Morfologia e constituintes bacterianos (características gerais, estrutura celular, parede celular, membrana celular, citoplasma, cápsula, pili, fímbrias, esporos, flagelos, nutrição bacteriana, reprod

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introdução à bacteriologia 
MORFOLOGIA E CONSTITUINTES BACTERIANOS. 
 
 
As principais características que diferenciam 
os procariotos consistem em seu tamanho 
relativamente pequeno e na ausência de membrana 
nuclear. São células haploides. 
O DNA de quase todas as bactérias é um 
círculo, representando o cromossomo procarioto. A 
maioria dos procariotos possui um único 
cromossomo. O DNA cromossômico tem de se 
dobrar mais 1.000 vezes para ficar contido dentro 
da membrana da célula procariótica. 
 a região especializada da célula que 
contém DNA é denominada nucleoide. 
O pequeno tamanho do cromossomo 
procariótico limita a quantidade de informação 
genética que ele pode conter. 
 muitos desses genes contém funções 
essenciais como a produção de energia, 
a síntese das macromoléculas e a 
replicação celular. 
Os eucariotos possuem membrana nuclear 
definida e apresentam outras estruturas celulares. 
São células diploides, sendo representadas por 
algas, protozoários, fungos e mixomicetos. 
 
 
 
 Os procariotos não possuem um núcleo 
verdadeiro; em vez disso, o DNA é disperso no 
citoplasma sendo empacotado em uma estrutura 
conhecida como nucleoide. 
 
→ Nem todas as bactérias são capsuladas. 
→ Algumas bactérias são imóveis, ou seja, não 
apresentam flagelos. 
→ Algumas bactérias apresentam DNA 
extracromossômico → plasmídeos. 
PAREDE CELULAR 
 A pressão osmótica interna da maioria das 
bactérias varia de 5 a 20 atm devido à concentração 
de solutos obtida através do transporte ativo. Na 
maioria dos ambientes, esta pressão seria suficiente 
para provocar a ruptura da célula, se não fosse a 
presença de uma parede celular com elevada força 
de tensão. 
 essa estrutura confere rigidez, proteção, 
dá forma à célula (mobilidade, fluidez) e 
suporte. 
 além de proporcionar uma proteção 
osmótica, também desempenha um papel 
essencial na divisão celular e atua como 
modelo para a sua própria biossíntese. 
 constituição química: peptideoglicano. 
 em geral, a parede celular não é 
seletivamente permeável; entretanto, 
uma camada da parede celular gram-
negativa – a membrana externa – impede 
a passagem das moléculas relativamente 
grandes. 
MEMBRANA CELULAR 
 A membrana é quimicamente distinta de 
todas as outras membranas biológicas. 
 composta por fosfolipídios em 2 camadas. 
 possui canais especiais constituídos por 
moléculas proteicas denominadas porinas, 
que permitem a difusão passiva dos 
compostos hidrofílicos de baixo peso 
molecular, tais como açúcares, 
aminoácidos e certos íons. 
 
 
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 as grandes moléculas de antibióticos 
penetram de modo relativamente lento 
através da membrana externa, contribuindo 
para a resistência relativamente alta das 
bactérias gram-negativas aos antibióticos. 
 proteínas embebidas na bicamada lipídica, 
podendo ser intrínseca ou extrínsecas. 
• intrínseca: atravessando a camada 
lipídica. 
• extrínseca: somente na periferia da 
membrana plasmática, também 
chamada de proteína periférica. 
 pode ter alguns carboidratos aderidos a 
membrana, formando lipopolissacarídeos 
(LPS). → são importantes no processo de 
infecção da célula bacteriana, funcionando 
como receptor da célula bacteriana 
(ajudando no processo de reconhecimento 
de moléculas pela bactéria, ativando a 
reposta imunológica e inflamatória). 
 função dos fosfolipídios: 
• possuem a porção hidrofóbica 
(internamente) e hidrofílica (nas 
extremidades externas e internas) – 
funcionam como barreira para 
vazamentos de substâncias para fora 
da célula. 
• funcionam como barreira para entrada 
de substâncias indesejadas. 
CITOPLASMA 
 Constitui 90% de água, e o restante sendo 
material solúvel em transição da célula como 
aminoácido (temporariamente). 
 inclusões presentes: ribossomos (síntese 
proteica) e grânulos de volutina (acúmulo 
de material reserva, como aminoácido) – 
sendo importante porque nem sempre a 
célula bacteriana vai estar num meio que 
tem nutrientes para sua sobrevivência. 
 no citoplasma encontra-se disperso o 
material nuclear, visto que não existe 
membrana nuclear definida. Assim, 
encontramos também no citoplasma o 
cromossomo único da bactéria que é 1000 
vezes maior que a célula que o contém. 
APÊNDICES CELULARES 
✓ CÁPSULA - 
 
Muitas bactérias sintetizam grandes 
quantidades de polímeros extracelulares quando 
crescem em seus ambientes naturais. 
 quimicamente é constituída de 
polissacarídeo (dextrana, dextrina, celulose, 
levano). Esse material é excretado pela 
própria célula que, em virtude de sua 
viscosidade não se difunde com facilidade, 
formando a cobertura bacteriana. 
 suas denominações são: cápsula, camada 
muco e glicocálice. 
 tem como função: 
• contribuir para a capacidade de invasão 
das bactérias patogênicas (as células 
encapsuladas ficam protegidas da 
fagocitose). 
• aderência das bactérias às superfícies 
em seu meio ambiente, inclusive as 
células dos hospedeiros vegetais e 
animais (sendo importante para o 
processo de infecção bacteriana). 
• reservatório de nutrientes. 
 
✓ PILI - 
 
Muitas bactérias gram-negativas são dotadas de 
apêndices superficiais rígidos, denominados pili. 
As proteínas menores, chamadas adesinas, estão 
localizadas nas pontas dos pili e são responsáveis 
pelas propriedades de fixação. 
 Contém duas classes: 
• pili comuns: desempenham um papel na 
aderência das bactérias simbióticas e 
patogênicas às células hospedeiras. 
• pili sexuais: responsáveis pela fixação 
das células doadoras e receptoras no 
processo de conjugação bacteriana. 
 
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✓ FÍMBRIAS - 
 
São menores em diâmetro e ocorrem em gram-
positivas com a função de adesão. 
 em um grupo de cocos gram-positivas, os 
estreptococos, as fímbrias constituem o 
local do principal antígeno de superfície, 
a proteína M. O ácido lipoteicoico, 
associado a essas fímbrias, é responsável 
pela aderência dos estreptococos do 
grupo A às células epiteliais de seus 
hospedeiros. 
✓ ESPOROS OU ENDOSPOROS - 
 
Os membros de vários gêneros de bactérias são 
capazes de formar endósporos. 
 são formas de resistência que se formam 
sob condições ambientais diversas, assim 
esse processo protege a bactéria por um 
longo período. 
 o processo, esporulação, é desencadeado 
próximo da depleção de alguns dos 
diversos nutrientes (carbono, nitrogênio 
ou fósforo). 
ESPORULAÇÃO 
Cada célula forma um único esporo interno, 
liberado quando a célula-mãe sofre autólise. O 
esporo é uma célula em repouso, altamente 
resistente à dessecação, ao calor e a agentes 
químicos; quando reencontra condições 
nutricionais favoráveis e é ativado, o esporo 
germina, produzindo uma única célula vegetativa. 
A célula bacteriana recebe várias capas e 
capta e capta cálcio sintetizando o ácido 
dipicolínico. Depois o esporo é desidratado e passa 
a conter somente o DNA. 
Quando começa o processo de germinação, o 
esporo irá captar água, perder a sua capa, 
produzindo uma célula vegetativa idêntica a célula 
original. 
 
 
 
 
 
 
 
 O flagelo bacteriano é constituído de vários 
milhares de uma subunidade proteica, denominada 
flagelina. 
 se os flagelos são removidos pela agitação 
mecânica de uma suspensão de bactérias, 
verifica-se a rápida formação de novos 
flagelos mediante a síntese, agregação e 
extrusão de subunidade de flagelina; a 
motilidade é restaurada em 3 a 6 min. 
 o flagelo está fixado ao corpo celular da 
bactéria por uma estrutura complexa 
constituída de um gancho e um corpúsculo 
basal. 
 As bactérias apresentam diversos flagelos: 
• monotríquio: somente um flagelo. 
• lofotríquio: um tufo de flagelos. 
• anfitríquio: um flagelo em cada 
extremidade. 
• Peritríquio: flagelos por todo o 
perímetro da célula bacteriana. 
 
ESTERILIZAÇÃOÉ necessário a esterilização para a eliminação 
correta dos esporos no ambiente. Visto que, se a 
célula encontra um meio adequado para o seu 
desenvolvimento, poderá se tornar ativa. 
 
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Os nutrientes nos meios de crescimento devem 
conter todos os elementos necessários à síntese 
biológica de novos microrganismos. 
✓ AUTÓTROFAS - 
São aquelas que conseguem produzir seu 
próprio alimento. Elas obtêm o carbono, para a 
produção de moléculas orgânicas através do gás 
carbônico (CO2). Também podem realizar 
fotossíntese (sem produzir O2) ou quimiossíntese. 
 ex.: cianobactérias 
Em algumas espécies de bactérias autótrofas 
pode ocorrer o processo fotossintético um pouco 
diferente da fotossíntese comum. Este processo 
diferenciado de fotossíntese ocorre em bactérias 
extremófilas (que vivem em condições extremas 
em que outros seres vivos não sobreviveriam), 
como as bactérias verdes sulfurosas e as púrpuras. 
Durante esta fotossíntese, estas bactérias não 
utilizam água, mas sim gás sulfídrico(H2S), 
liberando enxofre em vez de oxigênio. 
 Lembre-se de que durante a fotossíntese 
comum, o oxigênio gasoso liberado na fase 
clara é proveniente da fotólise da água. 
 Neste caso, como a água não é utilizado 
como reagente desta reação de fotossíntese, 
não será liberado oxigênio. 
 
 
 
 O processo de quimiossíntese ocorre quando 
certas bactérias que vivem no solo são capazes de 
produzir moléculas orgânicas sem utilizar a energia 
luminosa, como na fotossíntese realizada pelas 
cianobactérias. 
Ocorre oxidação de substâncias inorgânicas 
como minerais presente no solo ou na água (como 
amônia, enxofre, sais de ferro) e a energia química 
liberada durante estas reações é utilizada para fixar 
o carbono (proveniente do gás carbônico 
atmosférico) e sintetizar novas moléculas, como 
açúcares. 
 
6CO2 + 2H2S → CH2O + H2O + 2S 
 
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A partir destes açúcares estas bactérias 
podem ainda realizar outros processos metabólicos, 
sintetizando outras moléculas orgânicas. 
 
substâncias inorgânicas oxidação subprodutos 
 
 energia 
 
 CO2 + H2O substâncias orgânicas 
 
Os processos quimiossintéticos podem estar 
relacionados a vários fenômenos naturais como a 
decomposição (bactérias que oxidam amônia para 
a quimiossíntese) e a participação no ciclo do 
nitrogênio (transformando nitrito em nitrato, um sal 
nitrogenado que as plantas conseguem absorver e é 
utilizado na síntese de proteínas). 
✓ HETERÓTROFAS - 
São aquelas que precisam retirar seu alimento 
do meio. Elas necessitam de carbono orgânico para 
seu crescimento, e esse carbono orgânico deve 
estar em uma forma passível de ser assimilada. 
 ex.: bactérias saprófagas. 
As saprófagas utilizam a energia proveniente 
da matéria morta ou as parasitas, as quais causam 
diversas doenças em seus hospedeiros. 
 As bactérias heterótrofas podem ser: 
• Decompositoras: obtêm carbono a partir de 
moléculas orgânicas encontradas em 
matéria morta; 
• parasitas: apresentam como fonte de 
carbono moléculas de organismos vivos, 
causando-lhes doenças; 
• simbiontes: obtêm seu alimento a partir de 
outros seres vivos, porém sem causar 
doenças. 
 
 
O crescimento bacteriano se refere ao aumento 
do número de bactérias, normalmente acontece por 
divisão binária, fissão binária ou Cissiparidade. 
Ocorre de maneira assexuada. 
 
 No processo de replicação de DNA de 
qualquer célula, temos formação de uma nova fita 
de DNA. A enzima adicionará as bases 
nitrogenadas (nucleotídeos) para formar a nova 
fita, nesse processo, poderá correr a troca de 
nucleotídeo (formando uma mutação). Então 
podemos afirmar que as bactérias são idênticas, 
mas não 100%. 
 
 
 
 As bactérias de interesse médico podem 
apresentar diversas formas: 
COCOS 
Os cocos geralmente são redondos, mas 
podem ser ovais, alongados ou achatados em uma 
das extremidades. São divididos em: 
 diplococos: permanecem em pares. 
 estreptococos: permanecem ligados uns 
aos outros em forma de cadeia. 
 tétrades: se dividem em dois planos e 
permanecem em grupos de quatros. 
 sarcinas: se dividem em três planos e 
permanecem ligados uns aos outros em 
grupos de outro, em forma de cubo. 
 estafilococos: se dividem em múltiplos 
planos e formam agrupamentos em 
formato de cachos de uva. 
 
 
 
 
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BACILOS 
Os bacilos se dividem somente ao longo de 
seu eixo curto; portanto, existe um menor número 
de agrupamentos de bacilos que de cocos. São 
encontrados na forma de: 
 bacilo: se apresenta como bastonete 
simples. 
 diplobacilos: se apresentam sem pares. 
 estreptobacilos: aparecem em cadeias. 
 coco bacilos: são ovais e parecidos com 
os cocos, por isso recebe esse nome. 
 
 
 
 
 
 
ESPIROQUETA E VIBRIÃO 
 As bactérias que se assemelham a bastões 
curvos são chamadas de vibriões. Já outro grupo de 
espirais tem forma helicoidal e flexível; são 
chamados de espiroquetas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 As diferenças estruturais e de composição 
química da parede celular permitem que as 
bactérias sejam divididas em dois grandes grupos: 
GRAM POSITIVAS 
 A parede celular consiste em muitas camadas 
de peptideoglicano, formando uma estrutura rígida 
e espessa. 
O espaço entre a parede celular e a membrana 
plasmática de uma bactéria gram-positiva é o 
espaço periplasmático, esta é composta por ácido 
lipoteicoico. Além disso, as paredes celulares das 
bactérias gram-positivas contêm ácidos técoicos, 
que consistem principalmente em um álcool (como 
o glicerol ou ribitol) e fosfato. 
Existem duas classes de ácidos teicoicos: 
 o ácido lipoteicoico, que atravessa a 
camada de peptideoglicano e está ligado à 
membrana plasmática 
 e o ácido teicoicos da parede, o qual está 
ligado à camada de peptideoglicano. 
 
 
 
 
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GRAM NEGATIVAS 
Em contrapartida, as paredes celulares de 
gram-negativas contêm somente uma ou poucas 
camadas finas de peptideoglicano e uma membrana 
externa. 
O peptideoglicano está ligado a lipoproteínas 
na membrana externa e está localizado no 
periplasma (região entre a membrana externa e a 
membrana plasmática). 
 O periplasma contém uma alta 
concentração de enzimas de degradação e 
proteínas de transportes. 
As paredes celulares gram-negativas contêm 
uma pequena quantidade de peptideoglicano, assim 
sendo mais suscetíveis ao rompimento mecânico e 
não contem ácidos teicoicos. 
 A membrana externa da célula gram-
negativa consiste em lipopolissacarídeos (LPS), 
lipoproteínas e fosfolipídios; tem várias funções 
especializadas. 
Sua forte carga negativa é um fator 
importante na evasão da fagocitose e nas ações do 
complemento (causa lise de células e promove a 
fagocitose), dois componentes das defesas do 
hospedeiro. 
 A membrana externa também fornece uma 
barreira contra a ação de detergentes, metais 
pesados, sais biliares, determinados corantes, 
antibióticos e enzimas digestórias como a lisozima. 
 No entanto, a membrana externa não 
fornece uma barreira para todas as 
substâncias do ambiente, pois os 
nutrientes devem atravessa-la para 
garantir o metabolismo celular. 
 Parte da permeabilidade da membrana 
externa é devida as proteínas na 
membrana, denominadas porinas, que 
formam canais. 
• As porinas permitem a passagem 
de moléculas, como nucleotídeos, 
peptídeos, aminoácidos, vitamina 
B12 e ferro. 
O lipopolissacarídeos (LPS) da membrana externa 
é uma molécula grande e complexa que contem 
lipídeos e carboidratos e que consiste em três 
componentes: 
 lipídeo A: responsável pelos sintomas 
associados a infecções por bactérias gram-
negativas, como febre, dilatação de vasos 
sanguíneos, choque e formação de coágulos. 
 um cerne polissacarídeo: fornece 
estabilidade. um polissacarídeo O: funciona como 
antígeno, sendo útil para diferenciar 
espécies de bactérias gram-negativas. Pode 
ser comparado ao papel dos ácidos teicoicos 
nas gram-positivas. 
 
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Os lipopolissacarídeos podem atuar sítios 
adsorção bacteriófagos / receptores bacteriocinas 
(citocinas que interage com a bactéria). 
 Bacteriófago é um vírus que infecta somente 
bactérias. 
 
 
É um dos procedimentos utilizados para 
classifica as bactérias em dois grandes grupos: 
gram-positivas e gram-negativas. 
1) Transferir parte da colônia para o centro de 
uma lâmina contendo uma gota de ADE, 
realizando movimentos circulares. 
2) um esfregaço fixado em calor é coberto com 
um corante básico púrpura, geralmente cristal 
violeta. 
 coloração primária. 
3) Após um curto período de tempo, o corante 
púrpura é lavado e o esfregaço é recoberto 
com lugol, um mordente. Ambas as bactérias 
gram-positivas e gram-negativas aparecem 
em cor violeta-escura. 
4) A lâmina é lavada com álcool ou com uma 
solução de álcool-acetona agente descorante, 
que remove a coloração púrpura de algumas 
espécies. 
 descoloração. 
5) O álcool é lavado, e a lâmina é então corada 
com Safranina, um corante básico vermelho. 
 a Safranina possui uma cor 
contrastante com a coloração 
primária, logo, sendo denominada 
contra-corante. 
As bactérias que retêm a cor púrpura após a 
tentativa de descoloração com o álcool são 
classificadas como gram-positivas; as bactérias que 
perdem a coloração púrpura após a descoloração 
são classificadas com gram-negativas.