Prova Microbiologia (bactérias gram-positivas e gram-negativas, coloração de gram, fatores que afetam o crescimento bacteriano)

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Questão 1: Disserte sobre a estrutura de parede celular/envoltório celular de bactérias 
Gram positivas e Gram negativas e correlacione com a respectiva reação à coloração de 
Gram (20 pontos). 
Primeiramente, é preciso compreender as diferenças entre as paredes celulares das 
bactérias gram-positivas (G+) e gram-negativas (G-). As paredes celulares são formadas por 
dissacarídeos que se repetem, sendo esses a N-acetilglicosamina (NAM) e o N-acetilmurâmico 
(NAG). A composição de G+ dá-se por várias camadas de peptidoglicana (é bem espessa) e 
não possui membrana externa. Ademais, sua parede possui ácidos teóicos que são as 
estruturas mais externas à célula, e que servem tanto para regular movimento de cátions, para 
se aderir a célula hospedeira e como antigênico (induz o hospedeiro a produzir anticorpos). A 
de células G-, porém, difere em alguns aspectos. Sua parede celular contém poucas camadas 
de peptidoglicana, sendo bem menos espessa. Porém, essas bactérias possuem uma 
membrana externa, que lembra a membrana plasmática quanto a composição básica de dupla 
camada fosfolipídios, mas essa contém embebidas na membrana os lipopolissacarídeos (LPS) 
e também possuem lipoproteínas que a ancoram à peptidoglicana. Esses lembram muito os 
fosfolipídios, mas sua composição é de glicosamina no lugar de glicerol. A parte mais externa 
dessa membrana é exatamente a “cabeça” desse LPS, que atua como antígeno 
(polissacarídeo O ou simplesmente antígeno O), enquanto a parte mais interna (glicosamina + 
ácidos graxos) chamada de lipídio A, é a endotoxina dessa bactéria, podendo causar 
intoxicação alimentar aos humanos que por acaso virem a consumirem-na. Entendendo-se a 
composição diferencial das paredes celulares dessas duas bactérias, pode-se entender como a 
coloração de gram dá-se. Como primeiro corante da coloração de gram, utiliza-se o cristal de 
violeta, esse corante penetrará tanto G+ como G- (isso porque ambas as bactérias foram 
previamente mortas e assim perdem a permeabilidade seletiva). Como segundo passo, 
utiliza-se um mordente, o lugol, que vai servir para formar um complexo com o cristal de violeta, 
aprisionando-o. Após isso, descolore-se utilizando álcool. A ação do álcool é diferencial entre 
os dois tipos de bactérias, mostrando o impacto que as diferentes composições de parede 
celular/envoltório têm sobre o processo da coloração e sobre as bactérias. Ele vai servir para 
desidratar as camadas da peptidoglicana, que inicialmente possuíam certo espaçamento. A 
questão central é que, como as bactérias G+ possuem várias camadas de peptidoglicana, essa 
desidratação vai ser uma barreira ao cristal de violeta + lugol, deixando o complexo de fato 
preso. As bactérias G-, as quais possuem poucas camadas de peptidoglicana, também vão 
desidratar, mas essa desidratação não será suficiente para aprisionar o complexo. E como a 
membrana externa de fosfolipídeos também vai ser atacada pelo álcool, ela tampouco 
conseguirá reter o complexo. Então, as bactérias G+ ficarão coradas com o cristal de violeta e 
as bactérias G- serão descoradas pelo álcool. O próximo passo é recolorir essas últimas, 
utilizando-se fucsina/safranina como contracorante para que seja possível enxergá-las (as G+ 
não serão novamente coradas). 
 
 
Questão 2: Disserte sobre os fatores que afetam o crescimento microbiano (20 pontos). 
Os fatores que afetam o crescimento microbiano são vários, como disponibilidade de 
nutrientes, de oxigênio, de água, diferentes temperaturas, pHs entre outros. 
1 - Nutrientes: Os nutrientes são requeridos em quantidades diferentes pelos microorganismos. 
fontes de carbono e nitrogênio são necessitadas em quantidades macro enquanto outras como 
vitaminas e sais minerais são precisados em menores quantidades. Eles são utilizados como 
meio de cultura para os microorganismos em laboratório e sua composição deve ser adaptada 
conforme a necessidade desses. Existem meios universais, que permitem o crescimento de 
todos os microorganismos, meios seletivos, que de fato selecionam aquele desejado, 
impedindo que os demais cresçam (utilizando antibióticos, por exemplo), meios de 
enriquecimentos para organismos que exijam alguns nutrientes especiais (como NaCl) e meios 
diferenciais, que diferentemente dos seletivos, possibilitam que todos os organismos da 
amostra se multipliquem, mas é possível diferenciá-los visualmente. 
2- Temperatura: Cada microrganismo possui uma curva de crescimento em relação às 
diferentes temperaturas e, assim, cada um possui uma temperatura ideal de crescimento. Se a 
temperatura for aumentada a um nível que o organismo não suporte, acima do ponto máximo, 
ele morrerá, e se for muito reduzida, abaixo do mínimo, ele não irá mais se multiplicar (esse é o 
motivo pelo qual utilizamos geladeiras para conservar alimentos). 
3- Oxigênio: O oxigênio também afeta o crescimento microbiano, isso porque espécies reativas 
de oxigênio (ERO) são formadas como subprodutos do metabolismo associado a utilização de 
O​2​. Existem organismos aeróbicos estritos (só podem se desenvolver na presença de O​2​), 
anaeróbios obrigatórios (contrariamente, só quando não há O​2​), microaerófilos (preferem uma 
quantidade de oxigênio um pouco reduzida quanto à atmosférica), anaeróbios aerotolerantes 
(crescem melhor quando não há oxigênio, mas podem crescer na presença esse) e anaeróbios 
facultativos (crescem melhor quando há oxigênio, mas pode crescer na ausência). Essas 
diferenças quanto à utilização ou não do O​2 depende SE possuem e o QUANTO possuem de 
enzimas que conseguirão mitigar essas ERO, por exemplo, a superóxido dismutase, a 
peroxidase e a catalase. Essas características dos microorganismos são decisivas para a 
escolha de como vamos cultivá-los, se será normalmente, na presença de O​2 em quantidades 
atmosféricas, ou se em jarras com velas para diminuir a presença de O​2 ​ali entre outras 
escolhas. 
4- Água: A quantidade de água disponível é, também, outro fator importante. Quanto maior a 
atividade de água em um lugar (perto de aw=1) mais favorável é para o microrganismo se 
desenvolver nele (100% de água não é bom porque precisam existir nutrientes também). Por 
isso que, para que alimentos sejam conservados por mais tempo, aumenta-se o soluto, ou 
diminui-se o solvente, a fim de diminuir a atividade de água; o mel, por exemplo, possui 
altíssima concentração de açúcares, por isso muito dificilmente observa-se microrganismos 
crescendo ali. 
5 - pH: O pH também influencia no crescimento microbiano. Na mesma lógica da temperatura, 
os microrganismos possuem uma curva de pH, com um mínimo e um máximo, ultrapassando 
os quais seu crescimento se torna inviável. O pH ótimo para maioria fica entre 5,5 - 6,5, 
também é sabido que fungos toleram pHs mais ácidos e isso também pode ser utilizado como 
método de seleção.