hidrolisadas fora da célula em seus 
aminoácidosconstituintes 
◦ enzimas proteases e peptidases
� São convertidos a outras substâncias que 
possam entrar no ciclo de Krebs.
◦ Desaminação:
� remoção do grupo amino (convertido ao íon amônio NH4+ -
excretado da célula) e ácidos orgânicos (ciclo de Krebs).
◦ Descarboxilação:
� remoção de COOH
◦ Desidrogenação:
� remoção de OH
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� Morfologia de células procarióticas
� Principais estruturas e suas funções em células 
procarióticas 
� Parede celular, membrana plasmática, estrutura 
de locomoção, estruturas internas
� Principais aspectos do metabolismo procariótico
� respiração aeróbia e anaeróbia e fermentação
� catabolismo de carboidrato, proteínas e lipídeos