Aula 1 Bactérias

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Introdução à bactérias
Um pouquinho de história...
• O homem classifica os seres vivos desde a antiguidade como maneira de
melhor entender os mesmos e a sua relação com a natureza.
Microorganismos primitivos (procariotos)
Algas, protozoários, fungos
fungos - bolores e leveduras
plantas verdes, algas superiores
células procarióticas
células procarióticas microrganismos primitivos
Eucariótos(células eucarióticas)
Árvore da Vida – Três Domínios
Woese et al., 1978
Vírus e outras partículas infectantes
Agrupados pela comparação da sequência de nucleotídeos do rRNA destes organismos.
Características dos três Domínios
Archaea Eubacteria Eucarya
Tipo de célula Procariota Procariota Eucariota
Parede Celular Varia na Composição (não tem peptideoglicano) Apresenta peptideoglicano
Varia na Composição (tem carboidrato)
Códon inicial para síntese proteica Metionina Formilmetionina Metionina
Sensibilidade a antibióticos Não Sim Não
Procariontes (Archaea e Bacteria)
Procariotes (termo grego significado pré-núcleo)
Bactéria = Reino dos organismos procariontes: organismos 
unicelulares e microscópicos que não possuem núcleo organizado.
O tamanho maioria das bactérias varia de 0,2 a 2 μm de diâmetro e 
de 2 a 8 μm de comprimento
Procariontes
• Seu material genético (DNA), que não está envolvidopor uma membrana nuclear, geralmente é umcromossomo circular;
• DNA está associado a outras proteínas que nãohistonas (como nos Eucariontes);
• Organelas não envolvidas por membranas;
• Normalmente se dividem por fissão binária.
Espécie Bacteriana = População de células com características semelhantes
• Necessidade de cultura pura para a identificaçãobacteriana.
• Em alguns casos, culturas puras da mesma espécie
bacteriana não são idênticas  linhagens diferentes.
todas as células na população 
são idênticas no sentido de 
que elas se originaram de uma 
mesma célula parental
Morfologia
• Características morfológicas (estruturais) sãomuito importantes na classificação deorganismos em geral.
– Técnicas baratas e de fácil acesso.
O tamanho das bactérias (ordem de m) permite a utilização de microscopia óptica. 
Formas básicas da Célula Bacteriana
• Cocos = esféricas
• Bacilos = alongadas (bastão)
• Espirilos = em forma de espiral
Formas da Célula Bacteriana
Arranjos de Células Bacterianas (Cocos)
Arranjo de Células Bacterianas (Bacilos)
• Os bacilos podem raramente se apresentar em cadeias ou na forma de diplobacilos. 
Arranjo de Células Bacterianas (Espirilos)
• Vibrião
• Espirilos
• Espiroqueta
Formas da Célula Bacteriana
Morfologia Celular Bacteriana típica
1. Parede Celular2. Membrana Citoplasmática3. Citoplasma com numerosos ribossomos4. Núcleo Disperso (sem membrana nuclear)5. Pode apresentar outras estruturas tais como:• Flagelos,• Fímbrias, • Esporos, • Cápsulas• Inclusões citoplasmáticas
(1)
(2)
(3)
(3)
(5)
Parede Celular (Composição)
• A coloração diferencial, baseada nasdiferentes composições químicas da paredecelular, é de grande importância naidentificação bacteriana.
» Técnica barata e de fácil acesso.
A parede celular bacteriana é uma estruturacomplexa, semi-rígida, responsável pela forma dabactéria. Principal função: proteger a célula deruptura.
Apesar de rígida e resistente é permeável nutrição da célula.
Composição da Parede Celular
• Gram positivo
– Parede simples, composta por uma espessacamada de peptideoglicano.
• Gram negativo
– Parede complexa, composta por uma fina camadade peptideoglicano, lipoproteínas elipopolissacarídeos.
• Ziehl-Neelsen
– Organismos álcool-ácido resistentes.
• Mycoplasma– Não possuem parede celular.
Coloração de Gram
• Desenvolvida em 1884 pelo bacteriologistadinarmaquês Hans Christian Gram
• Útil  classifica as bactérias em 2 grandes grupos.
• Uma das mais importantes técnicas de coloraçãoem microbiologia médica.
 Mais consistente em culturas “jovens”.
 Fornece informações importantes para o tratamento de doenças.
Coloração Diferencial de Gram 
Púrpura, Roxo Vermelho
Gram positivo 
(mureína)
Responsáveis pela especificidade antigênica
Gram negativo
 Não contém ácido teicóico.
Antígeno, diferencia linhagens. 
Endotoxina (causa febre e choque)
Responsáveis pela permeabilidade da membrana externa
 peptideoglicana
Mais susceptíveis ao rompimento mecânico.
Coloração Diferencial de Gram 
Streptococcus oralis Escherichia coli
Gram positivo Gram negativo
Coloração Diferencial de Ziehl-Neelsen
• Micobactérias resistem ao descoramento com uma soluçãode álcool-ácido após tratamento pela fucsina fenicada àquente.– Mycobacterium leprae e Mycobacterium tuberculosis• Parede celular de comportamento tintorial semelhante à dasGram positivo, mas de estrutura tão complexa quanto aparede celular das Gram negativo, no entanto, o LPS ésubstituído por Ácido Micólico.
Paredes celulares atípicas
Mycoplasma spp
Bactérias sem parede
Archaea (arqueobactérias)
Pode ou não apresentar Parede Celular
(Pseudomureina e não Peptídioglicano)
Ácido N-acetiltalosaminurônico e não Ácido N-Acetilmurâmico (NAM)
Morfologia – Estruturas Externas à Parede Celular
• Glicocálice (Cápsula); 
• Flagelos;
• Filamentos Axiais; 
• Fimbrias e Pili.
Morfologia – presença de estruturas especializadas
• Cápsula
– Envoltório viscoso (glicocálice) que cerca a paredecelular;
– Ocorre em algumas bactérias;
– Composição química varia entre as espécies:polissacarídeo, polipeptídeo ou ambos;
– Funções:• Protege as bactérias da fagocitose do hospedeiro;• Fonte de nutrição• Proteger contra a desidratação• Biofilmes
– Importante fator de virulência.
Coloração Negativa para Cápsulas
Cápsula (fator de virulência)
• Bacillus anthracis (agente causador do Carbúnculo ou Antraz);
• Streptococcus pneumoniae (agente causador de pneumonias);
• Streptococcus mutans (importante agente causador de cárie dentária).
Morfologia – presença de estruturas especializadas
Morfologia – presença de estruturas especializadas
• Flagelo
– Organelas especiais de locomoção responsáveis pelamobilidade bacteriana;
– Compostos por subunidades protéicas – flagelinas;
– 3 a 12m.
Arranjos básicos de Flagelos bacterianos
PeritríquioLofotríquio
AnfitríquioMonotríquio
Coloração de Flagelos
Proteus vulgaris
• Grande número de grupos e tipos sorológicos
• Com relação às infecções intestinais, pelo menos seis
categorias de Escherichia coli são conhecidas:
– EPEC: Escherichia coli Enteropatogênica
– EAggEC: Escherichia coli Enteroagregativa
– ETEC: Escherichia coli Enterotoxigênica
– EHEC: Escherichia coli Entero-hemorrágica
– E IEC: Escherichia coli Enteroinvasora
– DAEC: Escherichia coli que adere difusamente
Escherichia coli
Filamentos Axiais ou Endoflagelos
• Espiroquetas (estrutura de motilidade exclusiva)
• Treponema pallidum(agente causador da sifílis)
• Borrelia burgdorferi(agente causador da doença de Lyme) 
Morfologia – presença de estruturas especializadas
Morfologia – presença de estruturas especializadas
• Fímbrias e Pili
– Encontrados em bactérias Gram negativo;
– Função de fixação/adesão (fímbrias) e transferênciade material genético (Pili);
– Compostos por subunidades proteicas – pilinas;
• Escherichia coli O157:H7 (infecção alimentar)
Morfologia – Estruturas internas à Parede Celular
Membrana Plasmática 
(bicamada lipoprotéica)
Citoplasma
Nucleóide
Ribossomas
Inclusões Citoplasmáticas
Endosporos
Morfologia – Estruturas internas à Parede Celular
Membrana Plasmática (bicamada lipoprotéica)
Função:
- Proteger a célula bacteriana- Conferir formato- Fator de virulência
Movimentos de materiais através das membranas
Difusão SimplesDifusãoFacilitadaOsmoseTransporte ativo
Danos à Parede Celular
Substâncias químicas podem lesar ou interferir com a síntese da parede celular bacteriana.
Composição diferente da célula eucariótica
Alvo de determinadas drogas antimicrobianasEx.: Lisozima afeta células Gram positiva
Bactérias Gram Positivo
• Muitas camadas peptideoglicano
• Ácidos teicóicos: especificidade antigênica
Bactérias Gram Negativo
- Poucas camadas de peptidoglicano:
- Membrana Externa:– Fosfolipídios– Lipoproteínas– Lipopolissacarídeo– Porinas
- Lipopolissacarídeo– Parte superior da membrana externa– Endotoxina– Ácido graxo + Dissacarídio
Comparação: Gram + e -
Morfologia – Estruturas internas à Parede Celular
Membrana Plasmática
- Ausência de colesterol e carboidratos- Proteínas– Periféricas- suporte e mediação– Transmembrana- poros e sensores- Glicoproteínas e glicolipídios (Proteção, fluidez e interaçõescélula-célula)– Modelo do mosaico fluido
Morfologia – Estruturas internas à Parede Celular
Membrana Plasmática
- Possuem permeabilidade seletiva
- Entrada de moléculas pouco complexas
- Moléculas transportadoras
Morfologia – Estruturas internas à Parede Celular
Citoplasma
• 80% água
• Proteínas, lipídios, CHO, 
compostos inorgânicos
• Ribossomos
• Material genético
• Inclusões
• Sem citoesqueleto
Morfologia – Estruturas internas à Parede Celular
Nucleóide
- DNA fita dupla- cromossomo
- Ausência de carioteca e histona
- Fixado a membrana plasmática
Morfologia – Estruturas internas à Parede Celular
Plasmídio
• Material genético extracromossomal
• Replicação independente do DNA 
cromossômico
• Genes não relacionados a sobrevivência
• Diversas aplicações
Morfologia – Estruturas internas à Parede Celular
70S
30S 50S
34 proteínas 23S16S 21 proteínas 5S
Fonte: Jay, JM, 2005
Ribossoma
• Inclusões Citoplasmáticas
– Em algumas células, encontram-se depósitos de certassubstâncias.
– Grânulos Metacromáticos (Volutina) – polifosfato – característicosda Corynebacterium diphteriae (difteria)
 importância diagnóstica
– Coloração de Albert-Layborn – os corpúsculos coram-se pelo Lugol(marrom forte)
Morfologia – presença de estruturas especializadas
Morfologia – presença de estruturas especializadas
• Endosporos
– Encontrados geralmente em bactérias Gram positivo(Bacillus e Clostridium);
– São estruturas de resistência, à agentes físicos equímicos  importância clínica e industrial;
– Composição  alto teor de cálcio associado ao ácidodipicolínico.
Coloração para Endosporos Técnica de Shcaeffer-Fulton
Bacillus megaterium
Formação de Endosporos
Para saber mais (Referências)
MADIGAN, MT; MARTINKO, JM & PARKER, J. Microbiologia de Brock. 10.ed. São Paulo: Prentice Hall, 2004. 608 p.
TORTORA, GJ; FUNKE, BR & CASE, CL. Microbiologia.8.ed. Porto Alegre: Artmed, 2005. 894 p.
TRABULSI, LR & ALTERTHUM, F. Microbiologia. 4.ed. São Paulo: Atheneu, 2004. 718 p.
WINN Jr, W et al. Koneman Diagnóstico Microbiológico: texto e atlas colorido. 6.ed. Rio de Janeiro, 2008. 1565 p.