AULA 3 Características das células PROCARIÓTICAS

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M I C R O B I O L O G I A G E R A L –
P R O F A . H E L V I A W . C A S U L L O D E A R A Ú J O
Características das células 
PROCARIÓTICAS
Tipos de células Básicos
As células vivas podem ser:
•Procarióticas: Pro (antes) e Karyon (núcleo);
Exemplos: Bactérias e cianobactérias
•Eucarióticas: eu ( verdadeiro) e Karyon (núcleo);
•Exemplos: animais, plantas, fungos e protozoários.
Tipos de células Básicos
As células eucarióticas que são a mais complexas por possuírem um
núcleo celular separado do citoplasma por uma membrana nuclear.
As células procarióticas que apresentam material nuclear sem
membrana, são as células mais simples ou mais primitivas.
Principais características diferenciais dos 
procariotos 
1. Seu DNA não está envolvido por uma membrana;
2. Seu DNA não está associado a proteína histonas;
3. Eles não possuem organelas revestidas por membranas;
4. Suas paredes celulares contêm o peptideoglicano.
Principais características diferenciais dos 
Eucariotos
1. Seu DNA é encontrado no núcleo da célula, que é
separado do citoplasma por uma membrana nuclear;
2. Seu DNA está associado a proteína histonas;
3. Eles possuem diversas organelas revestidas por
membranas;
4. As paredes celulares quando presentes, são quimicamente
simples.
Tipos de células
Células 
Procarióticas
Células 
Eucarióticas
Origem célula procariótica:
3,7 bilhões de anos 
(condições anoxigênicas)
Tamanho da célula procariótica
• Estão entre as menores células;
•A maioria mede entre 0,5 a 2,0µm de diâmetro;
•Invisíveis a olho nu;
• 1012 ou um trilhão de bactérias pesam somente 1 grama;
•As bactérias são comumente visualizadas em microscópio
ótico;
•As bactérias possuem grande relação superfície/volume;
Bactéria – Escherichia coli (1µm)
A alta relação entre superfície da célula e seu volume permite as células
procarióticas as seguintes características:
•Permite que os nutrientes alcancem rapidamente toda as partes das células
•Alta taxa de metabolismo e crescimento da bactéria;
•Quanto menor for a célula maior é o crescimento;
•Maior interação entre o meio;
A bactéria Escherichia coli sofre
divisão celular a cada 20
minutos.
- Decomposição: atuam na reciclagem da matéria, devolvendo ao 
ambiente moléculas e elementos químicos reutilizáveis por outros seres 
vivos. 
- Fermentação: algumas bactérias são utilizadas nas indústrias para 
produzir iogurte, queijo etc (derivados do leite).
- Indústria farmacêutica: na fabricação de antibióticos e vitaminas
- Indústria química: na produção de metanol, etanol etc;
- Genética: com a alteração de seu DNA, pode-se fazer produtos de 
interesse dos seres humanos, como insulina.
- Fixação do Nitrogênio: retiram o nitrogênio do ar e o fixa no solo, 
servindo de alimentação para as plantas. 
- Doenças: Cólera, Pneumonia, Tuberculose, Tétano, Gonorréia, 
Hanseníase, Leptospirose, Disenterias bacterianas,...
Importância das bactérias
Forma da célula procariótica
Cocos : células esféricas. Arredondadas, ovóide.
Bacilos: São células cilindrícas ou formando bastão.
Bacilos (Halobacterium/Salmonella)
Espirilos ou espiral: são bactérias espiraladas ou helicoidais.
Espirilo
Forma da célula procariótica
Vibrião: em formato de vírgula.
Vibrião (Bdellovibrio)
Espiroqueta: apresenta formato espiral.
Espiroqueta (Leptospira) 
Pleomorfismo: Algumas bactérias podem apresentar variações nas suas
formas, dentro de uma mesma cultura, este fenômeno é conhecido como
Pleomorfismo.
Arranjo da célula procariótica – Plano de divisão cocos
•Divisão em um plano: Diplococo- duas células ligadas;
•Divisão em um plano e permanece ligados formandos cadeias – tem o arranjo 
estreptococos;
•Divisão em dois planos: produz células com arranjo tétrades, que são quatro 
células dispostas em cubos, conhecidas como tétrades.
•Divisão em três planos: resultam oito células dispostas em cubos chamadas de 
sarcina .
• Aqueles que se dividem em múltiplos planos, formando agrupamentos em forma 
de cachos de uvas denominadas de estaflilococos
Arranjo da célula procariótica – Plano de divisão cocos
Arranjo da célula procariótica – BACILOS
Paliçada: produz grupos de células alinhados lado a lado 
como palitos de fósforo. Ex: o bacilo da difteria.
Estreptobacillos: apresentam arranjos em formas de cadeias. 
Diplobacilos : Formam arranjos em pares.
Cocobacilos: São ovais e por serem parecidos com os cocos 
recebem o nome de cocobacilos
Os bacilos se dividem com menos agrupamentos que os cocos
Arranjo da célula procariótica – BACILOS
FORMAS E ARRANJOS DE BACTÉRIAS
Estruturas Externas à parede celular dos 
microorganismos Procarióticos
1. Flagelos;
2. Glicocálise;
3. Filamentos axiais;
4. Fímbrias e pili
Estruturas Externas à parede celular dos 
microorganismos Procarióticos
Flagelos
•Filamentos que projetam para fora das célula a partir
da membrana;
• comprimento de 15 – 20µm;
•Espessura: 12-20nm;
• Número e distribuição variável de acordo com o
gênero e espécie;
•É formada por três partes: o corpo basal, uma estrutura
curta em forma de ganchos ou alça; e um longo
filamento helicoidal
•O filamento é formado por subunidades de proteínas
chamadas de flagelina;
Estruturas Externas à parede celular dos 
microorganismos Procarióticos
Flagelos
•As Gram negativas apresentam dois pares de anéis o par externo ligado 
a parede celular e o par interno ligado a membrana plasmática.
•As Gram positivas apresentam um par de anéis.
•As bactérias com flagelo são móveis, ocorrendo a rotação do corpo basal
FUNÇÃO DOS FLAGELOS
1. Locomoção;
2. Participa da quimiotaxia e fototaxia;
Movimento:
•Buscar ou fugir de condições ambientais favoráveis/desfavoráveis;
•Quimiotaxia: Movimento de reposta química ao meio, buscando níveis 
elevados de nutrientes ou afastando de substâncias tóxicas ou inibitórias;
•Fototaxia: movimento em busca da luz ( bactérias fotossintéticas).
Estruturas Externas à parede celular dos 
microorganismos Procarióticos
IMPORTANTE!!!!!
•Flagelo é a principal estrutura de locomoção das
bactérias;
•Nem todas bactérias tem flagelos!!!!
•Nem todas as bactérias são móveis!!!
•Nem todas as bactérias móveis tem flagelos!!!!
Exemplo de bactérias com flagelos: muitas bactérias com
formas de bacilos e espirilos.
Estruturas Externas à parede celular dos 
microorganismos Procarióticos
Classificação dos flagelos: As bactérias podem ter um, dois ou muitos
flagelos.
As bactérias Polares :
•Que apresentam apenas um flagelo – Localizada em uma extremidade ou
pólo chamam –se MONOTRÍQUIAS;
•Que apresentam dois flagelos, um em cada extremidade, são
denominadas ANFITRÍQUIAS;
•Que apresentam dois ou mais flagelos em uma ou ambas extremidades
são chamadas de LOFOTRÍQUIAS;
Estruturas Externas à parede celular dos 
microorganismos Procarióticos
•As bactérias que apresentam flagelos em todas as superfícies são denominadas
de PERÍTRIQUIAS.
•As bactérias que não apresentam flagelos são as denominadas de ATRÍQUIAS
Estruturas Externas à parede celular dos 
microorganismos Procarióticos
A-
B-
C-
D-
Estruturas Externas à parede celular dos 
microorganismos Procarióticos
Estruturas Externas à parede celular dos 
microorganismos Procarióticos
Filamentos Axiais
•Conhecidos como endoflagelos;
•Tem a função de proporcionar mobilidade;
•Presentes nas espiroquetas;
•Presentes em uma das extremidades em forma de espiral;
•Produz um movimento da bainha externa que propele a espiroqueta em 
um movimento espiral.
•Bastante presentes nas Gram – negativas;•São curtas, finas e retas;
•Distribuídos homogeneamente na célula ou podem ocorrer em
um dos pólos;
•Tem a função de fixação;
•Possui uma subunidade protéica denominada de pilina;
•Como exemplo tem a bactéria Neisseria gonorrhoeae, que
auxiliam o micróbio a colonizar as membranas mucosas;
•Com as fímbrias ausentes não ocorre a colonização e desta
forma não ocorre doença.
Estruturas Externas à parede celular dos 
microorganismos Procarióticos
FÍMBRIAS ou pili de ligação
Estruturas Externas à parede celular dos 
microorganismos Procarióticos
Os pili (singular: pilus)
•Normalmente são mais longos que fímbrias;
•Há apenas um ou dois por células;
•Os pili unem-se às células bacterianas na preparação para a
transferência de DNA de uma célula para outra.
• Devido a transmissão do DNA, algumas vezes são
denominados pili sexuais
GLICOCÁLICE
•CAMADA EXTERNA DAS CÉLULAS FORMADA POR UM MATERIAL VISCOSO;
• FORMADA POR POLISSACARÍDEOS, POLIPEPTÍDEO OU AMBOS;
CAMADA LIMOSA : CAMADA DESORGANIZA E ACOPLADA DE FORMA FROUXA 
CÁPSULA: CAMADA ORGANIZADA E SE LIGA FIRMENTE A PAREDE CELULAR
FUNÇÕES:
•PROMOVEM A ADERÊNCIA AS SUPERFÍCIEIS;
•PROTEÇÃO CONTRA DESSECAMENTO;
•RESERVA NUTRITIVA;
•PROTEÇÃO CONTRA FAGOCITOSE.
•CONTRIBUI PARA VIRULÊNCIA BACTERIANA 
Estruturas Externas à parede celular dos 
microorganismos Procarióticos
A PAREDE CELULAR
A parede celular dos procariotos é uma estrutura bastante 
complexa, semi- rígida, responsável pela forma da célula;
Está presente em quase todos os procariotos;
Circunda a membrana plasmática;
FUNÇÕES BÁSICAS: 
Rigidez e manutenção da forma celular;
Proteção osmótica;
Proteção mecânica (barreira);
Essencial ao crescimento e divisão;
Responsável por reações de coloração diferencial (GRAM);
A PAREDE CELULAR
Composição e características: 
 A parede celular bacteriana é composta de uma rede
macromolecular denominada de : PEPTIDEOGLICANA OU
MUREÍNA;
O peptideoglicana é um polímero extremamente poroso e
insolúvel
A peptideoglicana consiste de um dissacarídeo repetitivo
unido por polipeptídeos;
A porção dissacarídeo é composta por monossacarídeo
denominados N-acetilglicosamina(NAG) e N- acetilmurânico
(NAM);
A PAREDE CELULAR
A PAREDE CELULAR
Composição e características: 
 A porção glicana: são moléculas alternadas de NAM e NAG
ligadas em filas de 10 a 65 açúcares formando um esqueleto de
carboidratos;
A porção peptídica: são cadeias laterais de tetrapeptídeos(
quatro aminoácido);
As moléculas NAM e NAG são ligadas de forma cruzadas com
os tetrapeptídeos;
Na Gram- positiva o terceiro é a lisina;
Na Gram – negativa: o terceiro aminoácido é diaminopimélico;
Nas cadeias tetrapeptídeos, alguns aminoácidos são
estereoisômeros.
A PAREDE CELULAR
Composição e características: 
No peptideoglicano os açúcares e os tetrapeptídeos se
ligam de forma cruzada através de uma ligação
peptídica simples.
A PAREDE CELULAR – GRAM POSITIVA
A parede celular das Gram Positivas consiste de várias 
camadas de peptideoglicana, formando uma estrutura espessa 
e rígida;
Contém ácidos teicóicos, que consiste principalmente em um 
álcool( como o glicerol ou ribitol) e fosfato;
Acidos teicóicos: podem unir e regular o movimento dos 
cátions;
Os ácidos teicóicos também assumem um papel importante 
no crescimento da célula, impedindo a ruptura extensa da 
célula.
ÁCIDO TEICÓICO: É UM POLOSSACARÍDEO APENAS PRESENTE NA PAREDE 
DAS BACTÉRIAS GRAM POSITIVAS
•Favorecem o transporte dos íons para dentro e para fora das células,
devido a carga negativa do grupamento fosfato.
•O ácido teicóico funciona como sítios de ligação para bacteriófagos.
A PAREDE CELULAR – GRAM POSITIVA
A PAREDE CELULAR – GRAM NEGATIVA
Consistem de uma ou poucas camadas de peptideoglicana e
uma membrana externa.
A membrana externa consiste de lipopolissacarídeos(LPS),
lipoproteínas e fosfolipídeos;
 A porção lipídica do LPS, denominada de lipídeo A, é referida
como endotoxina, sendo tóxica quando presente na corrente
sanguínea.
Não contém ácidos teicóicos;
Possui o espaço periplasmático que representa uma área
muito ativa que contém muitas enzimas digestivas e proteínas de
transporte.
Diferença entre a Parede celular das bactérias Gram 
negativas e positivas:
1. Mais complexa que as das bactérias Gram- positivas;
2. A Gram negativas Possuem uma camada externa que recobre a 
fina camada de peptideoglicano;
3. Possuem um espaço periplásmatico(periplasma) entre a 
membrana citoplasmática e a membrana externa;
4. A membrana externa responsável pela resistência das bactérias 
GRAM-;
5. Devido a fina camada de peptideoglicana nas Gram negativas, elas 
são mais suscetíveis ao rompimento mecânico.
A PAREDE CELULAR
Diferença na composição da Parede celular de bactérias 
Gram + e Gram negativas
GRAM + GRAM -
PEPTIDEOGLICANO – 50% PEPTIDEOGLICANO10-20%
ÁCIDOS TEICÓICOS FOSFOLIPÍDEOS
LIPOPOLISSACARÍDEOS (LPS)
LIPOPROTEÍNAS
A PAREDE CELULAR
Diferença da Parede celular de bactérias Gram + e 
Gram negativas
Características GRAM Positivas GRAM negativas
Peptideoglicana Camada espessa Camada fina
Ácido teicóico presente Ausente
Lipídios Escassos Alta presença 
Membrana externa Ausente Presente
Espaço periplasmático Ausente Presente
Estrutura flagelar 2 anéis ao corpo basal 4 anéis ao corpo basal
Forma da célula Sempre rígida Rígida ou flexível
Resultado da digestão 
enzimática- lisozima
Protoplasto Esferoplasto
Sensibilidade a 
corantes e antibióticos
Mais sensível Moderadamente 
sensível
Resistência à ruptura 
física
alta baixa
Gram negativaGram positiva
Fixação
Cristal violeta
Tratamento com lugol
Álcool - acetona
Corante de contraste
safranina
Qual o motivo da GRAM+ permanecer Púrpura?Qual o motivo da GRAM+ permanecer Púrpura?
GRAM -GRAM +
PAREDES CELULARES DAS BACTÉRIAS GRAM+ E GRAM -
A PAREDE CELULAR
A MEMBRANA PLASMÁTICA
MEMBRANA CELULARMEMBRANA CELULAR
Composição química :
•Fosfolipídios Apresentam em estado fluido, permitindo que os 
componentes protéicos se movimentam na membrana.
•Proteínas Estão dispersa entre as moléculas de lipídios e algumas 
agem como carreadoras, através dos canis que formam. 
Estrutura:
•Bicamada de fosfolipídios;
•Proteínas ficam embebidas;
•As membranas de procariotos não possuem esteróis(colesterol), 
tornando-as mais flexíveis;
•O arranjo de fosfolipídios e proteínas é chamado de modelo mosaico 
fluido
•Estruturação semelhantes as células eucarióticas
A MEMBRANA PLASMÁTICA
A MEMBRANA PLASMÁTICA
FUNÇÕES DA MEMBRANA CITOPLÁSMATICAFUNÇÕES DA MEMBRANA CITOPLÁSMATICA
•Permeabilidade Seletiva;
•Transporte de nutrientes;
• Secreta proteínas;
•Respiração celular e digestão de 
nutrientes ;
•Captura energia na forma de ATP
•Ajuda na replicação do DNA.
FUNÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
MOVIMENTO DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS 
DA MEMBRANA PLASMÁTICA
Os materiais se movem através das membranas plasmática
através de dois processos:
1. Processo passivo: as substâncias atravessam a membrana de uma
área de alta concentração para uma de baixa concentração . SEM
GASTO DE ENERGIA. Incluem os processos:Difusão simples, Difusão
facilitada e a osmose
2. Processo Ativo: a célula gasta energia (ATP) para mover as
substâncias das áreas de alta concentração .
MOVIMENTO DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS 
DA MEMBRANA PLASMÁTICA
Difusão simples: corresponde à resultante do movimento de
partículas de uma região de maior para uma de menor
concentração
Difusão simples: ocorregeralmente nas células o transporte de
oxigênio e o dióxido de carbono
MOVIMENTO DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS 
DA MEMBRANA PLASMÁTICA
A difusão facilitada: é a difusão que
ocorre em um gradiente de concentração
através da membrana com auxílio poros
especiais ou moléculas transportadora.
MOVIMENTO DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS 
DA MEMBRANA PLASMÁTICA
Osmose: É o movimento líquido de moléculas de solvente
através de uma membrana seletivamente permeável, de uma
região de alta concentração para outra de baixa concentração.
A pressão osmótica: é definida como
a pressão necessária para impedir o
fluxo de água pela osmose.
Solução isotônica: a concentração total de solutos é a mesmo em qualquer 
lado da membrana semipermeável, não há fluxo líquido de água.
Solução hipôtonica : a concentração de solutos no meio é mais baixa que no 
interior da célula, desta forma a água entra na célula.
Solução hipertônica: tem uma concentração mais alta de solutos do que no interior 
da célula, neste caso a água deixa o interior da célula.
MOVIMENTO DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS 
DA MEMBRANA PLASMÁTICA
OSMOSE
MOVIMENTO DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA MEMBRANA 
PLASMÁTICA
ESTRUTURA INTERNA DAS CÉLULAS PROCARIÓTICAS
•CITOPLASMA;
•RIBOSSOMOS;
•NUCLEÓIDE;
•INCLUSÕES;
•ENDOSPOROS
Citoplasma
•Formado por 80% de água, o restante por substâncias que
incluem enzimas e outras proteínas, carboidratos, lipídios e
uma variedades de íons inorgânicos;
•Fluido denso onde ocorrem diversas reações químicas;
•As principais estruturas do citoplasma dos procariotos são:
área nuclear, ribossomos e inclusões.
ESTRUTURA INTERNA DAS CÉLULASPROCARIÓTICAS
Ribossomos:
•São compostos de ácido ribonucléico (RNA) e proteína;
•Estão dispersos e abundantes no citoplasma;
•Possuem duas subunidades de tamanhos diferentes. A maior é a subunidade
50S e a menor é a subunidade 30S, juntas elas formar o ribossomo bacteriano
70S (unidade de Svedberg).
FUNÇÃO DOS RIBOSSOMOS:
•Participa da síntese protéica
Os ribossomos procarióticos são alvos de muitos
antibióticos que inibem a síntese de proteínas, tais
como a estreptomicina, neomicina, eritromicina e a
tetraciclina.
Estrutura interna da membrana celularEstrutura interna da membrana celular
Estrutura interna da membrana celularEstrutura interna da membrana celular
Região Nuclear
•As bactérias têm uma região nuclear ou nucleóide;
•A região nuclear é constituída principalmente por DNA, mas possui algum
RNA e também proteínas associadas;
•O DNA de dupla fita que é denominado de cromossomo bacteriano é uma
única molécula longa, contínua e arranjada de forma circular
•Função: armazenamento das informações genéticas.
Plasmídios
•São pequenas moléculas circulares de DNA chamadas de 
extracromossômico;
• Possuem informações genéticas que não são vitais as células.
INCLUSÕES
•As células procarióticas dentro de seu citoplasma apresentam
diferentes tipos de substâncias, que servirão como depósito de
reservas denominadas de inclusões;
•As inclusões são : Grânulos ou vesículas.
Os Grânulos de polifosfato são chamados volutina, ou grânulos
metacromáticos, pois apresentam metacromosia.
Grânulos Polissacarídicos;
Carbixossomos;
Magnetossomos.
Estrutura interna da membrana celularEstrutura interna da membrana celular
Vesículas ou vacúolos de Gás
Certas bactérias possuem estruturas especializadas envoltas
por membranas chamadas de vesículas ou vacúolos, que
proporcionam a capacidade destes organismos flutuarem na
coluna de água para obter a quantidade de luz, oxigênio e
nutrientes necessários, este fato se deve a quantidade de gás
presente nos vacúolos.
Vacúolos estão presentes em bactérias fotossintéticas e
cianobactérias
Estrutura interna da membrana celularEstrutura interna da membrana celular
•Determinadas células vegetativas de algumas bactérias gram
positivas produzem estágios de repousos chamados
endósporos;
•A falta de nutrientes induzem a determinadas células bacterianas 
a produzirem esporos;
•A esporulação, ou formação de endósporos, é a forma que 
algumas bactérias convive em condições desfavoráveis.
•A esporulação em bactéria não é um meio de reprodução;
•Os endósporos são células desidratadas, duráveis, com paredes 
espessas e camadas adicionais.
Endósporos ou formas latentes de Microorganismos 
Procarióticos 
Esporulação
Endósporos ou formas latentes de Microorganismos 
Procarióticos 
•O centro altamente desidratado do esporo, contém somente,
DNA, pouco ribossomos, enzimas e algumas moléculas
pequenas importantes entre ela o ácido dipicolínico;
•O ácido dipicolínico (DPA) possui grande quantidade de íons
cálcio ( Ca+2)
•A presença do ácido dipicolínico (DPA) proporciona a alta
resistência a temperatura;
•Bactérias permanecem nesta fase latente até encontrarem
condições favoráveis.
•A germinação é ativada por uma lesão física ou química no
revestimento do esporo, com a penetração da água inicia-se o
metabolismo.
•Encontradas em algumas Gram positivas: Bacillus,
Clostridium, Sporosarcina, Sporolactobacillus;
•Os esporos são importantes do ponto de vista clinico e para
a indústria alimentícia, pois são resistentes a processos que
normalmente matam as células vegetativas.
Endósporos ou formas latentes de Microorganismos 
Procarióticos 
Endosporos ou formas latentes de Microorganismos Procarióticos 
Endosporos ou formas latentes de Microorganismos Procarióticos 
Características Células Vegetativas Endósporo
Aspecto Microscópio Não refringente Refringente 
Conteúdo de Cálcio Baixo Alto
Ácido Dipicolínico Ausente Presente
Atividade Enzimática Alta Baixa
Metabolismo ( captação de 
O2)
Elevado Ausente ou muito baixo
Síntese macromoléculas Presente Ausente
Resistência ao calor baixo alto
Resistência à Radiação baixo Alto
Resistentes agentes 
químicos (H2O2), ácidos...
Baixo Alto
Conteúdo de água Alto Baixo
Capacidade de corar Presente Presente ,apenas em 
métodos especiais
Estruturas da células Procarióticas
FUNDAMENTAIS
Para viabilidade da célula 
Parede celular
Membrana Citoplasmática
Citoplasma
Ribossomos
Nucleóide
ACESSÓRIOS
Confere características adicionais a 
célula
Flagelo
Pili
Cápsulas
Plasmídeos
Endósporo
Inclusões
1- cápsula; 2 – Parede celular; 3 – membrana plasmática; 4 – citoplasma; 5-
ribossomos; 6- Mesossomos; 7 – Nucleóide – DNA; 8 - Flagelo
Células Procarióticas
Células Procarióticas
1-
2-
3-
4-
5 -
6 -
7-
8 -