Morfologia Bacteriana (Parte 1)1

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MORFOLOGIA BACTERIANA
Árvore filogenética da vida definida a partir de comparações entre as
seqüências de RNA ribossomal.
Árvore Filogenética Universal
EXTREMÓFILOS
• Termo usado pela primeira vez em 1974,
para designar organismos que proliferam
em ambientes extremos.
• Ambientes extremos: Regiões polares,
nascentes ácidas ou alcalinas, lagos com
níveis de salinidade próximos da
saturação, regiões abissais, níveis
elevados de radiação.
EXTREMOFILÓS
•Ocorre em ambos os domínios: Bacteria e
Archaea
Exemplos:
Halobacterium- desenvolvem-se em
ambientes salinos saturados.
Pyrolobus fumarii- temperatura ótima de
crescimento em 106°C, continuando a
proliferar até o limite máximo de
aproximadamente 115°C.
• Micro-organismo capaz de suportar cerca de mil vezes
mais radiação do que qualquer habitante da Terra e
três mil vezes mais do que um ser humano.
O genoma estruturado
em forma de anel
(realçado em azul)
da bactéria Deinococcus
radiodurans seria a
resposta para
sua resistência à
radiação (imagem: S.
Levin-Zaidman)
• Pilha de refugo da mineração de carvão, que muitas vezes
sofre auto-combustão. Habitat da archaea Thermoplasma.
(Adaptado de Madigan et al., 2003 - Brock Biology of Microorganisms)
• Lago hipersalino no Egito, rico em carbonato de sódio. O pH
destas águas encontra-se na faixa de 10, sendo habitado
por archaea halófilas extremas, tais como Halobacterium
salinarum. A coloração vermelha é decorrente da presença
de pigmentos carotenóides, presentes nestes organismos.
(Adaptado de Madigan et al., 2003 - Brock Biology of Microorganisms)
CÉLULA PROCARIÓTICA
•Forma e Arranjo
A forma das bactérias é uma característica genética e podem 
apresentar-se como sendo:
Monomórficas – única forma;
Pleomórficas – formas ou arranjos diferentes.
São muito pequenas, com tamanhos variando entre 1 e 5µm. Podem
ser encontradas em diversos formatos: esférico (cocos), bastão
(bacilo), espiral (espirilo) e vírgula (vibrião), entre outras.
1- COCOS
• Cocos – ovais, alongados ou achatados em uma das 
extremidades
• Diplococos, Estreptococos, Estafilococos e Sarcina.
• Ex: Enterococcus, Peptococcus, Staphylococcus e
Streptococcus.
• Entretanto, nem todos os cocos
apresentam a palavra cocos no nome.
Ex: Neisseria spp.
Estreptococos Estafilococos
2- BACILOS
Cocobacilos;
Diplobacilos;
Estreptobacilos;
Semelhantes a lança;
Extremidades retas ou redonda.
Streptococcus pneumoniae
Corynebacterium diphtheriae
Bacillus anthracis
• Ex: Actinobacillus, Bacillus, Lactobacillus e 
Streptobacillus.
• Entretanto, nem todos os bacilos
apresentam a palavra bacilo no nome.
Ex: E. coli
Bacillus sp. e Streptococcus sp.
3- VIBRIÕES
Possuem o corpo rígido e são como vírgula.
Vibrio cholerae
4- Forma de Espirais
- Espirilos
- Espiroquetas
ESPIROQUETAS
Possuem o corpo flexível e com formato saca-rolha.
Forma de estrela
Gênero Stella sp.
Bactéria halofílica 
Gênero Haloarcula
Habita o mar Morto Haloarcula marismortui
ESTRUTURA DA CÉLULA BACTERIANA
COMPONENTES 
ESSENCIAIS
• Cromossomo
• Ribossomos
• Citoplasma
• Membrana
• “Parede Celular”
COMPONENTES 
NÃO - ESSENCIAIS
• Cápsula
• Flagelos
• Fímbrias 
• Inclusões 
• Plasmídios
ESTRUTURAS EXTERNAS A PAREDE 
CELULAR
• Glicocálice
-Polímero viscoso e gelatinoso produzido pela
membrana celular e secretado para fora da
parede celular
• Importante na fixação: bactérias podem crescer
em diversas superfícies, como pedras em rios de
correnteza rápida, raízes de plantas, dentes
humanos, implantes médicos, canos de água,
etc.
• Podem ser de dois tipos:
1-Camada Limosa
2-Cápsula
Células de Streptococcus pneumoniae coradas negativamente e 
observadas ao microscópio óptico
• Em certas espécies, as cápsulas são
importantes na virulência bacteriana (o
grau com que um patógeno causa
doença).
• As cápsulas frequentemente protegem as
bactérias patogênicas da fagocitose pelas
células do hospedeiro.
• Fagocitose: processo pelo qual certos
glóbulos brancos do sangue englobam e
destroem os micro-organismos.
1-Camada limosa: Não é altamente organizado nem
firmemente ligado à parede celular. Separa-se
com facilidade da parede celular e se perde.
Ex: Pseudomonas
• Podem desempenhar um importante papel nas
doenças causadas pelas espécies desse gênero.
• As camadas limosas permitem que certas
bactérias deslizem sobre superfícies sólidas.
• Cápsula: é altamente organizada e
firmemente ligado à parede celular. Em
geral as cápsulas são constituídas por
polissacarídeos, os quais, dependendo da
espécie bacteriana, podem estar
combinados a lipídios e proteínas.
• Ex: Klebsiella pneumoniae, Neisseria
meningitidis e Streptococcus pneumoniae
• S. pneumoniae causa pneumonia quando
as células são protegidas por uma cápsula,
as células não encapsuladas são
prontamente fagocitadas e não podem
causar pneumonia.
• Klebsiella pneumoniae a cápsula impede a
fagocitose e permite a esta bactéria
aderir-se ao trato respiratório e colonizá-
lo.
• A composição química das cápsulas é de
utilidade na diferenciação dos vários tipos de
bactérias dentro de uma espécie em particular.
• Ex: Diferentes cepas de Haemophilus influenzae
(causa meningite e infecções auditivas em
crianças) são identificadas por seus tipos de
cápsulas.
• A vacina Hib protege contra doenças causadas
por H. influenzae capsulada do tipo b.
O glicocálice
produzido por
Vibrio cholerae
facilita sua
ligação às
células do
intestino
delgado
Vantagens:
-Reserva de nutrientes e água
-Aumento da capacidade de invasão
-Aderência (ex: Streptococcus
mutans importante causa da cárie
dentária)
-Resistência a antimicrobianos
-Função antifagocitária
Células de Streptococcus pneumoniae coradas negativamente e 
observadas ao microscópio óptico
Coloração negativa: célula bacteriana e o plano de fundo tornam-se
corados, mas a cápsula permanece não corada. A cápsula aparece
como um halo não corado ao redor da célula bacteriana.
Características Culturais
• Bactérias portadoras de cápsulas
produzem, em ágar nutriente, colônias
lisas, mucóides, brilhantes.
• Bactérias não capsuladas tendem a ter
características como colônias secas e
rugosas
Estruturas externas a parede celular
• Flagelos
apêndices filiformes constituídos essencialmente de 
proteínas que têm a função de conferir movimento à 
bactéria.
O número e disposição dos flagelos de uma
determinada espécie bacteriana, são
característicos daquela espécie e podem ser
utilizados para classificação e identificação.
Vantagens:
•Migração em direção aos nutrientes 
• Fuga de ambientes tóxicos 
•Migração para locais não colonizados 
• Vence com mais facilidade as barreiras 
do hospedeiro
Gluconacetobacter diazotrophicus crescendo em meio de cultura
em placa de Petri e célula em detalhe, em micrografia eletrônica,
identificando flagelos (Peritríquio). Fonte: Santos et al., 2002
A movimentação dos flagelos ocorre através de um
mecanismo de rotação do filamento, o que permite
uma locomoção de até 100 µm/segundo,
correspondendo a 100 vezes o seu
comprimento/minuto. Os flagelos atuariam de
maneira análoga a propulsores de um barco, sendo
o sentido da rotação importante para o tipo de
movimentação resultante.
Ex: Em muitas células monotríquias, a rotação no
sentido anti-horário promove a movimentação para
frente, enquanto a rotação no sentido horário faz
com que a célula se locomova no sentido oposto
•Filamentos axiais (Endoflagelos)
-Espiroquetas- Treponema pallidum (Sífilis),
Borrelia burgdorferi (Doençade Lyme)
-Feixes de fibrilas que se originam nas
extremidades das células, sob uma bainha externa
-Espiral em torno da célula
-Movimento semelhante ao saca-rolhas, permite
que bactérias movam-se efetivamente através dos
fluídos corporais.
Treponema pallidum
DOENÇA DE LYME
• A doença de Lyme é uma infecção
bacteriana transmitida por carrapatos,
muito comum na América do Norte e na
Europa. Para transmitir a doença, os
carrapatos devem ficar aderidos à pele do
hospedeiro por 36 a 48 horas no mínimo.
Quanto menor o carrapato, maiores são as
chances de eles transmitirem a doença,
pois são mais difíceis de serem
detectados.
• .
• Ela recebe esse nome por conta dos
diversos casos que ocorreram em 1997 na
cidade de Lyme, em Connecticut (EUA).
Pelo fato de um dos principais sintomas
ser inchaço e dor nas articulações,
acreditava-se que era artrite
DOENÇA DE LYME NO BRASIL
• Diagnosticada pela primeira vez no país
em 1992, a doença de Lyme brasileira é
causada pela Borrelia burgdorferi, uma
bactéria que pode apresentar variações
genéticas conforme a região em que se
encontra. De notificação obrigatória, já
foram detectados casos em São Paulo, Rio
de Janeiro, Santa Catarina e no Rio
Grande do Norte.
• Fímbrias e Pili
-Apêndices filamentosos curtos envolvidos na
aderência bacteriana. Mais frequentemente
observados em bactérias Gram-negativas.
-Pili- mais longos que as fímbrias 1 ou dois por
célula. São muito mais finos que os flagelos.
As fímbrias que permitem que as bactérias se
fixem às superfícies (ex: tecidos do interior do
corpo humano) são normalmente bastante
numerosas. Em algumas espécies bacterianas as
cepas dotadas de fímbrias são capazes de causar
doenças como uretrite e cistite, as cepas dos
mesmos micro-organismos desprovidas de
fímbrias não.
ex:Neisseria gonorrhoeae
ESTRUTURAS INTERNAS A PAREDE 
CELULAR
•Membrana citoplasmática
•Função- Barreira seletiva através da qual os materiais 
entram e saem da célula (Permeabilidade seletiva)
– Contem enzimas capazes de catalisar as reações 
químicas que degradam os nutrientes e produzem 
ATP
-Fina estrutura situada no interior da parede celular-
camada dupla de fosfolipídeo. Os fosfolipídeos são as
substâncias químicas mais abundantes na membrana, e
proteínas.
-
• Constituída de proteínas e fosfolipídios.
• Seletivamente permeável, a membrana 
controla quais as substâncias que entram 
ou saem da célula.
• Cada molécula de fosfolipídeo contém:
Cabeça polar (hidrofílico)- fosfato e glicerol
Caudas apolares (hidrófobo)- ácidos graxos
Proteínas
•Proteínas Integrais
São canais que possuem um
poro para a passagem de
substâncias-ex: água, oxigênio,
dióxido de carbono e alguns
açúcares simples.
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
Membrana plasmática
Funções
– Permeabilidade seletiva
Processos passivos
• Difusão simples
alta concentração baixa concentração
• Difusão facilitada
A substância se combina com uma proteína
transportadora na membrana plasmática
Difusão
facilitada
• Processos ativos
– Transporte ativo
•Gasto de ATP
– Translocação de grupo
• A substância é alterada quimicamente
• Requer energia- compostos de fosfato de alta
energia
PLASMÍDEO
• É um pequeno anel de DNA extra
cromossomial bacteriano, presente
em algumas espécies de bactérias.
• São elementos genéticos que se
replicam independentemente do
cromossomo da célula hospedeira.
• Dentre os grupos de plasmídeos mais
estudados e amplamente distribuídos em
células bacterianas, destaca-se os
plasmídeos de resistência (plasmídeos R)
que conferem resistência aos antibióticos
• As técnicas de engenharia genética,
tornaram possíveis a construção de um
número ilimitado de novos plasmídeos.
• A incorporação de genes das mais
diversas fontes nesses plasmídeos
possibilitou a transferência de material
genético entre diversos organismos.