Questões Para Estudo - Microbiologia

Prévia do material em texto

Questões Para Estudo - Microbiologia 
 
1. Quais as principais características que diferenciam as células procariontes e 
eucariontes? 
As células procariontes e eucariontes possuem diferenças estruturais e funcionais 
que influenciam seu modo de vida. A principal distinção entre elas é a presença de 
um núcleo definido nos eucariontes, enquanto nos procariontes o DNA fica disperso 
no citoplasma, na região chamada nucleoide. Além disso, o material genético dos 
procariontes é formado por uma molécula de DNA circular e única, enquanto os 
eucariontes possuem DNA linear, organizado em cromossomos e associado a 
histonas. 
Outra diferença importante está nos plasmídeos, pequenas moléculas circulares de 
DNA encontradas em procariontes que podem conferir vantagens adaptativas, como 
resistência a antibióticos. Nos eucariontes, essas estruturas são raras e aparecem 
apenas em organelas como mitocôndrias e cloroplastos. Os ribossomos também 
diferem entre os dois tipos celulares, sendo menores nos procariontes (70S) e 
maiores nos eucariontes (80S). 
A parede celular está presente na maioria dos procariontes, sendo composta 
principalmente por peptidoglicano no caso das bactérias. É mais espessa nas 
bactérias Gram-positivas e mais fina nas Gram-negativas. Em eucariontes, essa 
estrutura pode ser encontrada em células vegetais e fúngicas, mas com 
composição diferente, como celulose nas plantas e quitina nos fungos. O 
glicocálice, uma camada externa rica em polissacarídeos e proteínas, está presente 
nos procariontes na forma de cápsula ou camada mucosa, onde auxilia na adesão e 
na proteção contra o sistema imunológico (fagocitose), enquanto nos eucariontes 
(menos comum) pode estar presente nas células animais, atuando na comunicação 
celular e no reconhecimento de sinais. 
Os procariontes possuem também estruturas específicas, como fímbrias e pili. As 
fímbrias são projeções curtas que ajudam na adesão a superfícies, enquanto os pili 
são estruturas mais longas utilizadas na transferência de material genético entre 
bactérias durante a conjugação. Essas estruturas não existem em células 
eucariontes, que podem apresentar outras formas de adesão, como proteínas da 
membrana plasmática. 
Quanto à organização celular, os procariontes são sempre unicelulares, enquanto os 
eucariontes podem ser unicelulares ou multicelulares, formando tecidos e órgãos. A 
reprodução também é distinta: os procariontes se reproduzem por fissão binária, um 
processo rápido e assexuado, enquanto os eucariontes podem se dividir por mitose, 
garantindo crescimento e regeneração, ou por meiose, formando gametas para a 
reprodução sexuada. 
Essas diferenças fazem com que os procariontes sejam mais simples e eficientes 
para crescimento rápido e adaptação ao ambiente, enquanto os eucariontes 
apresentam maior compartimentalização, permitindo o desenvolvimento de funções 
mais complexas. 
 
2. Identifique as estruturas/funções que compõem a bactéria 
As bactérias são organismos procariontes e apresentam uma estrutura celular 
simples, mas altamente eficiente. Suas principais estruturas e funções incluem: 
● Membrana plasmática: controla a entrada e saída de substâncias da célula. 
● Parede celular: composta principalmente por peptidoglicano, confere forma e 
proteção contra variações osmóticas. 
● Glicocálice: camada externa de polissacarídeos e proteínas que auxilia na 
adesão e proteção contra o sistema imunológico. 
● Citoplasma: região onde ocorrem as reações metabólicas e onde estão 
suspensos os ribossomos, inclusões com reserva de energia e o material 
genético. 
● Ribossomos (70S): responsáveis pela síntese de proteínas. 
● Nucleoide: região do citoplasma onde se encontra o DNA circular da bactéria. 
● Plasmídeos: pequenas moléculas circulares de DNA que podem conter genes 
de resistência a antibióticos e outras vantagens adaptativas. 
● Fímbrias: estruturas curtas e numerosas usadas para a adesão a superfícies 
e outras células. 
● Pili: estruturas alongadas usadas para a transferência de material genético 
entre bactérias (conjugação). 
● Flagelo: estrutura filamentosa que permite a locomoção da bactéria. 
 
3. Descreva quais são os fatores necessários para o crescimento e metabolismo 
bacteriano 
O crescimento bacteriano é influenciado por diversos fatores físicos e químicos. A 
temperatura é crucial, pois as bactérias possuem faixas ideais de crescimento, 
variando entre psicrófilas, mesófilas e termófilas. O pH também afeta o 
desenvolvimento, com a maioria das bactérias crescendo em pH neutro, embora 
algumas possam tolerar ambientes ácidos ou alcalinos. A pressão osmótica 
determina o equilíbrio de água na célula, e algumas bactérias halófilas podem 
prosperar em ambientes salgados. 
Quanto aos fatores químicos, as bactérias necessitam de fontes de carbono 
(autotróficas ou heterotróficas), nitrogênio (para síntese de proteínas e ácidos 
nucleicos), e energia (obtida por fotossíntese ou reações químicas). Além disso, 
íons e sais minerais e fatores de crescimento como vitaminas e aminoácidos são 
essenciais para o crescimento bacteriano. 
A disponibilidade de oxigênio é um fator determinante para o crescimento e 
metabolismo das bactérias, influenciando seus processos de respiração e 
fermentação. As bactérias podem ser classificadas de acordo com sua necessidade 
ou tolerância ao oxigênio. As aeróbias obrigatórias necessitam de oxigênio para 
sobreviver, utilizando a respiração aeróbica para gerar energia. Já as anaeróbias 
obrigatórias não podem viver na presença de oxigênio, pois ele é tóxico para elas. 
Essas bactérias realizam respiração anaeróbica ou fermentação, utilizando outros 
compostos para a produção de energia. As anaeróbias facultativas podem crescer 
tanto com oxigênio, utilizando respiração aeróbica, quanto na sua ausência, 
realizando respiração anaeróbica ou fermentação. As microaerófilas precisam de 
oxigênio, mas em concentrações baixas, enquanto as aerotolerantes não utilizam 
oxigênio, mas não são prejudicadas por ele, realizando fermentação 
independentemente da presença de oxigênio. Essas diferentes adaptações 
permitem que as bactérias colonizem uma ampla gama de ambientes, desde os 
ricos em oxigênio até aqueles onde o oxigênio é escasso. 
O metabolismo bacteriano envolve o catabolismo, que quebra moléculas para liberar 
energia, e o anabolismo, que utiliza energia para construir biomoléculas essenciais, 
como proteínas e ácidos nucleicos. 
 
4. Explique a fissão binária e sua curva de crescimento 
A fissão binária é o processo de reprodução assexuada das bactérias, no qual uma 
célula-mãe se divide em duas células-filhas idênticas. Nesse processo, o material 
genético é replicado, a célula cresce e, em seguida, se divide ao meio, formando 
duas células independentes. 
A curva de crescimento bacteriano é composta por quatro fases. Na fase de lag, as 
bactérias se adaptam ao ambiente e não há divisão celular significativa. Na fase 
exponencial, as células se dividem rapidamente, resultando em um crescimento 
exponencial da população. Na fase estacionária, a taxa de crescimento diminui 
devido à escassez de nutrientes e acúmulo de resíduos, e o número de células 
viáveis se estabiliza. Por fim, na fase de declínio, a taxa de morte supera a de 
crescimento, levando à redução da população bacteriana. A fase exponencial é 
caracterizada por uma curva logarítmica, onde a população se duplica a uma taxa 
constante, dependendo do tempo de geração. 
 
5. Explique teste de Ames 
O teste de Ames é um método utilizado para avaliar a capacidade de uma 
substância de causar mutações genéticas, ajudando a identificar compostos 
potencialmente mutagênicos e carcinogênicos. O teste é realizado usando cepas de 
Salmonella typhimurium que possuem uma mutação em um gene responsável pela 
síntese do aminoácido histidina. Como essas bactérias não conseguem produzir 
histidina, elas precisam desse aminoácido no meio de cultura para crescer. 
Na avaliação, as bactérias são expostasà substância em teste, e o meio de cultura é 
isento de histidina. Se a substância for mutagênica, ela induzirá mutações no DNA 
das bactérias, permitindo que elas recuperem a capacidade de sintetizar histidina e, 
assim, cresçam no meio sem esse aminoácido. O número de colônias bacterianas 
formadas é contado e comparado com o controle, que não foi exposto à substância. 
Um aumento no número de colônias indicaria que a substância tem potencial para 
causar mutações. 
Esse teste é amplamente utilizado em pesquisas de toxicidade e segurança de 
novos compostos, pois ajuda a identificar substâncias que podem representar risco 
genético ou carcinogênico. 
 
6. Explique e diferencie meios diferenciais e seletivos 
Os meios seletivos e diferenciais são tipos de meios de cultura utilizados em 
microbiologia para isolar, identificar e diferenciar microorganismos em uma 
amostra. 
Os meios seletivos são formulados para favorecer o crescimento de certos tipos de 
microrganismos enquanto inibem o crescimento de outros. Isso é feito adicionando 
substâncias que limitam ou impedem a proliferação de microrganismos 
indesejados. Por exemplo, o meio de cultura MacConkey contém sais biliares e 
cristal violeta, que inibem o crescimento de bactérias Gram-positivas, permitindo o 
crescimento de bactérias Gram-negativas. Dessa forma, ele seleciona as bactérias 
Gram-negativas para facilitar a identificação dessas espécies. 
Já os meios diferenciais permitem a distinção entre diferentes tipos de 
microrganismos que crescem no mesmo meio. Isso é feito através de alterações 
visíveis no meio, como mudanças na cor ou formação de colônias com 
características específicas, dependendo das reações metabólicas dos 
microrganismos. Por exemplo, o meio de cultura EMB (Eosina Azul de Metileno) é 
diferencial porque permite distinguir bactérias que fermentam lactose das que não 
fermentam. As colônias de bactérias que fermentam lactose ficam escuras, 
enquanto as que não fermentam permanecem mais claras. 
Em resumo, os meios seletivos favorecem o crescimento de determinados 
microrganismos e inibem outros, enquanto os meios diferenciais ajudam a 
identificar e distinguir microrganismos com base em suas características 
metabólicas. 
 
7. Explique a transferência genética bacteriana 
A transferência genética bacteriana pode ocorrer de duas formas principais: 
transferência vertical e transferência horizontal. 
A transferência vertical ocorre quando uma bactéria passa seu material genético 
para suas descendentes durante o processo de divisão celular, ou seja, durante a 
fissão binária. Nesse tipo de transferência, o DNA da célula-mãe é replicado e 
transmitido para as células-filhas, garantindo a continuidade das características 
genéticas da espécie. 
Já a transferência horizontal envolve a troca de material genético entre diferentes 
bactérias, sem a necessidade de reprodução. Isso permite que bactérias adquiram 
novas características de outras bactérias, mesmo que não sejam suas 
descendentes diretas. A transferência horizontal pode ocorrer de três formas 
principais: transformação, transdução e conjugação. 
A conjugação é um tipo de transferência horizontal de DNA mediada pelo contato 
direto entre duas bactérias. Durante esse processo, uma bactéria doadora, 
geralmente portadora de um plasmídeo (um pequeno fragmento de DNA), transfere 
esse material genético para uma bactéria receptora através de uma estrutura 
chamada pili. O plasmídeo pode conter genes importantes, como os de resistência a 
antibióticos, e ao ser transferido para outra bactéria, pode conferir novas 
características a ela. A conjugação é uma das formas mais eficazes de 
disseminação de resistência bacteriana. 
 
8. Explique a diferença morfológica e das paredes celulares das células 
bacterianas 
As bactérias apresentam uma grande diversidade em termos de morfologia e 
estrutura da parede celular, características essenciais para sua identificação e 
classificação. A morfologia das bactérias pode variar em formas como cocos, que 
são esféricas, bacilos, com formato de bastonetes, espirais, com formas helicoidais, 
e vibrio, com formato de vírgula. Essas formas podem ser agrupadas de diferentes 
maneiras, como em pares, cadeias ou cachos, dependendo da espécie e das 
condições ambientais. 
Quanto à parede celular, ela é uma estrutura crucial que determina a integridade e a 
forma das células bacterianas. As bactérias podem ser classificadas em 
Gram-positivas e Gram-negativas com base na composição e espessura de sua 
parede celular. As Gram-positivas possuem uma parede celular espessa composta 
principalmente de peptidoglicano e ácido tecoico, que retém o cristal violeta durante 
o teste de Gram, fazendo com que essas bactérias fiquem com a coloração roxa. 
Além disso, podem conter ácidos teicoicos, que desempenham um papel na adesão 
e interação com o ambiente. Já as Gram-negativas possuem uma parede mais fina, 
com uma camada estreita de peptidoglicano, situada entre duas membranas 
lipídicas. A membrana externa contém lipopolissacarídeos (LPS), que podem induzir 
reações inflamatórias no hospedeiro. Durante o teste de Gram, as bactérias 
Gram-negativas ficam com a coloração rosa, pois o cristal violeta não é retido e a 
safranina substitui a cor. Além da parede celular, algumas bactérias também podem 
ter uma cápsula, que é uma camada externa composta por substâncias viscosas 
que ajudam na proteção contra o sistema imunológico e facilitam a adesão a 
superfícies. Essas diferenças morfológicas e estruturais das bactérias são 
importantes tanto para a sua classificação quanto para a compreensão de como 
elas interagem com os ambientes e organismos aos quais estão expostas. 
 
 
 
9. Explique os tipos de coloração 
A coloração de Gram é uma das mais importantes e utilizadas, principalmente para 
distinguir as bactérias em dois grandes grupos: Gram-positivas e Gram-negativas. 
Esse método baseia-se na estrutura da parede celular, que retém ou não o corante 
cristal violeta durante o processo. Primeiramente, a amostra bacteriana é corada 
com o cristal violeta, e depois é aplicada o lugol, que fixa o corante nas células. Em 
seguida, a amostra é descolorida com álcool ou acetona e é adicionado um 
contra-corante (safranina). As bactérias que possuem uma parede celular espessa, 
como as Gram-positivas, retêm o cristal violeta, aparecendo roxas. Já as 
Gram-negativas, com uma parede mais fina e uma membrana externa, não retêm o 
corante e ficam rosas após a aplicação de safranina. A coloração de Gram é útil para 
a identificação e orientação no tratamento de infecções bacterianas, pois as duas 
classes têm respostas diferentes aos antibióticos. 
A coloração de Ziehl-Neelsen (ou coloração de Baar) é usada principalmente para 
identificar bactérias ácido-álcool resistentes, como as do gênero Mycobacterium 
(por exemplo, Mycobacterium tuberculosis, causadora da tuberculose). Nesse 
método, a amostra é inicialmente corada com o corante fucsina básica, que penetra 
nas células. Depois, a amostra é lavada com uma solução de álcool e ácido, o que 
remove o corante das células que não possuem resistência à descoloração. As 
células de Mycobacterium e outras bactérias ácido-resistentes, no entanto, mantêm 
o corante fucsina e aparecem vermelhas ou rosas. Outras bactérias, que não são 
ácido-resistentes, não retêm o corante e ficam azul ou verdes, após o uso do corante 
de contraste, como o azul de metileno. 
Em resumo, a coloração de Gram é usada para classificar as bactérias em 
Gram-positivas e Gram-negativas, baseando-se na espessura da parede celular, 
enquanto a coloração de Ziehl-Neelsen é usada para identificar bactérias 
ácido-resistentes, como as do gênero Mycobacterium, que possuem uma parede 
celular rica em lipídios. 
 
10. Explique sobre a microbiota 
A microbiota humana é o conjunto de microrganismos, como bactérias, fungos e 
vírus, que habitam diferentes partes do corpo, incluindo a pele, o trato 
gastrointestinal, a boca e as viasrespiratórias. Esses microrganismos mantêm uma 
relação simbiótica com o corpo humano, desempenhando papéis fundamentais na 
digestão, na proteção contra patógenos e na regulação do sistema imunológico. A 
interação da microbiota com o sistema imunológico é crucial para o equilíbrio do 
corpo. As bactérias benéficas, especialmente as do trato intestinal, ajudam a treinar 
o sistema imunológico, estimulando a produção de anticorpos e a formação de 
células imunes especializadas. Elas também contribuem para a integridade da 
barreira intestinal, prevenindo a entrada de microrganismos patogênicos e suas 
toxinas. Além disso, a microbiota modula a resposta imune, evitando inflamações 
excessivas ou reações autoimunes. Quando ocorre um desequilíbrio na microbiota, 
conhecido como disbiose, o sistema imunológico pode ser prejudicado, tornando o 
corpo mais suscetível a infecções, doenças autoimunes e condições inflamatórias, 
como doenças intestinais inflamatórias. 
A microbiota pode ser dividida em residente e transitória. A microbiota residente 
consiste em microrganismos que habitam permanentemente ou por longos 
períodos uma área do corpo, como o intestino, a pele e a boca. Esses 
microrganismos formam uma comunidade estável, interagindo de maneira benéfica 
com o hospedeiro e entre si. A microbiota residente é essencial para a manutenção 
do equilíbrio da saúde, desempenhando funções como a digestão e a proteção 
contra patógenos. Por outro lado, a microbiota transitória é composta por 
microrganismos que estão presentes temporariamente no corpo. Eles podem ser 
adquiridos do ambiente ou de outras pessoas e, geralmente, não têm a capacidade 
de se estabelecer por longos períodos. Embora a microbiota transitória possa ser 
benéfica, em alguns casos, ela pode ser patogênica. Quando há um desequilíbrio na 
microbiota residente, esses microrganismos transitórios podem causar infecções ou 
doenças. Por exemplo, certos microrganismos patogênicos podem colonizar 
temporariamente as vias respiratórias superiores, como o Streptococcus 
pneumoniae, que pode causar pneumonia, mas é normalmente controlado pelas 
bactérias residentes em um organismo saudável. Portanto, o equilíbrio entre a 
microbiota residente e transitória é fundamental para a manutenção da saúde do 
corpo humano.