AULA 02 Estrutura e Funcao das bacterias

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BACTÉRIAS 
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Importância das bactérias. 
Formas das células 
Arranjo das células 
Estrutura das células 
Características condicionadas por gene Plasmídios. 
Agentes causadoras e doenças 
Biotecnologia (industria, controlo microbiológico) 
Transformações na natureza 
Avanço da Bioquímica e Biologia Molecular 
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Formas e arranjos das células 
bacterianas 
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espirilo 
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Estrutura da célula bacteriana 
Flagelo 
• Número variável 
• Facultativo 
• Composição química – flagelina (PTN) 
• Função – mobilidade 
Pili ou fimbrias 
• Geralmente nas Gram negativas 
• Numerosos 
• Podem estar ou não presentes 
• Pili sexual – 1 a 3 / cel. (maiores) 
Pili somático – menor e mais finos 
• Composição química – pilina (PTN) 
• Função – Somático – aderência 
• Sexual – Grande importância no transporte de genes 
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II – Envoltório celular 
Cápsula 
• Envoltório mais externo (nem todas as bactérias possuem) 
• Composição química – polissacarídica (homo ou 
heteropolissacarídica), polipeptídica... 
• Função – retenção de água, 
• material de reserva, 
• proteção contra fagocitose (aumenta a virulência), 
• aderência. 
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III – PAREDE BACTERIANA 
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Composição Gram negativa Gram positiva 
peptidioglicana - + 
Lipopolissacarideo + - 
Ác. Teicoico - + 
Lipídios + - 
Proteínas + - 
Sensibilidade a penicilina _ + 
• Classificação feita através de uma técnica de coloração. 
• As bactérias coradas de violeta são as chamadas gram-
positivas, enquanto as bactérias gram-negativas são as 
coradas de rosa. 
• A diferença na capacidade de reter a coloração violeta 
depende da composição da parede celular bacteriana. 
– Gram-positivas: possuem apenas uma camada de 
peptideoglicanos bem grossa. 
– Gram-negativas: possuem uma camada de peptideogligano 
bem fina e uma camada externa de membrana lipoproteíca 
com polissacarídeos. 
Bactérias podem ser classificadas em: 
Gram-positivas e Gram-negativas 
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MEMBRANA CITOPLASMÁTICA 
Dupla camada de lipídios – fosfolipídios 
Existem apenas PTNs periféricas 
Composição química – PTN, lipídio e carboidratos 
Procariótica não possui esterol. A Eucariótica possui 
Função 
• Transporte 
• Respiração 
• Responsável pela replicação de DNA e RNA 
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VII- ESPOROS 
São ovais ou esféricos Forma-se sob condições 
adversas (principalmente 
com o esgotamento de 
compostos C e N) 
Core: DNA, ribossomo, 
enzimas, dipicolinato de 
cálcio (esse não aparece 
em células vegetativas), 
3P glicerato (fornece 
energia para o esporo). 
Membrana: Lipoptn 
Córtex: peptidioglicana 
Capa: PTN, muito rica em 
cistina e pontes S-S 
tornado a capa altamente 
rígida e impermeável. 
Exospório: PTN, Lipídio, 
açúcares (nem todo 
esporo possui Exospório) 
Função: resistência em 
condições ambientais 
adversas 
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1. Core 
2. Membrana 
3. Córtex 
4. Capa 
 
Material genético 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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DNA extra cromossômico 
 Circular, fita dupla. 
 Número variado de cópias. 
 Replicação semi-conservativa 
 Unidirecional ou bilateral. 
 Plasmídios de gde tnho. –1 a 2 cópias / 
cél. 
Plasmídios de pque tnho – 10 a 30 
cópias / cél. 
 
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica 
Generalidades 
Tipos de Elementos Genéticos 
Células Eucarióticas 
● Vários cromossomos 
complexos com histonas 
● Presença de íntrons 
● Mitocôndrias/Cloroplastos 
Células Procarióticas 
● Cromossomo 
único e circular 
● Raros íntrons 
Plasmídos 
Vírus 
Transposons 
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica 
Organização Genética dos Genomas Procarióticos 
► E. Coli  2.400 Genes 
► Organização: Nucleóide  DNA + Proteína 
► Plasmídios 
► Replicação dos Plasmídios 
 a) Replicação de entidades independentes 
 b) Replicação de epíssomo integrado 
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica 
Tipos de Plasmídios 
► Plasmídios de Fertilidade (F); 
► Plasmídios de Resistência (R); 
► Plasmídios de COL  Genes Colicinas; 
► Plasmídios Degradativos; 
► Plasmídios de Virulência; 
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica 
► Genes de resistência  Tn1amp 
Transposons 
► Elementos de inserção 
POR QUE EXISTEM ELEMENTOS DE TRANSPOSIÇÃO? 
DNA Egoísta 
► Aumenta a taxa de mutação da célula 
► Adaptação 
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica 
Recombinação  Transferência Gênica 
1 – Transformção 
 
2 – Transdução 
 
3 – Conjugação 
Características fenotípicas condicionadas por 
genes plasmídicos 
Fertilidade 
Produção de antibióticos 
Resistência a íons de metais pesados 
Resistência a U.V 
Resistência a drogas 
Produção de enterotoxinas – Ex: E. coli 
Utilização de carboidratos 
Degradação de hidrocarbonetos 
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Reprodução das bactérias 
• Assexuada: 
– Cissiparidade ou bipartição 
– Esporulação (que forma estruturas chamadas 
endosporos) 
Imagem: Ecoddington14 / Creative Commons Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença 3.0 Unported 
Reprodução das bactérias 
• Sexuada: 
– Recombinação genética: 
• leva à formação de novos indivíduos com características 
diferentes, resultante da mistura de material genético; 
• pode ocorrer de três maneiras: 
– transformação, 
– transdução, 
– conjugação. 
Imagem: NIAID /RML / Public Domain 
Reprodução das bactérias 
• Sexuada: transferência genética por transformação 
– A bactéria receptora capta do meio pedaços de DNA livres 
procedentes de outras bactérias já mortas. 
– Normalmente a célula incorpora em cada transformação 
uma pequena quantidade de genes.2 
Imagem: SEE-PE 
Reprodução das bactérias 
• Sexuada: transferência 
genética por conjugação 
– Há transferência de DNA de 
uma bactéria para outra 
através de um pili sexual. 
– Esse mecanismo de 
recombinação requer contato 
próximo entre as bactérias 
envolvidas. 
– Após o processo, as células se 
separam, a bactéria 
receptora se reproduz 
assexuadamente, originando 
células-filhas com material 
genético recombinado.2 Imagem: Adenosine / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 
Unported 
Ciências, 7º Ano do Ensino Fundamental 
Características dos componentes do Reino Monera 
 
Reprodução das bactérias 
• Sexuada: transferência genética por transdução 
– O transmissor dos genes é um vírus bacteriófago. Ele 
inicia um ciclo lítico durante o qual incorpora pedaços 
do DNA de seu hospedeiro ao seu próprio DNA e os 
transfere a uma célula quando a infecta. 
Imagem: Reytan with modifications by Geni / Public Domain 
Ciências, 7º Ano do Ensino Fundamental 
Características dos componentes do Reino Monera 
 
Os processos metabólicos realizados pelas bactérias variam de acordo 
com a fonte de energia primária que utilizam. Sendo assim, podem ser 
classificadas como autotróficas ou heterotróficas. 
 
•Autotróficas: obtêm átomos de carbono diretamente do gás 
carbônico através da fotossíntese ou da quimiossíntese. 
– Fotossíntese: utilizam a luz como fonte primária de energia. 
– Quimiossíntese: dependem de reações químicas de 
compostos inorgânicos ou orgânicos para obterem energia. 
 
•Heterotróficas: obtêm átomos de carbono de moléculas orgânicas 
disponíveis no ambiente. 
 
 
Características nutricionais das bactérias 
Quanto à utilização do gás oxigênio as bactérias podem ser 
classificadas em: 
• Aeróbicas: vivemna presença de oxigênio, pois o 
utilizam no metabolismo. 
 
• Anaeróbicas facultativas: vivem tanto na presença 
quanto na ausência de oxigênio. Quanto o O2 está 
ausente elas realizam o processo de fermentação. 
 
• Anaeróbicas obrigatórias (estritas): vivem somente 
na ausência de O2. 
 
Respiração bacteriana 
Crescimento 
Alimentação Nutrientes 
 Químicos 
Orgânicos e 
Inorgânicos 
Elementos Químicos 
Fatores Físicos 
Temperatura 
 Agitação 
Consistencia do meio 
– Sólido ou líquido 
 ….. 
? 
Metabolismo 
Diversidade metabólica 
Fonte de energia Fonte de carbono 
Autotróficos: CO2 
 
Heterotróficos: compostos 
orgânicos 
Energia + Elementos químicos 
Síntetisar compostos para 
a sua sobrevivência 
Macronutrientes 
base de todas as moléculas orgânicas 
compõem proteínas, ácidos nucléicos e 
peptideoglicano 
 importante na composição de ácidos nucléicos e fosfolipídeos 
O2: Aceptor de elétrons da cadeia de transporte e regulador do 
metabolismo 
SO4: aceptor final de elétrons da cadeia de transporte anaeróbia. 
Reduzido: incorporado a aminoácidos (cisteína e metionina) e a 
vitaminas (biotina e tiamina) 
ativador de várias enzimas, tais como aquelas envolvidas na tradução 
estabilização de ribossomos, membranas e ácidos nucléicos e para o funcionamento 
de diferentes enzimas como aquelas envolvidas na transferência de fosfato 
tem papel na estabilização da parede celular e de termorresistência nos esporos, 
atividade enzimática 
 microrganismos marinhos e certas archaea halófilas . Organismos marinhos – reflexo do 
habitat 
presente em proteínas envolvidas na respiração celular 
(essencial nos citocromos, cluster Fe-S,..). 
componente de proteínas e ácidos nucléicos, além de 
vitaminas e outros compostos celulares 
Elemento Principais fontes Função na célula 
Exemplos de micronutrientes 
• Chamados de elementos traços 
• Geralmente são componentes de enzimas. 
Ciclo de crescimento microbiano 
Populacional 
• Curva de crescimento de uma cultura em batelada (cultura em um 
sistema fechado) – estes conceitos de fase só se aplicam a 
populações de células e não a células individuais 
Quantidade de células capazes de se reproduzir 
Fase lag – Fase de adaptação 
• Tempo pode ser curto ou longo depende: 
– Da origem do inóculo (as células tem “memória”) 
– As condições do meio de cultura atual 
– Exemplo: 
• Inóculo na fase exponencial não tem fase lag 
• Inóculo na fase estacionária tem fase lag 
Fase exponencial e estacionária 
• Fase exponencial 
– Condições mais saudáveis 
– Neste estágio que se faz ensaios enzimáticos, expressão gênica e etc. 
 
• Fase estacionária 
– Taxa de crescimento é zero 
– Limitações dos nutrientes 
– Acumulo de produtos excretados pelos microrganismos – inibe o crescimento 
– Pode ocorrer divisão celular quando uma célula morre - Crescimento críptico 
– Metabolismo e processos biossintéticos podem estar ativos 
 
• Fase de Morte 
– Morte celular 
– Lise celular 
– Segue uma curva exponencial mais lenta que a de crescimento 
 
 
Fatores que afetam o Crescimento 
microbiano 
• Estado Químico e Físico do Ambiente 
– Temperatura 
– pH 
– Quantidade de água 
– Oxigênio 
– Outros fatores 
• Pressão 
• Radiação 
• As bactérias patogênicas são aquelas que causam doenças. 
• Os antibióticos são medicamentos utilizados no combate às 
bacterioses. 
• O uso indiscriminado de antibióticos acaba por selecionar e 
favorecer linhagens de bactérias resistentes, dificultando a cura de 
várias infecções. 
 
 TUBERCULOSE, HANSENÍASE, CÓLERA, MENINGITE, DIFTERIA, 
LEPTOSPIROSE, COQUELUCHE, SÍFILIS, GONORRÉIA, TÉTANO, 
BOTULISMO, PNEUMONIA, SALMONELOSE, BRUCELOSE... 
(Agente causador – Contágio/Sintomas – 
VER página 14 da apostila de Biologia) 
 
Bactérias patogênicas