Microbiologia Clínica - Morfologia Celular Bacteriana - Membrana Plasmática, LPS, Transpeptidase e Peptideglicano

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Morfol. Celular Bact. – Memb. Plasm., LPS, Transpep. e Peptideg.– Aspec. Teórica
ANÁLISES CLÍNICAS
MORFOLOGIA CELULAR BACTERIANA – MEMBRANA PLASMÁTICA, 
LPS, TRANSPEPTIDASE E PEPTIDEGLICANO – ASPECTOS TEÓRICOS
ESTRUTURA E FUNÇÕES DAS CÉLULAS MICROBIANAS
As células microbianas são compartimentos vivos que interagem com o meio circundante 
e com outras células de forma dinâmica. Algumas características e determinados componen-
tes podem ser observados em vários tipos de células.
• Citoplasma: mistura aquosa de macromoléculas (proteínas, lipídeos, ácidos nucleicos e 
polissacarídeos), moléculas orgânicas menores, íons inorgânicos, e ribossomos (estru-
turas sintetizadoras de proteínas);
• Membrana citoplasmática: barreira/contenção de permeabilidade seletiva. Isso significa 
que não são todas as moléculas que passam por ela; e
• Parede celular: é uma estrutura que confere resistência estrutural à célula, relativa-
mente permeável e localizada exteriormente à membrana plasmática, além de ser uma 
camada muito mais forte do que a membrana em si.
A análise da estrutura interna da célula revela dois padrões: procariota e eucariota. 
Morfologia Celular: Procariotos e Eucariotos
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As células procariotas são células pequenas e seu conteúdo é bastante simples. Ela possui 
parede celular, membrana citoplasmática e citoplasmas. Essas células estão presentes nas 
bactérias e nas arqueias.
A principal diferença dos procariotos para os eucariotos é que as células procariotas não 
possuem organelas. Além disso, as cédulas eucariotas são maiores que as procariotas.
Morfologia Celular dos Procariotos
É a parede celular (mais rígida e mais espessa) que proporciona a morfologia das bactérias.
Formatos:
Forma esférica ou ovalada:
Os cocos podem se agrupar em cadeias (ex.: Streptococcus) e conjuntos ou “cachos de 
uva” (ex.: Staphylococcus).
Forma cilíndrica (BGN e BGP):
Bacilos espiralados:
Forma em espiral:
Ex.: Treponema pallidum. 
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Membrana Citoplasmática
A membrana citoplasmática circunda o citoplasma e o separa do ambiente externo. Se a 
membrana citoplasmática estiver comprometida, a integridade celular será destruída, havendo 
extravasamento do citoplasma para o ambiente, provocando a morte da célula.
Estruturalmente, a membrana citoplasmática é fraca e confere pouca proteção contra a 
lise osmótica.
Constituição: bicamada fosfolipídica (ácidos graxos + glicerol). A cabeça é polar (hidrofí-
lica) e a cauda é apolar (hidrofóbica).
A porção hidrofóbica (cauda) é uma forte barreira à difusão destas substâncias. Embora 
algumas pequenas moléculas hidrofóbicas atravessem a membrana por difusão, moléculas 
polares e carregadas não são capazes de se difundir e necessitam ser transportadas.
Obs.: � A porção polar estará sempre direcionada para o interior, fazendo com que haja um 
ambiente totalmente hidrofóbico (controlando a permeabilidade da membrana). Já a 
porção hidrofílica fica exposta para o ambiente externo e interno da bactéria.
O conteúdo proteico da membrana citoplasmática é bastante elevado. Além dos fosfoli-
pídios, existem proteínas integrais que compõem a estrutura da membrana. Normalmente, a 
espessura da membrana citoplasmática é de 6 a 8 nanômetros. 
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As proteínas de membrana possuem superfícies hidrofóbicas nas regiões que atravessam 
a membrana, e superfícies hidrofílicas nas regiões que estabelecem contato com o ambiente 
e com o citoplasma.
Funções
• Barreira de permeabilidade: impede o extravasamento e atua como uma porta para o 
transporte de nutrientes para dentro e fora da célula.
• Ancoragem de proteínas: sítio de muitas proteínas envolvidas no transporte, bioener-
gética e quimiotaxia.
• Conservação de energia: sítio de geração e dissipação da força próton-motiva.
• Transporte de substâncias: para abastecer o metabolismo e suportar o crescimento, as 
células precisam importar nutrientes e exportar seus resíduos em uma base contínua.
Tipos de Transporte:
• Transporte simples: proteína transportadora transmembrânica. O transporte simples é 
promovido pela energia da força próton-motiva. 
• Transporte ABC: proteína de ligação ao substrato, transportador integrado à membrana 
e proteína que hidrolisa ATP. As proteínas periplasmáticas de ligação estão envolvidas 
nesse tipo de transporte e a energia é fornecida pelo ATP.
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ANÁLISES CLÍNICAS
• Translocação de grupo: resulta na modificação química da substância transportada. 
Trata-se de modificação química da substância transportada, promovida pelo fosfoe-
nolpiruvato.
Obs.: � Os transportes simples e ABC transportam substâncias sem modificá-las quimicamente.
Transportadores de membrana: são compostos por 12 polipeptídios que formam um canal 
e têm sua conformação alterada após sua ligação ao soluto. 
• Uniporte: unidirecional. Apenas uma substância/molécula é transportada por vez;
• Antiporte: sentido contrário. Duas substâncias/moléculas são transportadas por vez; e
• Sinporte: cotransporte junto a outra molécula (um próton).
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Parede Celular
O citoplasma das células procarióticas mantém uma concentração elevada de solutos dis-
solvidos, o que cria uma significativa pressão osmótica. Trata-se da estrutura feita para resistir 
a essa pressão e evitar uma explosão (lise celular), além de conferir forma e rigidez à célula.
Obs.: � Todas as bactérias possuem parede celular, exceto Mycoplasma, envolta somente 
por uma membrana celular. 
O peptideoglicano, também chamado de mureína, é uma rede macromolecular composta 
por um polissacarídeo (açúcares N-acetilglicosamina e ácido N-acetilmurâmico), com cadeias 
laterais peptídicas que se ligam de maneira cruzada.
O peptideoglicano pode ser destruído pela lisozima (cliva as ligações glicosídicas b-1,4 
entre a NAG e o NAM).
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���������������������������������������������������������������������������������Este material foi elaborado pela equipe pedagógica do Gran Cursos Online, de acordo com a aula 
preparada e ministrada pela professora Debora Martins Coelho Juliani. 
A presente degravação tem como objetivo auxiliar no acompanhamento e na revisão do conteúdo 
ministrado na videoaula. Não recomendamos a substituição do estudo em vídeo pela leitura exclu-
siva deste material.
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Morfologia Celular Bacteriana – Membrana Plasmática, LPS, Transpeptidase e Peptideglicano – Aspectos Teóricos II
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MORFOLOGIA CELULAR BACTERIANA – MEMBRANA PLASMÁTICA, 
LPS, TRANSPEPTIDASE E PEPTIDEGLICANO – ASPECTOS TEÓRICOS II
PAREDE CELULAR
Parede celular
A figura acima apresenta dissacarídeos formados por uma ligação Beta-1-4, entre NAG e 
NAM. Essas ligações vão se repetindo, formando umacadeia de glicanos (polissacarídeos). 
Nessa membrana, há cadeias laterais formadas por quatro aminoácidos. Nesses aminoáci-
dos, há uma ligação interpeptídica (ligações cruzadas entre os aminoácidos).
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Morfologia Celular Bacteriana – Membrana Plasmática, LPS, Transpeptidase e Peptideglicano – Aspectos Teóricos II
ANÁLISES CLÍNICAS
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Parede celular
Parede celular
De acordo com a composição da parede celular, as bactérias podem ser separadas em 
dois grupos:
Gram-positivo: possuem cerca de 90% da sua parede celular composta por peptideogli-
cano (cadeias de polissacarídeos e aminoácidos). 
Gram-negativo: possuem apenas uma cama fina de peptideoglicano. Para compensar 
isso, elas apresentam outra membrana, acima da parede celular (membrana externa). Isso 
gera uma coloração diferente.
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Morfologia Celular Bacteriana – Membrana Plasmática, LPS, Transpeptidase e Peptideglicano – Aspectos Teóricos II
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Obs.: � As bactérias gram-positivas apresentam ácido teicoico. A parede celular das bactérias 
gram-negativas apresenta uma membrana complexa (externa e com LPS).
Biossíntese da Parede Celular
Transpeptidação: etapa final na síntese da parede celular. Ela forma a ligação cruzada 
final entre duas cadeias de peptideoglicano, ou seja, entre os dois tetrapeptídeos adjacentes.
Biossíntese da Parede Celular
Transpeptidação: etapa final na síntese da parede celular → forma a ligação cruzada final entre duas cadeias de 
peptideoglicano, ou seja, entre os dois tetrapeptídeos adjacentes
A transpeptidação, realizada pela enzima 
transpeptidase, apresenta importância médica, 
uma vez que corresponde à reação inibida pela 
penicilina. 
Biossíntese da Parede Celular
Transpeptidação: etapa final na síntese da parede celular → forma a ligação cruzada final entre duas cadeias de 
peptideoglicano, ou seja, entre os dois tetrapeptídeos adjacentes
A transpeptidação, realizada pela enzima 
transpeptidase, apresenta importância médica, 
uma vez que corresponde à reação inibida pela 
penicilina. 
Biossíntese da Parede Celular
Transpeptidação: etapa final na síntese da parede celular → forma a ligação cruzada final entre duas cadeias de 
peptideoglicano, ou seja, entre os dois tetrapeptídeos adjacentes
A transpeptidação, realizada pela enzima 
transpeptidase, apresenta importância médica, 
uma vez que corresponde à reação inibida pela 
penicilina. 
Biossíntese da Parede Celular
Transpeptidação: etapa final na síntese da parede celular → forma a ligação cruzada final entre duas cadeias de 
peptideoglicano, ou seja, entre os dois tetrapeptídeos adjacentes
A transpeptidação, realizada pela enzima 
transpeptidase, apresenta importância médica, 
uma vez que corresponde à reação inibida pela 
penicilina. 
 
A transpeptidação, realizada pela enzima transpeptidase, apresenta importância médica, 
uma vez que corresponde à reação inibida pela penicilina.
Síntese de peptideoglicano. (a) Transporte dos precursores de peptideoglicano através 
da membrana citoplasmática para o ponto de crescimento da parede celular. A autolisina cliva 
as ligações glicosídicas no peptideoglicano preexistente, enquanto a glicolase as sintetiza, 
ligando o peptideoglicano antigo ao novo. (b) A reação de transpeptidação, que forma a liga-
ção cruzada final entre duas cadeias de peptideoglicano. A penicilina inibe essa reação. 
Membrana Externa
Trata-se de uma bicamada lipídica presente somente em bactérias Gram-negativas, com-
posta não somente por fosfolipídios e proteínas, como ocorre na membrana citoplasmática, 
mas também polissacarídeos (camada lipopolissacarídica ou LPS).
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Morfologia Celular Bacteriana – Membrana Plasmática, LPS, Transpeptidase e Peptideglicano – Aspectos Teóricos II
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A camada lipopolissacarídica é formada por uma porção lipídica (Lipídeo A) e uma porção 
polissacarídica (Antígeno O). O lipídeo A fornece rigidez à parede das células Gram-negativas 
e configura endotoxina (tóxica aos animais). Ex.: diarreia e vômitos por Salmonella sp ou E. 
coli. O antígeno O é útil na identificação laboratorial.
 
Membrana externa
Bicamada lipídica presente em bactérias Gram-negativas, composta não somente por fosfolipídeos e proteínas, como 
ocorre na membrana citoplasmática mas também polissacarídeos→ camada lipopolissacarídica ou LPS
lipídeo A: porção lipídica do LPS
Fornece rigidez à parede das células Gram-negativas 
e configura endotoxina (tóxica aos animais)
Ex: diarreia e vômitos por Salmonella sp ou E. coli
antígeno O: porção polissacarídica do LPS
útil na identificação laboratorial
Arqueias
Archaebacteria (do grego: bactéria primitiva; em português: arqueias).
Contrariamente às bactérias e eucariotos, em que os ácidos graxos são unidos ao glicerol 
por ligações éster, os lipídeos de arqueias apresentam ligações éter entre o glicerol e suas 
cadeias hidrofóbicas laterais. Os lipídeos de arqueias, dessa forma, são desprovidos de ácidos 
graxos, por si só́, embora a cadeia hidrofóbica lateral desempenhe o mesmo papel funcional 
que os ácidos graxos (membrana lipídica em monocamada ao invés de bicamada lipídica).
Arqueias
O peptideoglicano está ausente das paredes celulares de arqueias
Contrariamente às bactérias e eucariotos, em que os ácidos graxos 
são unidos ao glicerol por ligações éster, os lipídeos de arqueias 
apresentam ligações éter entre o glicerol e suas cadeias hidrofóbicas
laterais. Os lipídeos de arqueias, dessa forma, são desprovidos de 
ácidos graxos, por si so ́, embora a cadeia hidrofóbica lateral 
desempenhe o mesmo papel funcional que os ácidos graxos →
Membrana lipídica em monocamada ao invés de bicamada lipídica
Membrana externa também é comumente ausente em arqueias
Archaebacteria (do grego: bactéria primitiva; em português: arqueias)
O peptideoglicano está ausente nas paredes celulares de arqueias.
A membrana externa também é comumente ausente em arqueias.
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ANÁLISES CLÍNICAS
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MORFOLOGIA CELULAR BACTERIANA – MEMBRANA PLASMÁTICA, 
LPS, TRANSPEPTIDASE E PEPTIDEGLICANO – QUESTÕES
1. (CESPE/POLÍCIA FEDERAL/PERITO CRIMINAL FEDERAL – ÁREA 14/2018)
A figura precedente mostra o fluido cérebro-espinhal de um paciente com infecção bacte-
riana. Considerando essa informação e os múltiplos aspectos a ela relacionados, julgue o 
item a seguir.
O resultado positivo para a presença de bactéria gram-positiva nesse fluido significa que 
a bactéria possui uma camada fina de peptidoglicano e uma membrana externa com lipo-
polissacarídeo, fosfolipídios e proteínas.
COMENTÁRIO
As bactérias gram-positivas possuem uma parede celular bastante espessa (90% de 
peptideoglicano). Sua estrutura é mais simples. Além disso, apresentam ácido teicoico.
As bactérias gram-negativas possuem uma parede celular fina (com pouco peptideoglicano). 
Sua estrutura é complexa. Além disso, não apresentamácido teicoico. Todavia, elas 
apresentam uma membrana externa, composta por LPS (lipídeo A e antígeno O). O lipídeo 
A é a endotoxina, que gera muitos sintomas da infecção bacteriana. O antígeno O permite 
a identificação da bactéria.
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ANÁLISES CLÍNICAS
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2. (UFES/FARMACÊUTICO/2015) Correlacione as classes de bactérias, apresentadas na 
coluna A, às suas características próprias, indicadas na coluna B.
Coluna A Coluna B
1) Gram-positivas �(    ) Coloração de Gram azul.
2) Gram-negativas �(    ) Superfície externa coberta de ácido teicoico
�(    ) Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Pseudo-
mona, Helicobacter.
�(    ) Parede celular de 2-3 nm de espessura formada 
por uma bicamada lipídica ligada a peptidoglicano por 
meio de proteínas hidrofóbicas e ligação amida.
A sequência correta de números, de cima para baixo, que responde à questão é:
a. 1, 2, 2, 1.
b. 2, 2, 1, 2.
c. 1, 1, 2, 2.
d. 2, 1, 1, 1.
e. 1, 2, 2, 2.
COMENTÁRIO
Somente as Gram-positivas possuem ácido teicoico.
As Gram-negativas apresentam parede celular de 2-3 nm de espessura formada por uma 
bicamada lipídica ligada a peptidoglicano por meio de proteínas hidrofóbicas e ligação amida.
3. (UFLA/UFLA/FARMACÊUTICO BIOQUÍMICO/2018) Entre os medicamentos prescritos e 
dispensados no âmbito da farmácia hospitalar estão os antibióticos. Nesse grupo, desta-
ca-se a classe dos beta-lactâmicos (como penicilinas e cefalosporinas), cujo mecanismo 
de ação geral é apresentado abaixo:
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Morfologia Celular Bacteriana – Membrana Plasmática, LPS, Transpeptidase e Peptideglicano – Questões
ANÁLISES CLÍNICAS
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Considerando o mecanismo de ação dos antibióticos beta-lactâmicos apresentado acima, 
conclui-se que eles são mais efetivos quando as células bacterianas:
a. Estão degradando a enzima transpeptidase da parede celular.
b. Estão em crescimento ativo e sintetizando a sua parede celular.
c. Estão sintetizando o anel beta-lactâmico durante o crescimento.
d. Estão produzindo a enzima beta-lactamase durante o crescimento.
COMENTÁRIO
a) A bactéria não pode degradar a transpeptidase.
b) Os antibióticos do grupo beta-lactâmicos inibem o crescimento das bactérias. A sua ação 
será maior quando a bactérias estiver em crescimento ativo e em síntese da sua parede 
celular.
c) Quem tem anel beta-lactâmico não é a bactéria e sim o antibiótico.
d) A beta-lactamase age no anel beta-lactâmico do antibiótico, não tendo relação com a 
formação da parede celular.
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Morfologia Celular Bacteriana – Membrana Plasmática, LPS, Transpeptidase e Peptideglicano – Questões
ANÁLISES CLÍNICAS
4. (INSTITUTO AOCP/EBSERH/ANÁLISES CLÍNICAS/CH–UFPA/2016) A principal técnica 
de coloração utilizada na microbiologia é a técnica de gram. Bactérias que se coram de 
vermelho nessa técnica possuem a sua parede composta por
a. lipopolissacarídeos, ácido teicoico e ácidos graxos.
b. eptidioglicanos e lipopolissacarídeo.
c. ácido teicoico e proteínas.
d. proteínas hidrofóbicas.
e. peptidoglicanos ligados uns aos outros por ligações cruzadas.
COMENTÁRIO
As bactérias que coram de vermelho são as Gram-negativas.
A parede celular das gram-negativas é composta por pouca quantidade de peptideoglicano. 
Além disso, na membrana externa há a presença dos lipopolissacarídeos (LPA e Ag O). Vale 
dizer que elas não possuem ácido teicoico.
É preciso mencionar que sempre há presença de proteínas hidrofóbicas.
5. (CESPE/SEGESP–AL/PERITO CRIMINAL-BIOMEDICINA/2013) Acerca dos micro-orga-
nismos que causam infecções, julgue o item a seguir. As bactérias gram-negativas apre-
sentam como constituintes da parede celular o ácido teicoico juntamente com o peptideo-
glicano.
COMENTÁRIO
Mesma justificativa das questões anteriores.
GABARITO
 1. E
 2. c
 3. b
 4. b
 5. E
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