BIOLOGIA CELULAR: Estrutura da Célula Bacteriana

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Estrutura da Célula Bacteriana 
CAPÍTULO 2 – MATERIAL DIDÁTICO 
FORMA E TAMANHO 
ESTRUTURAS ESSENCIAIS 
FORMA: 
É determinada pela presença da 
parede celular rígida. 
• Cocos - redondos 
• Bacilos - bastões 
• Espiroquetas -espiral 
• Pleomórficas - forma 
variável(muitas formas) 
Organização 
 Organização é determinada pela orientação e pelo grau 
de ligação da bactéria no momento da divisão celular. 
 
Certos cocos ocorrem: 
• Aos pares : 
– diplococos 
• Em cadeias : 
– estreptococos 
• Em cachos de uva: 
– estafilococos 
 
 
 
A aparência da bactéria ao 
microscópio é um dos critérios mais 
importantes para sua identificação! 
O QUE DETERMINA A FORMA E A ORGANIZAÇÃO 
BACTERIANA? 
Bactérias : Tamanho 
• Variam de 0,2 a 5 micrometro. 
 
• Mycoplasma : menores bactérias 
Mesmo tamanho dos maiores vírus ( poxvírus) 
São os menores organismos capazes de viver 
independente de um hospedeiro. 
 
As bactérias mais compridas, em forma de 
bastonete ( 7 micrômetro) : tamanho das 
hemácias humanas 
ESTRUTURA BACTERIANA 
COMPONENTES ESSENCIAIS: 
– Parede celular 
– Membrana citoplasmática 
– Ribossomo 
– Nucleóide 
– Mesossomo 
– Citoplasma 
 
Estrutura bacteriana 
• COMPONENTES NÃO- ESSENCIAIS: 
• Cápsula 
• Pilus ( fimbria) 
• Flagelo 
• Esporo 
• Plasmídeos 
• Grânulos 
• Glicocálice 
ESTRUTURA BACTERIANA 
COMPONENTES ESSENCIAIS: 
– Parede celular 
– Membrana citoplasmática 
– Ribossomo 
– Nucleóide 
– Mesossomo 
– Citoplasma 
Parede Celular 
 • Estrutura essencial de toda bactéria com exceção do 
Mycoplasma que é circundado apenas por membrana celular 
• Localizada externamente à membrana citoplasmática 
• Possui múltiplas camadas, sendo que duas delas possuem 
maior importância clínica: 
– uma camada interna de 
 Peptideoglicano (responsável 
pela estrutura e forma da bactéria) 
– uma membrana externa 
(que varia em espessura e em 
composição química 
dependendo do tipo de bactéria). 
 
 
 
 
PAPEL DA PAREDE CELULAR NA 
IDENTIFICAÇÃO BACTERIANA 
• As diferentes propriedades estruturais da parede 
celular de algumas bactérias fazem com que elas 
respondam de formas diferentes quando 
expostas à coloração. (exemplo coloração GRAM) 
• A estrutura, a composição química e a espessura 
da parede celular se diferenciam em: 
– BACTÉRIAS GRAM – 
– BACTÉRIAS GRAM + 
– BACTÉRIAS ÁLCOOL ÁCIDO RESISTENTES 
Técnica de coloração de Gram- 1884 
• Desenvolvida pelo Médico Dinamarques 
Christian Gram 
• Técnica mais importante em microbiologia 
• Separa a maioria das bactérias em dois 
grupos: 
• GRAM- POSITIVAS: se coram de azul. 
• GRAM- NEGATIVAS: se coram de vermelho. 
 
Técnica de Coloração Gram - 
ETAPAS 
 
1- O corante de cristal violeta cora todas as 
bactérias de azul-violáceo. 
2- A solução de iodo é adicionada para 
formar o complexo cristal violeta-iodo – 
TODAS AS CÉLULAS CONTINUAM AZUIS. 
3-O solvente orgânico, como acetona ou 
etanol, extrai o complexo formado das 
bactérias Gram-negativas, de parede 
celular mais fina e ricas em lipídeos que 
das bactérias Gram- positivas de parede 
espessa. GRAM-NEGATIVAS SE 
TORNAM INCOLORES. GRAM-POSITIVAS 
PERMANECEM AZUIS. 
4- O corante vermelho , safranina, cora as 
células Gram- negativas descoloridas de 
vermelho. As bactérias Gram-positivas 
permanecem azuis. 
 
Utilidade da coloração de Gram 
• Identificação de muitas bactérias. 
 
• Influência na escolha do antibiótico: de modo 
geral as Gram-positivas são mais suscetíveis à 
penicilina G que as bactérias Gram- negativas. 
Estrutura, composição química e 
espessura da parede celular 
Gram positivas 
• Camada de peptideoglicano 
mais espessa 
• Algumas bactérias possuem 
uma camada de ácido 
teicóico que se projeta para 
o exterior do 
peptideoglicano.( Principal 
antígeno de superfície) 
 
Gram negativas 
• Camada de peptideoglicano 
menos espessa 
• Possuem camada externa 
complexa( lipopolissacarídeos 
(endotoxinas) + lipoproteínas + 
fosfolipídeos ) 
• Entre a membrana citoplasmática 
e o peptideoglicano há espaço 
periplasmático. Localizam-se as 
enzimas B-lactamases que 
degradam as penicilinas. 
• As Gram -negativas não 
possuem a camada de ácido 
teicóico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bactérias x Penicilina 
• As bactérias Gram-positivas são mais sensíveis à 
ação da penicilina porque esse antibiótico atua 
exatamente na produção de peptideoglicanos pela 
bactéria. 
• A penicilina praticamente não tem efeito sobre 
Gram-negativas porque a membrana lipoprotéica 
presente na parede dessas bactérias impede a 
absorção desse antibiótico. Essas bactérias possuem 
enzimas B-lactamases no espaço periplasmático que 
degradam a penicilina. 
 Outras propriedades da parede 
celular 
• Seus polissacarídeos e suas proteínas são antígenos 
usados em laboratórios para identificação. 
• Suas proteínas do tipo porinas tem função importante 
na regulação do transporte de pequenas moléculas 
hidrofílicas para o interior da célula. As porinas da 
membrana externa atuam como um canal que permite 
a entrada de substâncias essenciais, como 
açucares,aminoácidos, vitaminas e metais e também 
de muitas drogas antimicrobianas, como as penicilinas. 
 
 
BACTÉRIAS ÁLCOOL-ÁCIDO 
RESISTENTES 
• Não reagem a coloração GRAM 
• São assim chamadas por resistirem a 
descoloração com álcool-ácido após serem 
coradas com carbofucsica. 
• Possuem alta concentração de lipídeos em sua 
parede celular chamados de ácido micólico 
Algumas bactérias que não podem ser 
vistas pela técnica do Gram 
• Mycobacteria (ex: M. Tuberculosis) – parede 
celular muito rica em lipídeos, corante não 
pode penetrar. Coloração àlcool- ácida. 
• Treponema pallidum – parede celular muito 
fina para ser visualizado. 
• Mycoplasma pneumoniae – muito pequeno, 
não possui parede celular. 
Mycobacterium Tuberculosis 
• Bactéria que infecta as vias respiratórias. 
• Consegue sobreviver no interior dos fagócitos. 
• Por causa dessa localização celular o sistema imune 
tem dificuldade de eliminar a infecção. 
• Pode ocorrer Tuberculose. 
 
PEPTIDEOGLICANO 
• Somente encontrado em parede celular bacteriana 
• Presente em toda parede celular bacteriana 
• Promove suporte rígido à parede celular bacteriana 
• Importante na manutenção da forma bacteriana 
• Promove resistência à meios de baixa pressão osmótica 
• Alvo de várias drogas antibacterianas como a penicilina 
e a cefalosporina 
• Rompe-se na presença de lisozima, enzima presente na 
lágrima, muco e saliva humana, que funciona como 
resistência natural do homem à invasão bacteriana. 
 
Lipopolissacarídeos - LPS 
• Presente somente na camada externa da parede celular de 
bactérias Gram- negativas 
• É uma ENDOTOXINA pois é parte integral da parede 
celular, ao contrário das EXOTOXINAS que são secretadas 
pela bactéria. 
• São geralmente tóxicos 
 ao nosso organismo. 
• Responsável por muitos 
dos sintomas das doenças, 
 como febre, choque e 
hipotensão. 
 
 
Ácido Teicóico 
• Localizado na camada externa da parede celular de Bactérias 
Gram- positivas 
• Chamado de ácido lipoteicóico quando ligado aos lipídeos 
presentes na membrana citoplasmática 
• São antigênicos e induzem a formação de anticorpos espécie- 
específicos. 
• Em estafilococos, os ácidos 
 teicóicos promovem aderência 
do organismo às células da 
mucosa 
Membrana Citoplasmática 
• Localização: Internamente e logo após a camada de peptideoglicanoda parede celular. 
• Composta de fosfolipídeos organizados de forma similar à membrana 
de células eucarióticas , entretanto, as membranas eucarióticas 
contêm esteróis. 
• Já nos procariontes os esteróis estão geralmente ausentes. Exceção: 
mycoplasma. 
Membrana Citoplasmática: FUNÇÕES 
• 1- Transporte ativo de moléculas para o 
interior da célula. 
• 2 - Geração de energia por fosforilação 
oxidativa( ATP). 
• 3 - Síntese de precursores para a síntese da 
parede celular. 
• 4- Secreção de enzimas e toxinas. 
Mesossomo 
• Invaginação presente na 
membrana citoplasmática. 
 
• Importante durante a divisão celular: divide a célula 
ao meio 
• É sítio para a ligação do DNA que será o material 
genético de cada uma das células- filhas. 
Citoplasma 
• Apresenta duas áreas distintas quando 
visualizadas ao microscópio eletrônico: 
• 1- MATRIZ AMORFA contém: ribossomos, 
grânulos nutrientes, metabólitos e íons. 
• 2- Uma região interna e nucleóide , composta 
de DNA. 
Citoplasma - Ribossomos 
• São partículas composta de RNA e proteínas que 
funcionam como sítio para a síntese de proteínas 
• Diferem-se em tamanho e composição química. 
• Ribossomos bacterianos – tamanho – 70S. 
– Contém duas subunidades: 50S e 30 S. 
• Ribossomos eucariontes – tamanho- 80S. 
– Contém duas subunidades: 60S e 40S. 
• As diferenças , tanto nos RNAs quanto nas proteínas 
ribossomais, constituem a base da ação seletiva de 
vários antibióticos, que inibem a síntese protéica em 
bactérias, mas não em seres humanos 
– Tetraciclina e neomicina atuam nos ribossomos 
bacterianos impedindo a síntese de proteínas. 
 
Citoplasma - Grânulos 
-O citoplasma contém diferentes grânulos. 
 
 
-Funcionam como sítio de armazenamento para 
nutrientes. 
 
 
Citoplasma - Nucleóide 
• Região do citoplasma em que se localiza o DNA. 
• DNA de procarióticos é uma longa molécula 
circular única- contém cerca de 2 mil genes – 
CONSTITUI O CROMOSSOMO BACTERIANO. 
• As suas extremidades dessa molécula estão 
unidas – FORMA CIRCULAR. 
• Não apresenta membrana nuclear. 
• Não apresenta aparelho mitótico. 
• Pouca semelhança com o núcleo eucariótico. 
ESTUDO DIRIGIDO 
1- Desenhe uma bactéria especificando cada 
uma de suas estruturas essenciais. 
2- Descreva as estruturas essenciais bacterianas. 
3- Quais estruturas tem importância clínica para 
a escolha da antibioticoterapia? 
4- Quais as diferenças estruturais entre bactérias 
GRAM positivas e negativas? 
5- Por que bactérias GRAM negativas são 
geralmente resistentes à penicilina?