Apontamentos de Microbiologia

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Universidade de Lisboa 
Faculdade de Medicina Veterinária 
1º semestre – Ano lectivo 2013/2014 
 
 
 
MICROBIOLOGIA I 
(Componente Teórica) 
 
 
 
 
Apontamentos das aulas teóricas – Patrícia Lopes (capítulos sobre 
generalidades e micologia actualizados por Ana Cristina Miranda). 
 
Outras fontes utilizadas: bibliografia recomendada e sebenta “Original por 
Reisinho” (capítulos sobre a História da Microbiologia, Nutrição Microbiana e 
Micologia).
 
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Apontamentos de Microbiologia I – Componente Teórica 
A. Taxonomia dos Microorganismos (Capítulo 19 do Prescott) 
 
Os microorganismos são seres ubiquitários, porque são encontrados em todo o lado. São essenciais à 
vida, úteis e prejudiciais. 
 
Como há uma grande diversidade temos que os agrupar e para isso é que existe a Taxonomia. 
 
Taxonomia – É a ciência que distribui os organismos por categorias taxonómicas ou taxa que 
traduzem o seu grau de semelhança. É uma ciência que compreende vários componentes: 
1. Classificação – define a forma de distribuição dos organismos em grupos taxonómicos (taxa; 
singular taxon), com base em semelhança mútua ou relação evolutiva. 
2. Nomenclatura – atribuição de nomes a grupos taxonómicos de acordo com regras 
estabelecidas. 
3. Identificação – determinação do grupo a que pertence um determinado organismo isolado. 
 
Sistemas de classificação: 
 
1. Classificação Natural – baseava-se apenas nas características anatómicas dos organismos e 
dividiu os organismos apenas em 2 reinos. Como as bactérias foram agrupadas nas plantas, 
foram designadas por microflora, mas este termo está errado! O termo correcto é 
microbiota! O termo microbiota normalmente designa organismos comensais. 
2. Classificação Fenética – Agrupa os organismos com base em semelhanças fenotípicas 
mútuas. As características fenotípicas testadas têm todas o mesmo peso. É necessário 
comparar um grande número de propriedades (morfológicas, bioquímicas, fisiológicas…) de 
diferentes microrganismos. 
É muito mais necessário analisar para além das características morfológicas, por exemplo 
características fisiológicas e metabólicas. A partir destas características constroem-se tabelas 
e todas as tabelas são utilizadas por uma técnica que se chama Taxonomia Numérica, em 
que existem programas de computador especializados. O programa informático vai 
estabelecer um coeficiente de semelhança, depois o computador faz uma matriz de 
semelhança e por fim faz um Dendograma (um grupo de microrganismos com um grau de 
semelhança superior a 80% pertencem à mesma espécie bacteriana). 
 
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(a) Matriz de similaridade (b) Clustering (c) Dendograma 
 
3. Classificação Filogenética – os biólogos começaram a agrupar os organismos com base na 
história evolutiva. A hierarquia taxonómica revela relações evolutivas ou filogenéticas. Com 
base nas relações filogenéticas, por exemplo, vemos que o Micoplasma (sem parede celular) 
está mais próximo das Gram-positivas, ao contrário do que se devia esperar. Neste tipo de 
classificação, deixamos de ter Dendogramas e passamos a ter Árvores Filogenéticas. Nas 
Árvores filogenéticas, o comprimento dos ramos traduz a distância evolutiva de dois 
organismos. As letras representam os organismos que existem actualmente. 
Tendo em conta a evolução, Haeckel, criou mais um reino e passámos a ter 3 reinos. Depois 
Whittaker dividiu os organismos em 5 reinos e estabeleceu a árvore da vida. 
 
 Classificação em 5 reinos de Whittaker: 
 
No entanto, esta classificação não é eficaz para seres microscópicos, por isso recorreu-se à 
microbiologia molecular, surgindo então a classificação genotípica, que é a actual. 
 
 
 
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4. Classificação Genotípica – a classificação genotípica procura comparar a similaridade 
genética entre organismos através de várias técnicas. As moléculas mais utilizadas são as 
moléculas de RNA ribossomal, que são designadas por cronómetros evolutivos. 
RNA ribossomal, porque: 
 São universais (estão presentes em todos os organismos vivos e com a mesma 
função); 
 Mantiveram a sua função ao longo da evolução; 
 Sequência nucleotídica contém regiões altamente conservadas em todos os tipos de 
células, mas cada um dos grupos taxonómicos tem sequências-assinatura específicas. 
 
O sistema de 5 reinos de Whittaker não é actualmente aceite pela maioria dos biólogos. As críticas 
mais apontadas são a falta de distinção entre Archaea e Bacteria, bem como o facto do reino Protista 
ter muita diversidade, de tal modo que não é útil para a Taxonomia. Finalmente, é criticado o facto 
de as fronteiras entre os reinos Protista, Plantae e Fungi estarem mal definidas. 
Carl Woese, foi o pioneiro na utilização de RNA ribossómico em estudos filogenéticos. Estabeleceu 
três domínios da vida: Bacteria, Archaea e Eukarya. 
Mais tarde, Cavalier Smith, considera a existência de 2 impérios e 8 reinos. O império Bacteria 
contém dois reinos, o reino Eubacteria e o reino Archaeobacteria. O império Eucaryota contém seis 
reinos compostos por organismos eucariotas. 
 
Porque interessa a Taxonomia? Que diversidade existe? 
Em 1987 estavam inscritas 12 espécies, enquanto em 2003 já tínhamos cerca de 40 grupos de 
espécies bacterianas. Em 2004 surgiram 204 espécies novas. 
A Taxonomia agrupa em grupos táxonómicos. Temos que saber os grupos taxonómicos das bactérias 
que estudamos! Cada nível partilha um conjunto de características. 
 
Em Taxonomia microbiana o grupo taxonómico base é a espécie. 
 
Espécie: 
 conjunto de estirpes que partilham muitas características estáveis e diferem 
significativamente de outros grupos de estirpes (é subjectivo); 
 conjunto de células bacterianas com composição G+C (genoma) idêntica, e em que a 
sequência de nucleotídos do DNA apresenta ≥ 70% de semelhança (é a definição mais 
utilizada por ser menos subjectiva). 
 
Para a designação da espécie, utiliza-se o sistema binomial de Lineu. 
 
Dentro da mesma espécie temos variedades diferentes.  Estirpes ou Variedades 
Estirpes: 
 população de organismos que se distingue de outras dentro de uma espécie; 
 descende de um único organismo ou cultura pura (isolado); 
 estirpes de uma espécie podem variar ligeiramente de várias formas: 
 Biovar – apresentam diferenças bioquímicas e fisiológicas 
 Morfovar – diferem morfologicamente 
 Serovar – diferem nas propriedades antigénicas 
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Estirpe-tipo: 
 É a primeira estirpe a ser estudada de uma espécie; 
 É geralmente a mais bem caracterizada; 
 Não é necessariamente o membro mais representativo da espécie. 
 
Classificação de Procariotas Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology – livro que contém 
descrições de todas as espécies bacterianas identificadas (actualmente tem 5 volumes). 
 
Saber a tabela seguinte: 
 
 
 
 
 
 
 
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As bactérias são um conjunto extremamente diversificado procariotas que se divide em 23 filos: 
 
 
 
B. Controlo de Microrganismos através de agentes químicos e físicos 
(Capítulo 7 do Prescott) 
 
Ver este capítulo na componente prática de Microbiologia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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C. Dados Históricos da Microbiologia (Capítulo 1 do Prescott) 
DADOS HISTÓRICOS 
1.1. Impacto das grandes epidemias na história da Humanidade 
A microbiologia tem uma grande importância histórica, dado o grande impacto de surtos desta 
natureza, na história da Humanidade. 
 Queda do Império Romano 
 Período medieval  Renascença – peste dizimou 1/3 da população Europeia(25 milhões) em 
4 anos (1351). Nos 80 anos seguintes dizimou 2/3. Levando assim a uma renovação da 
população. 
 Conquista da América (Cortez,1520) – introdução involuntária de viroses (varíola, sarampo), 
às quais o hospedeiro Europeu estava habituado, mas o índio não, o que levou à morte de 
90% da população de índios em apenas 100 anos. Influenciou a conquista. 
 
1.2. Conhecimento da Origem Microbiana das Doenças 
 Lucretius (Filósofo romano, 98 a 55 a.C.) – foi o primeiro a introduzir a noção de que as 
doenças eram provocadas por “seres invisíveis”. Esta ideia não foi , porém, aceite e apenas 
vários séculos mais tarde foi recuperada. 
 Girolamo Fracastoro (Médico, 1478-1553) – sugeriu também que as doenças eram causadas 
por “seres invisíveis”. 
 
1.2.1. Observação Microscópica 
 Francesco Steluti (1625-30) utilizou um microscópio feito por Galileu. 
 Anthony Van Leeuwenhoek (1673) (costureiro Holandês) – observa microscopicamente, pela 
primeira vez, microrganismos de águas estagnadas (Protozoários e Bactérias – “animalculos”) 
utilizando microscópios rudimentares por ele construídos (50 a 300x), e que descreve 
pormenorizadamente em cartas que então apresentou à Real Sociedade Britânica. Ele 
confirma e desenvolve as descobertas de Marcello Malpighi sobre os corpúsculos de 
malpighi (1668), realiza a primeira descrição das hemácias em vários fluídos (1674), observa 
animáculos – protozoários e bactérias(1677), observa espermatozóides de várias espécies 
(1678) e apresenta evidências contra geração espontânea (1680). 
 
1.3. Teoria da Geração Espontânea 
Teoria segundo a qual os seres vivos surgem espontaneamente, a partir de matéria inerte, quando se 
reunem as condições de vida. Introduzida por Aristóteles (384-322 a.C.) e apesar de controversa só 
foi banida com o contributo de Louis Pasteur no séc.XIX. 
Vários autores apresentaram argumentos contra a geração espontânea: 
 Fransisco Redi (médico italiano,1626-97) – faz experiências em que relaciona o aparecimento 
de larvas de carne e a possibilidade das moscas aí depositarem ovos. Utiliza 
experimentalmente três frascos com carne, sendo um tapado com papel, outro com gaze e 
um terceiro destapado. 
 Lazaro Spalarzari (advogado e físico, 1729-99) – experiência dos contentores selados com 
água e sementes; estudou a influência da fervura da água no aparecimento de 
microorganismos. 
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 Louis Pasteur (1822-95) – resolve totalmente a controvérsia em 1861 com a experiência dos 
frascos em pescoço de cisne (estes frascos, dado o seu desenho especial, impedem a entrada 
de bactérias e desde que a água esteja fervida, não há crescimento bacteriano). 
 
1.2 Relação micróbio/doença 
 Galeno (médico grego, 129-199 d.C.) – um dos fundadores da medicina, importantes 
contribuições na Anatomia e Fisiologia. Defende que a “doença resulta de um desequilíbrio 
entre os quatro humores: sangue, linfa (fleuma), bílis e bílis negra (melancolia)”. Esta ideia é 
mantida até ao séc.XVIII. 
 Afostino Rossi (1773-1856) – descobre um fungo que provoca uma doença nos bichos da 
seda (1835). 
 Berkeley (1845) – determina que um fungo provoca a doença das batatas da Irlanda. 
 Pasteur – estudos de fermentação do vinho por leveduras e sua alteração por bactérias 
(1854). Determina que a pebrina (uma doença do bicho da seda) é provocada por um 
protozoário (1865). 
 Joseph Lister (cirurgião inglês, 1827-1912) – institui a desinfecção de feridas, também 
determina que se a cirurgia fosse antecedida por uma pulverização com fenol (anti-séptico 
padrão), não se formava uma cicatriz infectada (1867). 
 Robert Koch (alemão, 1843-1910) - cultivo e isolamento de microorganismos (Vibrio cholerae 
(1883), agente da cólera; Bacilus kock (1882), causador da tuberculose; Bacilus anthracis, que 
provoca o carbúnculo). É o primeiro a demonstrar, inegavelmente, a relação 
microorganismo/doença – inocula um animal são com o microorganismo isolado e provocava 
a doença. Também desenvolveu meios de cultura a partir de estratos de carne (como hoje 
em dia). Cultivo de bactérias em meio sólido, para isolá-lo e poder formar colónias. 
Os meios de cultura usados por Koch foram: 
1º - batata 
2º - extrato de carne com gelatina (mas alguns microorganismos produziam gelatinase, 
liquefazendo a gelatina) 
Assistentes: Fannie Hesse introduz o agar (alga de onde se extrai açucar que polimeriza) 
Richard Petri introduziu a placa de Petri. 
 
Koch recebeu o Prémio Nobel em 1905. 
 
Postulados de Koch (ainda são válidos para comprovar que um microorganismo causa determinada 
doença). 
1 – O microorganismo tem de estar presente em todos os casos de doença e ausente em todos os 
animais saudáveis (hoje sabe-se que um microorganismo pode ser inofensivo para um animal e 
patogénico para outro da mesma espécie). 
2 – O microorganismo suspeito tem de ser isolado e cultivado em cultura pura. 
3 – A mesma doença deve poder surgir quando um animal são é inoculado com o microorganismo 
isolado. 
4 – O mesmo microorganismo deve ser isolado de novo a partir do hospedeiro experimental. 
 
 
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 Louis Pasteur – nasceu em 1822, em Dôle (França), filho de um curtidor de peles. Cresce em 
Arbois. Estuda na École Normale em Paris, torna-se assistente de um professor, realiza 
estudos cristalográficos e descobre os isómeros orgânicos. Licencia-se em Fisico-Quimica em 
1847, tornando-se professor de liceu entre 1848-54. Professor da Universidade de Lille em 
1854. 
 
Estudos de fermentação (1857-60) – demonstração do papel das leveduras; papel nefasto 
das bactérias – técnica da Pasteurização (estabelecer um comprimisso entre a temperatura 
que permite eliminar as bactérias mas não estraga o produto alimentar, e que é de 60ºC a 
63ºC durante meia-hora). 
 
Controvérsia da geração espontânea, que vai despoletar uma disputa acesa contra os 
conceituados cientistas Felix Pouchet e Henri Bastlon. 
Em 1864 realiza uma grande experiência na Academia das Ciências e em 1865 torna-se 
director da École Normale em Paris. 
 
Resolve o problema da pebrina. 
 
1868 – sofre uma trombose que o paralisa do lado direito e da qual só recupera 
parcialmente. 
 
Teoria dos germes da doença (1869). Estuda a cólera das galinhas. 
Estudos sobre o carbúnculo. Ele pega nos trabalhos de Koch e cria a primeira vacina contra 
esta doença, atenuando o bacilo laboratorialmente. 
1881 – grande experiência de vacinação, em grande rigor científico: 
 inoculação de 25 ovelhas com o agente atenuado 
 contra-prova em público, usando 25 outras ovelhas. Após inoculação, as 
ovelhas que tinham sido vacinadas não contrairam carbúnculo. 
 
O termo “vaccuna” foi introduzido por Pasteur em homenagem a Edward Jenner (1749 – 
1823), que fez a primeira contra a varíola (uma vacina empírica, feita a partir de pústulas do 
úbere de vacas com varíola bovina), 1798. 
 
1881/3 – estuda outras doenças: cólera, septicémia, varíola e difteria. Introduz a noção de 
assépsia hospitalar e desenvolve técnicas de prevenção de doenças. 
 
1884 – em conjunto com Chamberland, desenvolve filtros de porcelana e prova, pela 
primeira vez, a existência de vírus (estes filtros retêm as bactérias, deixando passar os vírus – 
ou agentes infiltráveis). 
 
1885 – descobre a vacina anti-rábica (a raiva é provocada por um vírus e, apesar de não 
conseguir cultivá-lo, conseguia isolá-lo da saliva de cães raivosos e inoculá-lo. Atenuou-o por 
passagens sucessivas em coelhos – processo de leporização – para produzir a vacina). Salva a 
vida de Joseph Meister (menino de 9 anos mordido por um cão raivoso) que se torna seu 
assistente. Sucederam-seoutros casos de tratamento com soro anti-rábico (proveniente de 
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pessoas que sobreviveram), cujo resultado era variável de acordo com o tempo decorrido 
após a mordida. 
 
1890 – cria o Instituto Pasteur, em Paris, exclusivamente a partir de doações públicas. Nele 
estudaram personalidades como: Yersin, que isolou o agente da peste bubónica (Yersinia 
pestis) e Metchnikoff, que estudou o mecanismo da fagositose (1884). 
 
1895 – morre 
 
 Outros marcos na história da Microbiologia: 
1838– Martinus Beijerink – azotobacter 
1890 – Von Behring – anti-toxinas na difteria e do tétano 
1892 – Ivanowsky – descreve um vírus pela primeira vez 
1900 – Walter Reed – estudos sobre a febre amarela 
1902 – Landsteiner – descobre os grupos sanguíneos 
6 1903 – Wright – institui a noção de anti-corpo 
1906 – Schaudinn e Hoffman – descobrem o agente da sífilis 
1910 – Ehrlich – descobre uma terapêutica para a sífilis 
1912 – Flemming – descobre a lisozima 
1923 – Primeira edição do manual Bergey 
1928 – Criffith – primeiros estudos de genética bacteriana 
1929 – Flemming – descoberta da Penincilina 
1933 – Ruska – iventa o microscópio electrónico de transmissão, permitindo a observação de vírus 
pela primeira vez. 
1944 – Waksman – descobre a estreptomicina 
1953 – Watson & Crick – DNA 
Jenne & Burnet – selecção clonal 
1975 – Kohler & Milstein – anticorpos monoclonais 
1980 – é inventado o microscópio electrónico de varrimento 
1982 – vacina recombinante contra a hepatite B 
1983 – Gallo & Montagnier – isolam o HIV 
1990 – Terapêutica Genética 
 
Década de 90 – biologia molecular baseada em microorganismos com destaque para a bactéria 
Escherichia coli. 
 
D. Bacteriologia (Capítulo 3 do Prescott) 
 
Célula Procariota: 
 Protoplasma em vez de citoplasma 
 Nucleóide 
 Em algumas bactérias existem muitos plasmídeos 
 Ribossomas 
 
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As formas bacterianas podem assumir, predominantemente, 3 tipos de formas: 
 Cocos 
 Bacilos 
 Vibrios 
 Cocobacilos (bacilos muito pequenos que parecem cocos) 
 
Pleomórficas – não têm uma forma definida 
 
Não encontramos formas de associação nos Vibrios. 
 
Nos cocos encontramos 4 ou 5 tipos de associação: 
 Diplococos (associados 2 a 2) 
 Estreptococos (associação em cadeias) 
 Tetradas (associação de 4) 
 Sarcinas (associação de 8 células em cubo) 
 Estafilococos (associação em cacho) 
 
Os bacilos não são tão diversificados em termos de formas de associação. Temos: 
 Diplobacilos 
 Estreptobacilos 
 Cocobacilos (bacilos muito pequenos que parecem cocos) 
 Palissada (divisão lado a lado em altura) 
 
Vibrio – uma dobra sobre si mesmo. Em forma de vírgula. 
 
Para além das formas mais frequentes, as bactérias podem ter uma grande variedade de outras 
formas, tais como uma forma de espiral ou hélice: 
 Espirilos – mais do que uma ondulação. São rígidos. 
 Espiroquetas – são flexíveis 
 
Membrana Citoplasmática: 
 Fronteira mecânica da célula. 
 Barreira selectivamente permeável. 
 Transporte de nutrientes e produtos de metabolismo. 
 Síntese de lípidos e constituintes da parede celular. 
 Alberga vias metabólicas (cadeias respiratórias). 
 Detecção de estímulos ambientais (quimiotaxia). 
 As membranas dos procariotas têm mais proteína do que os eucariotas. Não têm colesterol. 
No lugar do colesterol, têm hopanóides (é o homólogo do colesterol nas células 
procariotas). 
 
Espaço Periplasmático – espaço entre a membrana plasmática e a parede celular. A substância que 
ocupa o espaço periplasmático chama-se periplasma. Os processos de síntese, hidrólise, transporte e 
outros processos metabólicos têm lugar no espaço periplasmático para poupar energia, visto que o 
espaço antecede imediatamente a membrana celular. As suas funções são: 
fácil confundir ao m.o 
 
 
 
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 Absorção e processamento de nutrientes: 
 - Enzimas hidrolíticas 
 - Proteínas de transporte 
 Contém enzimas para a síntese de peptidoglicano (componente da parede celular) e enzimas 
de destoxificação. 
 Enzimas que garantem a síntese e a manutenção da parede celular. 
 
Protoplasma – Inclui tudo o que está dentro da parede celular, incluindo membrana plasmática e a 
matriz citoplasmática, onde se encontra o núcleóide, os ribossomas, as invaginações membranares e 
os corpos de inclusão e o citoesqueleto. 
 
Citoesqueleto (sistema proteico intracelular), participa na: 
 Morfologia celular 
 Divisão 
 Polaridade 
 Nucleóide 
 Metabolismo 
 Patogenicidade 
 
Corpos de inclusão – armazenamento de compostos orgânicos, inorgânicos e energia. Redução da 
pressão osmótica (previne de alterações do meio exterior). 
São de dois tipos: 
 sem membrana 
 com membranas proteicas ou fosfolipídicas. 
Como ocupam espaço, permitem que a concentração de nutrientes seja elevada. Estratégia que as 
bactérias têm para condições adversas. 
Existem dois tipos de corpos de inclusão: 
 Orgânicos. Exemplos: Glicogénio, poli-β-hidroxibutirato (homólogo do glicogénio), 
Carboxissomas (rubisco nos corpos de inclusão – auxilia a fixação do C02), Armazenamento 
de azoto (Cyanophycin – arginina + ácido aspártico) e Vacúlos gasosos. 
 Inorgânicos. Exemplos: grânulos polifosfatados (Volutina) ou metacromáticos, grânulos de 
enxofre (presentes em bactérias quimiossintéticas – o enxofre é dador de electrões) e 
magnetossomas (orientação no campo magnético terrestre). 
Nota: a maioria das bactérias com corpos de inclusão não são patogénicas. 
 
Ribossomas (proteína + RNA) – têm menores dimensões que os ribossomas dos eucariotas. Duas 
subunidades: 30S e 50S = 70S (ribossoma procariota) e encontram-se ou na matriz ou associados a 
membrana. Existem antibióticos, por exemplo, a Citocromicina, que bloqueia no 23S RNA e impede a 
síntese proteica e a célula morre. 
 
Nucleóide – Não está delimitado por uma membrana e pode contactar com a membrana celular. As 
células podem ter: 
 Um cromossoma circular com DNA de cadeia dupla 
 Um cromossoma linear 
 Mais do que um cromossoma 
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O empacotamento do DNA é efectuado por proteínas especializadas e RNA, mas não por histonas, 
como se verifica nas células eucariotas. O DNA genómico pode ter um comprimento 230 a 700 vezes 
superior ao comprimento da célula. 
 
A associação bacteriana (Colónia Bacteriana) não é pluricelular, é uma associação apenas física. 
 
Plasmídeos: 
 Têm uma origem de replicação própria. São pequenos e constituídos por uma dupla cadeia 
de DNA. 
 Podem ser lineares ou circulares, sendo mais comuns os circulares. 
 Podem estar presentes numa ou mais cópias numa mesma célula bacteriana. 
 A sua informação genética não é necessária para o crescimento e multiplicação do 
hospedeiro, contudo pode ter genes que conferem à bactéria hospedeira uma vantagem 
selectiva. 
 Os genes plasmídicos podem conferir à bactéria hospedeira, entre outras capacidades, a 
resistência a fármacos, novas capacidades metabólicas e transformá-las em patogénicas. 
 Comportam-se como unidades genéticas acessórias, com replicação autónoma mas podem 
integrar-se no cromossoma – epissoma. Fator F (pili; conjugação); Factor R (resistência a 
antibióticos); Col (bacteriocinas); genes codificantes de enzimas de restrição/ modificação; 
Virulência e Metabólicos. 
 
Parede Celular: 
 A maioria dos procariotas possui parede celular que confere a morfologia (a forma de cocos, 
bacilos, etc.) e embora seja uma estrutura rígida, não é uma estrutura hermeticamente 
fechada. É uma unidade permeável que permite o contacto com o meio intracelular. Protecção contra compostos tóxicos (ácidos biliares, antibióticos, etc.). 
 Patogenicidade (endotoxinas das bactérias gram-negativas – LPS). 
 Permeabilidade selectiva (OM = membrana externa): 
 Porinas – permitem a passagem de moléculas pequenas como glucose e 
monossacáridos. Podem passar através destes canais moléculas com menos de 600 a 
700 dalton. 
 Proteínas de transporte – transportam moléculas de maiores dimensões, como a 
vitamina B12. 
 
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A cápsula é uma película periférica exterior à parede celular. Alguns microbiologistas chamam 
envelope celular a todas as estruturas exteriores à membrana plasmática, incluindo a parede celular 
e cápsula. 
 
Existem 3 tipos fundamentais de Parede Celular: 
 Gram-positivas 
 Gram-negativas (a parede celular das gram-negativas é mais complexa do que a das bactérias 
gram-positivas) 
 Parede Celular dos microrganismos álcool ácido resistentes (Mycobacterium) – mais 
complexa que a parede das Gram-positivas e coram como as bactérias Gram-negativas. 
 Também temos microrganismos sem parede celular  Os Micoplasmas que também são 
procariotas, mas sem parede celular. 
 
O composto que garante rigidez à parede celular é um polímero que se chama peptidoglicano, 
também designado de murano/mureína. 
 
No peptidoglinano existe os D-aminoácidos que não são degradados pelas peptidases. 
 
Um monómero de peptidoglicano é constituído, normalmente, por: 
 Açucares: N-acetilglucosamina e ácido N-acetilmurâmico 
 Ligações glicosídicas 
 Vários aminoácidos, três dos quais não são encontrados em proteínas, que são o ácido d-
glutâmico, D-alanina e ácido meso-diaminopimélico. 
 
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Parede celular das bactérias gram-positivas – as bactérias gram-positivas contém uma parede 
celular espessa composta essencialmente por peptidoglicano e ácidos teicóicos (polímero de glicerol 
ou ribitol, que pode funcionar como âncora). Os ácidos teicóicos não estão presentes nas bactérias 
gram-negativas. Nas bactérias gram-positivas o espaço periplasmático é menor do que nas bactérias 
Gram-negativas. 
 
 
Muitas bactérias gram-positivas têm muitas proteínas na sua parede celular. 
 
Parede celular das bactérias gram-negativas: 
 Camada de peptidoglicano mais fina e sem ácido teicóico. 
 Invólucro externo (ou membrana externa) rico em lipopolissacáridos (LPS) e composta 
também por lípidos e lipoproteínas. 
 As características da parede celular são: 
 As lipoproteínas de Braun são as lipoproteínas mais abundantes e ligam fortemente 
a membrana externa ao peptidoglicano. 
Normalmente nas Gram-negativas, o grupo carboxilo da 
D-alanina terminal de um peptidoglicano está ligado 
directamente ao grupo amino do ácido diaminopimélico 
de um peptidoglicano de outra cadeia paralela (i.e. 
ocorre ligação peptídica directa entre as duas cadeias), 
porém noutros casos (Gram-positivas), existe uma 
ponte de 5 glicinas (pentaglicinas). 
A maioria dos peptidoglicanos das bactérias Gram-
negativas não tem esta ponte de glicinas. 
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 Os locais de adesão são locais de contacto directo entre a membrana plasmática e a 
membrana externa, permitindo a saída e entrada de substâncias directamente 
nestes locais. 
 A membrana externa é mais permeável que a membrana plasmática devido à 
presença de porinas e proteínas transportadoras. 
 As porinas formam canais através dos quais as moléculas pequenas são capazes de 
passar. 
 
 
 
No espaço periplasmático das bactérias gram-negativas temos uma grande variedade de enzimas. A 
riqueza do perfil enzimático é superior ao das bactérias gram-positivas. 
 
Diferentes bactérias gram-negativas podem ter diferentes lipopolissacáridos (LPS). 
 
Estrutura do LPS: 
 Extremidade lipídica – lípido A (hidrofóbico). Ajuda a estabilizar a estrutura da membrana 
externa e pode ser uma endotoxina que provoca infecções. 
 Oligossacáridos – região central hidrofílica. Contribui para a carga negativa da superfície da 
célula. 
 Cadeia O específica ou antigénio O, determina características imunogénicas distintas. 
Protecção contra as defesas do hospedeiro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Unidade repetida n vezes 
17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Qual é o mecanismo de coloração pelo Gram? 
- Temos os seguintes reagentes: 
 Dois corantes 
 Um mordente 
 Um diferenciador 
- Tecnica: 
 Fixar pelo calor 
 Corar com roxo genciana ou cristal violeta, que vai corar as estruturas periféricas das células 
(sempre roxo) 
 Aplicação de mordente (funciona como uma espécie de cola – fixar a cor) 
 Aplicar álcool – acetona (agentes de desidratação e liposolúveis. O efeito de desidratação é 
superior nas bactérias gram-positivas. Nas bactérias gram-negativas temos uma parede 
predominantemente lipídica e aí o diferenciador tem uma acção predominantemente 
liposolvente, ficando estas bactérias descoradas. Como as bactérias gram-positivas já estão 
roxas, não vão mudar de cor. No caso das bactérias gram-negativas como estão descoradas, 
ao corar com um segundo corante, ficam vermelhas como o corante). 
 Aplicar Safranina (ou Fucsina) – as bactérias gram-negativas ficam com cor rosa choque ou 
vermelha. 
- A cápsula não interfere com a coloração Gram. 
 
Mycobacteria  Arabinoglicano é semelhante ao Peptidoglicano. Corantes: Fucsina básica e Azul de 
Metileno. Coloração de Zheil-Nielssen. 
 
Para além da parede celular, podemos ter outras estruturas: 
 Cápsula – polissacarídea, mas pode conter glúcidos ou péptidos. Exterior à parede celular, 
aumenta a resistência à fagocitose e infecção por bacteriófagos, protege de condições 
ambientais desfavoráveis (desidratação), favorece a adesão a superfícies e protege do stress 
osmótico. Protege de substâncias tóxicas hidrofóbicas (detergentes). 
 Zoogleia 
 Glicocálice – constituída predominantemente por polissacáridos. Quando é muito difusa, 
passa a chamar-se Zoogleia. 
 
 
18 
 
Observação macroscópica: 
 Aspecto brilhante sugere presença de cápsula 
 Aspecto rugoso – provavelmente não tem cápsula 
 
Camada S: 
 Capa regularmente estruturada, semelhante a um mosaico. 
 Mais importante nas Archaea, mas também está presente em bactérias Gram-positivas e 
Gram-negativas. 
 Para além das funções do glicocálice, confere: 
 Rigidez à bactéria, contribuindo muito para a sua forma; 
 Protecção contra a actuação do sistema complemento e fagocitose; 
 Promove a adesão; 
 Protege contra enzimas e alterações de pH. 
 Só existe camada S se não houver glicocálice. 
 Esta camada está ligada ao peptidoglicano nas bactérias Gram-positivas e à membrana 
externa nas bactérias Gram-negativas. 
 
Biofilme: 
 Organização de células bacterianas individuais como uma unidade orgânica. 
 São uma excelente forma de as bactérias se manterem nos habitats colonizados. 
 Biofilme – acumulação celular em redor de uma matriz de exopolissacarídeos e proteínas de 
superfície (glicocálise). 
 Os biofilmes são o mais próximo de um microrganismo pluricelular que podemos encontrar 
em meio bacteriano. O biofilme tem como que uma autonomia própria diferente das 
autonomias individuais. Exemplo de Biofilme: Dente – a sua superfície é um exemplo onde 
temos o biofilme, sendo por isso importante uma boa higienização. 
 
Fímbrias ou Pilli – são filamentos periféricos, constituídos por subunidades proteicas dispostas 
helicoidalmente. Promovem a adesão celular. São estruturas proteicas rígidas, ligadas às paredes 
celulares, constituídas por subunidades helicoidais de uma única proteína,a pilina. Para as 
visualizarmos só com recurso ao Microscópio electrónico, pois como são estruturas muito finas, são 
de difícil visualização. As Fímbrias do tipo IV estão envolvidas na “mobilidade” de algumas bactérias, 
como por exemplo na bactéria Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae e algumas E. Coli 
(“twitching motility”, “gliding”). Nem todas as bactérias possuem fímbrias. 
 
Pilli sexuais – estão no mesmo grupo das fímbrias, mas são diferentes no seguinte: permitem a 
formação de uma estrutura oca que liga as bactérias  permite a passagem do material genético, o 
que contribui para a variabilidade genética das bactérias. Enquanto que as fímbrias são estruturas 
muito finas que não estão envolvidas na reprodução. Pilli sexuais intervêm na conjugação e são 
codificados por um plasmídeo, o plasmídeo F ou de conjugação. São maiores do que as fimbrae e são 
receptores para alguns fagos. 
 
Atenção! Só os flagelos estão envolvidos na quimiotaxia! 
 
 
19 
 
Flagelos: 
 Permitem a locomoção das células; 
 Existem 4 tipos: 
 Flagelos Monotríticos – um único flagelo na célula num dos polos 
 Flagelos Lofótriticos – um tufo de flagelos num polo da célula 
 Flagelos Anfitríticos – dois flagelos, um em cada polo da célula 
 Flagelos Perítricos – flagelos em toda a superfície da bactéria 
 O flagelo roda como uma ventoinha no sentido ou contra o sentido dos ponteiros do relógio. 
É constituído por 3 partes: 
 Filamento – cilindro rígido e oco, composto por subunidades proteicas de flagelina; 
 Gancho – liga o filamento ao corpo basal; estrutura rígida e proteica. 
 Corpo basal – série de anéis que provocam o movimento flagelar. 
 Os anéis do corpo basal diferem bastante consoante a constituição da parede celular da 
bactéria, uma vez que estão associados às várias camadas da parede celular e da membrana 
citoplasmática. Assim: 
 Bactérias Gram-negativas: 
Anel M e Anel S – encaixam na membrana citoplasmática 
Anel P – localizado no Peptidoglicano 
Anel L – localizado na parte fosfolipídica (LPS) 
 Bactérias Gram-positivas – as bactérias gram-positivas dois anéis no corpo basal, um 
interno em comunicação com a membrana citoplasmática (anel M) e outro externo, 
unido provavelmente ao peptidoglicano (anel S). 
 
 
 
 
 
 
20 
 
Formação dos Flagelos – a formação do corpo basal e filamento obedece ao princípio do self 
assembly, em que não é necessário nenhuma proteína de transporte nem enzimas para a sua 
formação. A informação necessária para construir um filamento está presente na própria estrutura 
da subunidade de flagelina. 
 
São os anéis do corpo basal que permitem a movimentação dos flagelos, ao ir rodando (funcionam 
como roldanas), imprimem movimento ao gancho. O filamento é rígido. A mudança do sentido de 
rotação implica um movimento distinto. O movimento do gancho é diferente conforme o movimento 
dos anéis do corpo basal que imprimem o movimento do gancho. A este movimento dá-se o nome 
de Propulsão. 
 
Qual é a utilidade da movimentação celular? 
- As células vivem essencialmente em meios aquoso e por isso há uma inércia muito grande. Este 
sistema de movimentação é altamente eficiente. Importante: Quimiotaxia – movimento em direcção 
a um estímulo ambiental: 
 Térmico (Termotaxia) 
 Luminosidade (Fototaxia) 
 Oxigénio (Aerotaxia) 
 Pressão Osmótica 
 Gravidade 
Na ausência dum gradiente químico o movimento é completamente aleatório e é composto por 
quedas e subidas. Quando existe um gradiente químico parece que há um sentido de movimento, 
apesar de terem também quedas e subidas. Se as bactérias não forem móveis, utilizam correntes do 
meio líquido onde se encontram, para se deslocarem. 
 
Esporos bacterianos: 
 São formas de resistência. As mais frequentes a esporular são Clostridium sp, Bacillus sp e 
Sporosarcina sp. 
 Só as bactérias gram-positivas é que podem esporular. 
 Endosporos – resistência ambiental extrema (temperatura, UV, raios γ, químicos, 
dissecação). 
 São muito importantes a nível ambiental, industrial (a nível alimentar) e médico. 
 
Endosporos – do ponto de vista da localização: 
 Centrais 
- Deformantes 
- Não deformantes 
 Subterminais 
- Deformantes 
- Não deformantes 
 Terminais 
- Deformantes 
- Não deformantes 
21 
 
Para testar a esterilização do material, pode utilizar-se uma suspensão de esporos, que se colocarão 
sobre o material a autoclavar e, quando o ciclo é terminado, eles são semeados. Se houver 
germinação dos esporos, significa que o ciclo não foi bem executado e os esporos ficaram viáveis. 
Os esporos só coram a quente, com um duo de corantes (solução de 5% de safranina e solução de 5% 
de verde de malaquite) – o corante verde cora o esporo e o vermelho a célula. Em colorações gram, 
os esporos aparecem como espaços vazios dento da célula bacteriana. 
Estrutura do endósporo – 6 regiões (do lado mais externo, para o mais interno): 
 Exosporo (camada exterior, fina) 
 “Casaco do esporo” – Spore Coat (camadas proteicas sobrepostas. Responsável pela 
resistência química do esporo e contém enzimas que permitem a germinação) 
 Córtex (exclusivamente peptidoglicano) 
 Parede do esporo 
 Nucleóide 
 Ribossomas 
 
Atenção: os esporos são inactivos do ponto de vista metabólico!!! Eles conservam a energia. A sua 
principal função é conservar a informação genética dentro de uma estrutura proteica extremamente 
resistente a factores adversos. 
 
Etapas da esporulação: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esporulação – síntese: Há a formação de uma invaginação na membrana que vai aprisionar o 
nucleoide e essa membrana que encerra o nucleoide vai se tornando cada vez mais complexa. Há 
uma desidratação muito extensa que faz com que o endósporo se torne muito resistente. O material 
essencial é isolado e fica rodeado por películas proteicas muito resistentes. 
A esporulação tem 7 fases. Em stress nutricional, não há estímulo para a replicação do DNA. O 
nucleoide fragmenta-se e começa a ser encaixado numa invaginação que se começa a formar. A 
partir daí, há aprisionamento do nucleoide nessa invaginação, que se vai tornando cada vez mais 
complexa. Ao longo da formação das camadas, há desidratação progressiva do que está dentro da 
membrana e há um enriquecimento proteico gradual nas diferentes camadas. Assim, o endósporo 
torna-se muito resistente. A estrutura aprisiona o que é essencial (genoma) e elimina o que poderia 
torna-lo mais vulnerável (água) e vai-se protegendo nas sucessivas camadas proteicas. 
 
 
Stress Nutricional 
Invaginação da 
membrana 
Formação do Forespore 
Septum 
Inclusão do esporo numa 
segunda membrana 
Acumulação de Ca2+ e 
ácido dipicolínico 
Formação do spore 
coat proteico 
Maturação Esporulação 
22 
 
O processo inverso à esporulação é a germinação. A germinação tem três fases: Activação 
(despoletar da actividade metabólica), (1) Germinação (aumento da actividade metabólica marca o 
início do processo), (2) Aumento do volume, ruptura da parede do esporo (perda de resistência e 
aumento do metabolismo), (3) Outgrowth (formação e crescimento da célula vegetativa). 
 
Atenção: um esporo só dá origem a uma célula vegetativa! 
 
 
 
E. Crescimento bacteriano (Capítulo 6 do Prescott) 
 
Os factores externos têm influência sobre o crescimento bacteriano. 
As bactérias dividem-se por divisão binária, logo uma célula dá origem a duas células. O crescimento 
não produz um aumento de tamanho/volume das células, mas um sim um aumento do número de 
células (multiplicação). 
 
Crescimento – aumento do número de célulasdo microrganismo ao longo do tempo. 
 
Curva de Crescimento bacteriano – sem remoção do meio, deplecção de nutrientes + acumulação de 
catabolitos: 
 
 
Pode representar-se os microrganismos que se multiplicam por divisão binária como o logaritmo do 
número de células versus o tempo de incubação. 
 
Fases do crescimento bacteriano: 
1. Fase lag ou fase de latência – fase durante a qual o organismo se ajusta ao meio com síntese 
de novos componentes (exemplo: síntese de enzimas e produção de ATP). Está a preparar-se 
para a divisão binária, não havendo nem aumento de número, nem aumento de massa. 
2. Fase Log ou fase exponencial – nesta fase a população cresce com taxa específica de 
crescimento máxima. Ocorrem divisões a um ritmo elevadíssimo, duplicando a intervalos 
regulares (o mínimo de 6 em 6 minutos, em geral entre 20 minutos e 6 horas). O crescimento 
seria exponencial se não houvesse restrição de nutrientes. 
23 
 
3. Fase estacionária – o crescimento da população cessa devido ao esgotamento de nutrientes, 
falta de oxigénio (nos organismos aeróbios) e acumulação de metabolitos tóxicos. No 
entanto, parte das células podem permanecer viáveis durante algum tempo, entrando em 
fase estacionária em resposta ao stress nutricional a que são submetidas. Provavelmente, 
isto também acontece na natureza, uma vez que existem muitos meios ambiente com níveis 
muito baixos de nutrientes. Os procariotas desenvolveram várias estratégias de 
sobrevivência a condições nutricionais adversas. A maioria não responde com alterações 
morfológicas como a formação de endósporos, mas apenas com diminuição de tamanho, 
muitas vezes acompanhado de retraimento do protoplasma e condensação do nucleoide. As 
alterações mais importantes são a nível fisiológico e da expressão genética. Em condições 
nutricionais adversas, as bactérias, para além de outros mecanismos de resposta que têm, 
produzem frequentemente uma variedade de “starving proteins” (proteínas da fome) que 
tornam a bactéria muito mais resistente a variadíssimas situações de stress (nutricional, 
temperatura, químicos, etc.). Muitas vezes estes mecanismos de resposta são tão efectivos 
que algumas bactérias conseguem sobreviver durante anos, como é o caso da Salmonella 
typhimurium. 
4. Fase de morte celular ou fase de declínio – nesta fase há uma perda irreversível da 
capacidade de divisão celular. Há um declínio no número de células que é logarítmico, isto é, 
uma quantidade constante de células morre por hora. Geralmente, o número de células não 
atinge o zero, devido à ocorrência de adaptação, mutações e em última instância, 
esporulação. Se a curva de crescimento representasse a massa esta não desceria, porque as 
células mortas também têm massa. 
 
Matemática do crescimento bacteriano: 
 
 Tempo de geração – duplicação do nº de células duma população durante um período 
determinado de tempo (divisão binária). O número de células da população é expresso em 
2n. A temperatura de incubação é importante para o tempo de geração. 
 Quantificação do crescimento – Contagem de bactérias totais: 
 Manual – Câmara de contagem (Petroff-Hausser): utiliza uma lâmina que tem um 
quadriculado com uma área definida e depois observamos ao microscópio. 
V = 0,1 m3  1µl x 10 000 ml UFC/ml. Prepara-se a suspensão, põe-se a lamela e 
observa-se. Definimos um volume quando colocamos a lamela por cima. O quadrado 
ocupa 1mm2 e quando se põe a lamela o volume corresponde a 0,1 mm3 (104 por ml). 
Contam-se as bactérias, elevando a 4 e multiplicando pelo factor de diluição. 
 Electrónico – Contagem automática: passam por um tubo onde só cabe uma célula 
de cada vez. Cada célula é contada pela célula fotoeléctrica. 
- Coulter Counter: tem um detector electrónico e sempre que passa uma partícula 
esta é contabilizada. Esta técnica é utilizada para quantificar células somáticas no 
leite, células sanguíneas e outras células eucariotas. 
 Citometro de Fluxo: contagem também automática. Detecta diferentes padrões de 
fluorescência. 
 
 
 
24 
 
 Quantificação do crescimento por aferição da massa celular (informação de massa): 
 Turbinometria – baseia-se no facto do líquido se tornar mais turvo com o aumento 
da concentração de bactérias. A contagem é feita com o recurso a um 
espectrofotómetro. Permite a contagem de bactérias totais. 
 Quantificação do crescimento – Contagem de bactérias viáveis: 
 Diluições seriadas: consiste em diluições de base 10  Sementeira em Placa de Petri 
 Incubação  Quantificação do nº de colónias (uma colónia corresponde a uma 
bactéria).Tenho que diluir para que a contagem seja possível. Se a sementeira for 
directa, o crescimento é confluente. Esta técnica também permite controlar a 
qualidade da técnica de execução. 
 Contagem por filtração: em habitats onde eu sei que há baixa concentração 
bacteriana, por exemplo, os habitats aquáticos. Nesta técnica, as bactérias são 
retidas num filtro (i.e. concentradas num filtro), posteriormente são colacadas sobre 
uma Placa de Petri (provida de uma grelha para facilitar a contagem). Após algum 
tempo, durante o qual as bactérias retidas se multiplicam, as colónias são contadas 
após coloração. 
 Quantificação contínua no crescimento (onde estou a aferir a taxa de crescimento 
bacteriano) : 
 renovação constante do meio Chemostat. São feitas com renovação constante do 
meio (simulando ambientes como o trato gastrointestinal). A vantagem deste 
método é a manutenção das células na fase de crescimento exponencial. Permite 
determinar o ritmo de crescimento em diferentes circunstâncias (ex: excesso ou 
défice de nutrientes). Muito utilzado na produção de vacinas. É um meio com 
nutriente essencial (factor de crescimento) em concentrações limitantes. Adiciona-se 
este factor num volume conhecido até haver depleção deste e nesta altura é que se 
torna a renovar o factor. Assim, a taxa de crescimento é determinada em função da 
adição do nutriente essencial. 
 Sistema de cultura contínua Turbidostat – medição por uma célula fotoeléctrica da 
turvação do meio. 
Vantagens da quantificação contínua: 
- Manutenção das células numa fase exponencial; 
- Determinação do ritmo de crescimento em várias condições (escassez de nutriente, 
excesso de nutrientes); 
- Aplicação na Indústria Alimentar. 
 
Factores ambientais com influência no crescimento bacteriano: 
 
 Actividade da Água (aW) 
 pH 
 Temperatura 
 Concentração de O2 
 Pressão hidrostática 
 Radiações 
 
 
Em função destes factores eu classifico as bactérias. 
25 
 
Actividade da Água e Solutos: 
 capacidade de resposta a variações na concentração osmótica do meio. 
 Baixo aW = pressão osmótica elevada, elevado aW = pressão osmótica baixa 
 Mecanismos de protecção: 
 Microrganismo em meio hipotónico – redução da concentração osmótica do 
protoplasma. Estratégias de defesa: 
a. Corpos de inclusão para armazenamento de solutos 
b. Canais mecânico-sensíveis que permite a saída de solutos 
 Microrganismo em meio hipertónico – aumento da concentração osmótica do 
protoplasma. Estratégias de defesa: 
a. Síntese e inclusão de aminoácidos ou níveis elevados de potássio 
 De acordo com a sua capacidade de adaptação a diferentes osmolaridades, temos: 
 Microrganismos Osmotolerantes – suportam grandes variações de osmolaridade. 
Podem viver nos dois tipos de habitat: hipertónico ou hipotónico. É o caso dos 
Fungos e do S. aureus. 
 Microrganismos Halófitos – não têm mecanismos de protecção para viver em 
concentrações salinas baixas. Requerem concentrações salinas altas. É o caso dos 
Vibrios parahaemolyticus, V. alginolyticus, Arcobacter halophilus(obrigatório). 
Dentro dos halófitos ou halófilos ou halofílicos, temos ainda: 
- Halotolerantes (0.5M de NaCl – concentração óptima). 
- Halófilos moderados (1.5M de NaCl) 
- Halófilos extremos (4M de NaCl) 
 
 
 
Em relação ao pH… 
 
pH – é uma medida da actividade dos iões de hidrogénio de uma solução, que se define como o valor 
negativo do logaritmo da concentração de iões de hidrogénio (expressa em moles). 
 
pH = 
 
 
 
 
26 
 
Efeito das variações de pH – inibem crescimento por: 
 Destruição da membrana citoplasmática; 
 Inibição enzimática; 
 Afectando mecanismos de transporte membranares 
 
Apesar disso há bactérias que conseguem viver em pH’s muito distintos: 
 Acidófilos extremos (Fontes de água termal, suco gástrico e sumo de limão) 
 Acidófilos (vinagre, tomate e sumo de laranja. São essencialmente fungos, mas também 
algumas bactérias); pH < 5.5 
 Neutrófilos (leite, saliva, água e sangue); 5.5 < pH < 8.5 
 Alcalófilos (sabão, amónia); 8.5 < pH < 11.5 
 Alcalófilos extremos (lixívia) 
 
Num meio pequeno, como o que é representado por uma Placa de Petri, é necessário adicionar um 
tampão (fosfatos, aminoácidos, péptidos) ao meio de cultura para manter o valor de pH. Esta 
necessidade deve-se ao facto dos produtos do catabolismo bacteriano tenderem a acidificar o meio. 
Assim, na ausência dum tampão, as bactérias acabam por inibir o próprio crescimento (dando lugar a 
bactérias acidófilas, melhor adaptadas aos meios ácidos. 
O catabolismo das proteínas tende a alcalinizar o meio, mas este é menos significativo. 
 
 
 
 
27 
 
Em relação à temperatura… 
 A temperatura interfere com fenómenos enzimáticos e metabolismo celular, que dependem 
dela para o bom funcionamento. Para cada organismo é possível definir: 
 Temperaturas óptima – em que o organismo apresenta taxa de multiplicação 
máxima. 
 Temperatura máxima – acima da qual o microrganismo morre (geralmente por 
desnaturação proteica). 
 Temperatura mínima – abaixo da qual o metabolismo do microrganismo cessa. 
 A temperatura é influenciada por outros factores, tais como: aW, pH, etc. 
 Conforme a tolerância, os m.o. podem ser: 
 Estenotérmicos – toleram um espectro estreito de temperaturas, isto é, não toleram 
grandes variações térmicas (Neisseria gonorreia). 
Dentro dos Estenotérmicos temos: 
- Psicrófilos – gostam de baixas temperaturas (-10 a 20°C). Levantam problemas para 
os animais de sangue frio. 
- Mesófilos – vivem a temperaturas entre os 15-35°C (temp.óptima = ± 37°C). 
Levantam problemas para os animais de sangue quente. São quase todas as 
bactérias patogénicas. 
- Termófilos – crescem a temperaturas acima dos 35°C. Não têm grande impacto na 
nossa área de acção. 
- Hipertermófilos – crescem a uma temperatura óptima de 80-113°C. Vivem nos 
fundos oceânicos perto das regiões vulcânicas (ex.: Pyrococcus abyssi). 
 Euritérmicos – toleram grandes variações de temperaturas, ou seja, sobrevivem a 
grandes intervalos de temperaturas (Enterococcus faecalis). 
 
 
 
 
As bactérias termófilas e hipertermófilas para poderem viver em habitats com temperaturas muito 
elevadas, têm que ter sistemas enzimáticos muito bem adaptados. Isto é importante, porque são por 
28 
 
isso utilizadas as suas enzimas que não desnaturam aos 95°C, como o caso das polimerases, para 
montar o PCR. 
 
Quanto à concentração em O2: 
 Aeróbios – necessitam dum meio com mais de 20% de oxigénio para sobreviver. Têm um 
metabolismo oxidativo, mais energético (ex: Legionella, Mycobacterium) 
 Anaeróbios facultativos – não utilizam o oxigénio, mas toleram-no. Têm um metabolismo 
fermentativo (ex: leveduras, Enterobactereacceae, Enterococcus faecalis) 
 Anaeróbios estritos – não utilizam o oxigénio e não toleram a sua presença (não se 
conseguem livrar dos radicais tóxicos), têm um metabolismo fermentativo (ex: Bacteroides, 
Clostridium, fusobacterium) 
 Microaerófilos – necessitam de uma tensão de oxigénio moderada de 2-10%, não 
sobrevivendo em meios com tensão de oxigénio superior a 20% (ex: Campylobacter e 
algumas Brucella) 
 ESO – extremamente sensíveis ao oxigénio 
 
 
Oxigénio e Crescimento Bacteriano (em meio de Tioglicolato): 
 
Meio de Tioglicolato – é um meio semi-sólido. Tem percentagem de agar, partículas de carne, 
substâncias redutoras (cisteína) que baixam o potencial redoz. Se as bactérias crescerem no fundo 
são anaeróbias, se crescerem à superfície são aeróbias. 
 
Crescimento de anaeróbios estritos: 
 Jarra de anaerobiose – cilindro de plástico transparente com tampa vedante. A utilização de 
uma jarra de anaerobiose permite colocar as Placas de Petri numa atmosfera sem O2. 
Existem 3 métodos para remover o O2: 2 dependentes de reagente (um com paladium) e um 
sistema de válvulas. 
Nas jarras de anaerobiose remove-se a maior parte do oxigénio. 
29 
 
Quando é adicionada água à embalagem química contendo o reagente (bicarbonato de sódio 
e boroidreto de sódio), produz-se CO2 e H2 que se conjugam com o O2, formando vapor de 
água que se condensa nas paredes dos frascos (reacção catalisada pelo Paladium na tampa). 
Tiras com ponta azul  o azul de metileno é o indicador de anaerobiose. Se está em 
atmosfera anaeróbia fica branco. 
 Glove box – toda a atmosfera é substituída por gases sem O2, sendo por isso utilizado 
material descartável, tornando-se um método dispendioso. 
 
Toxicidade do O2 – os Anaeróbios estritos não têm enzimas protectoras da oxidação do O2 (Catalase 
e Superóxido dismutase – SOD). 
 
Quanto à pressão atmosférica: 
 Barotolerantes – sobrevivem a elevadas pressões, mas não as exigem. 
 Barofílicos – crescem melhor a elevadas pressões. Ex: Bactérias do fundo do mar (1000 a 
10000m). 
 Termobarofilos – crescem a altas temperaturas e a altas pressões. Importantes na 
reciclagem de nutrientes no fundo do mar. Essas bactérias são barófilas. 
 
Radiações: 
 A luz solar é a principal fonte de radiação no planeta Terra. Compreende a luz visível, 
radiação ultravioleta, raios infravermelhos e ondas de rádio. 
 Para a maioria dos m.o., salvo algumas excepções, a luz visível é fundamental. 
 Acção anti-microbiana da radiação: 
 Raios X e Gama – matam todos os microrganismos (o comprimento de onda curto e 
a elevada energia têm um efeito esterilizante). 
 Radiação ultravioleta – mata a maioria das bactérias, mas tem o inconveniente de 
ser muito pouco penetrante. São radiações não ionizantes. 
 Luz visível – é imprescindível para os microrganismos fotossintéticos, dispensável 
para outros microrganismos, tóxica para muitos (em geral, bactérias e fungos 
crescem muito melhor na ausência de luz). 
 
 
F. Nutrição Microbiana (Capítulo 5 do Prescott) 
 
As bactérias não ingerem alimentos, elas absorvem princípios nutritivos que são libertados por acção 
de enzimas que as bactérias sintetizam e lançam para o exterior, onde vão degradar os alimentos. Os 
nutrientes são substâncias usadas no metabolismo, biossíntese ou produção de energia, essenciais 
ao crescimento. 
A água é o solvente universal, sendo vital para a sobrevivência dos microrganismos. 
 
A composição da alimentação bacteriana inclui: 
 Macroelementos (presentes em quantidades da ordem das g/L): C, O2, H, N, S, 
 Microelementos (vestigiais; presentes em quantidades de apenas μg/L): Mn, Zn, Co, Ni, Cu 
 Catiões (existentes na ordem dos mg/L): K, Ca, Mg, Fe 
30 
 
 Requesitos Especiais de alguns microorganismos (Si – diatomáceas; Na – bactérias 
halófiticas). 
 
Deste modo, os alimentos das bactérias são constituídos, basicamente, por carbohidratos, lípidos, 
proteínase ácidos nucleicos. 
 
Os microrganismos são classificados quanto às fontes de: 
 Carbono: presente em todas as moléculas orgânicas, associadas ao O2 e ao H
+ 
 Autotróficos – usam o dióxido de carbono como fonte de carbono, com grande 
dispêndio de energia 
 Heterotróficos – usam moléculas orgânicas como fonte de Carbono (existe sempre 
um microorganismo capaz de degradar uma determinada molécula orgânica). 
 Energia: 
 Fototróficos – usam a luz como fonte de energia – fonte de fotões 
 Quimiotróficos – obtem energia pela oxidação de compostos orgânicos ou 
inorgânicos. 
 Hidrogénio e Electrões: 
 Litotróficos – “comedores de pedra”, usam moléculas inorgânicas reduzidas como 
fonte de hidrogénio e energia. 
 Organotróficos – usam moléculas orgânicas como fonte de hidrogénio e energia. 
 
Fazendo a combinação de todas as fontes, obtém-se vários tipos diferentes de nutrição nos 
microrganismos. Os 4 tipos nutritivos são: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os microrganismos podem ainda ser qualificados como: 
 Prototróficos – microrganismos com o mesmo tipo de requesitos nutritivos da sua espécie. 
NORMAL 
 Auxotróficos – microrganismos mutantes que perdem a capacidade de sintetizar 
determinado composto requerendo que este seja incorporado como suplemento no meio de 
cultura. SUPL. AUXIL 
 Mixotróficos – microrganismos com formas mistas ou intermédias e que possuem 
variabilidade adaptativa. (ex.: Rhodospirilum – é Fotoheterotrófico na presença de O2 e 
Quimioheterotrófico na ausência de O2) 
 
 
Fonte orgânica de 
carbono 
31 
 
Azoto (N): 
 É extremamente importante uma vez que dele depende a síntese de: aminoácidos, purinas, 
pirimidinas, alguns carbohidratos e lípidos. 
 As suas principais fontes são: 
 a degradação dos a.a. ou da amónia, por redução de nitratos através da glutamato 
desidrogenase. 
 fixação de N atmosférico (para a qual é necessária a nitrogenase); esta fonte é usada 
pelas cianobactérias e pelas bactérias do género Rhizobium. 
 
Fósforo (P): 
 É de grande importância dado que está presente em: ácidos nucleicos, fosfolípidos, ATP, 
proteínas (sobretudo cofactores enzimáticos). 
 A fonte deste elemento são os fosfatos inorgânicos, que são transformados através da acção 
das fosfatases. 
 
Enxofre (S): 
 É de grande importância dado que é necessário na síntese de: a.a. (cisteína, metionina), 
alguns carbohidratos e vitaminas (biotina, tiamina). 
 A fonte do enxofre são os sulfatos, reduzidos por enzimas específicas, mas em condições 
particulares o enxofre pode ser obtido a partir da cisteína. 
 
Cálcio (Ca): 
 Resistência térmica dos endósporos. 
 
Potássio (K): 
 Actividade enzimática 
 
Magnésio (Mg): 
 Estabilizador membranário. 
 
Factores de crescimento – São compostos orgânicos essenciais (que o microrganismo não consegue 
sintetizar) e que têm de ser fornecidos como suplementos. Os factores de crescimento variam com o 
microrganismo considerado, podendo ser: aminoácidos; purinas/pirimidinas; vitaminas (cofactores 
enzimáticos). 
 
Podem estabelecer-se dois tipos de relações entre microrganismos diferentes: 
 Competição por determinado nutriente. Nesta situação sobrevivem aqueles que possuírem 
um melhor equipamento enzimático, isto é, os melhores adaptados a determinado 
substrato. 
 Inter-ajuda, na qual o produto de excreção dum microrganismo é usado como nutriente para 
outro microrganismo (relação simbiótica). Essencial na produção do queijo suiço e vinagre. 
 Queijo Suiço: Streptococcus thermophilus + Lactobacillus bulgaricus – fermentam a 
lactose formando ácido láctico. 
32 
 
 Vinagre: leveduras fermentam as uvas formando o etanol, o Acetobacter e o Glucobacter 
oxidam o etanol e formam vinagre. 
 
Nota: O, C, S, P, N e H não são factores de crescimento, uma vez que são extremamente essenciais a 
todas as bactérias. Apesar do soro sanguíneo ser um factor de enriquecimento para a maioria das 
bactérias, para os Mycoplasmas é factor de crescimento, uma vez que incorpora o colesterol na sua 
membrana. 
 
Entrada de nutrientes na célula bacteriana: 
As características que condicionam a entrada de nutrientes são: 
 Permeabilidade selectiva da membrana celular (evita a entrada de substâncias tóxicas e 
promove a entrada de nutrientes, mesmo contra o gradiente de concentração). 
 Contra o gradiente de densidade 
 
Mecanismos de transporte/entrada: 
 Difusão passiva – para moléculas pequenas e apolares que estejam mais concentradas no 
exterior. A absorção diminui à medida que as concentrações dentro e fora da membrana se 
equilibram. Não permite o armazenamento de substâncias e o transporte mantém-se porque 
os nutrientes vão sendo metabolizados à medida que são absorvidos, o que mantém o 
gradiente de concentração. É usada para a água, O2, CO2 (pequenas moléculas). 
 Difusão facilitada – tem as características acima referidas para a difusão, mas diz respeito a 
moléculas de grandes dimensões transportadas através da membrana por proteínas 
transportadoras específicas designadas permeases. Quando o nutriente se liga à permease, 
esta altera a sua conformação e perde afinidade para o nutriente e liberta-o no interior da 
membrana citoplasmática. É usada para o glicerol, glucose, etc. 
 Transporte Activo – é mais comum na célula eucariota. Depende dum transportador de ATP, 
porque se processa contra um gradiente de concentração. Este tipo de transporte permite o 
armazenamento de nutrientes no interior da bactéria. As substâncias submetidas a esta 
forma de absorção podem ser absorvidas por simporte ou antiporte. 
 Simporte – Protão (Na+) + “Substância”  Ambos atravessam a membrana no 
mesmo sentido. 
 Antiporte – Protão (Na+) + Protão (K+)  Um entra e o outro sai, em sentidos 
opostos. 
ATP – Binding Cassette Transporters (ABC Trasnporters) – localizados na membrana. As gram 
negativas possuem outros sistemas de transporte localizados no invólucro externo da parede 
celular (proteínas receptoras; Ompf (outer membrane protein F)). 
 Translocação de grupo – neste processo, a substância é transportada activamente e sofre 
uma alteração química durante o processo de interiorização enquanto percorre a permease 
(é o caso da glicose, que passa a glicose-6-fosfato ou do sistema PTS (Sistema 
Fosfotransferase – alto gasto de energia) das bactérias anaeróbias. 
 Absorção de ferro – o ferro do meio é captado por moléculas sideróforas (quelantes do 
ferro: retiram o ferro às substâncias no exterior, às quais ele está intimamente ligado) que 
são excretadas pela bactéria. A molécula ligada ao ião de ferro apresenta-se a 
transportadores membranares específicos, que transportam todo o conjunto activamente 
para o interior. 
33 
 
Sideróforos: compostos com baixo peso molecular e com elevada afinidade para ião de ferro. 
Retiram o ferro ligado à proteína do hospedeiro, apresentam-no sob a forma de complexo 
sideróforo-férrico aos respectivos ligandos da membrana externa. 
 
Meios de cultura: 
 Meios complexos (ex: peptanos, extracto de carne ou extracto de levedura) – substâncias de 
composição muito complexa e mal definida que as bactérias degradam para obter todos os 
nutrientes e das quais desconhecemos a composição. 
 Meios quimicamente definidos – substâncias em que todos os constituintes são conhecidos 
ao pormenor. Apenas são usados para investigação (ex: para determinar factores de 
crescimento para determinadas bactérias). 
 Meios líquidos – são os caldos constituídos por água e nutrientes dissolvidos, não permitem 
fazer o isolamento bacteriano. 
 Meios sólidos – são constituídospor caldos em agar. Estes meios são líquidos a 100°C, 
passando a sólidos quando a temperatura desce abaixo dos 43-45°C. Estes meios só voltam a 
liquefazer-se quando a temperatura volta a subir acima dos 100°C. 
A vantagem dos meios sólidos é o facto de permitirem o isolamento bacteriano de modo a 
formarem-se colónias separadas, uma vez que a rede formada pelo agar reduz muito a 
mobilidade das bactérias. 
 Meios diferenciais – permitem reconhecer macroscopicamente algumas bactérias pelo tipo 
de crescimento (ex.:agar-sangue para o S.pyrogenes β-hemolítico; MacConkey para a E. coli, 
que forma colónias rosa choque). De um modo geral, são meios sólidos. Permitem distinguir 
bactérias tendo em conta os diferentes aspectos culturais, tendo em conta os diferentes 
nutrientes degradados. 
 Meios selectivos – permitem fazer a selecção de uma bactéria, adicionando ao meio sólido 
factores de enriquecimento (para a bactéria desejada) e factores de inibição de outras 
bactérias. Ex.: Meio MacConkey tem bilis-verde brilhante, selectivo para coliformes (E. coli e 
associados). 
 Meios de Enriquecimento – possuem um nutriente especial para determinada bactéria (ex.: 
meio fenol). Estes meios destacam as bactérias que têm vantagem enzimática sobre as 
restantes no que diz respeito às condições fornecidas pelo meio. Os meios de 
enriquecimento distinguem-se dos selectivos porque não possuem inibidor. Ex: Meio de 
fenol  Bacterias do solo; Meio de celulose  Bactérias celulolíticas. 
 Meios para titulação microbiológica – incorporam um fármaco para avaliar, 
quantitativamente, a capacidade inibidora ou estimuladora do mesmo. Podem, por exemplo, 
ser usados antibióticos para determinar a concentração mínima inibitória (CMI), usando 
concentrações crescentes do fármaco. 
 Meios para cultura de células (eucariotas) – são usadas para cultivo de microrganismos 
intracelulares obrigatórios “in vitro” (ex: vírus – riquétsias, clamídeas). 
 
Técnicas de cultivo: 
 Clone – conjunto de organismos com origem numa só célula. 
 Colónia – é o crescimento bacteriano que conseguimos visualizar macroscopicamente, a 
partir de um número mínimo de células (pode ser clone ou não, mas é sempre formada por 
um só tipo de microrganismos. Porém, podem não ser geneticamente iguais) – cultura pura 
34 
 
 Procedimento: 
 Propagação do microrganismo a partir de uma amostra biológica 
 Isolamento de colónias em meio sólido (pode ser feito em Placas de Petri, com 
recurso a meio selectivo, ou ao choque térmico ao qual só as bactérias esporuladas 
sobrevivem) 
 Identificação 
 
Existem diferentes tipos de colónias, que se distinguem pelas suas características de forma, elevação 
e margem. As colónias são características do microrganismo, o que permite a identificação 
macroscópica dos organismos. As condições do meio de cultura também condicionam a forma da 
colónia. 
 
 
 
G. Ecologia Microbiana (Capítulo 30 do Prescott) 
 
Interações Microbianas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relações Ecológicas 
Simbiose = vida em comum, 
que pode ser prejudicial, 
benéfica, positiva para um e 
indiferente para outro. 
 
Endosimbiose (se o 
organismo está 
interiorizado no outro) 
Ectossimbiose (ex.: 2 
bactérias que vivem no 
mesmo espaço) 
35 
 
Tipos de Simbiontes: 
 A B Exemplos 
Amensalismo + - 
Produz antibióticos 
tóxicos para o outro. 
Comensalismo + 
0 
(não ganha nem 
perde) 
Anaeróbios estritos que 
convivem com anaeróbios 
facultativos. Nesta 
situação o Anaeróbio 
estrito precisa mesmo 
que o Anaer. Facultativo 
utilize o O2 
Mutualismo + + 
Flora do rúmen 
(obrigatório para ambos 
sobreviverem) 
(Proto)cooperação + + 
Cellulomonas/Azotobacter 
(ganham ambos mas não 
é obrigatório) 
Parasitismo + - Bactérias patogénicas 
Predação 
(um m.o. alimenta-se 
do outro) 
+ - 
Protozoários que predam 
bactérias (perseguição e 
assimilação de outro) 
Competição + - 
Para 
substratos/nutrientes. 
Num meio limitado há 
bactérias que competem 
entre si 
 
A fronteira entre comensalismo e mutualismo, apesar de evidente na teoria, é ténue e algo difícil de 
estabelecer na prática. 
 Exemplos de Comensalismo: 
 Leveduras (anaer. Facultativo)  usa o O2  Clostridium (Anaer. Estrito) 
 Leveduras  produzem ETOH (álcool)  Acetobacter 
 Exemplos de Mutualismo: 
 Líquenes (Alga + fungo). A alga faz a fotossíntese e produz O2 essencial para os 
fungos que são aeróbios estritos. Para além de O2, as algas fornecem também 
nutrientes aos fungos. Os fungos dão protecção, substrato e permitem absorção de 
O2. 
 Térmitas da madeira que têm no seu intestino um flagelado intestinal que degrada a 
celulose e lenhina ingeridas pela térmita. 
 Ruminantes (ingestão de plantas + ruminação + saliva)  Pectina, Hemicelulose, 
Celulose e amido  No rúmen existem um flora ruminal abundante (1012 
microflora/ml)  Fermentação dos HC complexos pelas bactérias Da fermentação 
ocorre produção de Ác. Acético, Ác. Propiónico, Ác. Butírico (que são importantes 
fornecedores de energia para as bactérias)  Energia  Proteínas microbianas para 
as células dos ruminantes. 
36 
 
 Mamíferos  Bactérias intestinais que produzem vitaminas essenciais para os 
animais como vit. K (produzida pela E. coli) e vitaminas do complexo B. Os mamíferos 
dão nutrientes e as bactérias dão vitaminas. 
 
Placa microbiana dentária – uma associação de fungos, bacilos e cocos. 
 
Importância da microflora num organismo superior: 
 Produção de vitaminas (incapazes de ser produzidas pelos animais) e nutrientes; 
 Estimulação do sistema imunitário; 
 Resistência à colonização por bactérias patogénicas (a microflora não deixa espaço para 
fixação de bactérias patogénicas; além disso, competem com os outros microrganismos por 
nutrientes e reduzem bactérias, impedindo a colonização). 
 
Animais totalmente desprovidos de microflora designam-se animais germ free ou axénicos.O útero 
de um mamífero é um ambiente normalmente estéril, não tem microflora; assim, um animal no 
estado intra-uterino não possui microrganismos. Para produzir um animal germ free é necessário que 
nasça por cesariana, em condições de assepsia extrema, uma vez que a colonização microbiana se 
inicia ao nascimento. Tem de receber alimentos esterilizados e suplementados com todos os 
nutrientes que seriam produzidos pela microflora de um animal normal. Em condições normais, a 
colonização faz-se a partir do meio e da mãe e, um a dois dias depois do nascimento, a microflora 
atinge um estado de equilíbrio. 
 
Quando conhecemos exactamente a microflora de um animal, ele diz-se gnotobiótico. Animais 
gnotobióticos são produzidos a partir de animais germ free que são inoculados com uma estirpe pura 
de um microrganismo. São utilizados para estudar relações mutuais uma por uma (geralmente não é 
inoculada uma única estirpe, mas um conjunto delas, de modo a evitar um desequilíbrio e que o 
microrganismo se torne patogénico). 
 
Nota: um animal germ free é gnotobiótico, mas um animal gnotobiótico não é necessariamente germ 
free, uma vez que já pode ter sido inoculado com microrganismos. 
 
Animais SPF (Specific Pathogen Free) – são animais dos quais não conhecemos a microflora, mas que 
não possuem qualquer agente patogénico conhecido para a espécie a que pertence. O animal tem 
que ser mantido numa colónia de SPF ou num ambiente totalmente estéril, ou deixará de ser SPF. 
Assim, apesar de não sabermos quais os microrganismos que possuem, sabemos quais aqueles que 
não possuem, através de testesfeitos. 
 
Animais germ free, gnotobióticos e SPF são mantidos em câmaras isoladoras ou para não serem 
contaminados e/ou para que o agente em estudo seja mantido no interior. 
 
Animal convencional: Animal com o qual não temos preocupações em relação ao seu standart 
biológico. Digamos que e o animal “normal”. 
 
 
 
37 
 
Em relação aos indivíduos normais, os animais germ free têm particularidades a nível: 
 Anatómico: 
 Menor desenvolvimento linfoide (porque não houve produção de anticorpos); 
 Parede intestinal mais fina (porque não existem bactérias e é necessária uma maior 
capacidade de absorção); 
 Cecum hipertrofiado 
 Fisiológico: 
 Menor titulo de anticorpos; 
 Necessidade de uma alimentação especial; 
 Enorme susceptibilidade a todas as doenças (fora do ambiente esterilizado, morrem 
porque não têm tempo suficiente para haver uma adaptação equilibrada). 
 
Importância de conhecer a microflora normal: 
 Conhecer potenciais organismos patogénicos (notar que, no mesmo animal, um 
microrganismo pode ser comensal numa regiºao e ser patogénico noutro local) 
 Interpretação clínica de análises (saber os microrganismos esperados em condições normais) 
 Conhecer a razão de ser da colonização por agentes patogénicos e quais as consequências 
 Papel estimulador do sistema imunológico 
 
Em situações de disbiose (desequilíbrio da microflora), há o risco de uma bactéria, normalmente 
comensal, tornar-se patogénica. 
 
Existem microrganismos: na pele e mucosas; nas cavidades oral e nasal; em todo o tracto digestivo; 
no tracto genital feminino (até ao útero, exclusive), bexiga e uretra. 
 
Não existem microrganismos: em circulação; no tracto respiratório abaixo da traqueia; no músculo e 
em todos os outros órgãos (fígado, baço, etc.) 
 
Resistência à colonização – qualquer processo que interfira com a colonização da pele, tracto 
intestinal, etc., por microrganismos exógenos. 
 Factores: Antagonismo bacteriano e Exclusão competitiva 
 Associado a: 
- Produção de Bacteriocinas 
- Depleção de nutrientes essenciais 
- Competição por receptores 
- Indução e estimulação da imunidade 
 Os animais gnotobióticos são muitas vezes inoculados com uma flora resistente à 
colonização (CRF), que existe num “cocktail” de aproximadamente 15 agentes microbianos 
conhecidos, que impedem a colonização de microrganismos que não estes, através da 
competição por nutrientes e receptores, produção de bacteriocinas e indução/estimulação 
da imunidade. 
Experiência: Inocula-se um animal com bactérias e dias após, monitoriza-se a presença de 
bactérias nas fezes do animal. Nos primeiros dias aparecem algumas e depois começam a 
decrescer ao longo dos dias até deixarem de aparecer. Neste caso não houve colonização por 
presença da microflora. Noutra altura dá-se uma radiação aos ratinhos para que fiquem 
38 
 
descontaminados e isentos de microflora. A excreção dos microorganismos aumenta nas 
fezes durantes dos primeiros dias e depois atinge um platô. Isto indica que há multiplicação e 
fixação dos microorganismos ao nível do TGI. 
 
Barreira clássica SPF: 
 Esterilização dos equipamentos e materiais 
 Esterilização: comida, água, cama, etc. 
 Cuidado especial com pessoal: banho, roupa especial, luvas, máscara… 
 Pressão positiva (para não haver tendência para entrar ar) 
 
Barreira clássica reversa (biosafety): 
 Proteger homem e ambiente de potenciais contaminantes com microrganismos; 
 Esterilização do equipamento e material antes de sair; 
 Cuidado especial das pessoas: duche, roupa especial, máscara 
 Pressão negativa (de modo a entrar ar e não sair, mas especialmente a não saír) 
 Autoclavar tudo o que sai 
 Se o agente for muito perigoso  isolador 
 
Barreira clássica SPF modificada (Barreias Individualmente Ventiladas IVC): 
 Sistemas de barreira individual – individual ventilated cages (ar filtrado) 
 Câmara de fluxo laminar 
 
Crescimento microbiano em Biofilmes: 
 Biofilme – Comunidade estruturada de células (constituída por 1 ou mais espécies 
microbianas), aderentes a uma superfície inerte (abiótica) ou viva (ex. tecido vivo), 
embebidas numa matriz de polissacárido de origem microbiana. 
 Vantagens dos Biofilmes: 
 Protecção relativamente a condições agressoras (irradiação, calor, desidratação, 
desinfectantes, antibióticos, etc.) ou a fagocitose por células do sistema imunitário 
dos organismos infectados. 
 Maior disponibilidade de nutrientes 
 Estabelecimento de relações que podem ser benéficas, como por exemplo 
comunicação entre células envolvendo moléculas sensoras (ex.: “quorum-sensing”) 
ou troca de material genético (ex: plasmídeos). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
39 
 
H. Genética Bacteriana – princípios gerais (capítulo 11, 13, 14 Prescott) 
 
 O conteúdo genético designamos por genoma celular (DNA presente numa célula). 
 O DNA tem um conjunto de genes que codificam proteínas 
 Gene – são segmentos de DNA (excepto em alguns vírus, que são constituídos por RNA) que 
codificam os produtos funcionais (as proteínas). 
 Sequência de um gene – um gene apresenta 3 regiões: região promotora (onde se encontra 
o promotor – local onde a RNA polimerase se liga para iniciar a transcrição, as zonas 
consenso reconhecidas pela polimerase – nos procariotas só existe uma RNA polimerase e 2 
zonas consenso de 6 nucleótidos cada uma), parte estrutural (zona transcrita. Encontra-se 
apenas numa das cadeias e a sua zona complementar, não codificante, denomina-se zona 
nonsense) e zona de terminação (onde termina a transcrição). 
 Sentido da informação genética: 
 
Eucariotas Procariotas 
 
 
 
 
Notas: 
 Há um controlo muito mais fino nos eucariotas. 
 mRNA monocistrónico, significa que apenas contém informação para a síntese de uma proteína. 
 mRNA policistrónico, significa que pode albergar informação para a síntese de várias proteínas. 
 
Replicação do cromossoma bacteriano: 
 Maioritariamente os cromossomas bacterianos são circulares. É identificado um ponto de 
origem e a partir daí começa a replicar-se. 
 
A replicação é bidireccional. Duas forquilhas de replicação movem-se à volta do DNA e formam estruturas intermédias 
com a forma da letra grega theta (θ). A cadeia-filha é a cadeia representada a roxo. 
Transcrição 
Processamento do 
mRNA no núcleo 
mRNA monocistrónico 
(citoplasma) 
Tradução 
Transcrição (mRNA 
policistrónico) 
Tradução 
40 
 
A cadeia codificante do RNA é 5’  3’ 
 
Sequência da produção de proteínas: 
 
 
Geração da Diversidade: 
a) Mutações 
1. Espontâneas – Erros na replicação; Lesões no DNA; Inserções por elementos de 
inserção ou transposões (frequentes na E. Coli). 
Reparação enzimática possível – actividade de proof Reading. 
2. Induzidas – por agentes mutagénicos: 
 Químicos (ácido nítrico, substâncias alquilantes, etc) 
 Análogos de bases (AZT) 
 Agentes intercalantes: induzem distorção de DNA 
 Físicos (radiações UV e X) – danificam as bases azotadas, induzindo erros de 
replicação. 
b) Transposões – genes “móveis”, “genes saltadores” (jumping genes) – são elementos móveis 
genéticos que quando estão num local induzem uma modificação e quando estão noutro 
local induzem outra. 
Como a taxa de multiplicação celular é muito mais elevada em bactérias, estas são mais fáceis de 
estudar. 
 
Mutações – Consequências: 
 Se ocorrer em genes codificantes: 
 Mutações silenciosas (devido à existência de um código genético degenerado) 
 Mutações Missense (modificação do aminoácido) 
 Mutações Nonsense (formação de codões STOP)