Aula Bactérias

Prévia do material em texto

02/03/2016
1
Microbiologia dos Alimentos
Bactérias: morfologia, estrutura e reprodução
Prof. Jossana Pereira de Sousa Guedes
jossanapsousa@gmail.com
Morfologia das bactérias
Prof. Jossana Sousa (2016)
Morfologia 
grosseira
Tamanho
Forma/Tipo 
Arranjo 
Classificação dos micro-organismos
2
Morfologia das bactérias
Prof. Jossana Sousa (2016)
1. TAMANHO
• Invisíveis ao olho humano;
• Medidas em micrômetros (µm) 
• 1mm = 1.000 µm
• 1 µm = 1.000 nm
• Maioria tem de 0,5 a 1 µm de 
diâmetro ou largura
• Comprimento: 2 a 100 µm
3
Morfologia das bactérias
Prof. Jossana Sousa (2016)
1 trilhão de bactérias = 1.000.000.000.000 ou 10¹² = 1g
• A relação entre a área de superfície das bactérias e seu volume é
bastante elevada (nutrientes podem entrar).
↑ nutriente 
pode entrar 
↓ volume de 
substância a ser 
absorvido
4
Morfologia das bactérias
Prof. Jossana Sousa (2016)
2. FORMA
Quatro formas básicas
• Esféricas
• Cilíndricas
• Espiraladas 
• Vibriões 
Espirilos 
Bacilos
Cocos
Vibriões
5
Morfologia das bactérias
Prof. Jossana Sousa (2016)
3. ARRANJO
• Típico de cada espécie
• Pode ser utilizado para identificação
Arranjos dos cocos:
Diplococo
Estreptococos
Tetracocos
Estafilococos
Sarcinas
Exemplos:
Neisseira
Streptococcus
Pediococcus
Sstaphylococcus
Sarcinas
Arranjo predominante
6
02/03/2016
2
Morfologia das bactérias
Prof. Jossana Sousa (2016)
Bacilos:
• Paliçada 
• Rosetas
• Cadeias
• Tricoma
Exemplos:
7
Bacillus
Caulobacter
Corynebacterium diphtheride
Saprospira grandis
Morfologia das bactérias
Prof. Jossana Sousa (2016)
Espirilos: 
Exemplo:
Campylobacter
8
Estrutura bacteriana
Prof. Jossana Sousa (2016)
Estruturas internas da célula
• Área citoplasmática: porção fluída 
• Substâncias dissolvidas (ácidos nucléicos, proteínas, 
carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos )
• Ribossomos – síntese de proteínas
• Inclusões – reserva de energia
• Área nuclear ou nucleóide: material genético (DNA)
• Cromossomo único e circular
Célula procariótica
0,5 a 5μm
9
Membrana citoplasmática
• Sítio de atividade enzimática;
• Transporte de moléculas (para dentro e fora da célula);
• Permeases e bombas de efluxo (porina na camada externa da Gram-negativa)
• Difusão simples (O2, CO2)
• Osmose
• Modelo do mosaico fluido
• Fosfolipídeos
• Proteínas 
Prof. Jossana Sousa (2016) 10
Parede celular
Peptideoglicano ou mureína
Prof. Jossana Sousa (2016)
N-acetilglicosamina
Ácido 
N-acetilmurâmico
Tetrapeptídeo 
Autolisinas: enzimas (permite 
o crescimento da célula)
Estrutura rígida: mantém a forma da célula
Gram-negativas: 10 a 15 nm
Gram-positivas: 20 a 25 nm
Peptideoglicano: polímero poroso, insolúvel e
resistente.
Barreira: evita a evasão de enzimas e influxo de
substâncias que causam danos a célula.
11
• Espessa camada de peptideoglicano necessária para:
• Estrutura
• Replicação
• Sobrevivência
• Sem a parede celular a célula entra em processo de lise (protoplasto)
• Apresenta também ácidos teicóicos e lipoteicóicos, e polissacarídeos
• São necessários a viabilidade da célula
• Favorecem a adesão a outras bactérias e às células humanas
• São capazes de desencadear respostas imunes
Bactérias Gram-positivas
Parede celular
Prof. Jossana Sousa (2016) 12
02/03/2016
3
• Membrana interna
• Fina camada de peptideoglicano
• Membrana externa (proteção a bactéria)
• Barreira: quando danificada permite a passagem de grandes moléculas
• Proteínas chamadas porinas
• Lipopolissacarídeos (LPS) ou endotoxina - estimulador de respostas imunes
• Entre as membranas observa-se o espaço periplasmático
• Contém diversas enzimas hidrolíticas
• Ocorre degradação e metabolização de macromoléculas
Bactérias Gram-negativas
Parede celular
Prof. Jossana Sousa (2016) 13 Prof. Jossana Sousa (2016) 14
Gram-positiva Gram-negativa
Prof. Jossana Sousa (2016) 15 Prof. Jossana Sousa (2016)
A identificação das bactérias, após o processo de coloração de Gram é
possível em consequência da coloração que adquirem de acordo com a presença
ou não da parede celular. As bactérias gram-positivas possuem parede celular
e apresentam coloração roxa, entretanto, as bactérias gram-negativas não
possuem parede celular e aparecem com uma coloração vermelha quando as
lâminas são observadas no microscópio ótico.
Coloração de Gram
Gram-positiva Gram-negativa 16
Coloração de Gram - procedimento
Prof. Jossana Sousa (2016) 17 Prof. Jossana Sousa (2016) 18
02/03/2016
4
Estruturas 
extracelulares
Glicocálice:
Material viscoso
(cápsula ou limo)
• Aderência;
• Evitar a entrada de 
bacteriófagos na célula;
• Protegem as bactérias 
patogênicas da fagocitose.
Prof. Jossana Sousa (2016) 19
Streptococcus pneumoniae Bacillus anthracisEscherichia coli
Estruturas extracelulares
Prof. Jossana Sousa (2016)
Flagelos (flagelina)
• Funcionam como saca-rolhas 
(rotação)
• Tamanho: 15 a 20 µm
• Diâmetro: 12 a 20 nm
• Nem todas as bactérias 
possuem
Flagelo monotríquio
Pseudomonas
Flagelos anfitríquios
(espirilos)
Flagelos lofotríquios
Flagelos peritríquios
Escherichia
20
Cabelo 
Estruturas extracelulares
Prof. Jossana Sousa (2016)
Pêlo (fímbria)
• Gram-negativas, principalmente
• Estruturas ocas como flagelos, mas não são helicoidais
• Mais finas, menores, mais retas e mais numerosas
• Proteínas chamadas pilina formam a estrutura ancorada na parede
celular
Função básica é a Adesão 
21
Bactérias esporuladas
Podem sobreviver em condições desfavoráveis
Endósporos – múltiplas camadas
• Membrana interna
• 2 camadas de peptideoglicano
• 1 revestimento proteico (queratina)
O DNA é protegido do calor, radiação e ataque de enzimas e agentes
químicos.
Formação do esporo: 6 a 8 h para ser concluído
Germinação: 90 minutos
Prof. Jossana Sousa (2016) 22
Estado vegetativo
Estado de 
dormência (esporo)
Clostridium
Bacillus
Bactérias esporuladas Reprodução das bactérias
Prof. Jossana Sousa (2016)
• Reprodução assexuada
• Procariotos unicelulares = fissão 
binária ou cissiparidade
• Células filhas idênticas a célula mãe
• Tempo de Geração, em geral, de cerca 
de 15 a 30 minutos para a maioria das 
espécies mesófilas de importância em 
microbiologia de alimentos.
24
02/03/2016
5
Crescimento bacteriano
1
2
4
8
16
Prof. Jossana Sousa (2016) 25
Crescimento bacteriano
Prof. Jossana Sousa (2016)
Progressão geométrica (PG)
20 → 2¹ → 2² → 2³ ... → 2 elevado a n
1 → 2 → 4 → 8 ... → N – número total de células
Crescimento exponencial
Tempo de geração: intervalo de tempo requerido para que cada micro-
organismo se divida ou que uma população se duplique em número.
Número de gerações
26
Prof. Jossana Sousa (2016)
Tempo Nº de 
bactérias
2:45h 2.048
3h 4.096
3:15h 8.192
3:30h 16.384
3:45h 32.768
4h 65.536
4:15h 131.072
4:30h 262.144
4:45h 524.288
5h 1.048.576
Crescimento bacteriano
Tempo Nº de 
bactérias
0 min 1
15 min 2
30 min 4
45 min 8
1h 16
1:15h 32
1:30h 64
1:45h 128
2h 256
2:15h 512
2:30h 1.024
Aproximadamente 
1,0 x 106 UFC
Exemplo:
•Tempo de geração – 15 
min 
•Aumento da população 
bacteriana em Progressão 
Geométrica (PG)
• Formação de populações 
elevadas em curto período 
de tempo
27
Representação gráfica do crescimento bacteriano
Prof. Jossana Sousa (2016)
Gerações
28
Curva padrão do crescimento
Prof. Jossana Sousa (2016)
Micro-organismos unicelulares em sistema fechado
29
Curva do crescimento
Possui quatro (4) fases: 
• Lag: não há crescimentoem termos do aumento do número de células.
• Log (crescimento logarítmico ou exponencial): período rápido de
crescimento balanceado.
• Estacionária: nenhum crescimento é evidente.
• Declínio ou morte: declínio da população viável até que todas as células
morram.
Prof. Jossana Sousa (2016) 30
02/03/2016
6
Grupos bacterianos de importância em alimentos
1. Gram-negativas, aeróbias e microaerófilas;
2. Gram-negativas aeróbias estritas;
3. Gram-negativas anaeróbias facultativas;
4. Cocos Gram-positivos aeróbios e anaeróbios facultativos;
5. Bacilos Gram-positivos produtores de esporos;
6. Bacilos Gram-positivos não esporulados;
7. Outros.
Prof. Jossana Sousa (2016) 31
Gram-negativas aeróbias e microaerófilas
• Gênero Campylobacter
• Possuem flagelos polares
• Motilidade características (movimento saca-rolha)
• Exemplos: 
• Campylobacter jejune
• Campylobacter coli
• Campylobacter lari
Grupos bacterianos de importância em alimentos
Prof. Jossana Sousa (2016) 32
Gram-negativas aeróbias estritas
• Pseudomonas
• Xanthomonas
• Halobacterium
• Halococcus
• Acetobacter
• Gluconobacter
• Acinetobacter
Pseudomonas
Acetobacter
Grupos bacterianos de importância em alimentos
Deterioração em produtos de origem vegetal
Bactérias halófilas (pescados e carnes salgados)
Deterioração de sucos e bebidas alcoólicas 
Deterioração de vegetais, frutas, vinho, cidra e etc
Deterioração de carnes e carcaças de aves
Prof. Jossana Sousa (2016) 33
Gram-negativas aeróbias estritas
• Alcaligenes
• Alteromonas
• Brucella
• Flavobacterium
• Moxarella
• Psychrobacter
• Shewanella
Deterioração de alimentos proteicos
Halófilas (deterioração de pescado)
Causam brucelose (leite cru e laticínios e carnes)
Ambiente aquático e marinho
Brucella
Grupos bacterianos de importância em alimentos
Prof. Jossana Sousa (2016) 34
Gram-negativas anaeróbias facultativas
• Citrobacter (coliformes): bactérias intestinais 
• Edwardsiella
• Enterobacter (coliformes): bactérias intestinais
• Erwinia (causam doenças em plantas)
• Escherichia (coliformes)
• Hafnia: deterioradores de carne e vegetais
• Klebsiella (coliformes)
• Pantoea
• Proteus
Escherichia coli
Grupos bacterianos de importância em alimentos
Prof. Jossana Sousa (2016) 35
Gram-negativas anaeróbias facultativas
• Salmonella: presentes no TGI (aves e suínos)
• Serratia: deterioração de carnes e vegetais
• Shigella: presentes no TGI
• Yersinia (pseudoapendicite, gastrenterite, entre outras)
• Aeromonas: comuns no ambiente aquático
• Plesiomonas: isolada de água, peixes, caranguejos e ostras
• Vibrio: encontrados em água e alimentos marinhos 
Salmonella typhimurium
Vibrio cholerae
Grupos bacterianos de importância em alimentos
Prof. Jossana Sousa (2016) 36
02/03/2016
7
Cocos Gram-positivos aeróbios e anaeróbios facultativos
• Micrococcus: geralmente deterioram leite e derivados e carnes
• Staphylococcus: produção de toxinas (S. aureus)
• Aerococcus
• Enterococcus: E. faecalis e E. faecium (indicadores)
• Lactococcus: importantes no processamento de alimentos
• Leuconostoc: não são patogênicos. Importante para fermentação.
• Pediococcus: encontrados em picles, cerveja e vinho
• Streptococcus
• Vagococcus
Leuconostoc
Staphylococcus aureus
Enterococcus faecalis
Grupos bacterianos de importância em alimentos
Prof. Jossana Sousa (2016) 37 Clostridium botulinumBacillus
Grupos bacterianos de importância em alimentos
Bacilos Gram-positivos produtores de esporos
• Bacillus: espécies patogênicas, deteriorantes e outras empregadas na produção de
alimentos.
• Clostridium (anaeróbios estritos): C. perfringes e C. botulinum
• Desulfotomaculum: reduz compostos sulfurados. Enegrecimento de alimentos enlatados.
Prof. Jossana Sousa (2016) 38
Bacilos Gram-positivos não esporulados
• Brochothrix: deterioração de carnes
• Carnobacterium: alimentos embalados à vácuo
• Lactobacillus: bastante úteis na produção de alimentos (fermentação)
• Listeria: causa listeriose
Lactobacillus
Listeria
Grupos bacterianos de importância em alimentos
Prof. Jossana Sousa (2016) 39
Referências
• FORSYTHE, S. J. Microbiologia da segurança dos
alimentos. 2 ed. Porto Alegre: Artmed, 2013.
• FRANCO, B. D. G. M.; LANDGRAF, M. F. Microbiologia
dos alimentos. 2 ed. São Paulo: Editora Atheneu, 2002.
• JAY, J. M. Microbiologia de alimentos. 6 ed. Porto
Alegre: Artmed, 2005.
• PELCZAR, M. J.; CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R.
Microbiologia - conceitos e aplicações. 2ª ed. São Paulo:
Pearson Makron Books, 1997.
Prof. Jossana Sousa (2016) 40
Dúvidas?
Prof. Jossana Sousa (2016) 41