Microbiologia geral básica

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Microbiologia Geral 1
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Microbiologia é um ramo da Biologia que estuda os seres microscópicos 
nos seus mais variados aspectos morfologia, fisiologia, reprodução, 
genética, taxonomia e sua interação com outros seres e o ambiente.
A microbiologia abrange ainda o estudo das aplicações 
industriais dos microrganismos – BIOTECNOLOGIA.
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Importância das bactérias.
Formas das células
Arranjo das células
Estrutura das células
Características condicionadas por gene Plasmídios.
Agentes causadoras e doenças
Biotecnologia (industria, controlo microbiológico)
Transformações na natureza
Avanço da Bioquímica e Biologia Molecular
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Microbiologia Geral 2
Formas e arranjos das células 
bacterianas
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espiriloespirilo
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Estrutura da célula bacteriana
I – Apêndices
Flagelo
• Número variável
• Facultativo
• Composição química – flagelina (PTN)
• Função – mobilidade
Pili ou fimbrias
• Geralmente nas Gram negativas
• Numerosos
• Podem estar ou não presentes
• Pili sexual – 1 a 3 / cel. (maiores)
Pili somático – menor e mais finos
• Composição química – pilina (PTN)
• Função – Somático – aderência
• Sexual – Grande importância no transporte de genes
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Microbiologia Geral 3
II – Envoltório celular
Cápsula
• Envoltório mais externo (nem todas as bactérias possuem)
• Composição química – polissacarídica (homo ou heteropolissacarídica), 
polipeptídica...
• Função – retenção de água, 
• material de reserva, 
• proteção contra fagocitose (aumenta a virulência), 
• aderência.
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III – PAREDE BACTERIANA
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Composição Gram negativa Gram positiva
peptidioglicana - +
Lipopolissacarideo + -
Ác. Teicoico - +
Lipídios + -
Proteínas + -
Sensibilidade a penicilina _ +
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MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
Dupla camada de lipídios – fosfolipídios
Existem apenas PTNs periféricas
Composição química – PTN, lipídio e carboidratos
Procariótica não possui esterol. A Eucariótica possui
Função 
• Transporte
• Respiração
• Responsável pela replicação de DNA e RNA
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Microbiologia Geral 4
ESTRUTURAS INTERNAS
• Invaginações formadas a partir do 
citoplasma.
• Mais encontradas nas G+ (bacillus)
• Composição química – PTNs e Lipídios
• Funções:
Mesossomos
• Orienta o DNA na divisão celular
• Segregação dos cromossomos
Mesossomas 
septais
• Segregação de enzimas hidrolíticas e de 
PTNs envolvidas com os ribossomos.
• Envolvido na formação dos esporos.
Mesossomas 
laterais
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INCLUSÕES CITOPLASMATICAS
Grânulos de Lipídios – aparecem na célula como grãos que não 
se coram
Grânulos de polissacarídeos
Grânulos de polimetafosfato – serve como reserva de fósforo 
para a biossíntese e elementos que servem de fosfato)
Grânulos de enxofre (S) – Bactérias sulfurosas (produção de 
energia)
VII- ESPOROS
São ovais ou esféricos Forma-se sob condições 
adversas (principalmente 
com o esgotamento de 
compostos C e N)
Core: DNA, ribossomo, 
enzimas, dipicolinato de 
cálcio (esse não aparece em 
células vegetativas), 3P 
glicerato (fornece energia 
para o esporo).
Membrana: Lipoptn Córtex: peptidioglicana Capa: PTN, muito rica em cistina e pontes S-S tornado 
a capa altamente rígida e 
impermeável.
Exospório: PTN, Lipídio, 
açúcares (nem todo esporo 
possui Exospório)
Função: resistência em 
condições ambientais 
adversas
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1. Core 
2. Membrana
3. Córtex
4. Capa
Material genético
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DNA extra cromossômico
 Circular, fita dupla.
 Número variado de cópias.
 Replicação semi-conservativa
 Unidirecional ou bilateral.
 Plasmídios de gde tnho. –1 a 2 cópias / cél.
Plasmídios de pque tnho – 10 a 30 cópias / 
cél.
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Microbiologia Geral 5
Características fenotípicas condicionadas por 
genes plasmídicos
Fertilidade
Produção de antibióticos
Resistência a íons de metais pesados
Resistência a U.V
Resistência a drogas
Produção de enterotoxinas – Ex: E. coli
Utilização de carboidratos
Degradação de hidrocarbonetos
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NutriçãoNutrição
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Macronutrientes
base de todas as moléculas orgânicas 
compõem proteínas, ácidos nucléicos e
peptideoglicano 
importante na composição de ácidos nucléicos e fosfolipídeos 
O2: Aceptor de elétrons da cadeia de transporte e regulador do 
metabolismo
ativador de várias enzimas, tais como aquelas envolvidas na tradução 
estabilização de ribossomos, membranas e ácidos nucléicos e para o funcionamento 
de diferentes enzimas como aquelas envolvidas na transferência de fosfato 
tem papel na estabilização da parede celular e de termorresistência nos esporos, 
atividade enzimática
microrganismos marinhos e certas archaea halófilas . Organismos marinhos – reflexo do 
habitat
componente de proteínas e ácidos nucléicos, além de 
vitaminas e outros compostos celulares
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Microbiologia Geral 6
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•O processo de divisão celular envolve um conjunto de proteínas conhecidas
como Fts (Filamentous temperature Sensitive) (Todos os Procaríotos e Archae,
organelas - mitocondrias e cloroplastos).
Tempo de 
geração
Fatores
genéticos
Fatores
Nutricionais
Crescimento Bacteriano e Duplicação Celular
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•Qual o problema de comer comida no self service
• Pq a comida mantida fora do refrigerador estraga mais rápido
Cada 30 min. tem mais 1 célula Cada 30 min. tem mais 2048 célula
Crescimento Microbiano
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•Tempo de geração:
•Depende das condições do meio de cultura, pH, temperatura, 
oxigênio, etc
•Em média 0.5-6h. Há casos que é menos de 20min e mais de uma 
semana
Crescimento Exponencial 
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Ciclo de crescimento microbiano Populacional
•Curva de crescimento de uma cultura em batelada (cultura em um
sistema fechado) – estes conceitos de fase só se aplicam a
populações de células e não a células individuais
Quantidade de células capazes de se reproduzir
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Microbiologia Geral 7
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•Tempo pode ser curto ou longo depende:
•Da origem do inóculo (as células tem “memória”)
•As condições do meio de cultura atual
•Exemplo:
• Inóculo na fase exponencial não tem fase lag
• Inóculo na fase estacionária tem fase lag 
Fase lag – Fase de adaptação
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•Fase exponencial
• Condições mais saudáveis
• Neste estágio que se faz ensaios enzimáticos, expressão gênica e etc.
•Fase estacionária
• Taxa de crescimento é zero
• Limitações dos nutrientes
• Acumulo de produtos excretados pelos microrganismos – inibe o crescimento
• Pode ocorrer divisão celular quando uma célula morre - Crescimento críptico
• Metabolismo e processos biossintéticos podem estar ativos
•Fase de Morte
• Morte celular
• Lise celular
• Segue uma curva exponencial mais lenta que a de crescimento
Fase exponencial e estacionária 
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Fatores que afetam o Crescimento microbiano
• Estado Químico e Físico do Ambiente
• Temperatura: psicrófilas, termófilas e mesófilas
• pH
• Quantidade de água
• Oxigênio: bactérias aeróbias: estritas, microaerófilas, 
aerotolerantes e facultativas; bactérias aneróbias.
• Outros fatores
• Pressão
• Radiação
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Taxonomia bacteriana:
• Algumas espécies estão relacionadas com outras.
• Como escrever:
• Gênero (1º letra maiúscula)
• Espécie (minúscula)
• Escrito em itálico ou sublinhado
• EX.: Escherichia coli
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Microbiologia Geral 8
ANTIBACTERIANOS 
DEFINIÇÕES E 
CARACTERÍSTICAS
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Definições e características:
Substância produzida por várias espécies de micro-
organismos ( bactérias, fungos, actinomicetes) que
impedem o crescimento de outros micro-
organismos. Exceção: sintéticos, sulfonamidas e
quinolonas.
O conhecimento dos processos moleculares de
replicações bacterianas permitiu o desenvolvimento
racional de compostos que interferem no seu ciclo
vital.
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Mecanismo de ação:
Inibem síntese da parede celular (bacteriostáticos):
penicilinas, cefalosporinas, cicloserina, bacitracina,
vancomicina (bacteriostáticos).
Alteram permeabilidade da parede (bactericidas) :
polimixina, nistatina, anfotericina B
Afetam a síntese protéica (bacteriostáticos): :
cloranfenicol, tetraciclina, eritromicina e
clindamicina (bacteriostáticos).
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Mecanismo de ação:
Alteramsíntese protéica levando a morte
celular(bactericidas).aminoglicosídeos Afetam o
metabolismo dos ácidos nucleicos ( bactericidas ) :
rifampicina e quinolonas.
Bloqueiam enzimas essenciais do metabolismo dos
folatos ( bactericidas ) : trimetoprim e
sulfonamidas.
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USO IRRACIONAL DE ANTIBIÓTICOS
• infecções virais ( sarampo, catapora e 90% das
infecções do trato respiratório superior )
• tratamento de estados febris de origem desconhecida,
• dosagem ou frequência incorretas,
• necessidade de outras condutas simultâneas, (ex.
drenagens, remoções, etc.) ,
• falta de conhecimentos bacteriológicos.
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SUSCEPTIBILIDADE / RESISTÊNCIA AOS 
ANTIBIÓTICOS
Concentração do antibiótico no local da infecção deve
ser suficiente para inibir o crescimento do micro-
organismo agressor, e não ser tóxica ao hospedeiro.
Quando as defesas do hospedeiro estão OK utiliza-se
agentes bacteriostáticos.
Defesas do hospedeiro diminuídas, requerem
agentes bactericidas.
Resistência Bacteriana:
• Natural: todas as amostras da espécie são
resistentes a uma determina classe de antibióticos.
• Adquirida: ocorre por mecanismos genéticos
diversos, tais como: produção de enzimas
inativadoras, interferência com a entrada e acúmulo
de droga na bactéria, alteração do receptor para
ação da droga, via metabólica alternativa.
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Principais micro-organismos 
de interesse médico
Gram + e Gram -
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Staphylococcus aureus
• Cocos Gram-positivo, anaeróbios facultativos, sem flagelo,
fermentadores de glicose, crescem bem a 37ºC.
• Frequentemente encontrada na pele e nas fossas nasais de pessoas
saudáveis
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Doenças
- Infecções cutâneas
- Foliculite
- Terçol
- Furúnculos
- Infecções de Feridas
- Bacteremia
- Endocardite aguda
- Pneumonia
- Osteomielite e Artrite Séptica
- Intoxicação alimentar
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Staphylococcus - teste da coagulase
Coagulase + = S. aureus
Coagulase - = outros Staphylococcus
+ -
Prova da coagulase:
Streptococcus pyogenes
• Gram-positivas com morfologia de coco.
• Elas causam uma variedade de doenças, desde uma faringite
bacteriana comum até doenças mais graves como a escarlatina.
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Microbiologia Geral 11
Doenças associadas:
• Faringite: dos casos ocasionados por bactérias, 90% são
devido às da espécie Streptococcus pyogenes. Após 2-4 dias
de incubação, aparece subitamente febre, dores de
garganta, mal-estar e dores de cabeça (cefaléia).
• Escarlatina é uma complicação da faringite. Após 1-2 dias do
aparecimento da faringite surgem eritemas (vermelhidão)
no peito que se espalha mas não afeta a boca e as palmas
das mãos. A língua é inicialmente amarela e depois
vermelha-viva.
• Fascite necrosante: mais conhecida como doença da
"bactéria devoradora de carne" ("flesh eating bacteria").
Uma infecção profunda espalha-se a nível das fascias dos
músculos esqueléticos. O tratamento não pode depender do
antibiótico e é de emergência com cirurgia. A mortalidade
ainda é de 50%.
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Doenças associadas:
• Celulite: infecção do tecido conjuntivo frouxo,
profundamente ao tecido subcutâneo, com inflamação.
• Erisipelas: infecção da pele com bolhas, vermelhidão e calor
(eritema).
• Impetigo ou pioderma: inflamação supurativa (com pus) com
formação de pústulas, que se rompem deixando exposta a
tela infradérmica e tornando a região suscetível a infecções
secundárias.
• Síndrome de choque tóxico: devida à disseminação no
sangue, com febre, mal-estar e outros sintomas inespecíficos
seguidos de hipotensão, choque séptico e insuficiência de
múltiplos órgãos. A taxa de mortalidade é alta (chegando a
até 50%).
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Complicações:
• Febre reumática: é uma doença autoimune desencadeada em raros
casos de infecção por S.pyogenes. Após resolução da doença
infecciosa, há inflamação asséptica (sem micro-organismos)
do coração (pancardite), articulações (artrite). Julga-se que a causa é
a semelhança de alguns antígenos do S.pyogenes com moléculas
presentes no coração e articulações. Após a resposta vigorosa contra
a infecção pelo micro-organismo, o sistema imunitário ataca as
próprias estruturas similares do individuo. Sendo importante o uso
de antibióticos para resolver a situação inicial.
• Glomerulonefrite pós-estreptocócica: danos renais causados pelos
complexos de antígenos do S.pyogenes com anticorpos.
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Streptococcus pneumoniae
• Informalmente Pneumococo é uma espécie de bactérias Gram-
positivas, pertencentes ao género Streptococcus, com forma de
cocos que são uma das principais causas de pneumoniae meningite
em adultos, e causam outras doenças no ser humano.
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Microbiologia Geral 12
Doenças associadas:
• Pneumonia: pneumonia lobar e broncopneumonia. Febres altas (39-41 °C), com tosse
e expectoração amarela purulenta. Ocorre frequentemente após doença respiratória viral.
A mortalidade é de 5%.
• Meningite: infecção das meninges do cérebro que é uma emergência potencialmente fatal.
O pneumococo é a principal causa de meningite em adultos. Inicio súbito de dores de
cabeça, vômitos, sensibilidade à luz. O tratamento com antibióticos tem de ser instituído
pouco depois do inicio dos sintomas ou a morte torna-se inevitável.
• Septicemia: invasão e multiplicação no sangue. Mortalidade muito elevada. Normalmente
ocorre após multiplicação num órgão específico sem limitação efetiva.
• Sinusite
• Otite media
• Osteomielite
• Úlcera corneal
• Artrite séptica
• Endocardite
• Abcessos cerebrais
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Streptococcus agalactiae
• Podem colonizar o trato genital feminino. É um cocos Gram-positivo, 
anaeróbio facultativo.
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Doenças associadas:
• Endometrite
• Choque séptico
• Febre Puerperal
• Infecções no recém nascido, adquirida no útero, septicemia e
meningite.
• Infecções tardias depois que o recém-nascido sai do hospital.
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Clostridium ssp
• Clostridium é um gênero de bactérias Gram-positivas, têm a forma 
de bastonetes, as espécies de Clostridium são anaeróbios estritos e 
aerotolerantes.
• Mais importantes espécies do gênero:
• Clostridium tetani - tétano
• Clostridium botulinum - botulismo
• Clostridium perfringens - gangrena gasosa e intoxicação alimentar.
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Microbiologia Geral 13
Mycobacterium ssp
• Mycobacterium ou micobactéria é um gênero
de actinobactérias bacilares, aeróbicas obrigatórias, imóveis e
altamente patogênicas, que causam diversas doenças.
• Microorganismo intracelulares, que infectam e proliferam-se dentro
de macrófagos.
• Espécies mais prevalentes:
• Mycobacterium tuberculosis: Tuberculose humana
• Mycobacterium bovis: Tuberculose humana/bovina
• Mycobacterium leprae: Hanseníase
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Neisseria meningitidis
• Meningococo são bactérias cocos Gram-negativo, imóveis e aeróbias
que se agrupam aos pares, formando diplococos. São de grande
importância clínica pois causam meningite meningocócica, uma grave
inflamação das membranas que envolvem o cérebro.
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Neisseria gonorrhoeae
• Gonococo é um diplococo gram-negativo, não flagelado, não
formador de esporos, aeróbio ou facultativamente anaeróbio que
habita o trato geniturinário do homem, sendo responsável
pela gonorreia – doença sexualmente transmissível.
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Salmonella ssp
• Salmonella é um gênero de bactérias, vulgarmente chamadas
salmonelas, pertencente à família Enterobacteriaceae, sendo
conhecida há mais de um século. Tem, em seu nome, uma referência
ao cientista estadunidense chamado Daniel Elmer Salmon, que
associou a doença à bactéria pela primeira vez.
• São bactérias gram-negativas, em forma de bacilo, na sua maioria
móveis (com flagelos), não esporuladas e não capsuladas.
• Destacam-se a Salmonella typhi e Salmonella Typhimurium.
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Microbiologia Geral 14
Escherichia coli
• Escherichia coli, é uma bactéria bacilar Gram-negativa que se
encontra normalmente no trato gastrointestinal inferior dos
organismos de sangue quente.
• Pode estar envolvida em infecções humanas e intoxicações
alimentares.
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Vibrio cholerae
• O Vibrio cholerae, também conhecido comovibrião colérico, é o
agente causador da cólera. Esta bactéria é membro do gênero Vibrio,
da família Vibrionaceae. Foi descoberto em 1883 por Robert Koch, e
deve seu nome à sua aparência quando observado ao microscópio
óptico.
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