Microrganismos: Estudo e Características

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Mecanismos de Agressão e Defesa 
⦁Estudo dos microrganismos: 
⤷Os microrganismos celulares são estudados através 
da microscopia, sendo eles: protozoários; fungos 
(bolores e de leveduras); bactérias; vírus. 
⤷São cultivados em meio nutritivo (in vivo), 
formando aglomerados celulares = colônias 
bacterianas. 
⤷Todas as pessoas possuem microrganismos na 
superfície e dentro do corpo, que constituem a 
flora/microbiota normal. A capacidade de uma 
determinada espécie de micróbio de causar doença 
e a resistência do organismo hospedeiro serão 
fatores importantes para determinar se uma pessoa 
irá contrair ou não uma doença. 
Obs.: uma doença infecciosa é aquela em que o 
patógeno invade um hospedeiro suscetível. Já a 
emergente é aquela em que uma doença nova (ou 
modificada) que mostra o aumento na incidência de 
um passado recente ou num potencial para 
aumento num futuro próximo. 
⦁Vírus: São considerados acelulares, mas com uma 
estrutura de proteção chamada capsídeo. Além 
disso, por essas características, eles não possuem 
tratamentos específicos, sendo utilizados 
antirretrovirais – diminuem um vírus de multiplicação. 
Existem dois tipos de vírus: 
⤷Aqueles com o RNA humano produzem DNA viral 
(RETROVÍRUS) – Exemplo: HIV 
E os que com DNA humano produzem o RNA viral 
– Exemplo: Sars-CoV-2. 
Os vírus são parasitas obrigatórios. 
⦁Fungos: são eucariontes (com núcleo organizado) e 
contém material genético (DNA) envolto pela 
membrana celular, com parede celular rígida de 
quitina (polissacarídeo insolúvel). Apresentam-se de 
forma unicelular (leveduras) e multicelular (bolores; 
cogumelos) que não realizam fotossíntese. Além 
disso, os bolores formam massas visíveis chamadas 
de micélios (longos filamentos de hifas que se 
ramificam e entrelaçam entre si). 
Os fungos podem se reproduzir de maneira sexuada 
ou assexuada, sempre obtendo alimentação do meio 
em que vivem. 
⦁Bactérias: devem ser estudadas por aspectos: 
⤷Morfologia (tamanho, forma e arranjo celular); 
⤷Fisiologia; 
⤷Patogênicas ou não patogênicas; 
⤷Controle bacteriano. 
Características gerais: 
⤷Procariontes (sem núcleo; com ribossomos); 
⤷Unicelulares; 
⤷Autótrofas ou heterótrofas (podem ou não 
produzir o próprio alimento); 
⤷Parede celular constituída de Mureina ou 
Peptideoglicano; 
⤷Móveis (flageladas) ou imóveis. 
 
1- Ribossomos: são responsáveis pela síntese 
proteica e podem ser inibidos por certos 
antibióticos. Além disso, expressam o DNA 
da bactéria, permitindo a transcrição, 
tradução e fabricação de proteínas/enzimas; 
2- Citoplasma: contém substancias como H2O, 
nutrientes, DNA; 
3- Cromossomo: único/circular e representa o 
material genético da bactéria, composto por 
plasmídeos (que são DNA circulante extra 
cromossômicos, podendo passar de uma 
bactéria para outra – resistindo a 
antibióticos); 
4- Membrana plasmática (citoplasmática): é 
formada por uma bicamada lipídica e possui 
uma permeabilidade seletiva, conduzindo 
enzimas para reações metabólicas – 
degradação de nutrientes, produção de 
energia, fotossíntese – ao mesmo tempo, 
essa membrana pode ser destruída por 
álcoois e polimixinas (que possuem ação 
bactericida). 
Controla entrada e saída de moléculas 
Ausência de colesterol (é o que difere os 
seres humanos das bactérias); 
5- Parede celular: de peptideoglicano ou 
mureina; 
6- Capsula (não obrigatória): proteção extra a 
bactéria, composta por açúcar, tornando-se 
escorregadia e dificultando a fagocitose.. 
Morfologicamente as bactérias podem ser divididas 
pelo tamanho, forma e arranjo celular: 
⤷Tamanho: as bactérias tem de 0,2 até 2,0um de 
diâmetro e de 2 até 8um de comprimento. 
⤷Formas: 
-Cocos:(esféricos) 
Diplococos 
Estreptococos 
Estafilococos 
-Bacilos(bastão) 
Diplobacilos 
Estreptobacilos 
-Espiral(espirilos) 
-Vibrioes(‚feijões‛) 
 
⦁Estruturas externas a Parede celular: 
⤷Glicocalice (cápsula): é um revestimento de açúcar, 
gelatinoso e viscoso que contribui para a virulência 
bacteriana (medida do grau com que um patógeno 
causa a doença), além de proteger a bactéria contra 
uma possível fagocitose dos macrófagos, servem 
também como reserva energética, impedem o 
ressecamento/desidratação, auxiliam na fixação dos 
substratos. 
⤷Flagelos: permitem motilidade, locomoção. 
Rotacionam para empurrar e movimentar a célula. 
(Gram - =dois pares de anel/ Gram + =um par de 
anel). 
Também é um dos fatores de virulência. 
⤷Fimbrias: envolvidas na mobilidade celular e na 
transferência de DNA (plasmidial) de uma célula para 
outra – recebendo esta uma nova função de 
resistência a um antibiótico, por exemplo. 
⦁Parede Celular: tem como principal função a 
proteção e a prevenção quanto a rupturas das 
células bacterianas (pela pressão da água dentro e 
fora). Ela é importante pois contribui para a 
capacidade de algumas espécies causarem doenças 
e também por ser o local de ação de alguns 
antibióticos. 
Sua composição química permite sua classificação 
(Gram+ ou Gram-): 
⤷Peptideoglicano (PPG) – conhecido também como 
Mureina – composto por dissacarídeo e 
monossacarídeo que se ligam aos açucares 
formando um esqueleto de carboidratos (porção 
glicana). 
Obs: a penicilina interfere com as ligações finais de 
peptideoglicanos pelas pontes cruzadas peptídicas, 
resultando em uma Lise da parede celular, causada 
pela ruptura da membrana plasmática e pela parede 
de citoplasma. 
⦁GRAM+: 
⤷Composta por muitas camadas de 
peptideoglicanos, formando uma estrutura espessa 
de rígida; 
⤷Contém ácido teicoico (álcool) e fosfato que 
facilitam na coloração da bactéria. 
 
 
⦁GRAM-: 
⤷Composta por poucas camadas de peptideoglicana 
e uma membrana externa; 
⤷Tende a ser mais resistente, pois os antibióticos 
não podem atravessar a camada de 
lipopolissacarideo; 
Protege a célula da fagocitose (pela forte carga 
negativa), da ação da penicilina, da lisozima e outras 
substancias químicas; 
O componente lipossacarideo da membrana externa, 
consiste em açucares (polissacarídeos O) que atuam 
como antígenos e de lipídeo A, que é uma 
endotoxina. 
 
 
⦁Coloração de Gram: A coloração de microrganismos 
serve para tornar algumas de suas estruturas mais 
visíveis e para isso, ocorre o procedimento de: 
1- Fixação do microrganismo na lamina do 
microscópio (que mata e adere estes 
microrganismos) 
2- Esfregaço, sendo a passagem desses 
microrganismos pela lamina. 
3- Adição de corantes. 
→Passo a passo para coloração de Gram: 
1°:um esfregaço fixado pelo calor e recoberto com 
um corante básico purpura (cristal violeta) 
2°:lava-se o corante purpura mas os microrganismos 
não são retirados (foram fixados devido ao calor) 
3°:adiciona-se Iodo que após ser lavado deixa as 
bactérias com a coloração caramelo. 
4°:utiliza-se álcool para limpar a lamina, sendo 
considerado uma solução descolorante, remove a 
cor de algumas bactérias e de outras 
não(transparente). 
5°:o álcool é lavado e adiciona-se safranina (corante 
básico vermelho). 
Conclusão: 
⤷As bactérias Gram+ retém o corante e 
permanecem com a cor violeta, pois possuem a 
parede espessa de PPG e não liberam a molécula de 
‘purpura’ quando adicionado o álcool). 
⤷As bactérias Gram- não retém a coloração violeta, 
permanecendo incolores até ser adicionado a 
safranina (vermelho), pois devido a lavagem do álcool 
rompe-se a camada externa de lipopolissacarideos, 
liberando as moléculas de ‘purpura’. 
O que diferencia então as bactérias Gram+ de 
Gram- é o terceiro passo da coloração e tudo 
dependerá se a parede celular da bactéria irá(+) ou 
não(-) desfazer o complexo. 
⦁A diferença na coloração se deve ao material 
presente na parede celular das duas bactérias, que 
com o complexo corante-iodo presente no interior 
da célula, com a aplicação do álcool, penetra apenas 
nas membranas das gram-negativas, dissolvendo o 
complexo e eliminando, fatoque não ocorre nas 
gram-positivas. Com a adição da fucsina, as bactérias 
gram-negativas ficam visíveis da cor vermelha (cor 
do reagente) enquanto as gram-positivas 
permanecem arroxeadas (cor do complexo). 
⦁Qual é o propósito da fixação do esfregaço pelo 
calor? Para aderir as bactérias junto a superfície 
lâmina para poder aplicar os corantes fazendo com 
que elas não sejam levadas junto com a água de 
lavagem durante o processo. 
⦁Qual a função do primeiro corante usado na 
coloração de Gram? O primeiro corante utilizado é o 
cristal violeta, que devido à ligação iônica entre os 
grupos básicos do corante e os grupos ácidos dos 
constituintes da membrana celular das bactérias, 
tanto gram-positivas quanto as gram-negativas 
absorvem o corante. 
⦁Qual a importância do lugol (iodo) na coloração de 
Gram? O iodo do lugol penetra nos dos tipos de 
célula e acaba formando um precipitado com o 
cristal violeta (retirando-o da proteína ou 
combinando-se com ele in situ). 
⦁Qual a função do álcool na coloração de Gram? O 
álcool tem por função a dissolução e eliminação do 
complexo corante-iodo, fato que ocorre apenas em 
bactérias gram-negativas, pois passa facilmente pela 
membrana destas deixando-as incolores. Nas gram-
positivas o álcool penetra com dificuldade e o 
complexo permanece nas células, retendo assim a 
sua coloração. 
⦁Reprodução bacteriana: as bactérias reproduzem-se 
principalmente de forma assexuada, por divisão 
binária (cissiparidade) gerando indivíduos idênticos 
(clones), sendo assim, sem variabilidade genética. Isso 
pode ocorrer diversas vezes. Então, a cada 
descendente é passado o mesmo gene, mantendo a 
perpetuação bacteriana. 
 
 
Ocasionalmente, as bactérias podem sofrer 
recombinação genética (bactéria de uma espécie 
conjuga com a outra de espécie diferente, 
ganhando/passando informação genética), podendo 
ser por: Transformação; Transdução; Conjugação. 
(passam a adquirir novas características genéticas e 
transferi-las para as células-filhas). 
⤷Transformação → ocorre por captação de DNA 
livre no meio após citólise de uma célula (doadora); 
*Citólise é a destruição de uma célula viva por 
dissolução dos seus elementos devido ao excesso 
de água provocado por um desequilíbrio osmótico*. 
Na superfície da célula receptora, há sítios de ligação 
ao DNA livre; 
A incorporação desses trechos de DNA poderá 
ocorrer se houver homologia entre o DNA livre e o 
DNA da receptora, caso contrário o DNA será 
degradado por nucleases. 
⤷Transdução → ocorre através da infecção das 
bactérias por bacteriógrafos temperados; 
Vírus inocula na bactéria um DNA (que pode ser 
bacteriano ou viral): bacteriógrafos; 
Ciclo lisogênico: não provoca a morte da célula 
hospedeira, transfere para a bactéria DNA viral. 
⤷Conjugação → ocorre através da transferência de 
plasmídeos (pequena parte do material genético) de 
uma célula doadora para uma célula receptora; 
Essa transferência ocorre através da fímbria sexual 
(Fímbria F); 
Bactéria doadora é atraída por ‚ferormônios‛; 
Requer o contato direto com a célula; 
Bactérias diferentes geneticamente. 
⦁Crescimento bacteriano: corresponde ao aumento 
do número de indivíduos e não ao tamanho celular. 
Fatores necessários para que ocorra o crescimento 
bacteriano são: Físicos e Químicos. 
⤷FÍSICOS: 
1-Temperatura: cada bactéria independente do grupo 
possui uma temperatura mínima de crescimento, 
ótima de crescimento e máxima de crescimento, 
sendo a temperatura máxima em que a bactéria 
consegue crescer. 
Existem três grupos principais: 
a)Psicrofilas (baixa temperatura) → 0 a 15°C - 
geralmente em oceanos 
-Psicotroficas: refrigeração. 
b)Mesóficas (temperatura corpórea) → 37°C 
c)Termófilas (altas temperaturas) → 50 a 60°C 
-Termófilas extremas → nível de vulcão 
*Em determinada temperatura consigo controlar o 
crescimento bacteriano (Ex.: Carne). 
2-pH (potencial de hidrogênio): sendo a acidez ou a 
alcalinidade de uma solução; 
A maioria dos microrganismos crescem em pH 
neutro (6,5-7,5); 
Poucas bactérias conseguem viver em pH ácido 
(4,0) e são chamadas de acidófilas (Thiobacillus) 
*fungos, por exemplo, consegue viver em pH=1* 
Existem bactérias que vivem em meio alcalino e são 
chamadas de alcalifilas (Bacillus e Archea) – pH= 10 – 
11. 
 
3-Pressão osmótica: movimento da molécula de 
água por meio de membrana plasmática. 
Transporte passivo; 
-Isotônica (‚igual‛) = entra e sai na mesma proporção 
(Soluto = Solvente); 
-Hipertônica = ‚murcha‛ (aumento) = concentração 
maior de solvente; 
-Hipotônica = ‚incha‛ (diminuição) = concentração 
maior de soluto. 
*Utilização do sal para matar as bactérias* 
⤷QUÍMICOS: 
1-Água: essencial e universal 
 
2-Carbono: essencial e estrutural para a formação 
da bactéria; síntese de todos os compostos 
orgânicos necessários para manter a célula viva. 
-Quimio heterotróficas: 
Fonte de vitamina C = compostos orgânicos → 
lipídeos, proteínas, carboidratos. 
-Autotróficas: 
Fonte de vitamina C = C2 = dióxido de oxigênio → 
organismo produz seu próprio alimento através da 
fixação de CO2 pela fotossíntese. 
3-Nitrogênio: utilizado para sintetizar os grupos de 
aminos presentes nos aminoácidos (das proteínas) 
→ síntese de proteínas DNA, RNA e ATP. 
Nitrato – NO3 
Nitrito – NO2. 
 
4-Enxofre: realiza síntese de proteínas.. 
5-Fóforo: utilizado para sintetizar ácido nucleicos 
DNA e RNA. 
6-Potássio, magnésio e cálcio: essenciais para os 
microrganismos, utilizados como fatores para a 
realização de reações enzimáticas. 
7-Elementos Tracos: são elementos que as 
bactérias requerem porções muito pequenas, sendo 
a maioria essencial para funções de certas enzimas. 
8-Oxigênio: 
-Aeróbias = utilizam o O2 para o seu crescimento; 
-Anaeróbias obrigatórias = não utilizam (e nem 
crescem) na presença de O2; 
-Anaeróbias facultativas = crescem na presença ou 
não de O2; 
-Microaerófila = crescem em pequena quantidade de 
O2; 
-Aerotolerantes = toleram a presença de O2, mas 
não utiliza para o crescimento. 
 
⦁Crescimento de culturas bacterianas: a divisão 
bacteriana é um método de reprodução (fissão 
binária), na qual uma única célula se divide dando 
origem a duas células idênticas, sendo um modo 
assexuado de reprodução. 
EXEMPLO: Sabendo-se de o tempo de geração de 
E. coli é de 20 minutos, partindo-se de uma única 
célula, quantas células bacteriana serão obtidas após 
1h de cultivo? 
 
Em 1h = 3 gerações (n=3) 
X = 2n → X=23 → X=8 
Em 2h = 6 gerações (n=6) 
X=2n → X= 2 a 6a → X=64 
 
⤷Crescimento em laboratório: 
-Dentro de um tubo de ensaio contendo meio de 
cultura (nutrientes) onde após a introdução delas, 
nenhum outro nutriente será adicionado ao sistema 
e nenhum produto de excreção (toxina) será 
removido. 
-Dessa maneira, podemos acompanhar o 
crescimento bacteriano nesse sistema e observar 
algumas etapas muito características. 
O QUE OCORRE? Assim que são adicionadas ao 
sistema e após se adaptarem, as células se dividem 
(divisão binária), aumentando a população em escala 
exponencial, até que os nutrientes sejam o fator 
limitante para a continuidade do crescimento. Deste 
momento em diante as bactérias começam a 
morrer. Assim, em sistema fechado pode-se notar 
várias fases do crescimento bacteriano e elaborar 
uma curva característica que é subdividida em 4 
fases: 
→Fase LAG = adaptação das bactérias ao meio, 
com pouca variação no número de células pois elas 
não se reproduzem imediatamente. Mas, está 
ocorrendo uma intensa atividade metabólica – 
envolvendo principalmente a síntese de enzimas. 
Ou seja, a fase lag é inicial, quase não há 
crescimento, é um reconhecimento dos fatores 
necessários para o crescimento. 
→Fase LOG (crescimento exponencial) = momento 
em que as células se dividem intensivamente, 
ocorrendo uma alta atividade metabólica. 
Ou seja, na fase log já houve o reconhecimento,tem o maior teor metabólico e formação de 
colônias. 
→Fase estacionária = momento em que as mortes 
microbianas são equilibradas pela produção de novas 
células. A causa de início de morte não é sempre 
clara, pode ser por: mudanças no pH, acúmulo de 
resíduos, esgotamento de nutrientes. 
Ou seja, na fase estacionária há um equilíbrio entre 
a população viva e a morta. 
→Fase de declínio (morte celular) = momento que 
em o número de células mortas ultrapassa o 
número de células novas formadas. 
 
⦁Metabolismo bacteriano: vias metabólicas que 
geram energia e que são utilizadas pelas bactérias 
⤷Características gerais: 
-Capacidade de hidrolisar os mais diversos materiais 
(catabolismo); 
-Diversidade metabólica: variedade de enzimas 
produzidas para captação de nutrientes. Produção 
de toxinas: hemolisinas, coagulantes, etc. 
 
Classificar as bactérias de acordo com a fonte de 
carbono e o tipo de energia que utilizam: 
FONTE DE CARBONO: 
1-Autotróficos (alimentação própria): utilizam CO2; 
2-Heterotróficos (alimentação depende de terceiros): 
utilizam compostos orgânicos (glicose). 
FONTE DE ENERGIA: 
1-Fototróficos: usam a energia luminosa como sua 
fonte primária de energia. 
2-Quimiotróficos: dependem de reações de 
oxidaçãoredução de compostos orgânicos e 
inorgânicos para obter energia. 
Fonte de carbono + Fonte de energia = 
Fotoautotroficos; Foto-heretotroficos; 
Quimioartotroficos; Quimio-heterotroficos. 
⦁Meio de Cultura: O meio de cultura bacteriana é 
um material preparado para o crescimento do 
microrganismo, em que cada amostra deve conter 
especificidades como: nível de pH, oxigênio, 
nitrogênio, água. Além disso, deve estar estéril, ou 
seja, inicialmente sem microrganismos. 
As bactérias introduzidas a este meio são 
denominadas inoculas. 
Existem meios de cultivo com diferentes 
consistências: líquido, sólido, semi-sólido. 
Para dar consistência a um meio de cultura adiciona-
se AGAR (polissacarídeo derivado de algas marinhas 
que se liquefaz por volta de 100graus, formando uma 
solução transparente – permanece em estado 
líquido até 40graus (em temperatura ambiente 
solidifica) – não serve como nutriente!) 
⤷Tipos de meio de cultura: 
-Meio mineral (mínimo) → sais minerais e fonte de 
carbono (açúcar); 
-Meio completo: 
1-Sintético: toda a composição química é conhecida 
(Caldo nutriente; Agar-nutriente), com extrato de 
leveduras e outros fatores orgânicos solúveis, 
apresentando-se em forma líquida. 
2-Complexo: feito com nutrientes como extrato de 
leveduras, de carnes ou de plantas, sendo que as 
necessidades energéticas são oferecidas pelas 
proteínas e vitaminas. 
-Meio seletivo: permite o crescimento de uma 
determinada bactéria de interesse, impedindo o 
crescimento de outras, como por exemplo: 
1-Meio de Mac Conkey que contém cristal violeta e 
sais bilares, impedindo o crescimento de Gram+, 
favorecendo o crescimento de Gram-. 
2-Meio de Sabourand é seletivo para fungos que 
dominam a maioria das bactérias neste pH (5,5). 
-Meio diferencial: facilitam a diferenciação das 
colônias de um microrganismo desejada em relação 
a outras colônias crescendo na mesma placa, 
permitindo assim uma distinção visual pela simples 
observação das características das colônias no meio 
de cultura, como por exemplo: 
1-Meio de Mac Conkey 
2-Meio de Agar-sangue (que contém hemácias) 
identificando espécies bacterianas que destroem 
essas hemácias gerando uma hemólise e um circulo 
amarelado ao redor de suas colônias. 
⦁Meio sólido = Agar (agente solificante) 
⦁Meio líquido = ausência de Agar 
⦁Meio semi-sólido = menor concentração de Agar 
⦁Houve crescimento? Cultura + 
⦁Não houve crescimento? Cultura - 
⦁Houve turvação em meio líquido? Cultura + 
⦁Meio Mac Conkey cresce APENAS em Gram- 
⦁Controle do crescimento microbiano: 
POR QUE controlar? 
-Prevenção da transmissão de doenças infecciosas; 
-Evitar a decomposição de alimentos; 
-Evitar a contaminação da água e do ambiente. 
COMO controlar o crescimento? 
-Remoção; 
-Inibição; 
-Morte por agentes físicos ou químicos. 
A terminologia do controle microbiano: 
ESTERILIZAÇÃO → destruição ou remoção de 
todas as formas de vida microbiana, incluindo 
endósporos (formas mais resistentes) → 
Normalmente realizada com vapor sob pressão ou 
com um gás esterilizante. Líquidos ou gases podem 
ser esterilizados pela filtração. 
DESINFECÇÃO → destruição de patógenos na 
forma vegetativa, promovendo inibição, morte ou 
remoção, mas sem eliminar todas as formas de vida 
→ Pode fazer o uso de métodos físicos ou químicos 
como: radiação UV, água fervente, vapor d’água 
ANTISSEPSIA → destruição de patógenos na forma 
vegetativa em tecidos vivos → O tratamento é 
quase sempre por antimicrobianos químicos 
(antisséptico). 
DEGERMAÇÃO → remoção mecânica dos 
microrganismos em vez de morte, em uma área 
limitada → Remoção mecânica feita com algodão 
embebido em álcool. 
SANITIZAÇÃO → tratamento destinado a reduzir as 
contagens microbianas nos utensílios alimentares a 
níveis seguros da saúde pública → Lavagens em 
altas temperaturas ou imersão em um desinfectante 
químico, reduzindo as chances de transmissão da 
doença de um usuário para o outro. 
Sufixos: 
CIDA = nome de tratamentos que causam a morte 
direta dos micróbios (germicida); 
STATICO/STASE = refere-se a inibição do 
crescimento e da multiplicação de microrganismos 
(bacteriostático); 
SEPSE = indica a contaminação (asséptico).