Introdução à Microbiologia: Bactérias

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Introdução à microbiologia: Bactérias
 
Níveis de organização 
Átomo -> moléculas -> macromoléculas -> organelas -> 
células -> tecidos -> órgão organismo ou sistema 
Tipos de células 
Procariontes 
• (Pro)=primeiro e (cario)=núcleo 
• Não tem núcleo 
• Possui genoma disperso pelo citoplasma 
• Menores que eucariontes 
• Cromossomo circular, único 
• Possui ribossomo 70S 
• Membrana plasmática sem esterol 
• Peptideoglicano 
• Reino monera (bactérias) 
Eucariontes 
• (Eu)=verdadeiro e (cari)o=núcleo 
• Apresenta o núcleo bem individualizado e 
delimitado pelo envoltório nuclear – carioteca 
• Possuem genoma separado do citoplasma por 
envoltório nuclear 
• Maior número de cromossomos, lineares 
• Presença de mitocôndrias, citoesqueleto, 
lisossomo, complexo de golgi, cloroplastos em 
plantas, reticulo endoplasmático 
• Ribossomo 80S 
• Membrana plasmática com esterol 
• Reino protista (protozoários), fungi, vegetal e 
animal 
Importância das bactérias 
Ecologia e ecossistema 
Decomposição da matéria orgânica e fixação de 
plantas aos nutrientes como nitrogênio. 
Econômica e alimentícia 
Bactérias fermentadoras que produzem alguns 
alimentos, como leite fermentado. 
Agricultura e tecnocientifica 
Fixação de vários compostos, controle biológico e 
alimentos transgênicos. 
Médica 
• Fabricação de antibiótico. Alexander Fleming 
trabalhava com fungos e viu que uma das culturas 
dele contaminou uma colônia bacteriana, ao redor 
da colônia não cresceu bactéria. O fungo produzia 
uma toxina que inibia o crescimento bacteriano, 
vindo disso o antibiótico – penicilina. 
• Produção de vacinas como BCG (Bacilo Calmette e 
Guerin, uma cepa atenuada do bacilo da 
tuberculose) e DPT tríplice bacteriana (composta 
por toxinas atenuadas do tétano e da difteria e 
bacilo morto encapsulado da coqueluche). 
• Desenvolvimento de doenças e microbiota natural. 
• Estética, como clostridium botulinum – produtor da 
toxina botulínica (botox) 
Célula bacteriana 
Estruturas essenciais 
• MP 
• Mesossomo 
• Citoplasma 
• Ribossomo 
• Enzimas relacionadas com a respiração, ligadas à 
face interna da membrana plasmática 
• DNA associado ao mesossomo 
Estruturas acessórias 
• Flagelo 
• Plasmídeos 
• Fimbrias 
• Capsula 
• Parede celular 
 
Membrana plasmática 
• Serve como barreira 
• 60% proteínas 40% fosfolipídio - bicamada 
• Transporte dos solutos (impede passagem livre de 
moléculas e íons, realiza excreção de substancias 
inúteis a célula) 
• Auxilio de proteínas de transporte de membrana 
– uniport e cotransportadora (simporte ou 
antiporte), a favor do gradiente ou contra 
gradiente com gasto energético (transporte ativo 
e translocação de grupo) 
• Produção de energia por transporte de elétrons e 
fosforilação oxidativa, fornece energia para 
metabolismo bacteriano 
• Biossíntese: lipídios e outras macromoléculas 
componentes de outras estruturas externas à 
membrana são permeadas para o lado externo 
pelos canais chamados junções de bayer 
• Duplicação DNA: forma complexos de duplicação 
que faz a separação do DNA 
• Secreção: enzimas hidrolíticas, que rompem 
macromoléculas do meio externo que servirão de 
nutrientes para bactéria 
• Mesossomo: invaginação da membrana plasmática 
a) septal: guia divisão bacteriana 
b) lateral: concentra enzimas relacionadas ao 
transporte elétrico, aumentando potencial 
respiratório. 
DNA associado ao mesossomo. 
 
Parede celular 
• Mantem a pressão osmótica no interior da 
bactéria para não se romper 
• Auxilia na divisão como primer, iniciador, associado 
à formação do septo na invaginação do mesossomo 
• Manutenção da forma da bactéria (bacilo, coco, 
etc) 
• Na morfologia, quando as bactérias se agrupam, 
ocorre um “arranjo” 
 
• 1884- Hans Crhistian Gram divide bactérias em 
dois grupos segundo aspectos tintoriais e parede 
que possuem: gram positiva e negativa 
 
Gram positiva 70 a 75% de peptideoglicano e até 
50% ácido teicoico. Esse ácido regula o que entra a sai na 
bactéria, regula atividade de rompimento na divisão celular, 
constitui sítios receptores de bacteriófagos, servem de 
sítios de ligação com o epitélio do hospedeiro em algumas 
bactérias patogênicas e são antígenos celulares. Gram 
positiva possui espaço periplasmático entre membrana 
plasmática e peptídeoglicano com enzimas que ajudam na 
degradação da bactéria (proteases, nucleases, lipases), 
enzimas que inativam drogas tornando resistente a elas e 
proteínas que transportam solutos do transporte de 
substancias para o interior das células. 
 
As bactérias gram negativas possuem pouca 
camada de peptideoglicano e pouco ou nenhum ácido 
teicoico, tem espaço periplasmatico e membrana celular 
assim como as gram positivas. Na membrana externa tem 
o lipídeo lipopolissacarideo (LPS) que é constituído de um 
lipídeo complexo (lipídeo A) ao qual está ligado um 
polissacarídeo chamado antígeno O ou antígeno somático –
libera endotoxina (induz febre). Possui porinas que permite 
a passagem de vários solutos 
 
Coloração é feita por meio de culturas e provas de 
identificação, bacterioscopia. Coloca o cristal violeta 
deixando um minuto, fica violeta. Depois adiciona o Lugol 
(acastanhado) por 1 minuto, auxilia a formação de um cristal 
entre a parede bacteriana, fazendo o violeta ficar por mais 
tempo. Na parede da gram negativa ele não fica, pois 
parede é mais fina. Terceiro passo é adicionar o descorante 
(álcool-acetona) e a bactéria gram positiva não perde 
corante violeta por causa do peptídeoglicano e do complexo 
com lugol, já as negativas não tem muito peptideoglicano e 
lugol, por isso, descoloram. A quarta fase é o contra 
corante com a fucsina por 1 minuto, não entra no positivo 
mas retem no negativo. Portanto, a positiva se cora de 
violeta e a negativa de rosa pela fucsina. 
 
Então, técnica gram é a capacidade que a bactéria 
tem de reter o corante cristal violeta em seu citoplasma, 
mesmo após o processo de descoloração de vido à 
composição de sua parede celular. 
Exceção à coloração: micobacterias 
(mycobacterium tuberculosis e Mycobacterium leprae). O 
ácido micólico tem comportamento diferente das gram 
positivas e negativas. 
 
Na pesquisa delas usa a coloração ZIEHL-NEELSEN 
(bacilo álcool ácido resistente) ou BAAR. Uso de fucsina para 
entrar na bactéria e quando ocorre a descoloração o ácido 
micólico retem corante, depois há adição de um segundo 
corante (contracorante) azul de metileno, que irá corar 
aquelas que não reteram a fucsina. 
 
Capsula 
Revestimento externo que vai ter várias funções 
como sustentação, reservatório de água e nutrientes, 
resistência, aderência (receptores), formação de biofilmes 
(aglomerado de bactérias). 
Flagelo 
Locomoção e serve como antígeno (antígeno F). 
Para sua formação há o uso da proteína flagelina que fará 
o papel de antígeno. Pode ser único ou estar por toda a 
superfície. Constituído de estrutura basal, gancho e 
filamento longo. 
Fimbrias 
Menores e numerosas. São apêndices 
filamentosos proteicos que não são flagelos. Não 
desempenham papel relativo à mobilidade, é condutor de 
material genético durante a conjugação bacteriana. 
Funcionam como sítios receptores de bacteriófagos e 
como estruturas de aderência às células de mamíferos e 
a outras superfícies (fixação aos tecidos). 
Plasmídeos 
Molécula de DNA circular (fragmento de DNA) 
cujos genes não determinam características essenciais, 
porém, muitas vezes, conferem vantagens seletivas às 
bactérias que possuem. Alta capacidade de duplicação, 
numerosos, resistência à antibióticos. Pode ser passado de 
uma bactéria para outra. 
Ribossomos 
Associados à síntese proteica. 
Inclusão 
Substancia de reservas e subunidades de 
macromoléculas para compor outras estruturas celulares. 
Esporos 
Estrutura que algumas bactérias gram positivas 
possuem (principalmente o gênero Closridium e Bacillus) 
que, quando o meio se torna carente de água ou de 
nutrientesessenciais, realiza esporogênese. Mantem 
somente estruturas essenciais. Quando meio volta a 
favorecer bactéria pode voltar a partir do esporo. 
 
Reprodução assexuada 
bipartição 
Célula parental sofre elongação celular, depois 
invaginação da parede celular e distribuição do material 
nuclear. Posteriormente, há a formação de uma parede 
celular transversa (septo) e distribuição do material celular. 
Por último a separação em duas células filhas idênticas. 
 
Reprodução sexuada 
Transformação 
Transferência de material genético ocorre quando 
uma célula receptora capta DNA solúvel liberado no meio 
por células doadoras. 
 
Conjugação 
É um processo de transferência de material 
genético, promovido por plasmídeos conjugados – usa pilus 
ou pill (como uma ponte móvel que une bactérias, por meio 
dela ocorre transferência de plasmídeo). 
 
Crescimento bacteriano 
 
• Fase 1 ou Lag: período de adaptação ao meio 
• Fase 2 ou Log (exponencial): ocorre multiplicação 
• Fase 3 ou estacionária: falta de nutrientes, 
acumulo de subprodutos tóxicos e equilíbrio 
multiplicação x morte 
• Fase 4 ou fase de morte: ativação de enzimas que 
lisam a parede celular 
Controle do crescimento microbiano patogênico é de 
fundamental importância na área da saúde, agricultura, 
meio ambiente e indústria alimentícia. Utiliza métodos 
químicos e físicos que podem eliminar ou reduzir os 
microrganismos ou reduzir seu crescimento. 
Terminologia relacionada ao controle 
microbiano 
• Esterilização: destruição das formas de vida, 
incluindo esporos. (autoclave, óxido de etileno) 
• Desinfecção: reduz ou inibe crescimento 
microbiano em um local (tratamento, 
desinfetantes). Não elimina todas as bact. e 
esporos. 
• Anti-sepsia: reduz ou inibe o crescimento 
microbiano em tecido vivo (anti-septico, alcool) 
• Assepsia: métodos que permitem manter um ser 
vivo ou um objeto isento de microrganismos 
(estéril) 
• Degerminação: remoção mecânica, em vez da 
morte, da maioria dos microrganismos de uma área 
limitada (lavagem das mãos). 
• Sufixo CIDA: morte dos microrganismos, ação 
irreversível. Exemplo: bactericida 
• Sufixo STÁTICO: inibição da multiplicação 
microbiana, reversível. Exemplo: bacteriostático. 
Como ocorre a ação dos antimicrobianos 
• Alteram permeabilidade da membrana 
(componentes lipídicos e proteicos) contribuindo 
para o extravasamento do conteúdo bacteriano. 
• Alteram parede celular, diminuindo capacidade de 
resistência 
• Danos a proteínas funcionais (desnaturação) e 
interferência na replicação do DNA e RNA na 
síntese proteica 
• Inibição enzimática 
Métodos físicos para o controle do 
crescimento bacteriano 
• Calor úmido como fervura, autoclavação e 
pasteurização 
• Calor seco como flambagem e incineração 
(oxidação de todo o material até tornar cinzas) e 
fomos. 
• Filtração 
• Radiação ionizantes ou não 
• Baixas temperaturas 
• Métodos químicos para o controle do crescimento 
microbiano 
• Álcool 
• Iodo 
• Compostos clorados ou quaternários 
Taxonomia bacterina 
Nome do gênero seguido do nome da espécie. 
Apenas primeira letra do nome do gênero tem letra 
maiúscula e o nome completo deve ficar em itálico ou 
sublinhado. Exemplo Escherichia coli ou Escherichia coli.