Microbiologia 2

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MICROBIOLOGIA 
AULA 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profª Stephanie Von Stein Cubas Warnavin 
 
 
 
2 
CONVERSA INICIAL 
Metabolismo e reprodução dos microrganismos 
Partindo do ponto que toda energia e matéria flui pela biosfera por meio 
de processos bio-físico-químicos, nesta aula abordaremos como ocorre esse 
fluxo nos microrganismos através das vias metabólicas, o controle e a regulação 
dessas vias, a produção e uso de ATP e os tipos de nutrição microbiana. Além 
disso, discutiremos os mecanismos de reprodução e crescimento desses seres 
baseados em suas características específicas e aspectos evolutivos. 
Os temas abordados são: 
tema 1 – metabolismo microbiano; 
tema 2 – respiração microbiana e produção de ATP; 
tema 3 – fisiologia dos microrganismos; 
tema 4 – curva de crescimento microbiano; e 
tema 5 – cultura de microrganismos. 
TEMA 1 – METABOLISMO MICROBIANO 
O conjunto de todas as reações químicas que ocorrem dentro de um 
sistema orgânico ou organismo vivo é denominado como metabolismo. Ele surge 
das interações ordenadas entre as moléculas, onde é possível transformar e 
transferir energia (a capacidade de provocar mudança) e decompor ou fabricar 
moléculas a partir de rotas específicas, tendo como fundamento a 1 Lei da 
Termodinâmica (Princípio da conservação de energia) e 2 Lei da Termodinâmica 
(toda transferência ou transformação de energia aumenta a entropia do 
universo). 
Essas reações químicas são organizadas em forma de rotas metabólicas 
que se cruzam, semelhantes a rodovias, onde se iniciam por uma molécula 
específica que será modificada por meio de uma sequência definida resultando 
em um produto. Estas rotas são classificadas como catabólicas ou anabólicas. 
As rotas catabólicas são caracterizadas pela decomposição, degradação 
ou quebra de determinada molécula sendo geralmente hidrolíticas (utilizam 
água) e exergônica (liberam mais energia do que consomem). A quebra de 
carboidrato na respiração celular é um exemplo de rota catabólica. Já as rotas 
anabólicas se constituem como reações de síntese, construção ou fabricação de 
 
 
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moléculas complexas a partir de moléculas simples, sendo geralmente, reações 
de desidratação (liberam água) e endergônicas (consomem mais energia do que 
liberam) (Figura 1). 
Figura 1 – Esquema de rotas catabólicas e anabólicas 
 
 
Créditos: Dududimash/Shutterstock. 
A molécula que atua como fonte direta de energia e que impulsiona as 
reações metabólicas é chamada de adenosina trifosfato ou ATP (Figura 2), 
sendo essa sintetizada e regenerada por via catabólica e utilizada em grande 
parte dos processos químicos por meio de sua hidrólise. Ela fornecerá energia 
para o trabalho celular acoplando reações exergônicas com reações 
endergônicas (acoplamento de energia), ou seja, o uso de um processo que 
libera mais energia para impulsionar outro processo que consome mais energia. 
 
 
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Figura 2 – Fórmula estrutural da molécula de ATP 
 
 
Créditos:Designua/Shutterstock. 
 
1.1 Enzimas 
Dada uma reação catabólica hipotética onde AB é uma molécula 
complexa e se degradará em duas moléculas simples A e B, uma quantidade 
especifica de energia será necessária para que ela aconteça em determinado 
tempo “x”. Essa energia será responsável pela inicialização da reação, ou seja, 
pela deformação da estrutura molecular do reagente de modo que as ligações 
possam ser rompidas e formar os produtos. Esse investimento energético inicial 
é chamado de energia livre de ativação ou energia de ativação. 
As enzimas, macromoléculas proteicas especializadas produzidas nas 
células, funcionarão como catalisadores biológicos, aumentando a velocidade da 
reação com uma menor energia de ativação sem serem consumidas pela mesma 
(Figura 3). Elas terão um papel essencial para os sistemas vivos, pois, além de 
diminuírem o pico de energia e o tempo de reação, irão regular o trafego químico 
pelas rotas metabólicas não permitindo que haja um terrível congestionamento, 
pois, na sua ausência, algumas reações demorariam muito tempo. 
 
 
5 
Figura 3 – Efeito das enzimas na energia de ativação 
 
Créditos: Art Of Science/Shutterstock. 
Como em sua maioria são proteínas, as enzimas possuem uma 
conformação tridimensional única e uma especificidade com seu(s) substrato(s) 
(o reagente na qual ela agirá). Quando o(s) substrato(s) entra em contato com 
uma região específica da enzima, o sítio ativo, formarão o complexo enzima-
substrato que permanecerá até o fim da reação resultando na quebra da 
molécula ou na combinação com outra e a posterior liberação do(s) produto(s), 
deixando a enzima livre para outro(s) substrato(s) (Figura 4). A grande maioria 
das enzimas são formadas por dois componentes: a apoenzima (constituição 
proteica) e o cofator (ativador da apoenzima, podendo ser não proteico, como é 
o caso de íons metálicos, ou orgânicos, caso de algumas vitaminas, as 
coenzimas). Juntos, a apoenzima e o cofator formam a holoenzima, 
configurando a enzima completa ativa. 
 
 
 
 
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Figura 4 – Funcionamento básico de uma enzima e o complexo enzima-substrato 
Créditos: Vectormine/Shutterstock. 
A atividade enzimática e sua eficiência podem ser influenciadas por 
fatores e condições ambientais e químicas, como temperatura, pH, concentração 
de substratos e de inibidores (Figura 5). 
a) Temperatura e pH: cada macromolécula terá seu melhor desempenho em 
condições ótimas e específicas de temperatura e pH, favorecendo a forma mais 
ativa para a enzima. Porém, podem sofrer deformações bruscas em suas 
estruturas tridimensionais – desnaturações – em situações extremas, perdendo, 
assim, sua funcionalidade. 
b) Concentração de substrato: em situações onde a concentração de substrato 
é extremamente alta, os sítios avitos das enzimas sempre estarão ocupados. 
Nestas situações, diz-se que a enzima está saturada. 
 
 
7 
c) Inibidores enzimáticos: certos compostos químicos possuem a capacidade 
de inibir a atividade enzimática, seja se ligando ao sítio ativo – inibidores 
competitivos – ou nos sítios alostéricos – inibidores não competitivos. Ambos 
irão dificultar a ação da enzima, porém a com a diferença de que os competitivos 
irão disputar os sítios ativos com os substratos e os não competitivos irão se ligar 
em outra região da enzima, chamada de sítio alostérico, mudando a 
conformação da enzima e, consequentemente, do sítio ativo. A inibição da 
atividade enzimática pode se dar por retroalimentação ou retroinibição, situação 
na qual uma rota metabólica é interrompida pela ligação de seu produto final em 
sítios alostéricos de enzimas que atuam em etapas anteriores. 
Figura 5 – Fatores que influenciam a atividade enzimática 
 
Créditos: Bigbearcamera/Shutterstock. 
TEMA 2 – RESPIRAÇÃO MICROBIANA E PRODUÇÃO DE ATP 
 Toda energia armazenada nas moléculas orgânicas é proveniente, em 
primeira estância, do Sol. Os organismos fotossintetizantes (plantas, algas e 
cianobactérias) possuem a capacidade de converter a energia solar – luz – em 
energia química e armazená-la em moléculas de glicose que entrarão nas 
 
 
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cadeias alimentares através da alimentação e, assim, se mantém a transferência 
de energia entre os seres vivos e o ambiente. 
 De maneira geral, as células irão degradar a glicose e outras moléculas 
orgânicas para a produção de ATP por vias catabólicas específicas como a 
respiração celular, a respiração anaeróbia e a fermentação. As reações redox, 
ou reações oxidação-redução, serão basilares para esses processos químicos 
que produzirão energia oxidando moléculas orgânicas, onde a oxidação dirá 
respeito a perda de elétrons de uma substância e a redução a adição de elétrons 
a outra. A oxidação de glicose e redução do NAD+ (coenzima) para NADH 
(coenzima com mais energia) é um bom exemplo de reação redox e que fará 
parte da produção de ATP. Nesse processo, o NADH liberaráelétrons na cadeia 
transportadora, gerando energia para a fosforilação do ADP em ATP. 
2.1 Respiração celular 
 Sendo a via mais rentável de produção energética, a respiração celular 
caracteriza-se pela oxidação da glicose para a geração de ATP além do CO2 e 
H2O, onde o O2 é o aceptor final de elétrons livres. Ela é composta pela glicólise 
(esta etapa não é necessariamente da respiração celular, porém será adicionada 
aqui por motivos didáticos), ciclo de Krebs, ou ciclo do ácido cítrico, e pela 
fosforilação oxidativa (cadeia de transporte de elétrons). 
a) Glicólise: degradação de uma molécula de glicose no citoplasma, com 
rendimento final de 2 moléculas de piruvato, 2 de ATP (durante a degradação 
serão utilizadas 2 e formado 4 moléculas de ATP) e 2 de NADH (Figura 6). 
b) Ciclo de Krebs: antes de entrar no ciclo de Krebs, as duas moléculas de 
piruvato chegam nas mitocôndrias, no caso de eucariotos, e passam por um 
processo de oxidação formando Acetil-CoA, ou acetil coenzima A. Para os 
procariotos, essa fase ocorre no citosol. As moléculas de Acetil-CoA entram no 
ciclo do ácido cítrico e passam por sucessivas oxidações, onde a glicose é 
completamente degradada em 6 CO2 com rendimento energético de 6 NADH, 2 
FADH2 e 2 ATP (Figura 6). 
c) Fosforilação oxidativa: já na membrana interna das mitocôndrias (em 
procariotos essa fase ocorrerá na membrana plasmática, especificamente nos 
mesossomos), as moléculas de NADH e FADH irão ser oxidadas liberando íons 
H+ e elétrons que entrarão na cadeia de transporte de elétrons e serão carreados 
por complexos proteicos e carreadores móveis (ubiquinona e citocromo C). Ao 
 
 
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longo da cadeia de transporte de elétrons, alguns H+
 são lançados da matriz 
mitocondrial para o espaço intermembranas provocando um gradiente chamado 
de força motriz de prótons. Essa diferença de potencial aciona a volta do H+ para 
a matriz mitocondrial pelas ATP-sintases que se utilizam da energia do gradiente 
iônico para produzir ATP pela fosforilação de ADP, em um processo chamado 
de quimiosmose. As moléculas de O2 servirão como aceptor final dos elétrons 
formando moléculas de H2O. No final da fosforilação oxidativa, o rendimento será 
de 32 e 34 moléculas de ATP em eucariotos e procariotos, respectivamente, 
totalizando em toda a respiração celular 36 moléculas de ATP em eucariotos e 
38 moléculas de ATP em procariotos (Figura 7). 
Figura 6 – Glicólise, Ciclo de Krebs e Fosforilação Oxidativa 
 
Créditos: Gstraub/Shutterstock. 
 
 
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Figura 7 – Fosforilação Oxidativa 
 
Créditos: Extender_01/Shutterstock. 
2.2 – Respiração anaeróbia 
O processo na respiração anaeróbia se dará de forma semelhante a 
respiração celular, com a diferença principal de que não haverá a presença de 
O2, mas de outro aceptor de elétrons como o íon nitrato NO3
- (em Baciluus e 
Pseudomonas), o íon sulfato SO4
2- (em Desulfovibrio) ou o carbonato CO3
2-. É 
importante observar que a rentabilidade energética desse tipo de rota catabólica 
irá variar bastante entre os microrganismos e não será tão produtiva quanto a 
respiração celular, pois o ciclo de Krebs não será completo, além de não possuir 
todos os carreadores da cadeia de transporte de elétrons. 
2.3 Fermentação 
 A fermentação se configura como um processo que também produzirá 
energia, porém numa quantidade bem menor que a respiração celular. Não 
haverá a obrigatoriedade da presença de oxigênio, não possuirá ciclo de Krebs 
e nem a cadeia de transporte de elétrons, por isso da baixa produção de ATP. 
Ela também será precedida pela glicólise, porém, na fermentação o piruvato 
funcionará como aceptor de elétrons para a oxidação do NADH em NAD+ 
resultando em ácido lático (fermentação do ácido lático) ou etanol (fermentação 
alcoólica). Essa oxidação é importante, principalmente para células anaeróbias, 
para reciclagem das moléculas de NAD+ (Figura 8). 
 
 
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Figura 8 – Esquema simplificado de fermentação láctica e alcoólica 
 
Créditos: Vectormine/Shutterstock. 
2.4 – Outras fontes de energia: proteínas e lipídeos 
 Além dos carboidratos, as células vivas conseguem obter energia a partir 
de outras macromoléculas orgânicas como as proteínas e os lipídeos. As 
proteínas serão reduzidas até aminoácidos e esses passarão pela desaminação, 
retirada dos grupos aminos da estrutura, antes de entrar nas rotas da glicólise e 
do ciclo de Krebs. O catabolismo também pode coletar energia dos lipídeos por 
meio da degradação desses até o glicerol, que será convertido em gliceral-
aldeído-3-fosfato (intermediário da glicólise), e dos ácidos graxos que serão 
digeridos pela beta oxidação em fragmentos de dois carbonos que entrarão no 
ciclo do ácido cítrico como acetilcoA. 
 
 
 
 
12 
2.5 Organismos fotossintetizantes: fotofosforilação 
 Em células fotossintetizantes, a energia solar é convertida em energia 
química e utilizada para a síntese de açucares pela absorção de CO2 
atmosférico. A equação que resume a fotossíntese é apresentada a seguir: 
6 CO2 + 12 H2O + Energia luminosa → C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 (plantas, 
cianobactérias e algas 
6 CO2 + 12 H2S + Energia luminosa → C6H12O6 + 6 H2O + 12 S 
(bactérias sulfurosas) 
 Durante umas das etapas da fotossíntese, a fase luminosa, ocorre a 
fotofosforilação: consiste na produção de ATP a partir de um ADP e um fosfato 
com uso da energia solar, além da formação de NADPH+ pela redução do 
NADP+. 
TEMA 3 – FISIOLOGIA DOS MICRORGANISMOS 
3.1 Nutrição 
 Até agora discutimos as principais formas de produção de energia e o 
quanto isso pode ser rentável para os organismos. Em vias de análises 
nutricionais, podemos classificar os seres vivos de acordo com sua fonte de 
energia e de carbono (TORTORA et al., 2017). Inicialmente podem ser 
classificados em fototróficos (utilizam a luz como principal fonte de energia) e 
quimiotróficos (necessitam da degradação de moléculas orgânicas ou 
inorgânicas para a obtenção de energia). Também serão classificados em 
autotróficos, quando utilizam o CO2 para a produção de seu próprio alimento, e 
em heterotróficos quando utilizam carbono de moléculas orgânicas a partir da 
alimentação. A seguir vemos um resumo das classificações quando aos padrões 
nutricionais: 
 
Tabela 1 – Classificação nutricional dos seres vivos (elaborado com base em 
Tortora, et al., 2017) 
 
 
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Fonte de 
energia 
Química: 
quimiotrófico Fonte de Carbono: 
compostos orgânicos 
(quimio-heterotrófico) 
Aceptor final 
de elétrons 
Com O2 
Animais, maioria 
dos fungos, 
protozoários e 
bactérias 
Sem O2 
Compostos 
orgânicos: 
Fermentativos 
(Streptococus) 
Compostos 
inorgânicos: 
cadeia de elétrons 
(Clostridium) 
Fonte de Carbono: 
CO2 
(quimiautotrófico) 
Bactérias oxidantes de H, N, S, Fe, CO2 
Luz: Fototrófico Fonte de Carbono: 
compostos orgânicos 
(foto-heterotrófico) 
Bactérias verdes e purpuras não sulforosas 
Fonte de Carbono: 
CO2 (fotoautotrófico) 
Utiliza H2O 
para reduzir 
CO2 
Sim, fotossíntese oxigênica 
(plantas, algas e cianobactérias) 
Não, 
bactérias 
fotossintéticas 
anoxigênicas (bactérias verdes e 
purpuras) 
3.2 Reprodução 
 A reprodução dos microrganismos será variada em função do grupo 
estudado e de suas características celulares, morfológicas e evolutivas. 
a) Procariotos: as bactérias se reproduzem assexuadamente por fissão binária 
gerando duas cópias a cada célula que se divide. Em condições favoráveis, a 
reprodução é rápida com tempos curtos de gerações resultando num aumento 
populacional num pequeno período. A combinação reprodução rápida, mutação 
e recombinação genética resultam na diversidade genética dos procariotos já 
que não trocam gametas. 
b) Fungos: a maioria dos fungos se propaga pela produção de esporos, de forma 
sexuada e assexuada, que são levadas facilmente pelo ar. O ciclo sexual envolve 
a união de citoplasmas de micélios – plasmogamia– e a união de núcleos 
 
 
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haplóides – cariogamia. Os indivíduos que possuem reprodução assexuada, 
fungos filamentosos e leveduras, a fazem por meio de simples mitoses. 
c) Protozoários: se reproduzem de forma assexuada por cissiparidade ou 
bipartição e de forma sexuada por conjugação (permuta de micronúcleos 
haplóides). 
d) Vírus: como parasitas obrigatórios, só podem se reproduzir dentro de células 
hospedeiras específicas (especificidade de hospedeiros), por meio do comando 
da atividade metabólica da célula parasitada. 
TEMA 4 – CURVA DE CRESCIMENTO MICROBIANO 
 Toda população biológica está sujeita a influências ambientais que 
poderão definir seus padrões de crescimento populacional em um dado meio. 
No caso dos microrganismos, essas influencias serão de ordem física (pH, 
temperatura e pressão osmótica) e química (fonte e concentração de carbono, 
fósforo, enxofre, nitrogênio, oxigênio etc). 
a) Temperatura: os microrganismos conseguirão se desenvolver e manter seu 
tamanho populacional limitados pelas temperaturas mínima e máxima de 
crescimento, com seu potencial máximo de aumento numa temperatura ótima de 
crescimento, sendo essas temperaturas variadas entre as espécies. Em função 
da temperatura do ambiente são classificados em psicrófilos (vivem em baixas 
temperaturas), mesófilos (vivem em temperaturas moderadas) e termófilos 
(vivem em temperaturas elevadas). 
b) pH: de maneira geral, a acidez ou basicidade elevada dificultam o aumento do 
número de microrganismos. A maioria das bactérias mantêm seu potencial de 
crescimento dentro de uma faixa neutra de pH, entre 6,5 e 7,5, com exceção das 
acidófilas, bactérias que toleram condições de acidez elevada. Fungos e 
leveduras possuem um pH ótimo entre 5 e 6. 
c) Pressão osmótica: um grande número de microrganismos habita em meios 
aquosos ou deles retiram nutrientes por osmose, logo, estarão sujeitos a 
influência da pressão osmótica. Em ambientes hipertônicos, onde a pressão 
osmótica é elevada, a tendência é de perda d’agua para o meio externo podendo 
chegar à plasmólise, um encolhimento brusco do citoplasma por desidratação 
levando a morte numa situação extrema. As espécies halofílicas conseguem 
suportar condições de alta concentração de soluto. O contrário também pode 
ocorrer em alguns microrganismos caso estejam sujeitos a ambientes 
 
 
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hipotônicos, ou seja, ambientes com baixa pressão osmótica, podendo acarretar 
a lise da membrana plasmática e até mesmo da parede celular. 
d) Carbono: sendo o constituinte principal da matéria viva, a presença de 
carbono é essencial para o desenvolvimento dos microrganismos, seja como 
CO2, para os autótrofos, ou em alguma molécula orgânica, para os quimio-
heterotróficos. 
e) Nitrogênio, fósforo e enxofre: elementos primordiais para a síntese de 
aminoácidos, proteínas, DNA, RNA e algumas vitaminas. 
f) Oxigênio: elemento essencial para organismos que realizam a respiração 
celular e muitas vezes tóxico para outros que não o utilizam na produção de ATP. 
Os seres que, obrigatoriamente, utilizam o oxigênio são chamados de aeróbios 
obrigatórios, alguns, como a Escherichia colli, conseguem metabolizar moléculas 
orgânicas na presença ou ausência (por meio da fermentação) de O2, sendo 
chamados de aeróbios facultativos e os anaeróbios obrigatórios, que são seres 
que não sobrevivem na presença de O2 e utilizam outros compostos inorgânicos 
para a produção de energia, como algumas bactérias do gênero Clostridium, 
como a Clostridium botulinum e Clorstridium tetani, conhecidas por provocar 
doenças como botulismo e tétano, respectivamente. Ainda há os anaeróbios 
aerotolerantes, que não conseguem utilizar o oxigênio, porém sobrevivem na 
presença do mesmo e as microaerófilas, aeróbias obrigatórias que só 
sobrevivem em ambientes com concentração de oxigênio bem abaixo do normal. 
g) Fatores de crescimento orgânico: alguns compostos orgânicos não são 
produzidos via biossíntese, por isso precisam estar disponíveis no ambiente 
como vitaminas, aminoácidos, purinas e pirimidinas. 
 Dados esses aspectos ambientais que influenciam a taxa populacional, 
muitos deles se organizam em comunidades funcionais chamadas de biofilmes. 
Nesses sistemas biológicos, os micróbios aderem uma superfície em contato 
com a água, formando uma camada fina e viscosa, podendo ser encontradas em 
rochas, instrumentos médicos, nos dentes etc., possuindo um potencial 
patogênico, pois os indivíduos dessas comunidades são muito mais resistentes 
a microbicidas (Tortora et al., 2017). 
 Quando cultivados em meios de cultura podemos descrever o 
crescimento desses micróbios e expressá-lo de forma matemática. Tomemos 
como exemplo as bactérias, procariotos que se reproduzem por divisão binária 
e que, normalmente, possuem um tempo de geração de 1 a 3 horas, ou seja, é 
 
 
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esse o intervalo de tempo necessário para que uma bactéria consiga se dividir 
em duas e sua população dobrar. A melhor maneira de se representar esse 
crescimento é através de uma curva logarítmica chamada de curva de 
crescimento bacteriana, onde podemos dividi-la em quatro fases: fase lag, fase 
log, fase estacionária e fase de morte (Figura 9). 
Figura 9 – Curva de crescimento bacteriana 
Créditos: Peter Hermes Furian/Shutterstock. 
 Na fase lag, não há um aumento significativo no número de indivíduos 
sendo um período de “preparação”, na qual a atividade metabólica é intensa com 
a produção de enzimas e outras moléculas. Após essa etapa, as bactérias 
passam por um súbito aumento populacional de ordem logarítmica, 
caracterizando a fase log, depois entram na fase estacionária, onde o número 
de mortes equivale ao número de novas células e, finalmente, na fase de morte 
onde o número de bactérias decai de maneira logarítmica chegando a um 
número pequeno de indivíduos ou a morte de todos. 
 São vários os métodos de contagem de bactérias, sendo alguns deles: 
a) Contagem em placas: considera que cada bactéria se divide para formar uma 
única colônia, sendo a unidade de medida a unidade formadora de colônia. 
 
 
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b) Filtração: as bactérias são filtradas e retidas em um filtro próprio e, 
posteriormente, transferidas para um meio de cultura onde passarão pela fase 
de crescimento, sucedido pela contagem. 
c) Método do número mais provável: método estatístico e probabilístico utilizado 
para bactérias que se desenvolvem apenas em meios líquidos. Parte do seguinte 
princípio: “quanto maior o número de bactérias em uma amostra maior o número 
de diluições necessárias para reduzir a densidade até um ponto no qual mais 
nenhuma bactéria esteja presente nos tubos de diluição seriada” (Tortora et al., 
2017). 
d) Contagem microscópica direta: um volume específico de suspensão 
bacteriana é colocado sobre uma lâmina microscópica e realizada a contagem. 
e) Turbidez: com o auxílio de um espectrofotômetro é medida a turbidez de uma 
suspensão de células. A turbidez, também conhecida como turvação, é uma 
propriedade física dos fluidos, nada mais é que a redução da 
sua transparência devido à presença de materiais em suspensão que interferem 
com a passagem da luz através do fluido. 
f) Atividade metabólica: método que estima o número de bactérias baseado na 
quantidade de determinado produto metabólico. 
g) Pelo seco: usada para contagem de indivíduos filamentosos, onde são 
retirados do meio de cultura, secos e pesados. 
TEMA 5 – CULTURA DE MICRORGANISMOS 
 Com o advento e progresso da ciência e tecnologia, a microbiologia já 
se faz presente no cotidiano da sociedade e tem importância econômica 
significativa nas indústrias da saúde, farmacêutica, alimentícia e de bebidas. O 
desenvolvimento de técnicas e ferramentas de cultivo de microrganismos em 
laboratórios foi primordial para chegarmos a esse ponto. Os meios de cultura 
representam uma dessas ferramentas, caracterizando-se como uma 
preparação,líquida ou sólida, estéril, composta de nutrientes, água e condições 
de pH suficientes para o desenvolvimento de determinado microrganismo. 
Importante ressaltar que as características físico-químicas variam e são 
dependentes de cada espécie que será inoculada, o inóculo, para formar 
futuramente a cultura. Geralmente, os meios de cultura sólidos são contidos em 
tubos de ensaio e placas de Petri e adicionados a sua composição o 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Fluido
https://pt.wikipedia.org/wiki/Transpar%C3%AAncia_(%C3%B3ptica)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Suspens%C3%A3o_(qu%C3%ADmica)
 
 
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polissacarídeo ágar, um agente solidificante com propriedades físico-químicas 
que o torna imprescindível para o cultivo de bactérias e fungos. 
 Os meios de cultura podem ser classificados em: 
a) Meio quimicamente definido: a composição e medidas exatas de cada 
nutriente, quantidade de água e pH desse meio já é conhecida. São mais 
utilizados em ensaios laboratoriais ou para bactérias autotróficas. 
b) Meio complexo: a composição de nutrientes varia um pouco a cada lote em 
relação ao meio quimicamente definido. Normalmente é feito do extrato de 
leveduras, de carnes ou de plantas. 
c) Meio redutor: são meios específicos para microrganismos anaeróbios. Neles 
é utilizado uma substância que irá reagir com o O2 atmosférico e eliminá-lo do 
meio de cultura. A vedação do meio é fundamental para o processo podendo 
ocorrer diretamente no tubo de ensaio ou na placa de Petri (OxyPlate), por meio 
de câmaras ou jarras anaeróbicas. 
d) Meios de cultivo seletivo e diferencial: no meio seletivo, as condições físico-
químicas são específicas para determinada espécie, impedindo o 
desenvolvimento de outros microrganismos. Já no meio diferencial, a 
composição auxilia na distinção de determinada colônia em relação a outras 
presentes no mesmo ambiente. 
e) Meios de enriquecimento: esse meio tem por fim dar condições específicas 
para que uma espécie de interesse consiga se desenvolver, principalmente em 
casos em que estão em menor número, a partir de uma amostra com várias 
colônias. Muito comum para amostras de solo e de fezes. 
 Uma das técnicas mais utilizadas para isolar determinada organismo em 
um meio de cultura é chamado de método de esgotamento em placa. Esse 
método consiste em aplicar uma alça estéril em uma cultura mista e depois 
inocular os microrganismos no meio de cultura com movimentos precisos e 
direcionados até o esgotamento do material pela placa. Na última área, haverá 
a formação de colônias, conjunto massivo e isolado de organismos originados 
teoricamente de apenas um indivíduo, que poderão ser coletadas para criação 
de culturas puras (Figura 10). 
 
 
 
 
 
 
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Figura 10 – Placa de Petri pós método de esgotamento de placa e com colônias 
já formadas (bolinhas vermelehas/rosas) 
 
Créditos: Jun Mt/Shutterstock. 
 A refrigeração é um método eficaz de conservação de cultura de 
microrganismos para curtos períodos de tempo. Para períodos mais longos dois 
métodos básicos são utilizados: o ultracongelamento, a temperaturas entre -
50°C e -95°C, ou a liofilização, processo de desidratação sob temperaturas entre 
-54°C e -72°C em vácuo. 
APLICAÇÕES PRÁTICAS 
 O estudo e pesquisa sobre a dinâmica metabólica e fisiológica dos 
microrganismos se mostra de suma importância em vários níveis e aspectos da 
sociedade passando pela saúde coletiva e as doenças negligenciadas, a 
indústria farmacêutica, a alimentícia e de bebidas até mesmo a bélica. 
 Num contexto pandêmico como o que estamos vivendo toda informação 
a respeito das cepas virulentas próximas a Sars-CoV-2 e sua fisiologia foi 
fundamental para a início da produção de vacinas e até mesmo para organizar 
 
 
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medidas e políticas públicas que reduzissem a transmissão e disseminação do 
vírus pelo mundo. 
 Leveduras quando estão em ambientes anaeróbios realizam fermentação 
e há séculos o ser humano vem se utilizando desse processo metabólico para a 
produção de pães e bebidas alcoólicas. Um dos primeiros antibióticos noticiado, 
a penicilina, foi descoberto através do cultivo de Staphylococcus sp. e um 
acidental crescimento de fungos da espécie Penicillium chrysogenum no mesmo 
meio que dificultavam o desenvolvimento e crescimento das bactérias. 
 Vários microrganismos possuem relações mutualísticas com diversos 
seres vivos e seus sistemas digestórios. Os mamíferos ruminantes só 
conseguem completar a digestão com o auxílio de diversas bactérias e protistas 
que degradam a celulose por fermentação e liberam açúcares simples, 
facilitando a absorção pelo animal. A espécie humana possui diversidade imensa 
de espécies de bactérias no intestino que também auxiliam na digestão de 
determinadas moléculas. 
 Podem também ser utilizados na pesquisa básica, como o 
Sacchararomyces cerevisiae usado para estudar a genética molecular dos 
eucariotos devido seu fácil cultivo e manipulação (Reece et al., 2015); com as 
técnicas da engenharia genética já é possível modificar bactérias para a 
produção de vitaminas, hormônios, etanol a partir de várias formas de biomassa. 
Muitas bactérias anaeróbias decompõem matéria orgânica do esgoto, limpam 
áreas que sofreram com derramamento de óleo e removem material radioativo 
precipitado de águas subterrâneas, processos esses chamado de 
biorremediação (Reece et al., 2015). 
FINALIZANDO 
 Nesta aula, descrevemos e discutimos os principais pontos que dizem 
respeito a fisiologia e metabolismo dos microrganismos e a grande versatilidade 
que adquiriram durante suas histórias evolutivas para conseguirem sobreviver 
até hoje em diferentes meios. 
 Muitos irão produzir energia através da respiração celular, com o uso da 
glicose e do O2 como aceptor final dos elétrons, outros por meio da ausência do 
oxigênio, alguns produzirão seu próprio alimento a partir da energia luminosa e 
outros buscarão as moléculas orgânicas pela alimentação. 
 
 
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 Os meios de cultura se demonstram como ótimos ambientes para o 
cultivo de microrganismos cada qual com sua especificidade e caraterísticas 
baseadas no que a pesquisadora se propõe a estudar. 
 Por fim, nunca esquecer que, como qualquer ser vivo, estão passando 
por processo evolutivo e todas as características metabólicas e fisiológicas 
dizem respeito a história natural desses seres e ao que foi selecionado pela 
seleção natural. 
 
 
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REFERÊNCIAS 
LEVINSON, W. Microbiologia Médica e Imunologia, 10. ed. LPorto Alegre: 
Artmed, 2010. 
REECE, J. B., et al. Biologia de Campbell. Porto Alegre: Artmed, ed. 10, 2015. 
ROCHA, A. Fundamentos da Microbiologia. São Paulo: Rideel, 2016. BVP 
TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.;CASE, C. L. Microbiologia. Porto Alegre: 
Artmed, ed. 12, 2017.