RESUMO INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA

Prévia do material em texto

PROVA 1
BASES DA MICROBIOLOGIA - TBL 1
 * TORTORA *
COMPARANDO AS CÉLULAS PROCARIÓTICAS E EUCARIÓTICAS
 Essa células são quimicamente similares, possuem os mesmos ácidos nucleicos, 
lipídios e proteínas. As procarióticas distinguem-se pelas estruturas das paredes celulares e 
membranas e ausência de organelas. As principais características diferenciais dos 
procariotas são:
- seu DNA não está envolto por membrana, com cromossomo de arranjo circular
- seu DNA não está associado a histonas, mas sim a outras proteínas
- não possuem organelas revestidas por membrana
- sua parede celular quase sempre contém peptideoglicano (parede celular de eucariotos é 
quimicamente simples)
- sua divisão normalmente ocorre por fissão binária, envolvendo menos estruturas e 
processos que nas eucariotas
O TAMANHO, A FORMA E O ARRANJO DAS CÉLULAS BACTERIANAS
 As formas bacterianas básicas são: cocos, bacilos e espiral.
Os cocos são redondos, ovais, alongados ou achatados em uma das extremidades. Quando 
ocorre divisão para a reprodução, é possível que as células permaneçam conectadas. Se estão 
aos pares são diplococos, em cadeia são estreptococos, em grupo de quatro (dois planos de 
divisão) são tétrades, em cubo (oito, três planos de divisão) são sarcinas e, por fim, em cacho 
de uva/lâminas amplas (múltiplos planos de divisão) são estafilococos.
 Em bacilos, a divisão ocorre apenas ao longo de seu maior eixo curto. A maioria 
consiste num bastonete simples, porém podem estar agrupados em diplobacilos, 
estreptobacilos ou mesmo em cocobacilos, que são espécies de "canudinhos" muitos 
semelhantes a cocos (ovais).
 As espirais possuem uma ou mais curvaturas, nuca sendo retas. quando são 
bastões curvos são chamadas vimbriões, quando na forma de saca-rolhas são espirilos e 
quando são helicoidais mais flexíveis são espiroquetas. Os espirilos são helicoidais também, 
porém possuem o corpo muito rígido e utilizam apêndice para se mover, enquanto as 
espiroquetas se locomovem por meio de filamentos axiais.
 Além das 3 formas básicas, ainda é possível observar bactérias sob a forma de 
estrela, retangulares, planas e triangulares. A forma da bactéria é determinada por 
hereditariedade. As monomórficas são aquelas que mantém forma única, todavia também 
estão sujeitas a alterações conformacionais por influência das condições ambientais. Já as 
polimórficas podem assumir muitas formas.
A PAREDE CELULAR
 A parede celular é uma estrutura complexa e semirrígida, responsável pela forma 
da célula. Ela circunda a membrana citoplasmática, protegendo ela e o interior da bactéria. 
Quase todos os procariotos possuem parede celular. Possui a função de previnir a ruptura das 
células bacterianas, através da manutenção da pressão da água em seu interior maior que no 
exterior. Ela ajuda a manter a forma da bactéria, é ponto de ancoragem para flagelos e 
contribui para a capacidade de causar doenças, inclusive sendo local de ação de alguns 
Página 1
PROVA 1
antibióticos. Através dela também é possível diferenciar os principais tipos de bactérias. A 
parede celular de eucariotos é mais simples estruturalmente e menos rígidas.
- Características e composição
 É composta de uma rede macromolecular denominada peptideoglicana (também 
conhecida como mureína), que está presente isoladamente ou em combinação com outras 
substâncias. Sua porção dissacarídea é composta por N-acetilglicosamina (NAG) e ácido 
N-acetilmurâmico (NAM). Filas adjacentes são ligadas por polipeptídeos, sendo que tal ligação
sempre inclui cadeias laterais de tetrapeptídeos, que consistem em quatro aminoácidos 
ligados ao NAM do esqueleto.
 Os aminoácidos são encontrados nas formas L e D alternadamente. As cadeias 
laterais paralelas de tetrapeptídeos podem ser ligadas diretamente umas às outras ou unidas 
por uma ponte cruzada peptídica, consistindo de uma cadeia curta de aminoácidos. A 
penicilina interfere com a ligação final das filas de peptideoglicanas pelas pontes cruzadas 
peptídicas, resultando numa parede celular fraca e consequente lise celular.
a) Paredes celulares de Gram-positivas
São compostas por muitas camadas de peptideoglicanas, caracterizando-se como espessas e 
rígidas. Possuem ácidos teicoicos, compostos basicamente por um álcool e fosfato. Esses 
ácidos podem ser de duas classes:
 - ác. lipoteicoico: atravessa a camada de peptideoglicana e liga-se à membrana 
plasmática;
 - ácido teicoico da parede: liga-se à camada de peptideoglicana;
Os ácido teicoicos possuem carga negativa, em função do fosfato, sendo responsáveis por 
ligar e regular a movimentação de cátions. Possuem papel no crescimento celular, impedindo 
ruptura e lise. Tais ácidos também têm especificidade antigênica, sendo utilizados na 
identificação laboratorial.
b) Paredes celulares de Gram-negativas
Compostas por uma ou poucas camadas de peptideoglicana e uma membrana externa. A 
peptideoglicana está ligada a lipoproteínas na membrana externa e está no periplasma, 
espaço compreendido entre a membrana plasmática e a membrana externa. Nele, há uma alta
concentração de enzimas de degradação e proteínas de transporte. A parede de 
gram-negativas não contém ácidos tetoicos e sua baixa quantidade de proteoglicanas a torna 
mais suscetível a rompimento mecânico. 
Sua membrana externa é contituída de lipossacarídeos, lipoproteínas e fosfolipídeos. Possui 
uma forte carga negativa, fator importante na evasão da fagocitose e nas ações do 
complemento (componentes da defesa do hospedeiro). Ela fornece uma barreira para certos 
antibióticos. Por dim, sua permeabilidade é mediada por porinas, que permitem a passagem 
de nucleotídeos, dissacarídeos, peptídeos, aminoácidos, vitamina B12 e ferro.
A membrana externa também possui o lipopolissacarídeo (LPS), composto por lipídeo A, cerne
polissacarídeo e polissacarídeo O. O lipídeo A é liberado com a morte celular, agindo como 
endotoxina, que causa sintomas como febre, dilatação vascular, choque e coágulos. O cerne 
polissacarídeo fornece estabilidade e o polissacarídeoO funciona como antígeno, com ação 
semelhante ao ácido teicoico em gram-positivas.
Página 2
PROVA 1
- Paredes celulares e mecanismo da coloração de Gram
 O cristal violeta é utilizado como corante primário, adentrando o citoplasma e 
tornando gram-positivas e gram-negativas púrpuras. Em seguida aplica-se o composto 
iodado lugol, que forma cristais com o cristal violeta muito grandes, incapazes de atravessar a
parede celular. A etapa diferencial é a lavagem com álcool-cetona. Em gram-positivas, ele 
desidrata a camada peptideoglicana, tornando-a ainda mais impermeável ao cristal 
violeta-iodo. Já em gram-negativas, ele dissolve a membrana externa, formando pequenos 
buracos na camada de peptideoglicana e levando à difusão dos cristais, o que deixa as células 
incolores. Então aplica-se o corante secundárico sarcina. Ao final do processo, gram-positivas
estão coradas de roxo (sarcina acentua sua cor) e gram-negativas de cor-de-rosa.
- Paredes celulares atípicas
 Certos procariotos não possuem paredes ou possuem pouco material de parede, 
como os do gênero Mycoplasma e organismos relacionados. As bactérias desse gênero são as 
menores bactérias capazes de crescer e se reproduzir fora de um hospedeiro e possuem 
lipídeos esteróis em sua membrana plasmáticas que agem contra a lise.
 As arquibactérias são sem parede celular ou a possuem de forma incompleta, não 
possuindo peptideoglicanas, mas pseudomureia, que contém N-acetiltalosaminurônico em 
vez de NAM e não possui os D-aminoácidos.
a) Paredes celulares álcool-ácido resistentes
Utiliza-se coloração álcool-ácido resistente para identificar o gênero Mycobacteria e espécies 
patogênicas de Nocardia. Esses procariotos possuem alta concentração de ácido micólico 
(liga-se à peptideoglicana por um polissacarídeo) em sua parede celular, o que impede a 
entrada de corantes. A parede hidrofóbica cérea das células induz as culturas de 
Mycobacterium a se agregar e aderir às paredes do frasco de cultura. Essas bactérias podemser coradas com carbolfucsina (cor vermelha - quanto maior a temperatura maior sua 
penetração), que resiste à remoção por lavagem álcool-ácido. Quando retirado o ácido 
micólico, elas coram tal qual gram-negativas. 
- Dano à parede celular
 A parede celular pode ser degradada pela exposição a enzima digestiva lisozima, 
que atua sobre os principais componentes da parede celular de gram-positivas. Essa enzima 
catalisa a hidrólise das pontes entre os açúcares dos dissacarídeos repetitivos do esqueleto de
proteoglicana. A célula que permanecerá, sem parede celular, é chamada de protoplasto, 
caracterizado por ser esférico e capaz de realizar metabolismo. 
 Bactérias do gênero Proteus podem perder sua parede celular e transformar-se 
células forma L, que pode se formar espontaneamente ou por ação da lisozima (destrói a 
parede celular) ou da penicilina (inibe formação da parede celular). Bactérias forma L podem:
 - viver e se dividir rapidamente
 - retornar ao estado delimitado pela parede
 Em gram-negativas, a lisozima não destrói a parede celular na mesma extensão 
que as positivas e mesmo parte de membrana externa permanece. As células resultantes são 
compostas por conteúdo celular, membrana plasmática e parte da membrana externa, sendo 
chamadas de esferoblastos. Para a lisozima exercer seu efeito, as gram-negativas são tratadas
com EDTA, que enfraquece as ligações iônicas na membrana externa. Protoplastos e 
Página 3
PROVA 1
esferoplastos rompem em água pura ou mesmo soluções muito diluídas de sal ou açúcar - lise
osmótica.
 A penicilina age impedidndo a formação da parede celular. Esse antibiótico impede 
que se formem as ligações cruzadas peptídicas da camada de proteoglicana. A maioria das 
bactérias gram-negativas não é tão sensível à penicilina, propriedade proporcionada pela 
presença de membrana externa.
ESTRUTURAS INTERNAS À PAREDE CELULAR
- A membrana plasmática (citoplasmática)
 Está situada no interior da parede celular, revestindo o citoplasma da célula. É 
composta, em procariotos, por fosfolipídeos e proteínas. A membrana plasmática procariota é,
ao contrário da eucariota, desprovida de esteróis, o que as torna menos rígidas. Exceção: 
Mycoplasma, que não tem parede celular, porém possui esteróis na membrana.
a) Estrurura
Tanto em procariotos como em eucariotos e mesmo em membranas externas de 
gram-negativas, é visível como um bicamada lipídica. Um dos possíveis arranjos das 
moléculas proteicas da membrana são as proteínas periféricas, que ficam na superfície 
interna ou externa da membrana, podendo agir como catalizadoras, suportes ou mediadoras 
das alterações na forma da membrana durante o movimento.
Outras proteínas, denominadas proteínas integrais, podem ser removidas da membrana 
somente após romper a bicamada lipídica. A maioria delas penetra a membrana 
completamente, sendo chamadas então de proteínas transmembrana. 
As proteínas ligadas aos carboidratos são denominadas glicoproteínas e os lipídeos ligados 
aos carboidratos são denominados glicolipídeos. Ambos ajudam a proteger e lubrificar a 
célula e estão envolvidos nas interações célula-a-célula. Esse arranjo dinâmico de 
fosfolipídeo e proteína é denominado modelo do mosaico fluido.
b) Funções
Proporciona à célula a propriedade de permeabilidade seletiva, termo que indica que certas 
moléculas e íons passam através da membrana, mas outros não. Moléculas grandes não 
conseguem atravessá-la, por serem maiores que os poros das proteínas integrais (canais). 
Moléculas menores (água, CO2, O2 e açúcares simples) constumam passar por ela com 
facilidade. Íons a atravessam lentamente. Substâncias lipossolúveis entram e saem com mais
facilidade de outras substâncias. O movimento de materiais através das membranas 
plasmáticas também depende de moléculas transportadoras.
Em certas bactérias, os pigmentos e as enzimas envolvidos na fotossíntese são encontrados 
em invaginações da membrana plasmática que se estendem ao citoplasma. Essas estruturas 
membranosas são denominadas cromatóforos ou tilacoides. Evaginações grandes e 
irregulares vistas em microscopia eletrônica são os mesossomos, que antes supunha-se ter 
função, porém hoje sabe-se que se trata de um artefato. 
c) Destruição da membrana plasmática por agentes antimicrobianos
Muitos compostos danificam especificamente as membranas plasmáticas, eles 
compreendem alcoóis e compostos de amônio quaternário, usados como desinfetantes. As 
Página 4
PROVA 1
polimixinas rompem os fosfolipídeos da mambrana e produzem o vazamento do conteúdo 
intracelular e a subsequente morte celular.
- O movimento de materiais através das membrana
Em procariontes e eucariontes, os materiais se movem pela membrana plasmática por dois 
tipo de processos: passivos e ativos. Nos passivos, a movimentação é a favor do gradiente de 
concentração sem gasto de energia, enquanto nos ativos ela é contra ele, havendo gasto de 
energia. 
a) Processos passivos: difusão simples, a difusão facilitada e a osmose.
A difusão simples é a rede (geral) de movimento das moléculas ou dos íons de uma área de 
alta concentração para uma área de baixa concentração. A movimentação ocorre até que haja
a mesma oncentração dentro e fora da célula, ponto esse chamao de equilíbrio.
A difusão facilitada ocorre através de proteínas integrais chamadas de proteínas 
transportadoras ou permeases. Elas permitem a passagem da maioria dos pequenos íons 
inorgânicos, os quais são muito hidrofílicos para penetrar a membrana. Tais proteínas são 
comuns e inespecíficas em procariotos, realizando o transporte de diversos íons.
Enzimas extracelulares são liberadas pela células bacterianas, a fim de degradar as moléculas
grandes em moléculas mais simples.
A osmose compreende a movimentação de solvente de um meio hipotônico para um 
hipertônico. Nos seres vivos, o solvente mais comum é a água. Ela atravessa a mambrana por 
difusão simples ou através de aquaporinas (proteínas integrais da membrana). A pressão 
osmótica é a pressão necessária para interromper o fluxo de água através da membrana 
seletivamente permeável.
Uma solução isotônica é um meio no qual a concentração total de solutos se iguala com 
aquela encontrada dentro da célula. Uma solução hipertônica é um meio que contém uma alta
concentração de solutos dentro da célula. Uma solução hipotônica fora da célula é um meio 
cuja concentração de solutos é inferior ao interior da célula. A maioria das bactérias vive em 
soluções hipotônicas, e a parede celular resiste à osmose e protege a célula da lise. As células 
com paredes celulares mais fracas, como as bactérias gram-negativas, podem se romper ou 
sofrer lise osmótica como resultado da entrada excessiva de água.
b) Processos ativos
Utilizados para acúmulo de susbstâncias necessárias pela bactéria, quando esta está em um 
mabiente de baixa concentração desses. Para realizá-los, a células gasta energia na forma de 
ATP. São transportados de forma ativa os íons (p. ex., Na+, K+, H+, Ca2+ e Cl–), os aminoácidos 
e os açúcares simples. Tal qual a difusão facilitada, depende de proteínas transportadoras na 
membrana plasmática. No transporte ativo, a substância que atravessa a membrana não é 
alterada pelo transporte através dela.
A translocação de grupo é uma forma especial de transporte ativo, que ocorre exclusivamente
em procariotos, na qual o substância sofre alterações químicas pelo transporte. Uma vez que a
substância seja alterada e esteja dentro da célula, a membrana plasmática se torna 
impermeável a ela, então a substância permanece dentro da célula. Requer energia, suprida 
por compostos de fosfato de alta energia, como o ácido fosfoenolpirúvico (PEP). 
 
Página 5
PROVA 1
 * MADIGAN *
Obs: pulei tópicos repetidos sem informações novas.
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA E O TRANSPORTE
- Agentes que conferem rigidez à membrana: esteróis e hopanoides
 Como já dito, em eucariontes, os esteróis são responsáveis por conferir rigidez à 
membrana. Eles não estão presentes na maioria dos procariontes, com algumas exceçõesjá 
ditas. Todavia, estão presentes moléculas semelhantes aos esteróis, chamadas hopanoides, 
na membrana de muitas Bacteria. Até o momento, não foi descrita a presença delas em 
Archea.
- Membranas de Archea
 Os lipídeos de membrana delas diferem dos da Bacteria e Eukarya. Nesses dois 
último, ácidos graxos são unidos ao glicerol por ligação éster. Já nas Archea, há ligações éter 
dos lipídios entre o glicerol e suas cadeias laterais. Além disso, seus lipídeos são desprovidos 
de ácidos graxos, suas cadeias laterais são de unidade repetitivas de isopreno. Seus lipídios 
característicos são glicerol diéteres e tetraéteres. No interior da membrana, essa estrutura 
origina uma monocamada, bastante resistente à separação. As monocamadas são 
amplamente distribuídas em Archea hipertermófilas. 
AS FUNÇÕES DAS MEMBRANAS CITOPLASMÁTICAS
 Atuam como barreira de permeabilidade e sítio de ancoragem de várias proteínas 
(enzimas e proteínas de transporte). Também são um sítio celular de conservação de energia, 
por ter forma energicamente carregada, cuja separação de cargas compreende a força próton 
motiva.
- Propriedades das proteínas transportadoras
 O transporte mediado por carreadores exibem, ao contrário da difusçao simples, um
efeito de saturação, no qual a velocidade de captação torna-se máxima, não aumentando com 
a adição de substrato. Possui também alta especificidade, na qual algumas proteínas reagem a
um único tipo de molécula e outras a uma classe de moléculas estreitamente relacionadas. 
Tal propriedade de economia na captação reduz a necessidade de proteínas distintas para 
cada aminoácido ou açúcar diferente. Por último, a biossíntese de proteínas transportadoras é
normalmente regulada pela célula.
TRANSPORTE E SISTEMAS DE TRANSPORTE
- Estrutura e função de proteínas transportadoras de membrana
 Pelo menos três sistemas de transporte em procariotos: transporte simples, 
translocação de grupo e sistema ABC. O transporte simples envolve apenas uma proteína 
transmembrânica, a translocação em grupo envolve uma série de proteínas e o sistema ABC 
possui três componentes: uma proteína de ligação ao substrato, um transportador integrado à 
membrana e uma proteína que hidrolisa ATP. Todos eles requerem energia, seja via força 
próton motiva ou ATP.
 São possíveis três eventos de transporte: uniporte, simporte e antiporte. 
Uniportadores são proteínas que transportam uma molécula de maneira unidirecional 
Página 6
PROVA 1
através da membrana. Simportadores são proteínas que atuam como cotransportadores - 
uma molécula junto a outra substância. Antiportadores são proteínas que transportam uma 
molécula simultaneamente a outra na direção oposta.
- Transporte simples: Lac permeade de Escherichia coli
 Essa bactéria metaboliza lactose, que é transportada ao interior da célula pela 
atividade se um transpotador simples - a Lac permease - um simportador. Sua tividade é 
conduzida por energia. À medida que cada molécula de lactose é transportada ao interior, a 
energia próton motiva diminui devido ao cotranporte de prótons.
- Translocação de grupo: o sistema fosfotransferase
 A substância transportada é quimicamente modificada durante a translocação de 
grupo. O mais bem estudado é o de glicose, manose e frutose em E. coli, no qual esses 
compostos são fosforilados pelo sistema fosfotransferase, uma família de proteínas. Antes do 
transporte, as proteínas queo compõem são fosforiladas e desfoforiladas em cascata até que a 
Enzima IIc (real transportador) fosforila o açúcar durante o transporte.
 Uma pequena proteína, a HPr, a enzima que a fosforila (Enzima I) e a Enzima IIa são 
proteínas citoplasmáticas. A Enzima IIb está na face interna na membrana e a Enzima IIc é 
uma proteína integral da membrana. HPr e Enzima I são inespecíficas, enquanto cada Enzima
II é específica para cada açúcar. A energia do sistema é oriunda do fosfoenolpiruvato e ele 
prepara a glicose para sua imediata entrada nessa principal via metabólica.
- Proteínas periplasmáticas de ligação e o sitema ABC
 O periplasma contém muitas proteínas diferente, das quais várias atuam no 
transporte - as proteínas periplasmáticas de ligação. Os sistemas ABC são compostos por tais 
proteínas, além de um transportador de membrana e proteínas que hidrolisam ATP. Esse 
sistemas são responsáveis pela captação de compostos orgânicos, nutrientes inorgânicos e 
metais traço.
 Possui elevada afinidade típica das proteínas periplasmáticas de ligação pelo 
substrato, sendo capazes de ligar-se a eles mesmo quando ele está em baixíssimas 
concentrações. Uma vez que o substrato esteja ligado, a proteína periplasmática de ligação 
interage com seu respectivo transportador transmembrânico, carreando o substrato - 
processo promovido pela energia da hidrólise de ATP.
 Mesmo desprovidas de periplasma, as gram-positivas possuem sistema ABC. 
Todavia, nelas, as proteínas específicas de ligação ao substrato estão ancoradas à superfície 
externa da membrana citoplasmática. 
- Exportação de proteínas
 No caso de moléculas grandes, como proteínas, que necessitam ser transportadas 
ou inseridas à membrana de maneira específica, há a ação de translocases do sistema Sec. As
proteínas destinadas ao transporte são reconhecidas pelo sistema por serem marcada de uma
forma específica.
 O sistema Sec é composto por sete proteínas, sendo o real transportador SecYEG. 
Sec A é uma enzima que hidrolisa ATP e fornece energia ao processo, SecB impede 
dobramento de proteínas no citoplasma e SecD e F auxiliam no processo de translocação, 
consumindo energia próton motiva.
Página 7
PROVA 1
 A exportação de proteínas é importante para as bactérias, pois muitas de suas 
enzimas atuam como exoenzimas. Muitas toxinas são secretadas por um segundo sistema 
translocase, o sistema de secreção tipo III, que difere do Sec por secretar a proteína direto a 
outra célula.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
BASES DA MICROBIOLOGIA - TBL 2
 * TORTORA *
ESTRUTURAS EXTERNAS À PAREDE CELULAR
- Glicocálice
 É o termo geral para substâncias que envolvem a célula. O glicocálice bacteriano é 
um polímero viscoso ou gelatinoso externo à parede celular, constituído de polissacarídeo e 
ou polipeptídeo. Ele é produzido dentro da célula e secretado. Quando encontra-se organizado
e firmemnte aderido, chama-se cápsula (sua presença pode ser determinada por uma 
coloração negativa). Já quando está não organizado e é fracamente aderido, trata-se de uma 
camada viscosa. 
 A cápsula relaciona-se com a virulência bacteriana e protege a célula da fagocitose 
pela célula do hospedeiro. O glicocálice que auxilia as células em um biofilme a se fixarem ao 
seu ambiente-alvo e umas às outras é denominado substância polimérica extracelular. Essa 
substância polimérica extracelular protege as células dentro do glicocálice, facilita a 
comunicação entre as células e auxilia na sobrevivência celular, através da fixação a 
superfícies (crescer em diversas superfícies).
 O glicocálice pode proteger contra a desidratação, sua viscosidade pode inibir o 
movimento de nutrientes para fora da célula.
- Flagelos
 São longos apêndices filamentosos que propelem as bactérias:
- bactérias sem flagelo = atríquea
- flagelos por toda a células = peritríquea
- flagelo único em um único polo da célula = (polar) monotríquea
- tufo de flagelo na extremidade = (polar) lufotríquea
- flagelos em ambas as extremidades = (polar) anfitríquea
 O flagelo é composto por três partes básicas. O filamento é a parte longa, mais 
externa, constituída pela proteína globular flagelina e de diâmetro constante. O gancho é mais
largo, adere o filamente e é formado por uma proteína diferente. Por fim, o corpo basal ancora 
o flagelo à parede celular e à membrana plasmática.
 O corpo basal é uma haste central inserida em uma série de anéis. Nas 
gram-negativas há dois pares de anéis, sendo que o externo ancora na parede celular e o 
internona membrana plasmática. Já as gram-positivas possuem apenas o par interno.
 Os flagelos e cílios eucariontes são mais complexos. O flagelo procarionte é 
helicoidal semirrígida, que move a célula pela rotação (sentido horário ou anti-horário através
do eixo longo) do corpo basal. As bactérias podem alterar velocidade e direção da rotação 
Página 8
PROVA 1
flagelar, são capazes de vários padrões de mobilidade.
 Movimento flagelar é constituído por fases de nado e de desvios. A presença de 
muitos flagelos permite a bactéria "deslizar", como é o caso do gênero Proteus. O movimento 
para perto ou longe de um estímulo particular é chamado de taxia, são exemplos a 
quimiotaxia (resposta à estímulo químico) e a fototaxia (estímulo luminoso). 
 Receptores captam estímulos e os passam para os flagelos, se o sinal quimiotático 
for positivo é atraente e a bactéria segue em direção ao estímulo, possuindo muitos nados e 
poucos desvios. Já quando ele for negativo é repelente e a bactéria se afasta dele, sendo que 
quanto mais longe ela for mais desvios terá no deslocamento. A proteína flagelar antígeno H é
útil para diferenciar entre os sorovares.
- Filamentos axiais
 As espiroquetas possuem estrutura e mobilidade exclusiva, movem-se por 
filamentos axiais ou endoflagelos. Esses são feixes de fibrilas que se originam nas 
extremidades das células sob uma bainha externa, dispondo-se em espiral em torno da célula.
Ficam ancorados a uma extremidade, tendo estrutura similar à dos flagelos. A rotação dos 
flagelos gera movimento da bainha externa, levando ao movimento espiral.
- Fímbrias e pili
 Bactérias gram-negativas possuem apêndices, como pelos mais curtos, retos e 
finos que os flagelos. Tais apêndices servem mais para fixação e transferência de DNA e 
menos para mobilidade em si, sendo constituídos pela proteína pilina. Eles podem ser de dois 
tipos, fímbrias ou pili, que possuem funções bem distintas.
a) Fímbrias
Localizadas em polos ou por toda a superfície. O número varia de algumas unidades até 
muitas centenas. Têm tendência a se aderir umas às outras e às superfícies. Estão ligadas à 
formação de biofilmes. Cepas de bactérias causadoras de gonorreia desprovidas de fímbrias 
não são capazes de colonizar e, logo, não causam a doença.
b) Pili
São geralmente mais longos que as fímbrias. Encontrados apenas um ou dois por célula. 
Agem na translocação bacteriana, onde o pilus é estendido por adição de pilinae depois 
retraído por seu desmonte - modelo de gancho atacado - movimentos curtos, abruptos e 
intermitentes. Também integram o provcesso de mobilidade por deslizamento, caracterizado 
por movimento homogêneo de deslizamneto das mixobactérias, realizado em ambientes com 
baixo conteúdo de água, como os biofilmes e o solo. Alguns, chamados pili de conjugação ou 
sexuais, são utilizadas para agregar bactérias e facilitar transferência de DNA (conjugação).
ESTRUTURAS INTERNAS À PAREDE CELULAR
- Citoplasma
 Caracteristicamente espesso, aquoso, semitransparente e elástico. Suas principais 
estruturas são a área nuclear (contendo DNA), os ribossomos e as inclusões. Proteínas 
filamentosas são diretamente responsáveis pelas formas helicoidal e de bastonete. O 
citoplasma procarionte não possui citoesqueleto nem correntes citoplasmáticas.
Página 9
PROVA 1
- Nucleoide
 Única molécula longa e contínua de DNA de fita dupla, com frequência arranjada de
forma circular, denominada cromossomo bacteriano. Não possui envelope nuclear nem 
histonas. Pode se apresentar esférico, alongado ou em forma de halteres. Proteínas da 
membrana plasmática realizam a replicação do DNA e segregação dos novos cromossomos 
para as células-filhas.
 Pequenas moléculas de DNA de fita dupla e circulares são chamadas plasmídeos e 
são elementos genéticos extracromossômicos. Estão associados às proteínas da membrana 
plasmática e são compostos de 5 a 100 genes não cruciais. Sua vantagem é por conter genes 
para resistência a antibióticos, tolerância a metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de 
enzimas. Eles podem ser transferidos de uma bactéria a outra. O DNA plasmidial é utilizado 
na manipulação genética em biotecnologia.
- Ribossomos
 Procariontes e eucariontes possuem ribossomos, locais de síntese proteica. 
Apresenta duas subunidades, cada qual constituída por proteína e RNA. Todavia, os 
procariotos são diferentes do eucariotos. Os eucariotos possuem ribossomos 80S, enquanto os
procariotos ribossomos 70S: diferenre número de moléculas de proteína de rRNA.
 O dos procariotos são pouco menores e menos densos que os eucariotos. 
Ribossomos 70S são formados por uma unidade 30S (1 molécula de rRNA) e uma unidade 50S 
(2 moléculas de rRNA). Vários antibióticos atuam na inibição da síntese proteica por 
ribososmos procariotos.
- fixam-se à subunidade 30S = estreptomicina e gentamicina
- fixam-se à subunidade 50S = eritromicina e cloralfenicol
- Inclusões
 São depósitos de reserva, macromoléculas concentradas que evitam aumento da 
pressão osmótica que ocorreria caso estivessem dispersas no citoplasma. 
a) Grânulos metacromáticos: grandes inclusões, que coram de vermelho com corantes azuis, 
conhecidas em conjunto como volutina, reservas de fosfato inorgânico (pode ser usada na 
síntese de ATP).
b) Grânulos polissacarídicos: compostos de glicogênio e amido, presença detectada por 
aplicação de iodo.
c) Inclusões lipídicas (carbono): comum e exclusivo das bactérias - polímero ácido 
poli-β-hidroxibutírico.
d) Grânulos de enxofre: presente nas "bactérias do enxofre" (Thiobacillus), obtenção de 
energia pela oxidação de enxofre e compostos sulfurados.
e) Vacúolos de gás: cavidades ocas encontradas em muitos procariotos aquáticos, cada um 
composto por fileiras de várias vesículas (cilíndros ocos recobertos por proteínas) de gás 
individuais, auxiliam na flutuação.
f) Magnetossomos: inclusões de Fe3O4, presentes em várias gram-negativas, que agem como 
ímãs, servem para mover células para baixo e podem decompor o peróxido de hidrogênio.
- Endosporos
Página 10
PROVA 1
 Quando, em gram-positivas (Clostridium e Bacillus), esgotam nutrientes essenciais 
formam-se células especializadas de "repouso". Liberados no ambiente, sobrevivem a 
termperaturas extremas, falta de água, exposição a substâncias tóxicas e radiação. Bactérias 
gram-negativas da espécie Conciella burnetii (febre Q) formam estruturas semelhantes.
 O seu processo de formação é a esporulação ou esporogênese, sendo que seu início 
é dado quando o nutriente-chave torna-se escaso ou indisponível. O primeiro estágio consiste
em quando o cromossomo recém-replicado e pequena porção de citoplasma são isolados por 
uma invaginação da membrana plasmática, formando o septo do esporo. Esse septo se fecha 
e porma o pré-esporo. Camadas espessas de peptideoglicana são dispostas entre as duas 
lâminas da membrana. Então, uma espessa capa de proteína se forma em torno de toda a 
membrana externa. Esse revestimento é responsável pela resistência dos endosporos a 
muitas substâncias químicas agressivas. A célula original é degrada, e o endosporo é liberado.
 O endoporo pode ser terminal (em uma extremidade), subterminal (próximo a uma 
extremidade) ou central (dentro da célula vegetativa). Endosporos não realizam reações 
metabólicas. O cerne contém somente DNA, pequenas quantidades de RNA, ribossomos, 
enzimas e algumas moléculas pequenas importantes, às quais se inclui o ácido dipicolínico. 
Quando a célula retorna ao seu estado vegetativo é a germinação, causada por lesão química 
ou física de seu revestimento (NÃO É MEIO DE REPRODUÇÃO). Essas estruturas são 
especialmente problemáticas para a clínica e para a indústria alimentícia. 
 
 * MADIGAN *
Obs: pulei tópicos repetidos sem informações novas.
OUTRAS ESTRUTURAS DA SUPERFÍCIE CELULAR E INCLUSÕES
- Camadas sa superfície celular, pili e fímbrias: não são parte da parede celular, não conferem 
resistência estrutural.
- Fímbrias e pili
a) pili: são receptores de alguns tipos de vírus e os de tipo IV agem na motilidadepulsante, 
presentes somente nos polos das células bacilares. 
- Inclusões celulares: reduzem estresse osmótico.
- Endosporo
 São células altamente diferenciadas de alta resistência, estruturas de resistência de
estado latente e ideais para dispersão.
a) Formação e germinação do endosporo
Formação causada pela exaustão de um nutriente essencial, pode permanecer dormente por 
anos, mas possui retorno rápido. A germinação compreende três etapas:
 - ativação: aquecimento subletal dos endosporos recém-formados
 - germinação: colocados na presença de nutrientes específicas
 - extrusão: intumescimento visível (capturação de água e síntese de RNA, proteínas
e DNA).
Página 11
PROVA 1
b) Estrutura do endosporo
São impermeáveis à maioria dos corantes (usado verde malaquita - vapor) e mais complexos 
que as células vegetativas. Exospório (camada mais externa) >> capas do esporo (proteínas 
específicas) >> córtex (proteoglicana com ligações cruzadas frouxas) >> cerne.
Está presente o ácido dipicolínico, ausente em células vegetativas, no cerne do endosporo em 
complexos com o cálcio. Ele contribui para a desidratação do endósporo e estabiliza o DNA 
contra desnaturação térmica.
c) O cerne e as PPASs do endosporo
Difere consideravelmente da célula vegetativa de origem. Apresenta alta concentração de 
dipicolinato de cálcio e de 10 a 25% do teor de água da célula vegetativa. No cerne ainda há 
alta concentração de pequenas proteínas ácido-solúveis, produzidas na esporulação. Essas 
PPASs ligam-se ao DNA do cerne, representando proteção a danos causados por radiação, 
também são fontes de carbono e energia para a germinação da nova célual germinativa.
LOCOMOÇÃO MICROBIANA
 Existem dois tipos principais de movimentação celular: natatório e delizante.
- Flagelos e motilidade
 A presença de movimento natatório geralmente indica presença de flagelo.
a) Estrutura flagelar
O motor é um bastão central que atravessa uma série de anéis:
 - gram-negativas: anel L (membrana lipopolissacarídea), anel P (proteoglicana da 
parede celular), anéis MS e C (membrana citoplasmática e citoplasma).
 - gram-positivas: apenas par de anéis internos, porteínas Mot ao redor de e 
ancorado à membrana, proteínas Fli atuam como alternador do motor.
b) Movimento flagelar
Tal qual um motor, possui um elemento rotor e um estator. O papel do rotor é realizado pelo 
corpo basal. Já o estator é composto pelas proteínas Mot, que circundam o corpo basal e 
geram torque. A energia é obtida pela força próton motiva.
c) Velocidade e movimentação celular
Flagelos não possuem velocidade de rotação constante, depende da intensidade da força 
próton motiva. A flagelação peritríquea executa movimentação mais lenta que a polar. A 
velocidade natatória é dirigida geneticamente. é preciso utilizar culturas jovens para avaliar a
capacidade de motilidade e velocidade natatória.
- Motilidade por deslizamento
 Prpriedade atribuída a bactérias não natatórias, sem flagelos. É um movimento 
mais lento e suave, geralmente em torno de seu eixo maior. Ocorre em células filamentosas 
ou bacilares. O processo requer contato com a superfície.
a) Mecanismos de motilidade deslizante
Existe mais de um mecanismo, mas nenhum conhecido completamente. Em cianobactérias, 
Página 12
PROVA 1
ocorre pela secreçaõ de polissacarídeo limoso. A motilidade pulsante é feita por pili tipo IV, 
como já dito. 
 - Mixococcus xanthus:pili tipo IV, complexo proteico de adesão em dos polos do 
bacilo.
 - Flavobacterium johnsonial: sem pili tipo IV ou compostos limosos, movimentação 
das proteínas da superfície celular.
- Movimentação celular como resposta comportamental: taxias = movimentação direcionada
a) Quimiotaxia
Na ausência de um gradiente de certo composto químico há corridas e oscilações aleatórias. 
A corrida ocorre em sentido anti-horário e a osciilação em horário. Quando esse gradiente 
existe, o movimento passa a ser influenciado.
b) Fototaxia
Mover-se em direção à luz. Ocorre em organismos fototrópicos, a fim de receber luz e realizar 
fotossíntese. A escotofobotaxia ocorre quando a bactéria vai para o escuro, oscila e só então 
segue em direção à luz. Na fototaxia propriamente dita a luz é um agente atrativo.
c) Outras taxias: aerotaxia e osmotaxia estão presentes em certos procariotos natatórios.
Página 13