Livro-Texto - Microbiologia

Prévia do material em texto

Autora: Profa. Maria Eleonora Feracin da Silva Picoli
Colaboradoras: Profa. Renata Guzzo Souza Belinelo
 Profa. Raquel Machado Coutinho
 Profa. Laura Cristina da Cruz Dominciano
Microbiologia, Imunologia 
e Parasitologia
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Professora conteudista: Maria Eleonora Feracin da Silva Picoli
Graduou-se em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) em 1999, concluiu o 
mestrado em Biologia Funcional e Molecular na área de Bioquímica, pela mesma universidade, no ano de 2002 e 
obteve o título de doutora em Biologia Funcional e Molecular, em 2004, também pela Unicamp. Foi docente no curso 
de Ciências Biológicas e tutora no curso de Bioquímica da Nutrição, oferecido na modalidade de educação a distância 
(EaD) pelo Departamento de Bioquímica do Instituto de Biologia da Unicamp. Ingressou na Universidade Paulista – 
UNIP/Campinas no ano de 2002, na qual atua até hoje como docente titular da disciplina de Microbiologia, Imunologia 
e Parasitologia dos cursos de Enfermagem, Farmácia, Nutrição, Odontologia e Medicina Veterinária. 
© Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta obra pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma e/ou 
quaisquer meios (eletrônico, incluindo fotocópia e gravação) ou arquivada em qualquer sistema ou banco de dados sem 
permissão escrita da Universidade Paulista.
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
P598m Picoli, Maria Eleonora Feracin da Silva.
Microbiologia, Imunologia, Parasitologia. / Maria Eleonora 
Feracin da Silva. – São Paulo: Editora Sol, 2019.
136 p., il
Nota: este volume está publicado nos Cadernos de Estudos e 
Pesquisas da UNIP, Série Didática, ano XXV, n. 2-194/19, ISSN 1517-9230.
1. Microbiologia. 2. Imunologia. 3. Parasitologia. I. Título.
CDU 576.8 
U502.25 – 19
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Prof. Dr. João Carlos Di Genio
Reitor
Prof. Fábio Romeu de Carvalho
Vice-Reitor de Planejamento, Administração e Finanças
Profa. Melânia Dalla Torre
Vice-Reitora de Unidades Universitárias
Prof. Dr. Yugo Okida
Vice-Reitor de Pós-Graduação e Pesquisa
Profa. Dra. Marília Ancona-Lopez
Vice-Reitora de Graduação
Unip Interativa – EaD
Profa. Elisabete Brihy 
Prof. Marcelo Souza
Prof. Dr. Luiz Felipe Scabar
Prof. Ivan Daliberto Frugoli
 Material Didático – EaD
 Comissão editorial: 
 Dra. Angélica L. Carlini (UNIP)
 Dra. Divane Alves da Silva (UNIP)
 Dr. Ivan Dias da Motta (CESUMAR)
 Dra. Kátia Mosorov Alonso (UFMT)
 Dra. Valéria de Carvalho (UNIP)
 Apoio:
 Profa. Cláudia Regina Baptista – EaD
 Profa. Betisa Malaman – Comissão de Qualificação e Avaliação de Cursos
 Projeto gráfico:
 Prof. Alexandre Ponzetto
 Revisão:
 Ana Luiza Fazzio
 Juliana Mendes
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Sumário
Microbiologia, Imunologia e Parasitologia
APRESENTAÇÃO ......................................................................................................................................................7
INTRODUÇÃO ...........................................................................................................................................................7
Unidade I
1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MICRORGANISMOS ...........................................................................9
1.1 Como os microrganismos são estudados ................................................................................... 11
1.2 Conceitos importantes em Microbiologia .................................................................................. 14
1.3 Fungos ....................................................................................................................................................... 15
1.4 Vírus ........................................................................................................................................................... 19
2 BACTERIOLOGIA ............................................................................................................................................... 24
2.1 A célula procarionte ............................................................................................................................ 24
2.2 Estruturas e apêndices bacterianos .............................................................................................. 25
2.2.1 Parede celular ........................................................................................................................................... 25
2.2.2 Fímbrias ....................................................................................................................................................... 28
2.2.3 Flagelos ....................................................................................................................................................... 29
2.2.4 Cápsula ........................................................................................................................................................ 30
2.2.5 Esporos ........................................................................................................................................................ 31
3 CRESCIMENTO E REPRODUÇÃO BACTERIANA..................................................................................... 33
3.1 Metabolismo bacteriano.................................................................................................................... 34
3.2 Genética e reprodução bacteriana ................................................................................................ 37
3.2.1 Fissão binária transversal ..................................................................................................................... 38
3.3 Aquisição da variabilidade genética ............................................................................................. 39
3.3.1 Conjugação ............................................................................................................................................... 40
3.3.2 Transformação ......................................................................................................................................... 42
3.3.3 Transdução ................................................................................................................................................. 43
3.4 Resistência bacteriana........................................................................................................................ 44
4 FATORES QUE INTERFEREM NO CRESCIMENTO BACTERIANO ...................................................... 45
4.1 Nutrientes ................................................................................................................................................ 45
4.2 Temperatura .......................................................................................................................................... 45
4.3 Oxigênio ................................................................................................................................................... 47
4.4 Pressão osmótica .................................................................................................................................. 48
4.5 Potencial hidrogeniônico (pH) ........................................................................................................ 48
4.6 Métodos de controle do crescimento bacteriano ................................................................... 49
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade II
5 O SISTEMA IMUNOLÓGICO E SEUS CONSTITUINTES ......................................................................... 55
5.1 Conceitosgerais .................................................................................................................................... 55
5.2 Órgãos e tecidos linfoides ................................................................................................................. 58
5.2.1 Órgãos linfoides centrais ..................................................................................................................... 59
5.2.2 Órgãos linfoides periféricos ................................................................................................................ 61
5.3 Células que participam da resposta imune ............................................................................... 62
5.3.1 Células apresentadoras de antígeno ............................................................................................... 63
5.3.2 Linfócitos .................................................................................................................................................... 64
5.4 Granulócitos ........................................................................................................................................... 67
6 TIPOS DE RESPOSTAS IMUNOLÓGICAS .................................................................................................. 70
6.1 Resposta imune inata ......................................................................................................................... 70
6.1.1 Elementos e mecanismos de ação ................................................................................................... 70
6.2 Resposta imune adaptativa ............................................................................................................. 74
6.2.1 Elementos e mecanismos de ação ................................................................................................... 75
6.2.2 Resposta imune celular ........................................................................................................................ 77
6.2.3 Resposta imune humoral..................................................................................................................... 80
6.3 Reações de hipersensibilidade ........................................................................................................ 83
Unidade III
7 INTRODUÇÃO À PARASITOLOGIA .............................................................................................................. 89
7.1 Tipos de parasitas ................................................................................................................................. 90
7.2 Vetores ...................................................................................................................................................... 91
8 PRINCIPAIS PARASITAS CAUSADORES DE DOENÇAS EM HUMANOS ....................................... 91
8.1 Protozoa ................................................................................................................................................... 91
8.1.1 Trypanosoma cruzi ................................................................................................................................. 92
8.1.2 Entamoeba histolytica .......................................................................................................................... 95
8.1.3 Giardia lamblia (duodenalis) ............................................................................................................. 97
8.1.4 Plasmodium sp. ........................................................................................................................................ 99
8.2 Helmintos ..............................................................................................................................................101
8.2.1 Nematoda ................................................................................................................................................102
8.3 Filo Platyhelminthes ........................................................................................................................107
8.3.1 Cestoides ..................................................................................................................................................107
8.3.2 Trematoda ................................................................................................................................................ 110
8.4 Artrópodes.............................................................................................................................................113
7
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
APRESENTAÇÃO
A Microbiologia, a Imunologia e a Parasitologia são áreas intimamente ligadas. Partindo deste princípio, 
elaboramos este material para que os alunos possam não apenas aprender sobre a forma como os patógenos 
atacam (Microbiologia e Parasitologia) e os hospedeiros se defendem (Imunologia), mas também correlacionar 
esses conhecimentos nas etapas subsequentes do curso e aplicá-los no mercado de trabalho.
Além disto, esta disciplina tem como objetivo a aquisição de conceitos básicos dessas áreas a fim de 
capacitar o aluno a compreender e a relacionar os conhecimentos específicos em sua área de atuação, 
bem como desenvolver o raciocínio clínico e crítico adequadamente. 
O domínio desses três tópicos é essencial por diferentes motivos. Pensando na área de Microbiologia, 
podemos falar que saber quais fatores são capazes de inibir o crescimento bacteriano é essencial para 
impedir o desenvolvimento de bactérias em determinados materiais. 
Pensando nas viroses, como dengue e febre zika, que aterrorizaram o Brasil em 2015 e ainda 
perduram, o conhecimento do futuro profissional sobre esses vírus consente sua atuação tanto no 
desenvolvimento de estratégias educativas, para inibir a proliferação do agente transmissor da doença, 
como no desenvolvimento de vacinas que imunizem a população. 
Seguindo essa mesma linha, o conhecimento em Imunologia permite ao profissional avaliar os 
progressos do seu paciente durante o tratamento de determinada patologia. Finalmente, ao dominar o 
ciclo de vida dos diversos parasitas que podem causar doenças nos seres humanos, é possível atuar 
não apenas como um educador, mostrando a importância de medidas profiláticas simples para se 
evitar a transmissão dessas doenças, mas também junto ao poder público em busca de melhorias para 
as condições sanitárias de uma determinada comunidade.
Ou seja, o conhecimento nessa área é de suma importância para o dia a dia do profissional, 
independentemente da sua área de atuação.
INTRODUÇÃO
“Menino, tire essa mão suja da boca! Ela está cheia de germes!”
Quem nunca escutou essa frase quando era criança? Pois bem, sua mãe não estava errada. 
Os microrganismos – vírus, fungos, bactérias ou parasitas – estão por toda parte e tentam, de 
diversas maneiras, colonizar um organismo vivo. A fim de evitar essa invasão indesejada, temos 
o nosso sistema imune, que, por sua vez, tentará defender o hospedeiro e barrar a ocupação dos 
patógenos. Sendo assim, este livro-texto tem como objetivo apresentar as principais estratégias 
desenvolvidas pelos patógenos para causar uma doença e as formas como nosso sistema 
imunológico neutraliza essas ações.
Para isso, iniciaremos nossos estudos pelas bactérias, fungos e vírus – os três principais patógenos 
causadores de doenças no ser humano. Estudaremos as principais características de cada grupo, as 
8
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
estratégias desenvolvidas para se reproduzir e colonizar o nosso organismo e como podemos controlar 
o seu crescimento. Aprenderemos sobre o nosso sistema imunológico e a maneira como ele neutraliza 
a ação dos patógenos. Analisaremos as células envolvidasna resposta imune e o modo pelo qual elas, 
também, neutralizam os patógenos. Finalmente, estudaremos os parasitas, os protozoários e os vermes, 
além de suas principais características e doenças causadas.
Esperamos que após o término não apenas do livro-texto, mas da disciplina como um todo, se 
perceba a importância de conhecer esses microrganismos para o dia a dia do futuro profissional.
Boa leitura!
9
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
Unidade I
1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MICRORGANISMOS
A Microbiologia, como o próprio nome diz, é a ciência responsável pelo estudo dos organismos 
microscópicos, ou seja, aqueles que só podem ser estudados através dos microscópios. 
Dois tipos de microrganismos são explorados pela Microbiologia: as partículas infecciosas ou 
microrganismos acelulares – que incluem os vírus e os príons – e os microrganismos celulares pelos quais 
encontramos os procariontes (arqueanas e bactérias) e os eucariontes (algas, protozoários e fungos).
Apesar de sempre se desconfiar da existência desses seres diminutos, que estão espalhados por 
toda parte, somente em 1674, quando o alemão Antony van Leeuwenhoek desenvolveu o primeiro 
microscópio do mundo, é que a presença desses pequenos seres foi comprovada. A figura a seguir 
mostra como era o artefato desenvolvido por Leeuwenhoek.
Figura 1 – Leeuwenhoek e seu primeiro microscópio 
 Saiba mais
Para um estudo mais aprofundado acerca de Antony van Leeuwenhoek 
e a invenção do microscópio, leia:
ANTONY van Leeuwenhoek: inventor do microscópio. Jornal 
Brasileiro de Patologia e Medicina Laboratorial, Rio de Janeiro, v. 45, n. 2, 
abr. 2009. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_
arttext&pid=S1676-24442009000200001&lng=en&nrm=iso>. Acesso 
em: 13 jul. 2016.
10
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
Porém, o “pai” da Microbiologia é o francês Louis Pasteur, que, por intermédio de diversos trabalhos, 
explicou a presença dos microrganismos no ar e atribuiu a eles o papel de contaminação de diferentes 
meios. Graças aos experimentos desenvolvidos por Pasteur, é que outros médicos e pesquisadores 
puderam alertar a população sobre o desempenho dos microrganismos no desenvolvimento das doenças.
Em meados de 1860, outro médico, que também concordava com os conceitos de Pasteur sobre a 
presença dos microrganismos no ambiente e o seu papel na contaminação, desenvolveu um método 
de desinfecção para campo operatório com o objetivo de reduzir os processos infecciosos. As ideias do 
Dr. Joseph Lister, embora excêntricas para a época, ajudaram a salvar muitas vidas, e seus princípios são 
utilizados até hoje em ambientes hospitalares.
No entanto, a comprovação de que os microrganismos eram os grandes responsáveis pelos processos 
infecciosos só veio em 1876 com os Postulados de Koch. O médico alemão Robert Koch afirmou, em seu 
primeiro postulado, que existia uma interação envolvendo o patógeno e o seu hospedeiro doente. No 
segundo postulado, Koch afirmava que esse patógeno poderia ser isolado em meio de cultura nutritiva 
para ter todas as suas características estudadas. Já no terceiro postulado, o médico declarava que o 
patógeno isolado em meio de cultura causaria a reprodução dos sintomas se fosse inoculado em uma 
planta sadia. Finalmente, no quarto e último postulado, Koch confirmava que, ao ser isolado novamente, 
o patógeno manteria as mesmas características de quando foi isolado anteriormente.
Não poderíamos deixar de citar Alexander Fleming — médico escocês responsável pela descoberta do 
primeiro antibiótico, a penicilina. Fleming era muito preocupado com o estudo das defesas do organismo 
contra as infecções microbianas quando, em 1928, ao analisar colônias de Staphylococcus, percebeu 
que essas bactérias tinham o seu crescimento inibido pela presença do fungo do gênero Penicillium. 
Estava iniciada a era dos antibióticos.
Figura 2 – Acima, Alexander Fleming em seu laboratório; abaixo, meio de cultura com colônias bacterianas e fúngicas
11
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
 Saiba mais
A fim de saber mais sobre a vida e as contribuições de Alexandre Fleming 
para a ciência, leia: 
ALEXANDER Fleming e a descoberta da penicilina. Jornal Brasileiro de 
Patologia e Medicina Laboratorial, Rio de Janeiro, v. 45, n. 5, out. 2009. 
Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid= 
S1676-24442009000500001&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 13 jul. 2016.
De lá para cá, muita coisa mudou. Novas formas de estudos dos microrganismos foram 
desenvolvidas, outras estratégias de desinfecção foram aplicadas em diferentes áreas da saúde e a 
batalha contra esses pequenos seres se tornou cada vez mais acirrada devido ao desenvolvimento da 
resistência aos antimicrobianos.
1.1 Como os microrganismos são estudados
Apesar de a presença dos microrganismos no corpo humano como agentes causadores de doenças 
sempre despertar o interesse de muitos estudiosos, não se deve esquecer que esses seres são encontrados 
em praticamente todos os ambientes chamados de naturais em populações mistas, ou seja, diferentes 
grupos de microrganismos coabitam determinado nicho.
Embora, em termos ecológicos, essa interação seja de extrema relevância para a manutenção 
do ambiente, em laboratório é preciso que esses microrganismos sejam separados e isolados para o 
estudo. Sendo assim, em laboratórios eles são colocados em culturas puras, isto é, uma única espécie de 
microrganismo (fungo, bactéria ou partícula viral) é colocada em um meio nutritivo apropriado para que 
seu crescimento seja estimulado.
Mas o que é o meio de cultura?
São preparações feitas de um material nutritivo, que permite o cultivo artificial de microrganismos 
em laboratórios. Para que cada microrganismo seja cultivado, prepara-se um meio de cultura específico 
que atenda a todos os requisitos nutricionais desse microrganismo. Chamamos de meios enriquecidos 
aqueles meios que favorecem o crescimento e a reprodução de um ou mais microrganismos de interesse, 
por isso são os mais utilizados em laboratórios de microbiologia médica e de alimentos. 
 Observação
Algumas vezes é necessário o isolamento de um tipo específico de 
microrganismo encontrado em uma população mista. Neste caso, faz-se 
uso dos chamados meios seletivos capazes de estimular o crescimento de 
12
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
um tipo de microrganismo e inibir o crescimento de outros por meio do uso 
de antibióticos específicos, corante e sais biliares.
Assim, o meio de cultura nos permite conseguir, de forma artificial, uma 
grande concentração de microrganismos e, desta forma, a realização de 
estudos bioquímicos, morfológicos e farmacológicos desses seres vivos.
A caracterização morfológica ainda é a principal forma de identificação de vários seres vivos. Por 
serem organismos de dimensões reduzidas, os microrganismos não são detectados individualmente pelo 
olho humano, logo, para o estudo desses seres se utiliza obrigatoriamente o microscópio. 
Os microscópios são um conjunto de lentes e condensadores que aumentam em até 1,2 mil 
vezes o tamanho de uma célula de forma a permitir a distinção dos detalhes de determinadas 
estruturas. Para o estudo de microrganismos, são utilizados os microscópios de campo claro, mas 
ainda é necessário o uso de corantes que permitem a diferenciação de grupos químicos isolados 
e/ou associados.
Figura 3 – Representação esquemática de um microscópio óptico de luz
O primeiro passo para esse estudo é o preparo de um esfregaço, ou seja, os microrganismos da amostra 
de interesse são colocados de forma concentradaem uma lâmina. Essa amostra pode ser proveniente 
tanto de um meio de cultura como do ambiente. Antes de se iniciar o processo de coloração, deve-se fixar 
o microrganismo na lâmina para evitar que ele seja perdido durante o processo de coloração. Embora 
existam diferentes técnicas de fixação, a realizada pelo calor ainda é a mais utilizada em laboratórios.
13
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
O passo seguinte é a coloração. Chamamos de coloração simples aquela que usa um único tipo 
de corante e permite apenas a constatação da presença do microrganismo. Neste sentido, muitas 
vezes, utiliza-se a coloração diferencial cujo uso de corantes contrastantes (dois ou mais) permite 
não apenas a identificação qualitativa do microrganismo, mas também a diferenciação de grupos 
distintos de microrganismos, em especial de bactérias. A coloração diferencial também possibilita a 
visualização de estruturas particulares de grupos de bactérias.
No estudo das bactérias, a principal técnica utilizada é a coloração de Gram. Desenvolvida em 1884 
pelo médico Hans Christian Gram, a técnica de Gram – como ficou conhecida – permite a identificação 
e a diferenciação de dois grupos de bactérias: as Gram+ (Gram-positivas) e as Gram- (Gram-negativas). 
Esses grupos se diferenciam pela composição de sua parede celular, que será discutida mais adiante. 
Ademais, a técnica viabiliza a identificação morfológica da bactéria e o acompanhamento do isolamento 
de uma amostra, além de auxiliar na escolha do melhor tipo de antibiótico a ser prescrito no tratamento. 
A figura a seguir mostra de forma esquemática os passos para a coloração de Gram.
Figura 4 – Representação esquemática mostrando os passos para a coloração de Gram. O lugol (iodo) faz o papel de mordente, 
a descoloração é feita com álcool e acetona, e a fucsina ou safranina exerce o papel de contracorante. Micrografia 
comparando uma bactéria Gram-positiva e uma Gram-negativa. Em roxo/azul temos as bactérias Gram-positivas e em 
rosa/magenta as bactérias Gram-negativas 
14
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
Outras técnicas de coloração permitem, ainda, identificar estruturas específicas do microrganismo, 
como a presença de flagelos, cápsulas e endósporo, e são aplicadas conforme a necessidade do estudo.
Os testes bioquímicos também são amplamente utilizados na identificação de microrganismos — em 
especial as bactérias — e aplicados em associação às colorações simples ou diferenciais para a prova 
definitiva na identificação de microrganismos devido ao fato de que as propriedades metabólicas são 
específicas para cada grupo. Os testes bioquímicos são divididos em dois grupos: tipos de metabolismo 
e atividade enzimática. Esses testes são expressos, na maioria das vezes, como positivo ou negativo, e o 
resultado gerado será comparado às características já descritas na literatura.
1.2 Conceitos importantes em Microbiologia
Embora existam muitos microrganismos benéficos para o homem, o estudo desses seres vivos – em 
especial das bactérias, fungos e vírus – tem como objetivo entender as doenças que eles provocam, suas 
formas de disseminação e controle. 
Com a intensificação desses estudos e o desenvolvimento de técnicas laboratoriais mais precisas e 
eficientes, observou-se que, na verdade, esse mecanismo é mais complexo do que se pensava, já que um 
mesmo microrganismo pode ocasionar mais de um tipo de doença (exemplo: Staphylococcus aureus – 
provoca amidalite, endocardite e piodermite) e muitos microrganismos podem causar o mesmo tipo de 
doença (exemplo: pneumonias virais, bacterianas e fúngicas).
A relação entre um microrganismo e seu hospedeiro nem sempre resulta em desenvolvimento da 
doença; pode ser que ocorra uma interação temporária ou ainda uma relação simbiótica de longo prazo, 
já que o corpo humano se adaptou ao longo do tempo à presença de microrganismo em determinados 
tecidos, e as infecções só acontecerão quando um desses microrganismos se deslocar para um ambiente 
até então estéril, como o pulmão e o coração.
Chamamos de microbiota comensal (microbiota normal ou ainda microbiota endógena) um grupo 
de microrganismos que coloniza diversas regiões do corpo humano, como a pele e os tratos genitouretral 
e intestinal de um hospedeiro. Essa microbiota pode colonizar temporariamente ou permanentemente 
seu hospedeiro sem interferir no funcionamento normal desse organismo, aliás, tais microrganismos 
têm um papel importante na sobrevivência do seu hospedeiro por contribuírem no metabolismo de 
alguns produtos alimentícios, auxiliarem na produção de vitaminas e fatores de crescimento, além 
de defenderem seu hospedeiro de outros microrganismos de alta virulência. 
 Observação
Comensalismo é uma relação biológica em que um organismo é 
beneficiado e o outro não é afetado pela relação.
Porém, alguns desses microrganismos interagem com seu hospedeiro de forma a alterar a fisiologia 
normal do organismo, desencadeando um processo patológico que causa danos teciduais por 
consequência da ação direta de fatores microbianos e/ou da própria resposta imune do hospedeiro.
15
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
Chamamos de patógeno aquele microrganismo causador de doença, enquanto os não patogênicos 
são incapazes de desencadear a doença, pelo contrário, a maioria deles é benéfica para o seu hospedeiro.
Poucos microrganismos são considerados patógenos estritos, ou seja, obrigatoriamente acarretam 
doença ao seu hospedeiro. Dentre eles, podemos citar:
• Mycobacterium tuberculosis: agente causador da tuberculose. 
• Neisseria meningitidis e Neisseria gonorrhoeae: causadoras, respectivamente, da meningite 
meningocócica e da gonorreia.
• Vírus da dengue, febre zika e febre chikungunya. 
• Trypanosoma cruzi: responsável pela doença de Chagas. 
A maioria dos patógenos é considerada patógeno oportunista. São os microrganismos que 
colonizam o organismo humano e, geralmente, não causam nenhuma doença, mas têm potencial de 
desencadear infecções ao colonizarem determinadas regiões do nosso corpo nas quais, normalmente, 
não são encontrados, ou, ainda, se o hospedeiro tiver seu sistema imunológico comprometido. Grande 
parte das infecções humanas é considerada oportunista justamente por causa desses microrganismos 
constituintes da microbiota endógena.
 Lembrete
A infeção ocorrerá quando a presença de um microrganismo 
provocar alterações na fisiologia normal do organismo com diferentes 
graus de gravidade.
1.3 Fungos
Os fungos são microrganismos eucariontes pertencentes ao Reino Fungi. Devido à sua natureza 
eucarionte, possuem uma organização celular mais complexa do que as bactérias, que, como visto 
anteriormente, são organismos procariontes. A principal característica dos fungos é o fato de o seu 
material genético não estar em contato direto com o citoplasma, mas envolto por uma membrana 
nuclear. Também são encontradas no meio intracelular organelas citoplasmáticas e um citoesqueleto 
organizado, que são delimitados por uma membrana plasmática típica cujo componente esteroide 
recebe o nome de ergosterol. Sua parede celular é composta majoritariamente por quitina – nunca 
por proteoglicanos –, o que a diferencia grandemente da parede celular bacteriana. De acordo com a 
morfologia, os fungos podem ser classificados em unicelulares e filamentosos.
Os fungos unicelulares recebem o nome de leveduras — fungos esféricos. Já os fungos filamentosos 
são comumente chamados de bolores e podem ser multicelulares e, ainda, macroscópicos. A figura a 
seguir mostra a comparação entre fungos filamentosos e unicelulares.
16
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gram
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
Figura 5 – Comparação morfológica entre os fungos. (A) Fungos unicelulares (*leveduras); (B) fungos pluricelulares 
(filamentosos); as hifas estão sinalizadas pela seta
Todos os fungos são heterotróficos e podem se reproduzir de forma sexuada e assexuada, 
independentemente da sua morfologia. A reprodução sexuada é mais comum nos fungos de vida 
livre, ou seja, naqueles encontrados no solo ou associados ao sedimento e a dejetos fecais. Os fungos 
patogênicos, que vivem associados aos seres humanos, a outros animais e às plantas, tendem a se 
reproduzir de forma assexuada por ser uma estratégia reprodutiva mais rápida, contribuindo para 
a disseminação.
As infecções causadas por fungos recebem o nome de micoses e são classificadas de acordo 
com a sua profundidade. Ao contrário das infecções bacterianas e virais, que já têm sua 
patogênese bem-descrita e estudada, as doenças fúngicas ainda não possuem seu mecanismo de 
patogenicidade bem-estabelecido na literatura médica. 
Poucos fungos são virulentos o suficiente para tornarem-se os agentes primários de uma infecção. 
Chamamos de patógenos fúngicos primários aquelas espécies fúngicas capazes de desencadear quadro 
infeccioso. Mesmo que o hospedeiro esteja imunocompetente, basta que ele encontre nesse organismo 
um microambiente rico em substratos nutricionais suficientes para a sua multiplicação e permita a 
neutralização das respostas imunológicas. Enquadram-se na categoria de patógenos fúngicos primários 
as espécies: 
• Blastomyces dermatitidis: infecção respiratória.
• Coccidioides immitis: infecção pulmonar, cutânea, oftálmica, meningite. 
• Histoplasma capsulatum: doença pulmonar, pericardite.
• Paracoccidioides brasiliensis: doença crônica em órgão único ou multifocal, linfonodos. 
A maioria dos patógenos fúngicos anteriormente citados apresenta dimorfismo, ou seja, altera sua 
morfologia conforme o microambiente que coloniza. Assim, esses fungos podem ser encontrados no 
ambiente, em especial no solo ou associado à vegetação em decomposição, na forma de hifas septadas. 
Essa fase é chamada de saprofítica e, durante esse período, são produzidas as células infecciosas que 
serão disseminadas principalmente pelo ar. Por outro lado, quando encontrar um microambiente 
17
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
adequado em um hospedeiro “vivo” – onde a temperatura é em torno de 37 ºC – sua forma passará a ser 
esférica e sua reprodução assexuada. Esse é um comportamento típico da fase parasitária. 
Uma característica desses fungos é capacidade de sobreviver dentro de macrófagos. Para tanto, eles 
desenvolvem várias estratégias que são capazes de neutralizar a ação da célula. Os quadros seguintes 
resumem algumas das estratégias mais utilizadas pelas espécies citadas:
Quadro 1 – Fatores de virulência e suas consequências para o organismo 
de alguns fungos considerados patógenos primários
Espécie Fator de virulência Consequência
Blastomyces dermatitidis Dimorfismo térmico
Escapam do reconhecimento de neutrófilos e 
macrófagos.
Colonização tecidual e disseminação hematogênica.
Coccidioides immitis Produção de uréase
Aumento da concentração de íon amônia/amônio.
Alcalinização da superfície celular do fungo.
Permite sobrevivência dentro do fagossomo.
Coccidioides immitis Protease extracelular
Disseminação entre os tecidos.
Penetração por barreiras cutâneas e mucosas.
Neutralização das defesas imunológicas.
Histoplasma capsulatum Modulação do pH do fagolisossomo Inativação das enzimas lisossomais.
Histoplasma capsulatum Sideróforo hidroxâmico Sobrevivência dentro do fagolisossomo.
Paracoccidioides 
brasiliensis
Composição da parede 
celular
Imunomoduladores – intensa resposta inflamatória.
Aumento da virulência – persistência dentro da célula.
Quadro 2 – Mecanismo de ação de alguns fatores de virulência encontrados 
em fungos considerados patógenos primários
Espécie Mecanismo de ação
Blastomyces dermatitidis
Mudança da forma de conídio para leveduriforme.
Mudança na composição da parede celular.
Coccidioides immitis
Metaloenzima citoplasmática.
Hidrólise da ureia gerando carbamato e amônia.
Coccidioides immitis
Clivagem de moléculas importantes para integridade tecidual: colágeno e elastina.
Quebra de imunoglobulinas: IgA e IgG.
Histoplasma capsulatum pH do fagolisossomo é alterado para 6,0 – 6,5.
Histoplasma capsulatum Captação de ferro e cálcio.
Paracoccidioides 
brasiliensis
Presença de galactomanana (α1,3 - glucana; α1,3 - glucana; quitina).
Expresso na forma leveduriforme.
18
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
Porém, a maioria dos fungos é considerada patógeno oportunista e/ou patógeno 
fúngico secundário, ou seja, só será capaz de causar doenças quando o hospedeiro estiver 
imunocomprometido, isto é, as barreiras inatas e/ou adaptativas não atuarem de forma eficiente. 
Isso ocorre porque muitos desses fungos, considerados oportunistas, fazem parte da microbiota 
endógena. No caso dos patógenos fúngicos exógenos – aqueles encontrados no ambiente –, a 
infecção acontecerá quando a exposição à partícula infeciosa for precedida de danos nas barreiras 
cutâneas e mucosas que permitirão a penetração do fungo.
As principais espécies fúngicas oportunistas são: 
• Candida albicans: colonização mucocutânea, endoftalmite.
• Cryptococcus neoformans: pneumonia, meningite, infecção mucocutânea. 
• Aspergillus: aspergilose broncopulmonar, sinusite, aspegilose invasiva. 
O quadro a seguir resume os principais fatores de virulência encontrados nessas espécies e que 
contribuem para sua capacidade de invasão.
Quadro 3 – Principais fatores de virulência e mecanismo de ação encontrados em fungos 
patógenos secundários
Espécie Fator de virulência Mecanismo de ação Consequência
Candida Adesão 
Específicos: interação 
ligante-receptor
Inespecíficos: forças 
eletrostáticas
Aderência em diversos tecidos e 
superfícies inanimadas.
Importantes nos estágios iniciais 
do processo infeccioso. 
Candida
Dimorfismo (pseudo-
hifas) 
Conversão de forma 
leveduriforme para hifas
Crescimento ao longo de 
depressões e poros
Auxiliam na penetração.
Candida
Aspartil proteinases 
(proteases)
Fosfolipases
Hidrolisam proteínas do 
hospedeiro
Lise celular
Auxiliam na invasão tecidual.
Alteração da integridade do tecido 
conjuntivo.
Cryptococcus 
neoformans
Cápsula
Impede a fagocitose e a ação 
de citocinas
Prova repulsão eletrostática
Impede a produção de óxido 
nítrico
Inibe as respostas imunes celulares 
e humorais.
Impede a opsonização.
Aspergillus
Elastase, proteases e 
fosfolipases
Ligação ao fibrinogênio e à 
laminina (membrana basal)
Facilitam a adesão.
Auxiliam a invasão à célula 
hospedeira.
19
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
 Observação
As micotoxinas são produtos do metabolismo secundário de diversos 
fungos que podem causar prejuízos à saúde.
1.4 Vírus
Embora seja comum nos referirmos aos vírus como microrganismos, não se deve esquecer que os 
vírus não possuem estrutura celular definida como os fungos e as bactérias, de modo que não são 
considerados células. De acordo como muitos autores, vírus não podem ser considerados seres vivos 
porque, além da ausência de uma estrutura celular composta por membrana, citoplasma e material 
genético, não possuem independência metabólica, ou seja, necessitam da maquinaria molecular da 
célula hospedeira para manterem suas reações vitais. Por isso, nos referimos à estrutura viral como 
partícula viral.
Figura 6 – Comparação do tamanho de um vírus com o de uma célula procarionte (bactéria) 
e o de uma célula eucarionte (hemácia)
20
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
iagr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
Os vírus são seres de estrutura muito simples, sendo formados basicamente por um material genético 
que é protegido por um complexo proteico chamado capsídeo. Alguns vírus possuem por cima do 
capsídeo um envelope lipídico, sendo assim denominados de vírus envelopados.
O capsídeo viral é formado pela associação de diversas proteínas que recebem o nome de capsômero. 
O tipo de proteína do capsômero e a forma como elas se organizam ao redor do material genético 
são característicos de cada família viral. Porém, existem vírus que ao saírem da sua célula hospedeira 
carregam consigo fragmentos da membrana plasmática. São os chamados vírus envelopados. Neles, 
junto com o envelope lipídico existem fragmentos de glicoproteínas chamados de espículas. Essas 
estruturas vão auxiliar os vírus na infecção de uma nova célula hospedeira ou ainda na capacidade de 
agregar células durante um processo infeccioso.
 Enquanto a maioria das células possui apenas o DNA como material genético, os vírus podem ter 
o DNA ou o RNA como material genético. Além disso, o ácido nucleico (DNA ou RNA) pode ser de fita 
dupla ou fita simples. O tipo de material genético e a forma como ele se apresenta são utilizados para 
classificar as diferentes famílias virais. 
Figura 7 – Representação esquemática dos vírus nus, que só apresentam o capsídeo protegendo o material genético (A), 
e de um vírus envelopado, que além do capsídeo possui um envelope lipídico (B) 
21
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
Uma vez que os vírus não são considerados seres vivos, não se pode dizer que eles se reproduzem – o 
correto é utilizar o termo multiplicação ou replicação viral. No ser humano esse processo é dividido em 
cinco etapas, como mostra o quadro a seguir. 
Quadro 4 – Características gerais de cada estágio da multiplicação viral
Estágio Característica
Adsorção Interação das proteínas virais com receptores da célula hospedeira.Vírus envelopados – interação mediada pelas espículas.
Penetração
Entrada do vírus na célula.
Vírus nus – endocitose.
Vírus envelopados – endocitose ou fusão.
Desnudamento Separação das proteínas do capsídeo e do material genético.
Biossíntese
Transcrição do material genético.
Síntese de proteínas virais.
Replicação do DNA viral.
Liberação
Montagem do vírus.
Eliminação do vírus da célula hospedeira.
Vírus nus – eliminação provoca a lise celular.
Vírus envelopado – eliminação por brotamento.
A primeira delas recebe o nome de adsorção e se refere à ligação do vírus em receptores específicos, 
normalmente glicoproteínas, localizados na superfície da membrana plasmática da célula hospedeira. 
No caso dos vírus envelopados, é comum que esses receptores interajam com as espículas presentes no 
envelope lipídico. O segundo passo é a penetração que, como o próprio nome está dizendo, se refere à 
entrada do vírus na célula. Os vírus penetram na célula por meio da endocitose, normalmente utilizada 
pelos vírus nus, ou por fusão, mais comum em vírus envelopados. 
 Lembrete
Um vírus nu nunca penetrará na célula por fusão, mas um vírus 
envelopado pode penetrar na célula por fusão ou endocitose.
Assim que o vírus chegar ao citoplasma da célula, ocorrerá o desnudamento: capsídeo e envelope se 
fragmentarão por ação de enzimas citoplasmáticas, e o material genético será liberado no citoplasma. 
Até esse ponto, o processo é o mesmo para os vírus de DNA e RNA.
O passo seguinte é a biossíntese do ácido nucleico. Caso o vírus seja de DNA viral liberado, alcançará 
o núcleo celular e sofrerá o processo de transcrição para que o RNA viral seja sintetizado e as proteínas 
virais possam ser produzidas. Paralelamente, o DNA viral também será replicado. Todos esses processos 
serão realizados utilizando a maquinaria molecular da célula hospedeira. 
22
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
Figura 8 – Mecanismo de multiplicação de um vírus de DNA 
No caso dos vírus de RNA, antes que o material genético do vírus se integre ao DNA da célula 
hospedeira, é necessária a ação da enzima transcriptase reversa. Como o próprio nome está sinalizando, 
essa enzima tem a função de converter o RNA viral em DNA viral, com o propósito de migrar para o 
núcleo da célula hospedeira e ser replicado, possibilitando a geração de novos vírus.
 Observação
Nem todo vírus de RNA precisa da transcriptase reversa para se replicar. 
Essa estratégia só será necessária quando o material genético do vírus tiver 
de interagir com o DNA da célula. 
23
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
Figura 9 – Mecanismo de multiplicação de um vírus de RNA. Os dsRNA vírus e os (+)RNA vírus não precisam da transcriptase reversa 
para realizar o ciclo de multiplicação. Na imagem à esquerda, o RNA viral é do tipo dupla-fita e já é transcrito em novas fitas de RNA 
e traduzido em novas proteínas virais assim que ocorre o desnudamento; na sequência, o vírus é empacotado e liberado junto com 
fragmentos da membrana da célula do hospedeiro. Na imagem central, ocorre um processo semelhante, porém trata-se de um vírus 
não envelopado e de RNA de fita simples (nesses dois casos, a transcriptase reversa não é necessária, porque o material genético do 
vírus não é inserido no material genético da célula hospedeira). Na imagem à direita, após o desnudamento, o material genético do 
vírus será inserido no material genético da célula hospedeira, precisando, portanto, ser convertido em DNA dupla-fita. Por isso existe 
a necessidade da enzima transcriptase reversa, que vai converter o RNA viral em DNA e permitir sua inserção no material genético do 
hospedeiro. Somente depois disso é que ocorre a síntese de um novo RNA viral e de proteínas virais
 Observação
O AZT® (azidotimidina) é um antiviral que tem como alvo a inibição da 
enzima transcriptase reversa. Seu uso no tratamento da aids é eficiente 
porque, ao inibir a enzima, o vírus não conseguirá converter seu material 
genético em DNA e a replicação ficará comprometida.
Independentemente do tipo de material genético do vírus, o objetivo dos processos ocorridos até 
então é a formação de novas unidades de ácidos nucleicos e proteínas do capsídeo viral para possibilitar a 
montagem de uma nova progênie viral. Sendo assim, o último passo do processo é a liberação dos novos 
vírus. Antes da liberação em si, o vírus precisa ser montado — interagir todos os elementos sintetizados 
24
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
durante a fase de biossíntese —, ou seja, as proteínas do capsídeo precisam se unir e envolver o material 
genético. Os vírus nus normalmente deixam a célula por um processo de ruptura que ocasiona a lise 
celular. Já os vírus envelopados são liberados da célula por brotamento ao adquirirem o seu envelope 
lipídico. O processo de brotamento não leva à lise celular.
Nem sempre a presença do vírus no organismo vai causar a doença imediatamente. Alguns são 
conhecidos pela sua capacidade de latência, permanecendo em equilíbrio com o hospedeiro por vários 
anos até que ocorra um evento de imunossupressão, permitindo o reinício do seu ciclo.
2 BACTERIOLOGIA
2.1 A célula procarionte
Acredita-se que a primeira célula a surgir na Terra tenha sido uma célula procarionte heterotrófica, em 
que um agregado de RNA, DNA e proteínas teria sido envolvido por uma bicamada de fosfolipídios. Porém 
essas células, por serem incapazes de sintetizar compostos ricos em energia, esgotaram as reservas de 
carbono do ambiente, levando à pressão para o surgimento dos organismos procariontes autotróficos, que 
desenvolveram um sistema capazde utilizar energia solar para a produção de compostos ricos em energia, 
e, como consequência, liberaram O2 para o meio alterando a atmosfera, que se tornou menos agressiva e 
tóxica, bem como permitiu a evolução das células e dos seres vivos hoje existentes no planeta.
Com os avanços da microscopia, foi possível observar que ainda temos no ambiente dois tipos de células: 
um tipo simples, que remete ao antepassado evolutivo, chamado procarionte; e um mais complexo, que teria 
se originado das modificações provocadas pelos procariontes, denominado eucarionte.
As células procariontes são, portanto, menos complexas e menores do que as eucariontes. Atribui-se 
a essas limitações a ausência de estruturas membranosas intracelulares — as organelas características 
dos eucariontes. 
Figura 10 – Esquema mostrando as estruturas típicas de uma célula procarionte 
25
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
As bactérias possuem uma membrana plasmática que, assim como nos eucariontes, é formada de 
fosfolipídios e proteínas com funções de transporte, comunicação celular e uma cadeia respiratória 
semelhante àquela existente nas mitocôndrias dos eucariontes. No entanto, essa é envolta por uma 
estrutura rígida – a parede celular –, que está presente (com exceção dos micoplasmas) em todas as 
bactérias. A função da parede celular está relacionada ao controle da pressão osmótica, permitindo 
a sobrevivência das bactérias em meios hipotônicos, além de garantir a manutenção da forma e a 
proteção contra os bacteriófagos. 
A principal característica das células procariontes é a ausência de estruturas membranosas, de 
maneira que seu citoplasma é formado essencialmente pelo citosol, no qual encontramos os ribossomos 
livres, ou na forma de polirribossomos e grânulos de reservas osmoticamente inertes e não envolvidos 
por membranas. O citoesqueleto também está ausente, sendo a forma celular mantida unicamente pela 
parede celular. 
As bactérias podem ser diferenciadas uma das outras pela sua morfologia – incluindo não apenas o 
tamanho, mas também a forma e as características da parede – e por suas características metabólicas, 
antigênicas e genéticas.
Em relação à forma, as bactérias podem ser classificadas em:
• cocos: forma esférica; 
• bacilos: forma de bastão (exemplo: Escherichia coli, Salmonella); 
• espiroqueta: forma parecida com a de uma cobra (exemplo: Treponema). 
Algumas bactérias se agrupam em cachos, como os Staphylococcus aureus; outras em arranjos 
lineares, os Streptococcus pneumoniae, e há, ainda, as que se organizam aos pares, como as Neisserias. 
2.2 Estruturas e apêndices bacterianos
2.2.1 Parede celular
A parede celular bacteriana é formada de subunidades poliméricas sintetizadas no meio intracelular 
e transportadas para o meio externo em que sofreram a polimerização. O principal peptidoglicano 
encontrado é formado por uma cadeia linear de dissacarídeos repetidos de ácido N-acetilglicosamina e 
ácido N-acetilmurâmico unidos entre si por uma ligação glicosídica do tipo β 1-4, que é alvo da ação 
das lisozimas – enzima encontrada na lágrima, na saliva e no suor –, além de ser o sítio de ação dos 
antibióticos β-lactâmicos.
26
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
Figura 11 – Representação esquemática dos principais arranjos bacterianos encontrados na natureza 
27
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
Unido ao ácido N-acetilglicosamina, existe um tetrapeptídeo que realiza ligações cruzadas com 
outros peptidoglicanos para criar camadas entrecruzadas em três dimensões. Quanto maior o número 
de camadas, mais forte e rígida será a parede celular. Esses componentes e a sua forma de organização 
são exclusivos da parede celular bacteriana, e sua estrutura repetitiva é a grande responsável por ativar 
respostas imunes inatas aos seres humanos.
Embora essa organização de peptidoglicanos seja comum a todas as bactérias, existem peculiaridades 
entre as paredes que podem ser utilizadas como critérios de classificação bacteriana. Conforme 
a composição da parede, as bactérias podem ser classificadas em Gram-positivas (Gram+) e Gram-
negativas (Gram-).
As bactérias consideras Gram+ possuem múltiplas camadas de peptidoglicano entrecruzadas, criando 
uma malha rígida e espessa, no entanto porosa o suficiente para permitir a difusão de elementos do 
meio externo para a membrana plasmática. Além da N-acetilglicosamina e do ácido N-acetilmurâmico, 
são encontrados nessa parede celular dois polímeros aniônicos: o ácido teicoico e o ácido lipoteicoico. 
Esses elementos atuam como antígenos que, além de diferenciarem sorotipos bacterianos, promovem 
a adesão bacteriana às superfícies celulares e a agregação destas com outras bactérias, bem como 
interferem na fagocitose e estimulam a resposta imune inata.
No entanto, algumas bactérias têm uma organização mais complexa da membrana, as chamadas 
Gram-. Nessas bactérias existem duas camadas externas de membranas citoplasmáticas, acima das quais 
há uma única camada de peptidoglicanos desprovida de ácidos teicoico e lipoteicoico. Fora dessa fina 
camada de peptidoglicano tem-se uma membrana externa, separada da membrana citoplasmática pelo 
espaço periplasmático. 
A membrana externa das bactérias Gram-, além de manter a estrutura bacteriana, possui capacidade 
seletiva para moléculas maiores e/ou hidrofóbicas, o que as torna mais resistentes a diferentes reações 
adversas, como as características do trato digestório e a resistência a antimicrobianos. A composição 
dessa estrutura é de uma camada externa formada por lipopolissacarídeos (LPS), dividida em três regiões: 
• lipídio A: com função de endotoxina pela indução de células de defesa e liberação de mediadores 
de resposta inflamatória; 
• cerne granular: de origem polissacarídica e responsável pela viabilidade bacteriana; 
• antígeno O: responsável pela distinção de cepas bacterianas. 
A figura a seguir mostra a comparação entre as paredes das bactérias Gram+ e Gram-.
28
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
Figura 12 – Representação esquemática da parede celular das bactérias Gram-positivas e Gram-negativas 
2.2.2 Fímbrias
Localizadas externamente à parede celular bacteriana, as fímbrias são estruturas proteicas – também 
chamadas de pili. A proteína que forma a fímbria recebe o nome de pilina. 
As fímbrias têm origem citoplasmática e se estendem através da membrana plasmática e 
da parede celular. Podem ser encontradas em diferentes espécies de bactérias, porém são mais 
comuns em bactérias Gram-.
29
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
Existem dois tipos de fímbrias que diferem quanto à função. Aquelas fímbrias curtas e numerosas que 
estão dispostas ao redor de toda a superfície bacteriana têm a função de adesão e estão presentes em 
bactérias que normalmente colonizam regiões cujo fluxo de substância é grande, como a luz intestinal 
e o canal da uretra. Porém, algumas espécies de bactérias possuem fímbria única e mais longa chamada 
fímbria sexual (pili sexual ou pelo F). Graças a essa fímbria especial, uma bactéria é capaz de se ligar 
a outra por meio dessa estrutura, e uma porção do material genético, normalmente o plasmídio, é 
transferido de uma bactéria a outra. Esse processo recebe o nome de conjugação, e sua importância será 
abordada mais adiante.
Figura 13 – Fotomicrografia das fímbrias de adesão e do pelo F
2.2.3 Flagelos
Os flagelos também são apêndices bacterianos; assim como em células eucariontes, sua função 
é associada àlocomoção. Do mesmo modo que as fímbrias, a estrutura do flagelo é constituída de 
filamentos proteicos — a proteína que constitui esses filamentos recebe o nome de flagelina. O flagelo 
bacteriano tem origem membranar e se projeta através da parede. 
30
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
A quantidade e a localização dos flagelos variam conforme a espécie. As bactérias do gênero 
Salmonella são consideradas peritríquias, uma vez que possuem flagelos distribuídos na superfície 
celular, ao passo que bactérias, como as do gênero Escherichia, são consideradas monotríquias por 
terem um único flagelo polar. 
As bactérias espiroquetas, como as treponemas, apresentam dois filamentos semelhantes aos 
flagelos, chamados de filamentos axiais, que se entrelaçam e são ligados aos dois polos celulares. Essa 
organização permite o peculiar movimento dessas bactérias de forma helicoidal, semelhante ao de 
uma lagarta.
Figura 14 – Diferentes arranjos dos flagelos bacterianos 
2.2.4 Cápsula
Conhecida também como glicocálice, a cápsula bacteriana é uma camada gelatinosa localizada 
externamente à parede celular e firmemente aderida a ela. Sua constituição química é de polissacarídeos, 
que podem estar associados a lipídios e proteínas. Uma vez que a composição da cápsula pode variar, 
essa estrutura é utilizada na classificação sorológica de bactérias dentro de uma determinada espécie e 
no grau de sua patogenicidade.
A cápsula é conhecida por sua função antifagocítica, ou seja, as bactérias encapsuladas não são 
englobadas por células de defesa com poder de fagocitose, como os macrófagos e os neutrófilos. Essa 
capacidade permite que tais bactérias neutralizem a ação do sistema imunológico e consigam sobreviver 
mais tempo no hospedeiro. 
31
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
Figura 15 – Cápsulas bacterianas (A) destaque da cápsula em uma bactéria – nota-se seu posicionamento acima da 
parede celular; (B) coloração negativa da cápsula – a cápsula permanece como um halo ao redor das células. 
Na foto (A), a cápsula da bactéria Acinetobacter em coloração negativa com tinta nanquim
2.2.5 Esporos
Algumas bactérias Gram+ são capazes de formar esporos – considerados estruturas de resistência –, 
pois são constituídos em condições adversas do meio, como a presença de oxigênio para uma bactéria 
anaeróbica ou, ainda, a perda de um requisito nutricional, como o aminoácido alanina. 
Quando uma bactéria formar o esporo, ela entrará em um estado vegetativo, ou seja, sua taxa 
metabólicas se reduzirá drasticamente e a bactéria ficará incapaz de se reproduzir.
Assim que a bactéria identifica a característica adversa do meio, uma sequência de eventos 
bioquímicos é iniciada por meio da ativação de diferentes genes e da secreção de alguns elementos 
do metabolismo bacteriano. Além disso, ocorre a duplicação do cromossomo. Uma das cópias desse 
cromossomo bacteriano e uma parte do conteúdo citoplasmático — com proteínas essenciais e 
ribossomos — são envolvidas pela membrana plasmática e por uma série de envoltórios formados por 
peptoglicanos ricos em cálcio e ácido dipicolínico, que conferem resistência à estrutura.
O esporo confere proteção ao DNA bacteriano contra temperatura alta, ação de enzimas, radiação e 
desinfetantes, além de ser uma estrutura desidratada e capaz de se manter viável por muitos anos, até 
que as condições do meio voltem a ser favoráveis.
32
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
Figura 16 – Diferentes estágios de formação de um esporo 
Conforme o meio volta a apresentar os requisitos necessários para o desenvolvimento 
da bactéria, ocorre a germinação do esporo. Para que esse processo seja iniciado, é preciso o 
rompimento da capa externa do esporo por eventos físicos ou mecânicos e a presença de água 
e alanina no meio. Durante o processo, o esporo absorve a água, acarretando seu inchaço e 
rompimento dos outros envoltórios, permitindo, assim, que a bactéria termine seu ciclo de divisão. 
Todo esse processo leva de 60 minutos a 90 minutos, de acordo com a espécie. Nesse período, o 
esporo está vulnerável. 
Apenas as bactérias Gram+ (nunca as Gram-) são capazes de produzir esporos, e a localização desse 
esporo dentro da célula é de grande utilidade na hora de identificar a bactéria.
33
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
3 CRESCIMENTO E REPRODUÇÃO BACTERIANA
Assim como todos os seres vivos, as bactérias requerem uma fonte de energia para a síntese de 
elementos estruturais. Os nutrientes essenciais responsáveis pelas reações que produzem essas estruturas 
são: carbono (normalmente na forma de carboidratos), nitrogênio (normalmente na forma de proteínas 
e nucleotídeos), ATP, água e diversos íons, em especial o ferro.
A fim de que ocorra o crescimento bacteriano, é necessária a presença de quantidades suficientes 
de nutrientes no meio, em especial aqueles que possam ser utilizados para a síntese de DNA, já que a 
replicação do cromossomo bacteriano é um evento essencial para a sobrevivência da célula.
As bactérias são seres unicelulares — constituídos de uma única célula —, o que lhes permite uma 
reprodução rápida para produzir mais células semelhantes. Mas para que esse processo ocorra, são 
necessários alguns “ingredientes” básicos, no caso, água e nutrientes. 
Na sua maioria, as bactérias são organismos heterotróficos, uma vez que utilizam compostos 
orgânicos diferentes do CO2 como fonte de carbono. Além disso, são consideradas quimiotróficas 
– precisam retirar do meio as substâncias orgânicas necessárias ao seu desenvolvimento. Todas as 
bactérias patogênicas são, portanto, quimio-heterotróficas, ou seja, além de usarem compostos 
orgânicos diferentes do CO2 como fonte de carbono, retiram do meio substâncias químicas para 
serem utilizadas como fonte de energia.
A diminuição de nutrientes ou o acúmulo de produtos tóxicos no meio leva à interrupção de outros 
eventos do processo de crescimento, mas mantém a duplicação do cromossomo bacteriano até que ele 
esteja totalmente duplicado, permitindo, em alguns casos, a esporulação em espécies capazes.
Em um meio de cultura, é possível identificar todas essas fases do crescimento bacteriano e 
determinar o tempo que uma bactéria leva para crescer, bem como avaliar os efeitos de diferentes 
agentes antimicrobianos.
Nesta situação, podemos identificar quatro fases bem marcantes na dinâmica populacional 
da espécie: 
• Fase de retardo (ou lag): refere-se ao tempo que a bactéria leva para se adaptar ao meio.
• Fase exponencial (ou log): ocorre o aumento numérico das bactérias como consequência da 
divisão celular e a redução dos nutrientes da cultura.
• Fase estacionária: as bactérias param de crescer por causa da falta de nutrientes (essa carência 
de nutrientes é acompanhada pelo acúmulo gradual de substâncias tóxicas, que tornam o meio 
impróprio para o crescimento bacteriano).
• Fase de declínio: acontece uma redução numérica da população bacteriana em decorrência de 
sua morte.
34
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
Figura 17 – Curva de crescimento bacteriano. (1) fase de adaptação; (2) fase de crescimento exponencial; 
(3) fase estacionária; (4) fase de declínio 
3.1 Metabolismo bacteriano
O metabolismo bacteriano se faz necessário a fim de que ocorra a produção de energia para a 
síntese de proteínas, estruturas citoplasmáticas, membrana plasmática e outras estruturas essenciais à 
sobrevivência da bactéria.
Chamamos de catabolismo as reações que quebram um determinado substrato resultando na 
formaçãode ATP (adenosina trifosfato), que será utilizado na síntese de diferentes compostos, como 
a parede celular. O conjunto de reações que sintetiza novas estruturas, ou seja, constrói elementos 
celulares, recebe o nome de anabolismo.
 Saiba mais
A fim de entender mais sobre catabolismo e anabolismo, bem como sua 
importância para o crescimento bacteriano, leia: 
TORTORA, G. J. et al. Microbiologia. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2012.
A presença de oxigênio no meio é um fator essencial ao hospedeiro, mas não à bactéria, ao se tornar 
um elemento letal às bactérias anaeróbicas obrigatórias. Uma característica comum para a maioria 
dessas bactérias é a capacidade de esporular, uma vez que elas são incapazes de crescer na presença 
desse gás. Um exemplo de bactérias anaeróbicas obrigatórias são as pertencentes ao gênero Clostridium.
No entanto, bactérias do gênero Mycobacterium têm o oxigênio como um elemento indispensável 
ao seu crescimento, por isso são chamadas de aeróbicas obrigatórias. Porém, a maioria das bactérias — 
inclui-se grande parte das bactérias patogênicas — pode crescer tanto na presença como na ausência 
de oxigênio, mudando a sua forma de metabolizar os nutrientes conforme a disponibilidade desse 
35
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
gás. Essas bactérias, chamadas anaeróbicas facultativas, são as mais eficientes na produção de energia, 
uma vez que conseguem se adaptar às concentrações de oxigênio do meio. A maioria das bactérias de 
interesse médico é classificada como anaeróbica facultativa.
O metabolismo bacteriano inicia-se ainda no meio extracelular, onde são encontradas as 
macromoléculas que serão utilizadas na produção de energia. Essas macromoléculas precisam ser 
hidrolisadas por enzimas específicas e penetram na célula por intermédio de transportadores específicos 
localizados na membrana plasmática. Nessa situação, as proteínas são degradadas em aminoácidos, os 
polissacarídeos em monossacarídeos – normalmente a glicose – e os lipídios em glicerol e ácidos graxos. 
Os aminoácidos, a glicose e os ácidos graxos são, então, convertidos por diferentes vias em piruvato 
(ácido pirúvico). Por meio da oxidação da molécula de piruvato, ocorrerá a síntese de ATP ou, ainda, a 
utilização desse composto para a síntese de novas moléculas de aminoácidos, lipídios, carboidratos e 
ácidos nucleicos – essenciais para a sobrevivência da bactéria. A figura seguinte resume as principais 
formas de obtenção de energia pelas bactérias.
O principal substrato energético para a maioria das bactérias é a glicose. Esse monossacarídeo pode 
ser convertido em energia por meio de vias aeróbicas, no caso a respiração aeróbica, como também por 
vias anaeróbicas, mediante os processos de fermentação e respiração anaeróbica.
Figura 18 – Catabolismo de proteínas, polissacarídeos e lipídios na célula bacteriana
A via mais comum que as bactérias utilizam para o catabolismo da glicose é a glicolítica ou glicólise 
ou, ainda, Embden-Meyerhof-Parnas (EMP), isso porque as reações dessa via podem ocorrer tanto de 
forma aeróbica como de forma anaeróbica. 
Na presença de oxigênio, a glicose é convertida em piruvato por uma série de reações químicas, de 
forma que uma molécula de glicose – que possui seis carbonos – gera duas moléculas de piruvato, cada 
uma com três carbonos. Se o oxigênio estiver presente no meio, o piruvato ainda poderá ser oxidado, e 
seus produtos, utilizados para a síntese de ATP. 
36
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
Porém, em situações de carência ou insuficiência de oxigênio para manter a via aeróbica, a forma 
primária de produção de ATP é a fermentação. Nesse processo, o piruvato é convertido em diferentes 
produtos finais. Uma vez que o tipo de produto final gerado varia conforme a espécie, muitas bactérias 
podem ser identificadas com base no seu produto final. Os principais produtos finais podem ser ácidos, 
álcoois e gases.
Figura 19 – Resumo da respiração aeróbica em procariontes
37
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
Figura 20 – Relação entre a fermentação, o tipo de produto final gerado e o organismo produtor 
 Saiba mais
A fermentação é o processo responsável pela formação da cárie dental. 
Aprofunde seus conhecimento sobre o assunto no livro:
MURRAY, P. R, et al. Microbiologia médica. 7. ed. Rio de Janeiro: 
Elsevier, 2014.
3.2 Genética e reprodução bacteriana
Como todo organismo vivo, as bactérias também possuem genes — sequências de nucleotídeos 
que têm funções biológicas — responsáveis por expressarem características essenciais à sobrevivência 
da bactéria. 
38
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
O termo genoma se refere ao conjunto de genes de um determinado organismo. Esses genes são 
responsáveis por conferir as peculiaridades do organismo, bem como por garantir a realização das 
reações químicas necessárias para mantê-lo em um determinado ambiente.
Em uma bactéria, os genes estão organizados num único cromossomo circular, que fica localizado 
na região nucleoide; é lá que encontramos o genoma bacteriano. Além disso, as bactérias também 
possuem elementos genéticos extracromossômicos chamados plasmídeos (encontrados em bactérias 
Gram-), porém não são estruturas obrigatórias nas bactérias. Os genes plasmidiais não são essenciais 
para a sobrevivência da bactéria, mas podem expressar produtos biológicos que forneçam vantagem 
seletiva à bactéria e, principalmente, ser transferidos de uma bactéria a outra. A figura a seguir mostra 
a relação entre o DNA plasmidial e o cromossomo bacteriano.
Cromossomo bacteriano localizado na 
região do nucleoide.
Plasmídios são sequências de DNA 
extracromossômico.
Os genes plasmidiais expressam 
produtos com função bilológica 
que proporcionam vantagem 
seletiva à bactéria.
Seus genes expressam produtos 
com funções bilológicas essenciais 
para a sobrevivência da bactéria.
Parede celular
Membrana citoplasmática
Figura 21 – Comparação entre o cromossomo bacteriano e o DNA plasmidial 
Para que haja a divisão da célula bacteriana, é imprescindível, assim como nas eucariontes, que 
aconteça a replicação do cromossomo bacteriano. Ademais, nas bactérias é importante que ocorra a 
extensão dos elementos citoplasmáticas e da parede celular.
3.2.1 Fissão binária transversal
A divisão celular bacteriana é também conhecida por fissão binária transversal porque, para que 
haja a formação das células-filhas, é necessária a produção de um septo que atravesse a parede celular 
e separe as células-filhas formadas. Esse septo inicia sua formação no meio da célula e cresce de lados 
opostos em direção ao centro da célula. Quando os dois lados se encontrarem, existirá a separação 
39
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
total das duas células-filhas. Porém, existem situações em que a separação não é total, ou seja, as 
células-filhas permanecem ligadas, levando à formação de cadeias, como as observadas em colônias de 
Streptococcus pneumoniae, e dos cachos visíveis em colônias de Staphylococcus aureus.
As células bacterianas geradas pelo processo de fissão são geneticamente idênticas, e o tempo que 
uma célula-mãe leva para originar as duas células-filhas é chamado de tempo de geração. 
Figura 22 – Representação esquemática do processo de fissão binária em bactérias 
3.3 Aquisição da variabilidade genética
Uma vez que o genoma bacteriano é muito menor do que o genoma de qualquer célula eucarionte, 
as mutações nos genes bacterianos produzem alterações manifestadas pelasbactérias.
Chamamos de mutação qualquer mudança na sequência original de nucleotídeos de um gene. 
Nem toda mutação provoca alterações no produto gênico formado; em contrapartida, podem ocorrer 
alterações em apenas uma base nitrogenada, o que já provoca modificações no produto gênico formado.
40
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
Embora as bactérias possam apresentar altas taxas de mutação, é comum a troca de material 
genético entre elas. Esse intercâmbio gênico oferece para a bactéria uma série de vantagens adaptativas, 
em especial, a aquisição de genes que codificam novas toxinas e produtos de resistência a antibióticos. 
As principais formas de aquisição desses novos genes envolvem a transferência de genes plasmidiais 
e ainda vetores virais, também denominados bacteriófagos. Os plasmídios são normalmente transferidos 
por meio de um processo conhecido como conjugação, enquanto os bacteriófagos fazem a transferência 
de genes durante o processo de infecção das células bacterianas.
Outros fatores menos comuns de transferência de genes são os transposons, elementos genéticos 
móveis que podem transferir elementos gênicos dentro de uma mesma célula, ou seja, a sequência de DNA 
muda de posição dentro do cromossomo ou ainda “salta” do cromossomo bacteriano para um plasmídio.
As bactérias patogênicas apresentam mecanismos especiais para controlar a expressão dos 
seus fatores de virulência. Os genes que codificam para toxinas bacterianas, mecanismos de escape 
imunológico, resistência a antimicrobianos, penetração em célula não fagocítica, dentre outros fatores, 
ficam concentrados em ilhas de patogenicidade. Na presença de um estímulo ambiental, como mudança 
de temperatura ou pH e contato com superfícies teciduais do hospedeiro, ativam esse conjunto de genes 
e permitem que a bactéria manifeste sua patogenicidade e cause a doença.
Existem vários mecanismos que permitem essa aquisição de material genético, mas os três principais 
são: a conjugação, a transformação e a transdução.
3.3.1 Conjugação
Relatada pela primeira vez em 1946, por Lederberg e Tatum, a conjugação é o principal processo 
pelo qual bactérias da mesma espécie ou de espécies filogeneticamente próximas podem adquirir 
variabilidade genética.
O processo de conjugação consiste na transferência unidirecional de DNA plasmidial – mas de fita 
simples – de uma bactéria doadora para uma bactéria receptora. A passagem desse DNA ocorre por meio 
da fímbria sexual, que está presente na bactéria doadora.
Para que a conjugação ocorra, a bactéria doadora precisa possuir um plasmídio conjugativo (ou 
plasmídio F), que carrega todos os genes necessários a fim de que o processo conjugativo, ou seja, 
a transferência do DNA em si, ocorra. Dentre os elementos presentes no plasmídio F, podemos citar 
aqueles genes que vão expressar as proteínas necessárias à construção das fímbrias sexuais.
Os eventos de conjugação são mais comuns em bactérias entéricas (família das enterobactérias) 
e bactérias Gram-, embora existam relatos desse processo em bactérias dos gêneros Pseudomonas 
e Streptococcus.
Diferentes genes podem ser transmitidos por conjugação. Os mais comuns são os genes de 
resistência a antibióticos e as colicinas – proteínas capazes de matar outras bactérias. O que esses 
41
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
genes têm em comum? Todos vão conferir alguma vantagem seletiva à bactéria receptora, permitindo 
que ela se adapte mais facilmente a uma situação adversa do que aquela que não receber esses genes.
Algumas bactérias possuem plasmídios que só contêm genes de resistência a antibióticos — os 
chamados fator R —, e as bactérias que os contêm recebem o nome de bactérias R conjugativas, porque 
podem passar esse plasmídio para outras. Quando uma bactéria receber o fator R por conjugação, ela 
se tornará resistente a múltiplos fármacos. São as chamadas superbactérias. A figura a seguir resume os 
principais passos do processo.
Figura 23 – Etapas do processo de conjugação. (1) Bactéria doadora se liga à bactéria receptora através do pelo F; (2) contato entre 
as células; (3) uma fita do DNA plasmidial é transferida da bactéria doadora para a bactéria receptora através do pelo F; (4) a bactéria 
receptora e a bactéria doadora sintetizam a fita complementar de DNA plasmidial 
42
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
3.3.2 Transformação
Chamamos de transformação o processo pelo qual uma bactéria incorpora fragmentos de DNA do 
meio ambiente, tornando-se geneticamente modificada.
Esse processo de transformação foi descrito pela primeira vez em 1928, pelo médico Fredeick Griffith, 
em um experimento que comprovou a presença de uma molécula da hereditariedade; porém, somente 
em 1944 Oswald Avery e seus colaboradores comprovaram que essa molécula era o DNA. 
Na natureza, os eventos de transformação são raros e, ao contrário da conjugação, podem ocorrer 
entre bactérias. São chamadas de bactérias competentes aquelas capazes de absorver esse fragmento 
de DNA desnudo, ou seja, não associado a uma célula, presente no meio.
Ao ser absorvido, esse DNA “estranho” será recombinado com o DNA bacteriano, e a bactéria pode 
expressar os produtos desse gene, quando necessário, e ainda passá-lo aos seus descendentes pelo 
processo de fissão binária. O resumo do processo é descrito na figura a seguir.
Figura 24 – Mecanismo de transformação genética em bactérias. Quanto maior a proximidade genética entre a bactéria 
receptora e a origem do fragmento de DNA, maiores as chances de sucesso do processo de transformação
43
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA
3.3.3 Transdução
A principal diferença da transdução para os dois processos descritos anteriormente é o fato de que 
nesse mecanismo de transferência genética existe a participação de um vetor de transferência, no caso, 
um bacteriófago, ou seja, um vírus bacteriano. 
Quando um bacteriófago infectar uma célula bacteriana, ele recombinará o seu material genético 
com o cromossomo bacteriano. À medida que o bacteriófago se replica, ocorre a fragmentação do DNA 
bacteriano, que permanece ligado ao seu material genético. Durante o processo de montagem do novo 
bacteriófago, esses fragmentos de DNA bacteriano serão incorporados ao novo fago. 
Assim que o ciclo de replicação do fago estiver completo, a célula bacteriana se romperá, e os fagos maduros 
serão liberados no meio, carregando no seu material genético fragmentos do DNA bacteriano. Ao infectar uma 
nova bactéria, esses genes da primeira bactéria hospedeira do fago serão incorporados no novo hospedeiro, 
que poderá expressar novos produtos biológicos a partir desses novos genes adquiridos.
Figura 25 – Mecanismo de transdução generalizada em que o DNA de uma 
bactéria pode ser transferido para outra através de um bacteriófago 
44
Re
vi
sã
o:
 N
om
e 
do
 re
vi
so
r -
 D
ia
gr
am
aç
ão
: N
om
e 
do
 d
ia
gr
am
ad
or
 -
 d
at
a
Unidade I
3.4 Resistência bacteriana
Os eventos descritos anteriormente permitem que a bactéria adquira novas características, dentre elas 
a resistência aos antibióticos. Também são fatores que podem levar ao desenvolvimento da resistência 
aos antimicrobianos, às mutações e transposições — que alteram a sequência original dos nucleotídeos 
— e ao uso indiscriminado de antibióticos que seleciona as bactérias mais fortes:
• Alteração da permeabilidade da membrana: para que o antibiótico atue, é preciso chegar até o 
citoplasma bacteriano, onde se encontram as proteínas e as enzimas responsáveis pelo metabolismo 
e pela fisiologia da bactéria. Para tanto, ele tem de