Universidade Estadual do Rio Grande do Sul
Curso Superior de Tecnologia em Gestão Ambiental
Componente curricular: Microbiologia
Aula 7
Professor Antônio Ruas
1. Créditos: 60
2. Carga horária semanal: 4
3. Semestre: 2°
4. Principais grupos de bactérias.
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I. Bacteriologia II.
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1. Eubactérias e Arqueobactérias.
Foi descrito na sessão anterior que as paredes celulares da
eubactérias
possuem
peptideoglicano.
As
das
arqueobactérias são constituídas de proteínas ou
polissacarídeos, não contendo peptideoglicano.
•
As arqueobactérias tem uma membrana citoplasmática
diferente, contendo álcoois de cadeia longa ramificada,
chamados de fitanóis. Nas eubactérias a composição é de
ácidos graxos de cadeia longa.
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Enquanto nas eubactérias o aminoácido iniciador na síntese
proteica é a formilmetionina, nas arqueobactérias é a
metionina.
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Ver tabela a seguir, sobre os grupos de eubactérias e
arqueobactérias.
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I. Bacteriologia II.
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2. Principais grupos de eubactérias.
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As eubactérias geralmente tem parede celular. O grupo das
micoplasmas não tem.
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O tipo de parede difere as G- das G+ e esta é a divisão
básica mais simples..
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3. O grupo das eubactérias Gram negativas (G-)
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As eubactérias G- podem ser divididas em subgrupos
conforme suas características morfológicas e fisiológicas,
como motilidade e necessidade de oxigênio.
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Ver tabela a seguir e a descrição dos principais grupos de
G-.
Segundo Pelczar.
1.Espiroquetas
2.Bacilos encurvados
aeróbios, microaerófilos
3.Cocos e bacilos
aeróbios
4. Bacilos anaeróbios
facultativos
5. Anaeróbios
6. Riquétsias e clamídias
7. Fototróficos
anoxigênios.
8. Fototróficos oxigênios
9. Deslizantes
10. Com bainha.
11. Gemulantes,
apendiculados
12. Quimiolitotróficos
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I. Bacteriologia II.
4. Resumo dos grupos de G- : Espiroquetas.
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São bactérias helicoidais, espiraladas e flexíveis.
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Algumas não são facilmente visíveis no método de Gram.
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Os espiroquetas do gênero Spirochaeta são saprófitos, mas
em outros gêneros há parasitos e saprófitos, como em
Leptospira sp. (leptospirose). Neste gênero os parasitos
vivem no ambiente externo por algum tempo, mas não se
reproduzem.
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Patógenos importantes são ainda Treponema pallidum
(sífilis) e Borrelia sp. (borreliose).
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I. Bacteriologia II.
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5. Espirilos aeróbios ou microaerófilos.
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Os espirilos são células rígidas, diferentes das
espiroquetas. São helicoidais ou semelhantes a vírgulas
torcidas. Uma característica importante é que são móveis por
possuírem flagelos polares.
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Azospirillum tem espécies microaerófilas que fixam o
nitrogênio atmosférico no interior de raizes. Campylobacter
jejuni é microaerófila e causa diarréia nas pessoas.
Bdellovibrio reúne bactérias aeróbias que invadem e
destroem outras bactérias.
Spirosoma e Flectobacillus
formam anéis.
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I. Bacteriologia II.
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6. Cocos e bacilos aeróbios.
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Pseudomonas é um dos gêneros mais conhecidos. As
espécies têm a a habilidade de degradar muitos compostos
orgânicos complexos.
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Azotobacter e Rhizobium fixam o nitrogênio atmosférico no
solo ou raízes.
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Zoogloea caracteriza-se por células que formam uma
massa gelatinosa e viscosa e forma de dedos. Revestem os
leitos de pedras das estações de tratamento de esgoto.
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Acetobacter tem um papel na produção de vinagre.
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I. Bacteriologia II.
6. Cocos e bacilos aeróbios.
Thermus prolifera em fontes de água quente a 70-75°C.
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Bacilos G- patogênicos aeróbios causadores de doenças
são por exemplos Brucella (brucelose) e Francisella
tulariensis (tularemia).
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Ainda Pseudomonas pode causar infecções graves em
casos especiais como em queimados (P. aeruginosa) e
Xanthomonas é patogênica para plantas (X. campestris
causa o cancro cítrico).
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I. Bacteriologia II.
6. Cocos e bacilos aeróbios.
Agrobacterium também causa tumores em plantas.
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Lampropedia, é saprófita e
açudes, sendo incomuns por
formados por tétrades.
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Neisseria, tem espécies que causam a gonorréia (N.
gonorrhoeae) e a meningite (N. meningitidis), tendo arranjo
como diplococos.
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é encontrada em lagos e
apresentar-se com lençóis
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I. Bacteriologia II.
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6. Bacilos anaeróbios facultativos.
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Anaeróbios facultativos podem crescer em meio aeróbico ou
anaeróbico (quando usam a fermentação).
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Podem ser retos ou encurvados, e estes são chamados de
vibriões.
Diferenciar
estes
dos
espirilos
vistos
anteriormentes.
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Entre
os
bacilos
retos
está
toda
a
família
Enterobacteriaceae. Os exemplos são Escherichia coli,
gêneros Salmonella, Shigella, Yersinia, Proteus, Klebsiella,
Serratia, Enterobacter. Erwinia causa doença em plantas.
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Entre os bacilos curvos anaeróbios facultativos há o Vibrio
cholerae, da cólera e Hemophilus influenza, de outra forma
de meningite.
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I. Bacteriologia II.
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6. Cocos, bacilos retos ou encurvados anaeróbios.
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Os estritamente anaeróbios são bacilos retos, encurvados,
irregulares ou cocos.
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Este grupo é dividido em dois subgrupos. Os anaeróbicos
que necessitam do sulfato ou enxofre elementar e os que
não necessitam. Os primeiros adicionam elétrons ao enxofre,
reduzindo a sulfeto de hidrogênio (cheiro de ovo podre,
tóxico). Desulfovibrio (vibrião) por exemplo, habita o lodo.
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As bactérias que não requerem enxofre, produzem ácidos
orgânicos.
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I. Bacteriologia II.
6. Cocos, bacilos retos ou encurvados anaeróbios.
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Os anaeróbios predominam no intestino humano e rúmen.
Alguns são patogênicos em outros sítios, como o Bacteroides
fragilis, em infecções de tecidos moles.
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I. Bacteriologia II.
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7. Riquétsias e clamídias.
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Estas bactérias são parasitos intracelulares em artrópodos
e vertebrados. Os artrópdos são os vetores, incluindo
piolhos, carrapatos e pulgas.
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Crescem apenas em meios de cultura que contém células
ou embriões de ovos de galinha.
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As riquétsias aparecem como bastões ou formas ovais
dentro das células. Tem classificação como G-, mas isto não
influencia o diagnóstico. Causam várias doenças como febre
maculosa, febre das Montanhas Rochosas (Rickettsia
rickettsi, tifo epidêmico (R. prowasekii) e outras.
Rickettsia
Chlamydia
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I. Bacteriologia II.
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7. Riquétsias e clamídias.
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As clamídias são cocóides, classificadas tentativamente
como G-.
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Apresentam-se sob várias formas, durante um ciclo de
desenvolvimento intracelular. Estas bactérias são exceções
entre as Eubacterias porque não têm peptideoglicano na
parede celular.
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As clamídias causam várias doenças. Não são transmitidas
por vetores, mas por contato direto.
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Chlamydia psitacii causa a psitacose e C. trachomatis o
tracoma, linfogranuloma venéreo e uretrite não gonogócica.
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I. Bacteriologia II.
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8. Bactérias fototróficas anoxigênicas e anaeróbias.
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Estas têm a habilidade fotossintética, mas não produzem
oxigênio, sendo anoxigênicas. A clorofila é chamada de
bacterioclorofila, que difere da clorofila das plantas. A
bacterioclorofila
absorve
mais
luz
infravermelha
(comprimento de onda longa invisível) e não a luz vermelha
(comprimento de onda curta) absorvida pela clorofila das
plantas.
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Vivem em águas estagnadas.
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I. Bacteriologia II.
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8. Bactérias fototróficas anoxigênicas anaeróbias.
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Sendo anaeróbios, vivem na superfície de água estagnada,
pântanos, manguezais e fundo de lagos.
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Possuem também carotenóides, pigmentos insolúveis em
água que absorvem a energia da luz e transmitem à
bacteriaclorofila. A cor dos carotenóides divide estas
bactérias em dois grupos: púrpura (laranja e vermelhopúrpura) e verde (verde a marrom).
Formam células em forma de bastão ou espiral e cocos.
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I. Bacteriologia II.
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8. Bactérias fototróficas anoxigênicas anaeróbias.
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Reproduzem-se por fissão binária ou brotamento. O broto
aumenta de tamanho e eventualmente dá origem a uma nova
célula que separa-se.
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Um exemplo é Rhodomicrobium. Estes possuem uma
prosteca, extensão que origina um broto.
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Rhodopseudomonas
tem
brotos
que
originam-se
diretamente. R. palustris vive em coleções líquidas com
muita matéria orgânica, é uma bactéria metabolicamente
versátil.
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I. Bacteriologia II.
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9. Bactérias fototróficas oxigênicas, aeróbias.
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Estas produzem oxigênio, como as plantas verdes. Além
disto possuem a mesma clorofila A. Suas células contém
também pigmentos protéicos solúveis, as ficobilinas. Estes
podem absorver luz e transmitir a energia à clorofila. Muitas
espécies contém ficobilinas azuis, conferindo uma tonalidade
azul-esverdeada.
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Daí vem a denominação de cianobactérias (azuis). Outras
possuem ficobilinas vermelhas, apresentando
uma
tonalidade avermelhada o amarronzada.
Já foram classificadas como algas, mas a classificação era
inadequada porque as células são procarióticas.
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I. Bacteriologia II.
9. Bactérias fototróficas oxigênicas
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As cianobactérias têm uma variedade de formas e arranjos,
desde cocos unicelulares a bacilos e filamentos longos e
multicielulares.
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Não possuem flagelos, mas têm um movimento deslizante,
podendo migrar por superfícies úmidas.
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I. Bacteriologia II.
9. Bactérias fototróficas oxigênicas
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As formas filamentosas apresentam células especializadas,
chamadas de heterocistos, onde ocorre a fixação do
nitrogênio e não há a produção de oxigênio. Também podem
formar células resistentes, chamados de cistos, ou acinetos,
resistentes ao dessecamento.
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As cianobactérias ocorrem no solo úmido, água doce e
marinha. Algumas sao termofílicas em fontes de água
quente. Podem consorciar-se com microrganismos e plantas,
fornecendo nutrientes pela fotossíntese e fixação de
nitrogênio.
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I. Bacteriologia II.
9. Bactérias fototróficas oxigênicas
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As cianobactérias podem ser tóxicas, quando proliferam
rapidamente.
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São as “marés” azuis, verdes ou outras, causadas por
proliferação das cianobactérias em água doce. Os gêneros
envolvidos podem ser Anabaena, Microcystis ou
Aphanizomenon.
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As toxinas liberadas podem causar vários sintomas gastrointestinais e hepáticos.
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Muitas toxinas são denominadas de microcistinas.
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I. Bacteriologia II.
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10. Bactérias deslizantes.
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Há dois tipos principais de bactérias deslizantes: aquelas
que formam estruturas especializadas, produtoras de
esporos, os corpos de frutificação e as que não formam.
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As que formam os corpos de frutificação, têm células em
bastonetes curtos, flexíveis. Não possuem flagelos, deslizam
em camada limosa, o que as denomina de mixobactérias
(limosas).
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I. Bacteriologia II.
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10. Bactérias deslizantes.
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As mixobactérias formam massas e corpos de frutificação,
compostos de limo e células resistentes, os mixósporos.
Estes corpos podem ser simples amontodados limosos ou
com pedúnculos limosos. Sobre os pedúnculos, ficam
estruturas com paredes denominadas esporângios, onde
estão os mixósporos. Estes corpos são geralmente brilhantes
e coloridos, visíveis.
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I. Bacteriologia II.
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10. Bactérias deslizantes.
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As mixobactérias são aeróbias, vivendo em camadas
superficiais do solo, matéria orgânica em decomposição
(como madeira) ou esterco.
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Muitas bactérias deste grupo não formam os corpos de
frutificação, tem forma de bastonete ou são filamentosas
(Flexibacter, Herpetosiphon). São aeróbios ou microaerófilos,
vivendo no solo ou água.
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As bactérias deste grupo podem degradar polímeros como
a celulose, quitina, pectina, queratina ou ágar.
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I. Bacteriologia II.
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11. Bactérias com bainha.
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Algumas bactérias em forma de bastonete são envolvidas
por bainha orgânica, como um tubo celular. Estas bactérias
habitam água doce e marinha. O Sphaerum nattans ocorrem
em água poluída e pode causar problemas em estações de
tratamento. Às vezes as bainhas acumulam hidróxido de
ferro apresentando uma coloração amarronzada.
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I. Bacteriologia II.
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12. Bactérias gemulantes e/ou apendiculares.
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Situam-se entre as bactérias comuns do solo e água.
Podem ser aeróbios, microaerófilos ou facultativos.
Produzem prosteca ou pedúnculos, estes semelhantes a fitas
sem vida, apêndices tubulares. A reprodução ocorre por
fissão binária ou brotamento, ou por combinações.
Caulobacter tem espécies com prosteca; Blastocaulis e
Planctomyces são gemulantes apendiculadas. Neste grupo
não são fotróficas.
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I. Bacteriologia II.
13. Quimiolitotróficas.
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Estas obtém energia pela oxidação de compostos químicos
inorgânicos. A energia é liberada quando ocorre a remoção
dos elétrons das moléculas dos compostos. Algumas
espécies são autotróficas, usando o CO2 com fonte de
carbono.
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A divisão baseia-se no tipo de composto inorgânico oxidado,
o que reflete-se no gênero:
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1. Prefixo nitro, oxidam o nitrito ao nitrato; Nitrobacter e
Nitrococcus;
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2. Prefixo nitroso, oxidam a amônia ao nitrito, como
Nitrosobolus;
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I. Bacteriologia II.
13. Quimiolitotróficas.
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3. Prefixo thio, oxidam o enxofre ou compostos sulfurados
reduzidos como o gás sulfídrico, tiosulfato e sulfito. O produto
final é o sulfato, como no caso de Thiospira e Thiobacillus.
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4. Prefixo sidero, depositam óxido de ferro ou manganês
sobre as cápsulas de limo. Podem obter energia pela
oxidação do ferro ou manganês, como Siderococcus.
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Todos os componentes são amplamente distribuídos no
solo e água. Têm grande importância na agricultura e
reciclagem natural. Os exemplos são que oxidam o nitrito ou
amônia, que formam nitrato, forma de nitrogênio utilizada
pelas plantas. Da mesma forma as demais participam do
ciclo do enxofre.
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I. Bacteriologia II.
14. Eubactérias G+
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Estas bactérias são divididas em grupos conforme as suas
características morfológicas e bioquímicas.
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14.1 Cocos
Os cocos são divididos conforme o arranjo e metabolismo.
Um subgrupo contém cocos aeróbios. Micrococcus contém
bactérias de arranjo irregular ou grupos de quatro.
São
saprófitos, na água e solo. Deinococcus tem pigmentos
vermelhos ocorrem em pares ou em quatro. Tem uma
capacidade de resistir aos raios UV e gama (não explicada).
Tem sido isolados de vários ambientes, inclusive de granitos
da Antártica.
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I. Bacteriologia II.
14. Eubactérias G+
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Outro grupo importante de G+ são facultativos quanto ao
O2. Aqui está o Staphylococcus, cujas espécies vivem na
pele, mucosas, etc. S. aureus é patogênico em infecções pós
operatórias, choque tóxico, intoxicação alimentar.
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O Streptococcus, tem várias espécies importantes. S.
pyogenes causa a angina estreptocócica, escarlatina, febre
reumática. S. pneumoniae causa pneumonia bacteriana. S.
faecalis existe no trato intestinal. S. lactis é um contaminante
do leite e derivados benéfico, é usado como iniciador da
proução do queijo.
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Outro grupo de cocos G+ contém gêneros de anaeróbios
como Peptococcus, Peptoestreptococcus e Coprococcus.
Muitas espécies fazem parte da flora normal.
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I. Bacteriologia II.
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14.2 Esporuladas.
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Estas formam endósporos. São G+ em culturas jovens.
Desulfotomaculum é G- no entanto. As G+ têm a forma de
bastonetes, mas Sporosarcina (cocóide).
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Bacillus e Sporosarcina são aeróbios ou facultativos.
Clostridium e Desulfotomaculum são anaeróbios.
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A maioria é de saprófitos, no solo, água doce e marinha.
Algumas causam doenças importantes como B. anthracis
(carbúnculo ou anthrax), C. perfringens (gangrena,
intoxicação alimentar), C. botulinum (botulismo por toxina) e
C. tetani (tétano, uma toxina). B. thuringiensis forma toxinas
controladoras de insetos.
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I. Bacteriologia II.
14.3 Bacilos regulares não esporulados.
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Entre os bastonetes não esporulados, há este grupo de
morfologia regular.
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São aeróbios, facultativos ou anaeróbios. Lactobacillus tem
espécies saprófitas, facultativos presentes nos processos de
fermentação de produtos animais e vegetais, com simbiontes
(parasitos/comensais/mutualistas) na boca, vagina e trato
gastrinestinal dos mamíferos. Geralmente não são
considerados patogênicos. São usados na fabricação do
iogurte e queijo.
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Patogênicos verdadeiros neste grupo incluem a Listeria
monocytogenes, adquirida de leite e derivados sem
pasteurização e causa morte fetal ou aborto.
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Lactobacillus em esfregaço vaginal
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I. Bacteriologia II.
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14.4 Bacilos irregulares.
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São bactérias não esporuladas, que apresentam-se como
bastonetes retos ou curvos, com saliências, forma de clava,
ramificações, etc.
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Em Arthrobacter ocorre um ciclo coco-bacilo, inicialmente
são bastonetes irregulares e depois formam cocos. Os cocos
em meio fresco, crescem como bastonetes.
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Os bastonetes irregulares incluem patógenos como no
gênero Corynebacterium, onde há saprófitos do solo e água,
mas também patógenos como o C. diphteriae (difteria).
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I. Bacteriologia II.
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14.5. Micobactérias.
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Neste grupo há um gênero, Mycobacterium. As espécies
são álcool-ácido resistentes, ou seja, a células coradas com
carbofuccina aquecida, não são descoradas com solução de
álcool acidificado. Esta solução de álcool-ácido remove o
corante das demais bactérias. Isto é atribuído a lipídeos de
alto peso molecular, os ácidos micólicos, da parede celular.
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Algumas espécies são saprófitas, mas as patogênicas são
muito importantes: M. tuberculosis (tuberculose) e M. leprae
(hanseníase).
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I. Bacteriologia II.
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14.6 Actinomicetos.
Formam um grupo grande e variado que caracteriza-se pela
habilidade de formar micélios de hifas, como os fungos.
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Em Nocardia, a reprodução ocorre por meio de
fragmentação, com as hifas fragmentando-se em células
baciliformes e cocóides.
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Outras espécies formam esporos, esporangiósporos se
contidos em sacos especiais ou conidiósporos se forem
livres. São produzidos em grande número, sendo resistentes
à dessecação.
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I. Bacteriologia II.
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14.6 Actinomicetos.
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Os actinomicetos são saprófitos no solo o patogênicos a
animais ou plantas. Causam doenças de pele nos humanos.
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No solo, podem degradar restos animais e plantas. Em
Frankia, ocorrem espécies que fixam nitrogênio em árvores.
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Streptomyces tem espécies importantes pela produção de
antibióticos.
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I. Bacteriologia II.
15. Micoplasmas.
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Os micoplasmas não tem parede celular. Coram-se como
G-. São plásticos, podendo ser esféricos ou filamentosos
ramificados. Podem atravessar poros de filtros de membrana.
Incham e rompem-se na presença de água nas culturas. São
inibidos apenas por antibióticos que atuam sobre processo
metabólicos ou celulares, não na formação da parede. Muitos
contém na membrana celular o colesterol e os meios de
cultura pare este grupo deve conter este composto.
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Os micoplasmas habitam mucosas ou causam infecções,
como o Mycoplasma pneumoniae que causa pneumonia
atípica primária e Ureaplasma urealyticum causa uretrites.
Em Spiroplasma há espécies que causam doenças em
cítricos e são vetorados por insetos. Estes tem células
helicoidais e móveis em meio líquido.
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I. Bacteriologia II.
16 Arqueobactérias
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16.1 Metanogênicas.
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Estas são arqueobactérias anaeróbias distintas or
produzirem grandes quantidades de metano (CH4). Por
exemplo, Methanosarcina são cocos G+ agrupados;
Methanobacterium
são
bastonetes
longos
G+
e
Methanospirillum são filamentos ondulados G-.
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Ocorrem em lodaçais, brejos, açudes e lagos, sedimentos
marinhos e rúmen de bovinos. Também crescem em
depósitos digestores anaeróbios de estações de tratamento
de esgoto, onde produzem o metano, potencialmente
combustível.
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I. Bacteriologia II.
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16.2 Halofílicas.
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Estas requerem um ambiente que forneça 17 a 23% de
NaCl. Abaixo disto, não crescem, mesmo em água do mar
que fornece 3% de sal. Ocorrem nos lagos salgados (Mar
Morto, Grande Lago Salgado). Também ocorrem nos tanques
das salinas e alimentos salgados. As colônias têm coloração
vermelho a laranja, pela presença de carotenóides, que
podem proteger as células conra os efeitos danosos da luz
solar.
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Algumas halobactérias contém pigmento púrpura, a
bacteriorrodopsina, na membrana citoplasmática. Esta é
fotoativa, como a clorofila e fornece energia à bactéria.
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I. Bacteriologia II.
16.3 Arqueobactérias dependentes de enxofre.
Estas predominam em fontes de água quente e ácida.
Podem crescer em temperaturas de 50 a 87°C, com pH entre
4,0 a 5,5.
Sulfolobus reúne aeróbios que oxidam o enxofre ou
compostos orgânicos como açúcares e aminoácidos.
Thermoproteus reúne espécies que obtém energia pela
remoção de elétrons do gás hidrogênio ou dos compostos
orgânicos usando-os para reduzir o enxofre a gás sulfídrico.
16.4 Termoplastos.
Estas lembram os micoplamas por não possuírem parede
celular.
Crescem em altas temperaturas, 55 a 59°C e em condições
extremamente ácidas, de pH 2. Ocorrem em pilhas de restos
de carvão incandescente.