3º Período (Microbiologia e Imunologia) AP1 - Microbiologia

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ESQUEMA AP1 – MICROBIOLOGIA, BACTÉRIAS: MORFOLOGIA, ESTRUTURAS, 
PATOGENICIDADE, COLORAÇÕES, CRESCIMENTO BACTERIANO 
SUYANE BRASIL – FISIOTERAPIA UFPI 2015.2 
 
INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA 
 
CONCEITUAÇÃO E HISTÓRIA DA MICROBIOLOGIA 
- Microbiologia  é o ramo da Biologia que estuda os seres vivos microscópicos. 
- Etiologia – microbiologia  deriva de 3 palavras gregas: micros, pequeno; bios, vida; logus, 
ciência. 
- Foi somente com o desenvolvimento de modernos microscópicos ópticos compostos, do 
microscópio eletrônico e de técnicas especializadas que os pesquisadores tomaram conhecimento 
do grande número e da variedade de microrganismos. 
- As bactérias e os fungos degradam resíduos orgânicos como plantas e animais mortos, despejos 
de esgoto e restos de alimentos  representam o grupo de seres vivos mais amplamente distribuído 
na natureza. 
- Bactérias  são os organismos ideais para estudo dos fenômenos biológicos porque: 
1. apresentam uma ampla variedade de processos bioquímicos maior desde a simplicidade 
nutritiva até o parasitismo ou até a dependência completa de células vivas para completar o 
desenvolvimento; 
2. por apresentar uma elevada relação de superfície volume e efetuar concomitantemente o 
processo de duplicação genômica, transcrição e tradução, eficientes sistemas de transporte 
apresentam altas taxas metabólicas podendo atingir cerca de 100 gerações em menos de 
vinte e quatro horas alcançando populações superiores a um milhão no mesmo período, 
tornando-os ideais para estudo metabólicos e genéticos, são mantidos fácil e 
economicamente em meios de cultura apresentando. 
- Cada indivíduo  cerca de 100 trilhões de microrganismos. 
- A princípio, os microrganismos foram considerados apenas como objetos de especulação, com 
pouco significado. Entretanto, com a contribuição de vários pesquisadores, a visão e importância dos 
microrganismos mudou rapidamente. 
 
MICROBIOLOGIA BÁSICA 
- Estuda a morfologia, seus arranjos e reações aos processos de coloração, fisiologia, metabolismo, 
genética, a caracterização e identificação dos microrganismos. 
- Estuda a sua distribuição natural, as relações recíprocas e com outros seres vivos nos quais 
provocam efeitos benéficos, indiferentes ou prejudiciais. 
- Estuda as alterações físicas e químicas que provocam no meio ambiente. 
 
MICROBIOLOGIA AMBIENTAL 
- Estuda a decomposição de matéria orgânica e a reciclagem dos elementos químicos da natureza 
(ciclos biogeoquímicos). 
- Bioconversão de resíduos orgânicos em combustíveis alternativos como metano, hidrogênio, gás 
sulfídrico. 
- Bioremediação  consiste no uso de microrganismos para decomposição de substâncias tóxicas 
liberadas no meio ambiente devido a acidentes ou à atividade industrial. 
- 2 tipos  microbiologia aquática e microbiologia sanitária. 
 
MICROBIOLOGIA DO SOLO 
- Estudo da decomposição do solo. 
 
MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS 
- Estudo dos microrganismos envolvidos com a indústria de alimentos ou de bebidas estão 
preocupados com o controle da produção, manuseio, processamento, industrialização dos alimentos. 
 
MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL 
- Está envolvida com a produção de medicamentos, ácidos orgânicos, bebidas alcoólicas, solventes, 
combustíveis, suplementos, biosurfactantes, biopolímeros. 
 
MICROBIOLOGIA MÉDICA 
- Estuda os microrganismos patogênicos para homem, para a cavidade oral (Microbiologia oral) 
animais (Microbiologia Animal ou Veterinária). Este campo de aplicação está relacionado com o 
controle e prevenção das doenças, associada, portanto às práticas assépticas, antibioticoterapia, 
quimioterapia e imunização, bem como com a epidemiologia ou epizootiologia e os métodos de 
diagnóstico das doenças infecciosas. 
 
BACTÉRIAS 
SÍNTESE GERAL 
- São células procarióticas de tamanho relativamente pequeno que não apresentam membrana 
nuclear. 
- O material genético das bactérias constitui-se de DNA circular (cromossomo único). 
- Existem dois tipos diferentes de procariotos  eubactérias e arqueobactérias. 
- Eubactérias  são bactérias mais comuns, incluindo as Gram-positivas e negativas e algumas que 
carecem de parede celular. 
- Arqueobactérias  não produzem peptideoglicano, vivem em condições extremas e efetuam 
reações metabólicas pouco comuns, como a formação do metano. 
- Eubactérias Gram-negativas  possuem envoltório celular complexo, constituído de membrana 
externa, uma camada interna de peptideoglicano e membrana citoplasmática. 
- Eubactérias Gram-positivas  estão incluídas bactérias formadoras e não de esporos e 
actinomicetos. 
- Eubactérias sem parede celular  carecem de parede celular e não sintetizam os precursores do 
peptideoglicano. Incluem os micoplasmas. 
- Arqueobactérias  vivem em condições adversas; diferem das eubactérias pela ausência da 
parede celular com peptideoglicano, presença de lipídeo diéster isoprenóide ou tetra éter diglicerol e 
sequências características de RNA ribossômico. Muitas espécies produzem metano. São 
consideradas as bactérias mais primitivas. 
 
MORFOLOGIA E CITOLOGIA BACTERIANA 
- As bactérias se apresentam em 3 tipos fundamentais: 
1. Cocos  pequenas esferas; 
2. Bacilos  células cilíndricas em forma de bastonetes retos; 
3. Formas espiraladas  células em forma de bastonetes encurvados. 
COCOS 
- São bactérias esféricas ou de secção elíptica que apresentam grupamentos típicos, dependendo do 
plano e do número de divisões a partir das quais as bactérias continuam unidas: 
1. Diplococos  cocos dispostos em pares, que se dividem em apenas um plano. Ex: 
Neisseria meningitides, Streptococcus pneumoniae. 
2. Tétrades  células agrupadas em tétrades, já que se dividem em 2 planos. Ex: Deinococus 
radiodurans. 
3. Cubos  células que se dividem em 3 planos, formando cubos. Ex: Sarcina ventribuli. 
4. Esptreptococus  cocos dispostos em cadeias, que se dividem em apenas 1 plano. Ex: 
Streptococus salivarius. 
5. Estafilococos  cocos dispostos em cachos, já que se dividem sem planos definidos, 
desorganizadamente. Ex: Staphylococus aureus. 
BACILOS 
- São bactérias de formas cilíndricas. 
- A morfologia dos bacilos é bastante variada: 
1. Cocobacilos  bastonetes pequenos, com comprimento maior que a largura. Ex: Brucella 
abortus. 
2. Fusiformes  bastonetes com extremidades afiladas. Ex: Fusobacterium nucleatum. 
3. Bastonetes curtos com extremidades retas  Ex: Bacillus subtilis. 
4. Formas filamentosas  bastonetes de formas longas e delgadas. Ex: Streptomyces 
griséus. 
- Os bacilos podem ainda formas cadeias de células  estreptobacilos. 
 
FORMAS ESPIRALADAS 
- São consideradas como bastonetes torcidos sobre si mesmos, apresentando-se em forma de hélice 
ou saca-rolhas. Apresentam 3 formas principais: 
1. Vibriões  espiras espaciais, apresentando forma de vírgula. Ex: Vibrio cholerae. 
2. Espirilos  formas espiraladas rígidas, geralmente apresentando mobilidade por flagelos. 
Ex: Spirillum minor. 
3. Espiroquetas  apresentam espira flexível e mobilidade através de filamento axial. Ex: 
Treponema pallidum. 
- Espiroquetas que apresentam extremidades afiladas e encurvadas caracterizam o gênero 
Leptospira. 
- As formas espiraladas geralmente apresentam comprimento bem maior em relação à largura, que 
geralmente é menor que o poder de resolução do microscópio óptico comum. 
 
ESTRUTURA BACTERIANA 
CITOPLASMA 
- Contém o DNA cromossomal, mRNA, ribossomos, proteínas e metabólitos. 
- Cromossomo bacteriano  é único, de dupla-fita circular não contido em um núcleo  nucleoide 
 não contém histonas = para manter a conformação de DNA e o DNA não forma nucleossomos. 
- Podem conter plasmídios  são formascirculares menores de DNA extracromossomal  são 
mais comumente encontrados em bactérias Gram-negativas e embora não sendo habitualmente 
essenciais para a sobrevivência celular frequentemente fornecem vantagens seletivas: muitos destes 
conferem resistência para um ou mais antibióticos. 
- Está limitado pela membrana citoplasmática, contendo principalmente: 
1- Grupos de ribossomos; 
2- Inclusões citoplasmáticas que são reservas de substâncias; 
3- Mesossomos  complexos membranosos que têm valor funcional das mitocôndrias  
são invaginações mais ou menos complexas da membrana que, por vezes, penetram profundamente 
no citoplasma bacteriano, ligando-se ao cromossomo bacteriano; 
4- Cromossomo bacteriano  equivalentes nucleares não delimitados por membrana 
nuclear, constituídos por um conjunto de filamentos de DNA. 
 
 
 
PAREDE CELULAR 
- Caracteriza-se por uma estrutura rígida que recobre a membrana citoplasmática  dar forma à 
bactéria. 
- A parede celular está presente em todas as bactérias, exceção feita ao grupo dos micoplasmas, 
constituídos basicamente de uma macromolécula complexa  peptideoglicano. 
- Síntese da parede celular  é realizada através de 4 estágios distintos: 
1- Inicialmente, os precursores da parede celular (aminoaçúcares e peptídeos) são 
sintetizados e agrupados no citoplasma; 
2- A seguir, esses fragmentos do peptideoglicano atravessam a membrana citoplasmática por 
intermédio de moléculas transportadoras de natureza lipídica; 
3- No exterior, os precursores se reúnem formando cadeias lineares através de 
polimerização; 
4- A seguir, sofrem transpeptidização, ou seja, união das cadeias lineares por ligações 
cruzadas, formando a estrutura final. 
- A parede celular constitui 25% do peso seco da bactéria, protege a célula e mantém a pressão 
osmótica intrabacteriana; além disso, é o suporte de antígenos somáticos bacterianos. 
- Estrutura da parede celular  não é uma estrutura homogênea, podendo sofrer variações em 
composição química e estrutura de acordo com a espécie bacteriana. 
- As principais diferenças estruturais e das características químicas ocorrem entre bactérias Gram-
negativas, Gram-positivas, micobactérias e espiroquetas. 
- Turnover  o que é removido é colocado. 
- É renovada devido ao seu crescimento. 
- Os antibióticos causam a lise da bactéria. 
 
PEPTIDEOGLICANO – ANTIBIÓTICOS 
- Peptideoglicano  é uma molécula constituída por 2 açúcares aminados: N-acetil-glicosamina e 
ácido N-acetil-murânico, os quais estão ligados um ao outro intercaladamente  dar forma e 
resistências às bactérias. 
- Síntese do peptidoglicano: ocorre no plano de divisão celular por meio de um conjunto de 
máquinas de divisão celular conhecido como o divisomo. 
1- Enzimas bacterianas = autolisinas, localizado no divisomo, quebram ambas as ligações 
glicosídicas no ponto de crescimento ao longo do peptideoglicano existente, bem como o peptídeo de 
pontes cruzadas que apontam as fileiras de açúcares juntos. 
2- Enzimas transglicosidase em seguida, insere e vincula novos monômeros peptideoglicano 
para as quebras no peptideoglicano. 
3- Finalmente, transpeptidase enzimas reforma do peptídeo de ligações cruzadas entre as 
linhas e camadas de peptidoglicano para fazer a parede forte. 
- Os antibióticos, como a penicilina, vancomicina e bacitracina são conhecidos por inibir a formação 
desta camada de peptidoglicano e assim matar as bactérias. 
- Beta-lactâmicos + penicilina + cefalosporina = destroem a parede celular  se ligam 
irreversivelmente às transpeptidases (também conhecidas como PBPs). 
- Respostas das bactérias: Síntese de Beta lactamases  destroem o anel Beta lactâmico 
inativando o antibiótico. 
- Vancomicina  impede a ação das transpeptidases pois ligam-se ao substrato, isto é liga-se 
fortemente à D-alanina-D-alanina. 
- Lisozimas  impedem a ligação glicosídica entre o NAG e o NAM de se formar. 
 
COLORAÇÃO DE GRAM 
- É um teste rápido, importante e fácil que permite aos clínicos a diferenciação entre as duas mais 
importantes classes bactérias, permitindo um diagnóstico inicial e começar uma terapêutica com 
base em diferenças inerentes às bactérias. 
- As bactérias são fixadas na superfície de uma lâmina, coradas pelo cristal violeta, um corante que é 
precipitado pelo lugol e, posteriormente, o corante em excesso e não ligado é removido pelo 
descorante, contendo acetona, e pela água. Um contracorante, safranina, é adicionado corando 
todas células descoradas. Este processo demora menor de 10 min. 
- Gram-positivas  adquirem cor púrpura  o corante fica retido pela camada de peptideoglicano, 
estrutura espessa de moléculas interligadas, que envolve a célula. 
- Gram-negativas  cor vermelha  fina camada de peptideoglicano que não retém o corante 
cristal violeta, dessa forma a célula é contracorada pela safranina. 
 PAREDE CELULAR DE BACTÉRIAS GRAM-POSITIVAS 
- É mais larga que das Gram-negativas, apresentando maior quantidade de peptideoglicano  torna 
a parede muito espessa. 
- Peptideoglicano  é suficientemente poroso para permitir a difusão de metabólitos para a 
membrana plasmática; é essencial para a estrutura, para a duplicação e para a sobrevivência em 
condições normalmente hostis nas quais as bactérias crescem. 
- Muitas bactérias Gram-positivas podem apresentar moléculas de ácidos teicóicos, que se 
constituem em polímeros de glicerol e ribitol unidos através de ligações fosfodiéster. 
- Ácidos teicoicos  são solúveis em água, polímeros aniônicos e em fosfatos de polióis que estão 
ligados covalentemente ao peptideoglicano, sendo essenciais para a viabilidade celular; são 
importantes fatores de virulência. 
- Ácidos lipoteicoicos  contem um ácido graxo e são ancorados na membrana plasmática. Estas 
moléculas são antígenos de superfície comuns que diferenciam sorotipos bacterianos e promovem a 
ligação a outras bactérias e a receptores específicos em superfícies de células de mamíferos 
(adesão). São liberados no meio e no hospedeiro e, embora mais fracamente, podem, como as 
endotoxinas, iniciar respostas inatas protetoras. 
- Estruturas em síntese  peptideoglicano, ácido teoico, ácido lipoproteico. 
 PAREDE CELULAR DE BACTÉRIAS GRAM-NEGATIVAS 
- Geralmente é mais fina que a das Gram-positivas, sendo a camada de peptideoglicano mais 
estreita. 
- Membrana externa  fosfolipídica, que pode conter lipopolissacarídeo, lipoproteínas e porinas  
mantém a estrutura bacteriana e é uma barreira de permeabilidade às grandes moléculas e a 
moléculas hidrofóbicas. Esta também fornece proteção para condições ambientais adversas. 
- Porinas  protepinas que formam poros que permitem a difusão através da membrana de 
moléculas hidrofílicas. O canal de porina permite a passagem de metabólitos e de pequenos 
antibióticos hidrofílicos. 
- O espaço compreendido entre a membrana citoplasmática e a membrana externa = espaço 
periplasmático = encontra-se a camada de peptideoglicano e algumas enzimas bacterianas  um 
compartimento contendo componentes de sistemas de transporte de ferro, proteínas, açúcares e 
outros metabólitos até de uma variedade de enzimas hidrolíticas que são importantes à célula na 
degradação de grandes moléculas para o metabolismo. 
- LPS (lipopolissacarídeo)  é uma endotoxina, um potente desencadeador de respostas 
imunológicas inatas. O LPS é liberado a partir da bactéria para o meio e para o hospedeiro; induz à 
produção de febre e pode causar choque séptico. 
- Estruturas em síntese  peptideoglicano, espaço periplasmático, membrana externa, proteínas, 
LPS. 
 
 
 
 
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA 
- Apresenta constituição fosfolipídica, espessura de aproximadamente 10nm eestrutura molecular 
comparável com a membrana citoplasmática das células eucarióticas. 
- Mosaico fluido. 
- Quantidade de proteínas varia de bactéria. 
- Bicamada é estabilizada pelos hopanoides. 
 
- Funções: 
1- Transporte ativo de moléculas para dentro da célula; 
2- Difusão passiva por permeabilidade seletiva; 
3- Sede de enzimas da fosforilação oxidativa; 
4- Síntese de precursores da parede celular da célula; 
5- Excreção de enzimas e toxinas. 
- Características gerais: 
1- Barreira permeável; 
2- Suporte de proteínas; 
3- Conservação e geração de energia; 
4- Não apresenta esteroides em sua composição; 
5- Sede de numerosas enzimas do metabolismo respiratório bacteriano; 
6- Controla a divisão bacteriana através dos mesossomos, que atuam na orientação e 
separação de cromossomos e orientação da formação do septo equatorial. 
- Proteínas transmembranas com vários domínios hidrofóbicos  transporte de solutos e 
sistemas de transdução de sinal para o interior da célula. 
- Proteínas transmembranas com menos domínios hidrofóbicos  com projeção para o exterior. 
- Proteínas periféricas ligadas à membrana por resíduos lipídicos  funções de adesão celular. 
 
CÁPSULA 
- Envoltório viscoso que recobre a parede celular em algumas bactérias, constituída de natureza 
química variável. 
- Em certas bactérias, a cápsula está envolvida com a virulência, pois interfere com a fagocitose. 
- Funções: 
1- Especificidade imunológica: Streptococcus pneumoniae, por exemplo, apresenta 15 tipos 
distintos imunologicamente, de acordo com a constituição de sua cápsula; 
2- Ação de fator de virulência para algumas bactérias; 
3- Ação de barreira osmótica para a célula bacteriana, já que se constituem em 
aproximadamente 95% de água, prevenindo, desta maneira, fluxo muito rápido de água tanto para 
dentro como para fora da célula. 
- Algumas bactérias podem produzir um biofilme polissacarídeo  sob certas condições que 
estabelece uma comunidade bacteriana e as protege de antibióticos e de mecanismos de defesa do 
hospedeiro. 
 
FLAGELOS 
- São organelas responsáveis pela mobilidade bacteriana, representadas por longos filamentos 
delgados e ondulados, constituídas de uma proteína contrátil fibrosa semelhante à miosina  a 
flagelina. 
- Os flagelos promovem mobilidade à bactéria, permitindo que a célula se mova em direção a 
nutrientes e se afaste de venenos. 
- Os flagelos constituem-se de 3 regiões distintas: 
1- Corpúsculo basal  porção que se encontra imersa na membrana citoplasmática e parte 
da parede celular bacteriana; caracteriza-se por uma série de discos que conectam a porção 
proximal do flagelo, através de uma estrutura denominada gancho, à membrana citoplasmática e á 
parede celular. O número de discos é variável de acordo com o grupo bacteriano; células Gram-
negativas possuem 4 anéis e Gram-positivas 2. O corpúsculo basal é responsável pela rotação do 
flagelo. 
2- Região do gancho  estrutura curva e rígida que conecta o corpúsculo basal à porção 
distal do flagelo. 
3- Filamento externo  porção distal do flagelo localizado externamente à parede celular. É 
constituído de subunidades de flagelina dispostas de maneira a formar uma estrutura cilíndrica oca. 
- A estrutura da flagelina em cada espécie bacteriana é diferente o suficiente para conferir 
especificidade antigênica, sendo denominada antígeno H, o qual pode ser usado para a 
caracterização das bactérias. 
 
FÍMBRIAS OU PILI 
- São organelas filamentosas mais curtas e delicadas que os flagelos. 
- Se originam de corpúsculos basais na membrana citoplasmática e são constituídos por proteína  
pilina = associada a pequenas quantidades de carboidratos. 
- Duas classes principais podem ser observadas: 
1- Fímbrias sexuais ou pili F  responsáveis pela ligação entre células doadoras e receptoras 
durante a conjugação bacteriana. Atuam também como receptor para vírus bacteriófagos. Estão 
presentes em número de 1 a no máximo 10 por célula. 
2- Fímbrias comuns  são numerosas (100-200 por bactéria) e participam na aderência (adesinas) 
de determinadas bactérias simbióticas sobre a superfície de células do hospedeiro. Essas fímbrias 
estão também envolvidas na aglutinação de células e eritrócitos de algumas aves e mamíferos. 
- A patogenicidade de várias bactérias Gram-negativas é dependente da presença ou não de 
fímbrias. 
- Estruturas semelhantes às fímbrias podem ser observadas em algumas bactérias Gram-positivas. 
 
ESPOROS 
- São células de resistência (repouso) das bactérias, altamente resistentes, formadas por algumas 
espécies. 
- São formas de resistência que aparecem quando a célula bacteriana não se encontra em meio ideal 
ao seu desenvolvimento. 
- São muito resistentes aos agentes físicos (calor e dessecação) e químicos (antissépticos), 
representado uma forma de sobrevivência, e não de reprodução. 
- Nas bactérias patogênicas ocorrem principalmente nos gêneros Bacillus e Clostridium. 
- A localização do esporo dentro da célula é característica das bactérias e pode ser útil na sua 
identificação. 
- O esporo é uma estrutura de múltiplas capas, desidratada que protege e permite que a abactéria 
exista em “estado e animação suspenso”. Este contém uma cópia completa do cromossomo, as 
concentrações mínimas essenciais de proteínas e ribossomos e uma alta concentração de cálcio 
ligado a ácido dipicolínico. 
- Tem 1 membrana interna, 2 camas de peptideoglicano e 1 revestimento proteico externo 
semelhante à queratina. 
- A estrutura do esporo protege o DNA genômico o calor intenso, radiação, e do ataque por muitas 
enzimas e agentes químicos. 
 
 
 
CÉLULA BACTERIANA X CÉLULA EUCARIÓTICA 
 
 
CRESCIMENTO BACTERIANO 
- Reflete a operação de todas as estruturas de um microrganismo de uma maneira coordenada, de 
modo que a vida seja passível. 
- O estudo do processo do crescimento celular permite a compreensão dos fatores críticos 
envolvidos no crescimento e metabolismo das células e o espectro de respostas que as células 
podem exibir face às alterações ambientais. 
- Crescimento  é o aumento do conteúdo do protoplasma bacteriano pela síntese de ácidos 
nucléicos, proteínas, polissacarídeos, lipídeos e a adsorção de água e eletródios que termina na 
divisão celular. 
- A pressão de crescimento leva à divisão celular, caracterizando a multiplicação bacteriana. 
 
IMPORTÂNCIA DE ESTUDAR O CRESCIMENTO BACTERIANO 
- Isolar os agentes causais das doenças infecciosas. 
- Identificação dos agentes causais das doenças infecciosas. 
- Desenvolvimento de agentes antimicrobianos. 
- Preservação dos alimentos. 
- Estudo: Bioquímica, Genética, Biotecnologia. 
 
MODO DE REPRODUÇÃO 
- Fissão binária  através da formação de um septo equatorial na região do mesossomo e divisão 
da célula-mãe em 2 células-filhas de tamanho aproximadamente igual. 
- Os cocos totalmente esféricos se dividem em qualquer direção, bacilos e espirilos sempre no 
sentido transversal. 
- Divisão celular  a duplicação do cromossomo bacteriano dispara a iniciação da divisão celular. A 
produção de 2 células-filhas requer o crescimento e a extensão dos componentes da parede celular, 
seguido pela produção do septo para dividir a célula-mãe em 2 células-filhas. 
 
FASES DE CRESCIMENTO BACTERIANO 
- Uma cultura de bactérias, ao se desenvolver em um meio de cultura adequado, apresenta 4 fases 
de crescimento: 
1- Fase de Latência: 
- Tempo requerido para que as bactérias do inóculo possam restaurar as enzimas e os intermediários 
metabólicos necessários ao crescimento. 
- Nessa fase, as células estão sintetizando DNA, transcrevendo RNA, produzindo proteínas e 
enzimas, que são umpré-requisito para a divisão. 
- O número de microrganismos permanece constante, praticamente igual ao inoculado. 
- Se mantivermos as bactérias em fase exponencial, realizando repiques com intervalos de poucas 
horas nas mesmas condições de culturas, as bactérias passam a crescer imediatamente, sem a fase 
de latência. 
2- Fase Logarítmica ou Fase de Crescimento Exponencial (fase log) 
- Condições mais saudáveis. 
- Neste estágio que se faz ensaios enzimáticos, expressão gênica e etc. 
- O microrganismo é suprido com abundância de nutrientes e o acúmulo de substâncias inibitórias é 
de pouca importância fisiológica. 
- O número de células aumenta em progressão geométrica, à medida que o tempo cresce em 
progressão aritmética. 
- A variação do logaritmo do número de bactérias versus tempo é expressa numa linha reta. 
- O tempo de geração é variável de acordo com os grupos ou espécies bacterianas. 
3- Fase Estacionária 
- Taxa de crescimento é zero. 
- Limitações dos nutrientes. 
- Acúmulo de produtos excretados pelos microrganismos – inibe o crescimento. 
- Pode ocorrer divisão celular quando uma célula morre - Crescimento críptico. 
- Metabolismo e processos biossintéticos podem estar ativos 
- Em um momento particular, o crescimento logaritmo cessa e as células entram na fase 
estacionária. 
- As razões precisas para a entrada nessa fase ainda não são totalmente esclarecidas, entretanto, 
nesse momento, um ou mais nutrientes críticos estão diminuídos ou exauridos e produtos tóxicos, 
sobretudo ácidos, estão acumulados. 
- O número de bactérias viáveis, permanece constante em seu valor máximo, pois o número de 
novas células é igual ao número daquelas que estão morrendo. 
- Nessa fase, as bactérias se dividem em ritmo mais lento. 
4- Fase de Declínio ou Morte 
- Morte celular. 
- Lise celular. 
- Segue uma curva exponencial mais lenta que a de crescimento. 
- Uma combinação de diferentes fatores determina o final da fase estacionária e o início da fase de 
declínio. 
- Em algumas situações a morte é logarítmica. 
- Morte das bactérias ocorre principalmente por acúmulo excessivo de produtos tóxicos e escassez 
de nutrientes. 
- Acredita-se que o acúmulo de determinadas substâncias possam inibir determinadas rotas 
metabólicas essenciais aos microrganismos. 
 
EM SÍNTESE  FASES 
- Fase Lag  as bactérias estão se adaptando, se 
nutrindo, familiarizando-se com o ambiente. Estão 
adaptando o metabolismo. 
 
- Fase Log  começam a se multiplicar rapidamente. 
 
- Fase estacionária  o mesmo numero de bactérias que 
se reproduzem é o mesmo tanto que morrem. 
 
- Fase de morte ou declínio  as bactérias passam a 
morrer, passando a ter mais mortas do que vivas, até todas 
morrerem. 
TRANSFERÊNCIA DE GENES EM BACTÉRIAS 
TRANSFORMAÇÃO 
- É um processo em que as bactérias podem capturar fragmentos de DNA livre e incorporá-los em 
seus genomas, ou seja  resulta na aquisição de novos marcadores genéticos pela incorporação de 
DNA exógeno ou estranho. 
- Penetração de DNA solúvel, liberado para o meio por bactéria doadora, em bactéria receptora 
competente, e incorporação em seu genoma. 
- A transformação pode conferir resistência a determinado antibiótico, independência nutritiva de 
determinado substrato. 
 
 
TRANSDUÇÃO 
- Transferência de material genético entre bactérias, por intermédio de fagos temperados (pouco 
virulentos)  bacteriófagos. 
- O fago temperado ao lisar uma bactéria sensível, libera, ao lado de partículas normais do fago, 
outras ditas partículas transdutoras, nas quais o DNA fágico incorpora um pequeno segmento 
cromossômico da bactéria que o originou (bactéria doadora). Tais partículas transdutoras, ao 
penetrarem numa bactérias receptora, transmitem a esta o gene originário da bactérias doadora. 
 
CONJUGAÇÃO 
- Ocorre entre membros da mesma espécie ou entre espécies relacionadas. 
- Consiste em uma transferência unidirecional de DNA de uma célula doadora (ou macho) para uma 
célula receptora (ou fêmea) através de pilus sexual. 
- O DNA que é transferido por conjugação não é uma dupla-hélice, mas uma molécula de fita 
simples. 
- Ou seja, é a transferência por contato direto ou transferência quase sexual de informação genética 
de uma bactéria (doadora) para outra bactéria (receptora). 
 
 
MECANISMO DE PATOGÊNESE BACTERIANA 
- Infelizmente, muitos dos mecanismos que as bactérias usam para manter seus nichos e os 
produtos do crescimento bacteriano causam dano e problemas para o hospedeiro humano. 
- Fatores de virulência  aumentam a habilidade da bactéria de causar doenças. Embora muitas 
bactérias causem doenças por destruírem diretamente os tecidos, algumas liberam toxinas, que são 
disseminadas pelo sangue e causam ampla patogenicidade. 
- As bactérias da flora normal ajudam na digestão dos alimentos, produzem vitaminas e podem 
proteger o hospedeiro da colonização com micróbios patogênicos. 
- Bactérias virulentas  possuem mecanismos que promovem seu crescimento no hospedeiro à 
custa dos tecidos do hospedeiro ou da função dos órgãos desse hospedeiro. 
- Bactérias oportunistas  para crescer e causar doenças mais graves, essas bactérias 
aproveitam as condições preexistentes, como a imunossupressão que aumenta a suscetibilidade do 
paciente. 
- Doenças  resultam do dano ou perda de tecidos e funções dos órgãos, ou ainda do 
desenvolvimento da resposta inflamatória do hospedeiro. 
- Sinais e sintomas de uma doença  são determinados pela função do tecido afetado. 
- Respostas sistêmicas  são produzidas pelas toxinas e citocinas produzidas em resposta à 
infecção. 
- Gravidade da doença  depende da importância do órgão afetado e da extensão do dano 
causado pela infecção. 
- A cepa bacteriana e o tamanho do inóculo são também fatores importantes para determinar se a 
doença ocorrerá. 
- Fatores do hospedeiro também podem ser importantes. 
- Defeitos congênitos, imunodeficiência e outras condições relacionadas à doença, também podem 
aumentar a suscetibilidade de um indivíduo à infecção. Quanto mais tempo uma bactéria permanece 
no hospedeiro, maior será o seu número, sua habilidade de disseminação e seu potencial para 
causar dano tecidual e doença. 
- Muitos dos fatores de virulência consistem em estruturas ou atividades complexas que somente são 
expressas sob condições especiais. 
- Ilhas de patogenicidade  são regiões cromossômicas grandes que contêm conjuntos de genes 
que codificam numerosos fatores de virulência. 
 
 
 
FATORES DE VIRULÊNCIA BACTERIANOS 
- Aderência  as bactérias podem utilizar mecanismos específicos para aderir e colonizar diferentes 
superfícies do corpo. Se as bactérias forem capazes de aderir aos revestimentos celulares epiteliais 
ou endoteliais da bexiga, intestino e vasos sanguíneos, não poderão ser eliminadas e esta aderência 
permitirá que colonizem o tecido. Uma adaptação especial que facilita a colonização é um biofilme 
 produzido pelas bactérias = que estão unidas com uma membrana viscosa de plissacarídeo que 
liga as células entre si e à superfície. 
- Invasão  embora as bactérias não possuam mecanismos que as capacitem atravessarem a pele, 
várias bactérias podem atravessar as membranas mucosas e outras barreiras teciduais para penetrar 
sítios normalmente estéreis e tecidos mais susceptíveis. Estas bactérias invasoras podem tanto 
destruir a barreira como penetrar nas células da barreira. 
- Produtos de metabolismo  resultante do crescimento bacteriano, especialmente da 
fermentação, incluem ácidos, gás, e outras substâncias que são tóxicas para o tecidos. Além disso, 
muitas bactérias liberam enzimas degradativas para decompor o tecido,fornecendo desse modo 
alimento para o crescimento do microrganismo e promovendo a disseminação da bactéria. 
- Toxinas  são produtos bacterianos que danificam diretamente o tecido ou promovem atividades 
biológicas destrutivas. Em muitos casos, a toxina é completamente responsável por causar os 
sintomas característicos da doença. 
- Enzimas degradativas  causam a lise de células ou proteínas que se ligam a receptores 
específicos, que iniciam reações tóxicas em um tecido-alvo específico. 
- Proteínas citotóxicas. 
- Exotoxina  são proteínas que podem ser produzidas pelas bactérias Gram-positivas ou Gram-
negativas e incluem enzimas citolíticas e proteínas, que se ligam a receptores que alteram a função 
ou destroem as células. 
- Endotoxina  A presença de componentes da parede celular bacteriana atua como um sinal de 
infecção que fornece um poderoso alarme múltiplo como aviso para o organismo ativar os sistemas 
de proteção do hospedeiro. Os padrões moleculares nessas estruturas ligam-se as moléculas 
semelhantes ao receptor Toll e estimulam a produção de citocinas. Em alguns casos, a resposta do 
hospedeiro é excessiva e pode até ameaçar a vida. Em infecções com bactérias Gram positivas, o 
peptídioglicano e seus produtos, bem como os ácidos teicoicos e lipoteicoicos, são liberados. 
Isto estimula as respostas pirogênicas (febre) de fase aguda semelhantes às de endotoxinas. O 
lipopolissacarídio (LPS) produzido pelas bactérias Gram negativas é um ativador ainda mais 
potente da fase aguda e de reações inflamatórias, chamado de endotoxina. A porção do LPS 
composta pelo lipídio A é responsável pela atividade da endotoxina. É importante notar que 
endotoxina não é o mesmo que exotoxina e que somente as bactérias Gram negativas produzem 
endotoxina. 
As bactérias Gram negativas liberam endotoxina durante a infecção. As endotoxinas ligam-se 
a receptores específicos (CD14 e TLR4) nos macrófagos, nas células B e em outras células e 
estimulam a produção e liberação de citocinas de fase aguda. As endotoxinas também estimulam o 
crescimento (mitogênico) das células B. 
Em baixas concentrações as endotoxinas estimulam a montagem das respostas protetoras, 
como a febre, vasodilatação e ativação das respostas inflamatória e imune. No entanto, os níveis de 
endotoxina no sangue de pacientes com septicemia por bactérias Gram negativas (bactérias no 
sangue) podem ser muito altos e a resposta sistêmica para estes pode ser superpotente, resultando 
em choque e, possivelmente, em morte. Altas concentrações de endotoxinas podem também ativar a 
via alternativa do complemento e a produção de anafilotoxinas (C3a, C5a), contribuindo para a 
vasodilatação e o extravasamento dos vasos sanguíneos. 
- Superantígenos  são um grupo especial de toxinas que ativam as células T por se ligarem 
simultaneamente a um receptor da célula T e a molécula do complexo principal de 
histocompatibilidade da classe II na superfície de uma célula apresentadora de antígenos sem 
necessitar da presença de um antígeno. Os superantígenos ativam uma grande quantidade de 
células T, oque leva à liberação de grande quantidade de interleucinas, causando respostas 
semelhantes às respostas autoimunes que ameaçam a vida. Este estímulo das células T por 
superantígenos pode também levar as células T ativadas à morte, resultando na perda de clones 
específicos de células T e de suas respostas imunes. 
- Indução de excesso de inflamação. 
- Evasão dos fagócitos e depuração imunológica  Os fagócitos (neutrófilos, macrófagos) são 
uma defesa antibacteriana importante, porém muitas bactérias podem contornar a morte pelos 
fagócitos de várias maneiras. Elas podem produzir enzimas capazes de lisar as células fagocitárias. 
Podem inibir a fagocitose ou bloquear a morte intracelular. Os mecanismos bacterianos para a 
proteção da morte intracelular incluem o bloqueio da fusão fagolisossoma para evitar o contato com 
seus conteúdos bactericidas, resistência às enzimas ou substâncias bactericidas lisossômicas e a 
habilidade de sair do fagossoma para o citoplasma bacteriano, antes de serem expostas às enzimas 
lisossômicas. Muitas bactérias que são internalizadas e sobrevivem à fagocitose podem usar as 
células como um local para crescer, se proteger da resposta imune e também como um meio de se 
disseminar pelo corpo todo. 
- Cápsula  é um dos principais fatores de virulência. Estas camadas limosas funcionam 
protegendo a bactéria das respostas imunes e fagocitárias. As cápsulas são tipicamente feitas de 
polissacarídios, que usualmente são imunógenos fracos. Também atua como uma cobertura 
escorregadia, que é difícil de ser agarrada e que se rompe quando capturada por um fagócito. A 
cápsula também protege a bactéria da destruição no interior do fagolisossoma de um macrófago ou 
leucócito. Todas estas propriedades podem aumentar o tempo da bactéria no sangue (bacteremia) 
antes que a mesma seja eliminada pelas respostas do hospedeiro. Mutantes de bactérias 
normalmente capsuladas que perdem a habilidade de sintetizar cápsula também perdem suas 
virulências. Um biofilme constituído de material capsular pode evitar que anticorpos e complemento 
tenham acesso à bactéria. 
- Resistência aos antibióticos. 
- Crescimento intracelular  bactérias que crescem intracelularmente = o controle das infecções 
por estes microrganismos requer respostas imunes das células T auxiliadoras TH1, as quais ativam 
os macrófagos a matarem a bactéria ou a criarem uma parede (granuloma) ao redor da célula 
infectada. 
 
ENTRADA NO CORPO HUMANO 
- Para o estabelecimento de uma infecção, as bactérias devem penetrar primeiro no corpo humano. 
- Os mecanismos de defesa naturais e barreiras como a pele, muco, epitélio ciliado e secreções 
contendo substâncias antibacterianas tornam difícil a entrada da bactéria no organismo humano. 
- Estas barreiras são algumas vezes quebradas, abrem uma porta de entrada para as bactérias. 
- As bactérias podem também ter outros meios para comprometer a barreira e invadir o organismo. 
- Durante a invasão, a bactéria pode viajar pela corrente sanguínea para outros sítios do corpo. 
- Portas de entrada para as bactérias  ingestão, inalação, trauma, perfuração por agulha, 
picadas de artrópodes, transmissão sexual. 
 
IMUNOPATOGÊNESE 
- Em muitos casos, os sintomas de uma infecção bacteriana são produzidos pelas respostas inatas, 
imunes e inflamatórias excessivas disparadas pela infecção. 
- A resposta da fase aguda contra componentes da parede celular, quando limitada e controlada, é 
uma resposta antibacteriana protetora. No entanto, estas respostas também causam febre e mal-
estar. A resposta da fase aguda, quando sistêmica e fora de controle, pode causar sintomas 
associados à septicemia e à meningite que ameaçam a vida. 
- Os neutrófilos, macrófagos e complemento ativados podem causar dano no sítio da infecção. A 
ativação do complemento pode também causar liberação de anafilotoxinas que iniciam a 
permeabilidade celular e o extravasamento capilar. A tempestade de citocinas gerada pelos 
superantígenos e endotoxinas pode causar choque e interrupção da função corpórea.