Bactérias: Estruturas e Possibilidades Terapêuticas

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 Célula procarionte: simples, sem 
núcleo, sem organelas 
membranosas, pequenas 
 Possibilidade de elaborar 
medicamentos que atuem na: 
o Parede celular 
o Síntese de proteínas 
o Síntese de ácidos nucleicos 
o Síntese de metabolitos 
o Alterações na membrana 
 Usufruir dos benefícios das 
bactérias 
 
Tecido epitelial com bactérias sobre ele (pontinhos 
rosas escuro) 
TAMANHO 
 Micrômeros 
 1 trilhão de baterias pesam 
aproximadamente 1 grama 
FORMAS 
 Três formas principais: esféricas, 
cilíndricas e espirais 
 A forma bacteriana é uma 
característica genética 
 A maioria das bactérias não 
monomórfica, porém, há algumas 
pleomórficas (sofrem pequenas 
alterações na sua forma 
dependendo do ambiente) 
 Podem sofrer arranjos: 
 Por exemplo, as bactérias 
espiraladas Cocos podem, na hora 
da divisão, permanecerem isoladas 
ou agrupadas, formando os 
diplococos. Também, podem 
originar os estreptococos, onde 
muitos se unem formando um 
“cordãozinho” 
 
 
 
 
 O espirilo é rígido e a espiroqueta é 
flácida 
ESTRUTURAS 
 Parede celular: essencial para a 
grande maioria das bactérias 
o Envoltório externo a 
membrana citoplasmática 
o Mantem a forma da célula 
o Impede ruptura por 
pressão (PO no meio 
interno é muito maior) 
o Suporte para apêndices 
o Atua no crescimento e 
divisão celular 
o Barreira para algumas 
substancias 
 Coloração de Gram  paredes 
celulares diferentes  Gram + 
(roxa) e – (rosa) 
 
 Estrutura química em comum: 
Peptideoglicano 
o Ele é formado por dímeros 
de N-acetilglicosamina 
(NAG) e ácido N-
acetilmurâmico (NAM)  
fileiras de NAM e NAG 
o Rigidez 
o O NAM é ligado 
lateralmente em outro 
NAM através de cadeias de 
tetrapeptídeos  Gram – 
o Na Gram +, as cadeias de 
tetrapeptídeos não 
conseguem se ligar uma na 
outra, necessitando de 
uma ponte interpeptídea 
o Essa ponte é formada por 
diferentes aminoácidos e 
varia de espécie para 
espécie 
o Existem mais de 100 tipos 
diferentes de 
peptideoglicanos 
BACTERIAS GRAM + 
 Parede celular: 90 – 95 % 
composta por peptidioglicano, 
proteínas e ácido tecóico (um 
polímero de glicerol ou ribitol 
unido por fosfodiésteres) 
o O ácido tecóico pode ser 
de dois tipos: acido tecóico 
de parede, o qual só 
encosta no 
peptidioglicano, e acido 
lipotecóico, o qual chega 
até a parte lipídica da 
membrana citoplasmática 
 
 
 Funções do ácido tecóico: 
o Responsável pela carga 
negativa da superfície 
devido as ligações 
fosfodiésteres  ajuda o 
mecanismo de escape da 
bactéria ao sistema 
imunológico 
o Facilita a ligação e a 
regulação da passagem de 
cátions 
o Regula a atividade das 
autolisinas, as quais 
quebram o peptidioglicano 
da parede celular 
formando pequenos 
buraquinhos. Nisso a 
bactéria expande e o 
buraco é fechado por 
peptidioglicano novamente 
o Receptor de bacteriófagos 
o Atuam como adesinas, 
facilitando a adesão de 
uma bactéria em outra 
o Antígenos celulares  
ativam o sistema 
imunológica do hospedeiro 
BACTÉRIA GRAM – 
 Composição da parede celular: 
o 10-15% de 
Peptideoglicano, que fica 
dentro de um espaço 
periplasmático 
o Enzimas hidrolíticas 
o Proteínas de transporte 
o Por fora do 
peptidioglicano, há uma 
membrana externa: 
Lipídios e Fosfolipídios 
Lipopossacarídeos - LPS 
Proteínas (porinas, lipoproteínas...) 
o Membrana externa e 
peptidioglicano ficam 
aderidos por lipoproteínas 
 
 O LPS é uma endotoxina composta 
por um lipídeo A + polissacarídeo 
chamado de antígeno O 
 O lipídeo A é toxico e causa uma 
serie de reações no nosso 
organismo, que podem levar ao 
óbito  liberado quando ela 
morre 
 O antígeno O é importante para a 
identificação da 3bactéria 
 
 A membrana externa gera uma 
carga negativa, a qual facilita a 
evasão da célula de defesa do 
hospedeiro. É uma barreira 
contra algumas substancias. 
Tem uma permeabilidade 
seletiva 
AGENTES QUE PODEM ATUAR NO 
PEPTIDIOGLICANO 
 Lizoenzimas (secreções 
animais) capazes de quebrar a 
ligações glicosídicas NAM-NAG, 
enfraquecendo o 
peptidioglicano e provocando a 
lise da bactéria 
 Antibióticos 
 
 Autolisinas 
PAREDES CELULARES ÁLCOOL-
ÁCIDO RESISTENTE 
 Mycobacterium spp e Nocardia spp 
 Apresentam pouquíssimo 
peptidioglicano (fina camada) e 
MUITO lipídeo, os ácidos micólicos 
 Parede extremamente resistente, 
não cora com o método Gram 
 
BACTÉRIAS SEM PAREDE CELULAR 
 Grupo das Micoplasmas 
o São bem pequenas 
o Possui uma membrana 
plasmática bem rígida  
Esteróis 
 Grupo das formas L  bactérias gram 
+ e – que perderam a parede celular 
por meio do contato a alguma 
substância química 
o Protoplasto: perde toda a 
parede 
o Esferoplasto: perde pedaços 
da parede 
 Thermoplasma  Archae 
 Nas arqueas em geral, não tem 
peptidioglicano e sim pseudomureina 
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA 
 Estrutura delgada que forma uma 
barreira responsável pela 
separação do meio interno e 
externo da célula 
 Composição: proteínas (60%) e 
lipídios-fosfolipídios (40%) no 
geral, podendo ter proporções 
variadas 
 Ausência de esteróis na 
membrana, com exceção das 
micoplasmas 
 Podem apresentar hopanóides que 
conferem rigidez 
 Estrutura química: 
o Bicamada de fosfolípides 
o Proteínas periféricas 
o Proteínas integrais 
(transmembranas) 
o Algumas proteínas e 
carboidratos e lipídios 
podem se ligar na 
superfície, formando 
glicoproteínas e 
glicolipídios  proteger e 
lubrificar a célula, além de 
garantir a interação celular 
 
FUNÇÕES DA MEMBRANA 
CITOPLASMÁTICA 
 
 Modelo mosaico fluido  
permeabilidade seletiva e o 
transporte de solutos 
 Algumas proteínas necessitam de 
proteínas de transporte para 
adentrarem ou saírem da célula 
o Uniport: transportam uma 
única molécula 
o Simport: transportam mais 
de uma molécula para uma 
direção (molécula que 
precisam e molécula 
auxiliar) 
o Antiport: transportam 
duas moléculas em 
sentidos diferentes 
MECANISMOS SEM GASTO DE 
ENERGIA 
 
 A favor de um gradiente de 
concentração 
 Difusão passiva: moléculas 
pequenas, como o O2, são 
transportadas 
 Difusão facilitada: necessita de um 
agente facilitador, as proteínas 
transmembranas 
o Inespecíficas: qualquer 
molécula pode utilizar 
o Específica: a molécula, 
quando está passando, 
sofre uma mudança em 
seu formato 
 Moléculas grandes também podem 
utilizar esse processo, no entanto, 
precisam ser quebradas antes. As 
bactérias podem produzir uma 
série de substancias (enzimas 
extracelulares) 
MECANISMO COM GASTO DE 
ENERGIA 
 Contra o gradiente de 
concentração 
 Transporte de solutos 
 Transporte ativo: bactéria gasta 
ATP e necessita de proteínas 
transportadoras  Na, K, H, Ca, Cl, 
aa e açúcares simples  essas 
moléculas não sofrem alteração 
 Translocação em grupo: o gasto 
energético é do tipo de fosfato de 
alto energia 
o O fosfato de alta energia 
chega à membrana e sofre 
alterações em cascata, 
gerando energia e 
favorecendo a entrada da 
molécula 
o A molécula sofre uma 
alteração QUÍMICA. A 
substancia que está 
entrando recebe o grupo 
fosfato e se transforma 
numa molécula fosforilada. 
Com isso, a membrana 
deixa de ser permeável a 
ela, o que faz com que a 
célula consiga acumular 
glicose em concentrações 
elevadas 
 
 Sistema de transporte ABC: tem 3 
componentes necessários 
o Proteínas periplasmática 
de ligação (Gram -) ou 
proteínas periféricas de 
membranas (Gram +): 
capturam a substancia e 
levam para a proteína 
transmembrana 
o Componente 
transmembranico: 
proteína transmembrana 
o Proteína que hidrolisa o 
ATP: proteína 
citoplasmática próxima ao 
componente, a qual 
hidrolisa a molécula de 
ATP, gerando a energia 
necessária para a 
substancia entrar na célula 
OUTRAS FUNÇÕES IMPORTANTES 
DA MEMBRANA 
 Produçãode energia e fosforilação 
oxidativa  na membrana, há 
citocromos e enzimas de cadeia de 
transporte de elétrons 
 Biossíntese  produção de lipídios 
e de macromoléculas que irão ser 
componentes externos à 
membrana citoplasmática 
 Atua na duplicação do DNA  
presença de regiões de acúmulos 
de proteínas que vão ser 
importantes na hora da duplicação 
o Além disso, o DNA 
bacteriano fica preso em 
um ponto da membrana 
para a realização da divisão 
celular (função do fuso e 
 
citoesqueleto nos 
eucariontes) 
 Presença de quimiorreceptores  
responsável pela quimiotaxia  
sinalizam a bactéria se o meio é 
favorável ou não 
AGENTES ANTIMICROBIANOS 
CONTRA A MEMBRANA 
 Álcoois 
 Compostos de amônia quaternária 
 Antibióticos – Polimixinas 
ESTRUTURAS INTERNAS DA 
BACTÉRIA 
CITOPLASMA 
 Solução aquosa, espessa, 
semitransparente, elástica, 
limitada pela membrana 
citoplasmática 
 Composição: Água (70%), 
proteínas, carboidratos, íons 
inorgânicos 
 Partículas insolúveis essenciais, 
como o ribossomo e o nucleóide 
 Partículas insolúveis especializadas, 
encontrados em algumas bactérias, 
com grânulos e vacúolos 
NUCLEÓIDE 
 Cromossomo bacteriano 
 DNA de dupla hélice 
 Única molécula  na maioria das 
vezes, é circular 
 Um ponto dele é ligado à 
membrana citoplasmática 
 Sem carioteca e histonas 
 
 
PLASMÍDEO 
 Moléculas de DNA 
extracromossômico  em 
algumas somente 
 Independente do DNA 
 DNA duplo e circular 
 Autorreplicação não 
necessariamente na hora da 
divisão celular, pois pode ser 
passado para outras bactérias 
pela conjugação 
 Número variável 
 Contém vantagens: 
o Resistencia a 
antibióticos 
o Tolerância a metais 
tóxicos 
o Síntese de enzimas 
RIBOSSOMO 
 Partícula citoplasmática onde 
ocorre a síntese de proteínas 
 Composto por 2 subunidades 
 Quanto maior o metabolismo da 
bactéria, maior é a quantidade de 
ribossomos 
 Alvo potente de antibióticos 
 Coeficiente de sedimentação 70S 
 relacionado ao peso na sua 
estrutura  Se o antibiótico age 
aqui, não age no do humano 
INCLUSÕES CITOPLASMÁTICAS 
 Depósito de reserva 
 
 Armazena substancias de natureza 
variável 
 Essas moléculas soltas no 
citoplasma iriam aumentar ainda 
mais a pressão osmótica do 
ambiente interno 
 Identificação bacteriana 
 Grânulos metacromáticos: altera a 
cor do corante 
o Reserva de fosfato 
inorgânico (polifosfato) 
o Síntese de ATP, ac 
nucleicos e fosfolipídios 
 Grânulos de enxofre: 
o Obtenção de energia 
o Gênero Thiobacillus 
 Inclusões lipídicas: 
o Diversos polímeros como o 
polímero de acido poli-
beta-hidroxibutírico  
utilizado como plástico 
biodegradável 
 Magnetossomos: 
o Acumulam oxido de ferro 
 gera magnetotaxia 
(campo magnético ao 
redor da bactéria) 
o Ele decompõe o peróxido 
de hidrogênio 
 Grânulos de polissacarídeo 
o Glicogênio e amido 
ESPORO BACTERIANO 
 Produz os esporos bacterianos 
 Estrutura diferenciada que se 
forma na célula vegetativa em 
resposta à condição desfavorável 
do ambiente  Endósporo 
 Bactérias gram + 
 Forma de resistência 
 Esporogênese: diferenciação de 
uma célula que é capaz de produzir 
uma única célula vegetativa (NÃO 
É REPRODUÇÃO) 
o Nesse processo, a bactéria 
duplica o DNA para ser 
armazenado dentro do 
esporo e outro será 
degradado assim como o 
restante das estruturas 
o Ao redor desse novo DNA, 
surge uma invaginação da 
parede 
o O DNA velho é separado e 
continua funcional por um 
tempo até ser degenerado 
o Formado a dupla 
membrana, bactéria vai 
encher de peptidioglicano 
esse novo compartimento, 
formando o córtex 
o Por fora do córtex, muitas 
proteínas se juntaram 
formando uma capa  
extremamente resistente 
o Mais uma camada ainda é 
formada chamada de 
exósporo (formada por 
lipoproteínas) 
o O esporo formado é 
desidratado para não ter 
metabolismo 
o Substancia única no 
esporo: ácido dipicolínico-
calcio e pequenas 
proteínas ácido solúveis  
desidratação, estabilidade 
ao DNA e resistência ao 
UV, calor... 
 
 
 
 Ativação: nutrientes específicos no 
ambiente ativam o esporo 
 Germinação: o esporo perde o 
dipicolinato de cálcio e as proteínas 
pequenas ácidos solúveis. Isso 
enfraquece a capa do esporo 
 Extrusão: captação de água e síntese 
de DNA, RNA e proteínas 
 Esporo bacteriano: identificação 
o Localização da sua 
formação 
o Central, subterminal e 
terminal 
 Resistência: processos capazes de 
matar células vegetativas não são 
suficientes contra esporos 
EXTRUTURAS EXTERNAS 
