ESTRUTURA BACTERIANA

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Microbiologia 
Área da ciência que dedica-se ao estudo de 
organismos que somente podem ser 
visualizados ao microscópio 
Ex. Procarióticos (bactérias, archaeas), 
Eucarióticos (algas, protozoários, fungos) 
e também seres acelulares (Vírus) 
 Definição (clássica) 
Por que estudar Microbiologia? 
Microbiota normal (1014 microrganismos) 
(90% do número de células do organismo humano) 
 (500 a 1000 espécies) 
Estamos em contato íntimo com os micro-
organismos; 
 
Relacionados a saúde e ao ambiente; 
 
Desempenham importante papel na produção de 
alimentos e medicamentos; 
 
Fornecem modelos úteis para muitos processos 
vitais que todos os organismos realizam 
(Biologia Celular) 
Por que estudar Microbiologia? 
Micro-organismos e Humanos 
 Pouquíssimos micro-
organismos são sempre 
patogênicos 
 Alguns micro-organismos são 
potencialmente patogênicos 
 Maioria dos micro-organismos 
são não patogênicos 
Infecções assintomáticas 
Doenças clássicas 
clinicamente 
Doenças menos severas 
Conceito iceberg das doenças infecciosas 
Agricultura Alimentos 
Doenças Energia/Ambiente 
Biotecnologia 
Microbiologia x Saúde Pública 
Zoonoses 
1. Ambientes gelados (Psicrófilos) Ex. Polaromonas vacuolata (-4ºC) 
2. Fontes termais (mar e superficie) (Termófilos e Hipertermófilos) Ex. Methanopyrus 
kandleri, Pirolobus fumarri (105-113ºC), Thermus aquaticus (70ºC) 
3. Fontes sulfúricas (Acidófilos) Ex. Sulfolobus acidocaldarus 
4. Lagos salgados (Halófilos) Ex. Haloferax volcanii, Halobacterium salinarum 
5. Lagos alcalinos (Alcalinófilos) Ex. Natronobacterium gregoryi 
Ambientes 
extremos 
 Microbiologia Básica 
Morfologia, Fisiologia, Genética, Taxonomia, 
Ecologia, etc) 
 Microbiologia Aplicada 
Ciência dinâmica com ramificações em todos 
os aspectos da vida humana 
Ex. Microbiologia Veterinária, Zootécnica, 
Médica, Agrícola, Alimentos, Industrial, etc) 
Nomes da Microbiologia 
 Girolano Fracastoro (1483 – 1553) 
 Hans & Zacharias Jensen 
(1595) 
 Robert Hooke (1635 – 1703) 
Nomes da Microbiologia 
 A. van Leeuwenhoek 
 
 “Animálculas” 
(1632-1723) 
Nomes da Microbiologia 
 Louis Pasteur (1822-1895) 
 Inexistência de geração 
espontânea 
 Teoria microbiana das doenças 
 Fermentação e decomposição 
(ação de microrganismos) 
 Pasteurização 
 Vacina anti-rábica, carbúnculo 
 hemático 
Nomes da Microbiologia 
 Estudo do antraz - Postulados 
de Koch 
 Técnicas para obtenção de 
culturas puras 
 Técnicas de coloração 
 Estudos com Mycobacterium 
tuberculosis (Bacilo de Koch) 
 Descrição de Vibrio cholerae 
 1905 - Prêmio Nobel de Medicina 
 Robert Koch (1843-1910) 
Nomes na Microbiologia 
Semelhanças entre Archaea e Eucariotos 
Eubactérias Archaea Eucariotos 
Núcleo Não Não Sim (envolvido por membrana) 
Nucleossomos / histonas Não SIm SIm 
Operons / RNAm policistrônicos SIm SIm Não 
Introns Não Não SIm 
proteína de ligação à TATA box Não SIm SIm 
Organelas Não Não 
SIm: mitocôndrias, lisossomos, 
retículo endoplasmático, etc. 
Cromossomos Um, circular Um, circular Mais que um 
RNA polimerase Uma: simples Mais que uma: complexas Mais que uma: complexas 
Aminoácido de iniciação 
protéica 
N-formil metionina Metionina Metionina 
Sensibilidade da síntese de 
proteína à toxina diftérica 
Insensível Sensível Sensível 
Peptidoglicano Sim Não Não 
Síntese de proteína 
 fatores de iniciação 
 proteínas ribossômicas 
 fatores de alongamento 
os dos Archaea são mais semelhantes àqueles dos eucariotos do que aos de eubactérias 
Morfologia Bacteriana 
Tamanho 
Forma 
Agrupamento 
Morfologia colonial 
redonda irregular filamentosa rizóide enrolada 
BORDA 
FORMA 
filamentosa lisa 
ELEVAÇÃO 
Ondulada lobada 
plana convexa elevada umbonada 
Tamanho (0,2 – 4,0 μm) 
Semelhante ao 
tamanho de uma 
mitocôndria ou 
plasto 
Teoria simbiôntica 
(Origem dos eucariotos) 
Thiomargarita namibiensis (Pérola de enxofre) 
Schulz, H. N. et al. (1999). Science, 284:493-495 - 
Fig. 1. Thiomargarita namibiensis. 
(A) The white arrow points to a single 
cell of Thiomargarita, 0.5 mm wide, 
which shines white because of 
internal sulfur inclusions. Above 
there is an empty part of the sheath, 
where the two neighboring cells 
have died. The cell was 
photographed next to a fruit ßy 
(Drosophila viriles) of 3 mm length to 
give a sense of its size. (B) A typical 
chain of Thiomargarita as it appears 
under light microscopy. (C) At the 
left end of the chain there are two 
empty mucus sheaths, while in the 
middle a Thiomargarita cell is 
dividing. (D) Confocal laser scanning 
micrograph showing cytoplasm 
stained green with ßuorescein 
isothiocyanate and the scattered 
light of sulfur globules (white). Most 
of the cells appear hollow because of 
the large central vacuole. (E) 
Transmission electron micrograph 
of the cell wall [enlarged area in (D)] 
showing the thin layer of cytoplasm 
(C), the vacuole ( V), and the sheath 
(S). 
Cocos 
Micrococcus (M. luteus, 
M. glutamicum) 
Neisseria (N. meningitidis, 
N. gonorrhoeae) 
Streptococcus ( S. pyogenes, 
S. equi, S. agalactiae, 
S. pneumoniae, S. bovis, etc). 
Staphylococcus (S. aureus, 
S. hyicus, S. epidermidis, etc) 
Enterococcus, Lactococcus, 
Sarcina, Gaffkia, 
Bacilos ou Bastonetes 
Enterobacteriaceae 
(Escherichia coli, Salmonella, 
Enterobacter, Klebsiella 
pneumoniae, etc) 
Bacillus (B. anthracis, B. cereus, 
B. thuringiensis, B. licheniformis, 
B. polymyxa, etc) 
Clostridium (C. botulinum, 
C. tetani, C. chauvoei, 
C. perfringens, etc) 
Corynebacterium (C. diphteriae, 
C. pyogenes, C. renale, etc) 
Lactobacillus 
Bacilos ou Bastonetes 
paliçada 
“Cocobacilos” 
Brucella (B. abortus, B. melitensis, 
B. suis, B. canis, B. neotomae, B. maris) 
Campylobacter (C. fetus, 
C. jejuni, C. coli, etc) 
Vibrio (V. cholerae, 
V. parahaemolyticus, etc) 
Vibrios 
Espirilos e 
Espiroquetas 
Spirillum sp, Treponema pallidum, 
T. bryanti, Borrelia recurrentis 
(Doença de Lyme), Leptospira. 
Variações na Forma 
Formas de Involução 
Pleomorfismo 
Pleomorfismo (Bacteroides fragilis) 
Coloração de Gram 
(Hans Christian Gram - 1884) 
Divide bactérias em dois grupos 
Gram Positivas 
Gram Negativas 
Destaca aspectos tintoriais e morfológicos 
Importância Prática  ???? 
Coloração de Gram 
Gram negativo Gram positivo 
COLORAÇÃO DE GRAM 
Fixar esfregaço 
Corar com cristal violeta 
Descorar com álcool 
Lugol 
Corar com fuccsina 
Corar com Fucsina 
(corante contraste) 
Algumas características comparativas das bactérias Gram positivas e Gram negativas 
Gram Positiva Gram Negativa 
(Staphylococcus aureus) 
Gram Positiva 
(Streptococcus pyogenes) (Streptococcus pneumoniae) 
Gram Positiva 
Ary Fernandes Junior 
(Bacillus anthracis) (Clostridium tetani) 
Gram Positiva 
(Corynebacterium diphtheriae) 
Gram Positiva 
(Escherichia coli) 
Gram Negativa 
(Neisseria gonorrhoeae) (Moraxella sp) 
Gram Negativa 
Coloração de Ziehl-Neelsen 
Mycobacterium, Nocardia 
(Bacilos Álcool Ácido Resistentes = BAAR) 
(Mycobacterium tuberculosis) Nocardia sp 
(Mycobacterium bovis (BCG) 
Coloração de Ziehl-Neelsen 
Mycobacterium avium subsp. 
intracellulare 
Amostras Clínicas Exame Direto para pesquisa de BAAR (BK) 
(Ziehl-Neelsen ou Kinyoun)  Limite de detecção -104 bacilo/mL material 
Kinyoun 
(2 a 3 amostras) 
Frasco estéril boca larga 
Coloração de Ziehl-Neelsen 
Estrutura da célula bacteriana 
Relativamente mais simples que de células eucariotas 
Eucariotos Procariotos 
Célula Bacteriana Genérica 
Essenciais 
Não Essenciais 
Externas 
Internas 
Divisão entre as Estruturas 
Estruturas Externas 
O que são? 
3 -12 μm 
12 - 30 nm 
Pseudomonas putida 
Flagelo 
Composição Química 
 
Protéica 
Antígeno H 
Função Motilidade 
(Flagelina – 20 a 40 kD) 
Gancho 
Filamento = 
Haste 
Corpo Basal 
Parede Bacteriana 
 Membrana externa Peptidoglicano 
Membrana 
Plasmática 
Anéis L P S M 
Genes - hag, mot, fla 
Gram 
positiva 
Gram 
negativa 
Partes e funcionamento do flagelo 
Partes e funcionamento do flagelo 
Movimento 
Disposição 
Monotríqua ( Pseudomonas aeruginosa) 
Lofotríqua (Helicobacter pylori) 
Anfitríqua (Spirillum sp) 
Peritríqua (Salmonella) 
Filamentos 
axiais 
Visualização Direta ou 
Indireta 
cultivo em meio 
semi-sólido 
Fímbria e Pili 
O que são e funções 
Fimbria 
Fimbrias Adesinas 
Especificidade para algumas células hospedeiras 
E.coli  K88-Leitões, K99-Bezerros, CFAI e 
CFAII-Humanos) 
Antígenos de 
Colonização 
Mecanismos de adesão bacteriana a superfícies de células hospedeiras. (a) Pili ou fímbrias. Eles são constituídos por 
uma subunidade de repetição estrutural e uma proteína na sua ponta que medeia o reconhecimento de um motivo de 
glicano específico da célula hospedeira. (b) adesinas afimbrial são proteína integrais de parede de células bacterianas 
ou glicoproteínas que envolvem diretamente hospedeiro receptor de células para promover a colonização. 
Fímbrias (E.coli em 
intestino de rato) 
Fímbrias em bactérias 
celulolíticas do rúmen 
Prébiótico = 
O que é? Klebsiella, Enterobacter, Streptococcus, Leuconostoc, etc 
Método de 
Hiss 
Cápsula 
Klebsiella pneumoniae 
(Aspecto mucóide (molhado) 
de colônias) 
Bacillus anthracis 
Antígeno K 
Proteção contra Fagocitose 
Mecanismo: Incompatibilidade da Natureza 
hidrofílica da cápsula e natureza hidrofóbica 
da membrana do fagócito 
Composição Química (Polissacarídica) 
B. anthracis (Peptídica) 
Membrana Plasmática 
Diferenças 
Funções (Psicrófilas) 
Sem esteróis (hopanóides) 
Parede Bacteriana 
Mycoplasma, 
Ureaplasma, Formas L, 
Halófilas 
(sem parede) 
 Funções 
 Peptidoglicano 
 Dois Aminoacúcares 
Um Tetrapeptídeo 
Etapas da síntese do peptidoglicano 
 = Bactoprenol fosfato 
PBP=Protein Binding Penicilin 
Parede de Gram Positiva e Negativa 
Gram Positiva 
Adesinas 
 Antígenos 
LPS Gram Negativa 
Bacilo Gram 
negativo 
Membrana externa com 
lipopolissacarídeo (LPS) 
(Endotoxina-Fator de Virulência 
das Gram negativas) 
Peptideoglicano 
Composição de uma unidade de LPS 
 
 
Lipídeo A 
(Parte tóxica) 
Polissacarídeo 
Responsável por muitas manifestações sistêmicas das infecções por bactérias 
Gram negativas, que ativa o complemento, causa liberação de citocinas, 
leucocitose, trombocitopenia, coagulação intravascular disseminada, febre, 
diminuição da circulação periférica, choque e morte. 
(Polissacarídeo O) 
(Core) 
Estruturas Internas 
DNA Bacteriano 
Características 
Estrutura e Replicação do DNA 
Plasmídios 
O que são? 
Tamanho 
Importância 
Tipos 
O que são? 
Mesossomo 
Funções 
Número 
Ribossomos 
Estrutura 
30S 
50S 
70 S (unidades 
Svedberg) 
Composição química 
Polissomos 
As proteínas das duas subunidades diferem, assim como as moléculas de rRNA. O comprimento das moléculas de RNA, a 
quantidade de proteínas e, consequentemente, o tamanho das subunidades diferem entre procariotos e eucariotos. Os rRNAs 
formam estruturas dobradas, muito semelhantes em diferentes espécies, embora as seqüências de nucleotídeos possam diferir. 
Total: 33 proteínas 
23S 
2904 nucleotídeos 
5S 
120 nucleotídeos Total: 34 proteínas 
Total: 21 proteínas 
16S 
1541nucleotídeos 
50 S 
30 S 
70 S 
60 S 
40 S 
80 S 
Total: 50 proteínas 
18S 
1874 nucleotídeos 
 28S:5.8s 
4718 + 160 nucleotídeos 
5S 
120 nucleotídeos 
 S1 S2 S3 
 L1 L2 L3 
 L1 L2 L3 
 S1 S2 S3 
P
ro
c
a
ri
o
to
 
rRNA Proteínas Subunidade Ribossomo 
E
u
c
a
ri
o
to
 
Aspecto 
granular 
ao 
citoplasma 
Bacillus sp , Rodospirillum - Lipídeo 
Granulações Citoplasmáticas 
Maioria grânulos de reserva (C, S, P, etc) 
Thiomargarita namibiensis - Enxofre 
Corynebacterium diphtheriae - Fosfato 
(Grânulos Metacromáticos ou de Volutina) 
(Metodo de Albert) 
Rodospirillum sp 
Corynebacterium (Grânulos de 
volutina) (Método de Albert) 
 
Esporo (=Endosporo) 
Célula em repouso  Forma de resistência 
Clostridium, Bacillus, Sporosarcina, Coxiella 
Desidratada 
Estrutura rígida (multi camadas) 
Esporulação Germinação 
Esporulação 
H2O 
Dipicolinato 
de cálcio 
Método de Wirtz 
Germinação 
Ativação 
Iniciação 
ou Germinação Propriamente 
Dita 
Brotamento ou Crescimento 
Resumo