Microbiologia e imunologia - Unopar

Prévia do material em texto

Microbiologia 
e Imunologia
U
N
O
PA
R
M
IC
RO
B
IO
LO
G
IA
 E IM
U
N
O
LO
G
IA
Vânia Aparecida Terra Malachias
Microbiologia e 
Imunologia
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) 
 Malachias, Vânia Aparecida Terra
 ISBN 978-85-8482-120-4
1. Tópicos gerais. I. Título.
 CDD 570
© 2015 por Editora e Distribuidora Educacional S.A 
Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida 
ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, 
incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e 
transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Editora e 
Distribuidora Educacional S.A.
Presidente: Rodrigo Galindo
Vice-Presidente Acadêmico de Graduação: Rui Fava
Diretor de Produção e Disponibilização de Material Didático: Mario Jungbeck
Gerente de Produção: Emanuel Santana
Gerente de Revisão: Cristiane Lisandra Danna
Gerente de Disponibilização: Everson Matias de Morais
Editoração e Diagramação: eGTB Editora
Malachias – Londrina: Editora e Distribuidora 
Educacional S. A., 2015.
172 p.
Unidade 2 | Microbiologia e imunologia das bactérias
Seção 1 - Classificação e estrutura bacteriana
1.1 | Classificação das bactérias
 1.1.1 | Morfologia bacteriana
1.2 | Forma e arranjo das bactérias
1.3 | Estruturas bacterianas
Seção 2 - Crescimento, metabolismo e genética bacteriana
1.1 | Crescimento bacteriano
1.2 | Metabolismo bacteriano
1.3 | Genética bacteriana
1.4 | Mutações no material genético
Unidade 1 | Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
Seção 1 - Introdução ao estudo da microbiologia e à relação dos 
microrganismos no ambiente
1.1 | Introdução ao estudo da microbiologia
1.2 | Relação dos microrganismos no ambiente
Seção 2 - As áreas da microbiologia - biotecnologia e as aplicações 
biotecnológicas dos microrganismos
1.1 | Áreas da microbiologia
1.2 | Biotecnologia e as aplicações biotecnológicas dos microrganismos
Seção 3 - Introdução ao estudo da imunologia e os conceitos 
básicos das respostas imunes
1.1 | História da imunologia
1.2 | Conceitos básicos das respostas imunes
 1.2.1 | Imunidade inata e adquirida
 1.2.2 | Imunidade adquirida
 1.2.3 | Processos ou reações inflamatórias
Seção 4 - Técnicas de amostragem, coleta, preservação e métodos 
de análise dos microrganismos
1.1 | Coleta, transporte e armazenamento de amostras
1.2 | Métodos de análise dos microrganismos
 1.2.1 | Tipos de meio de cultura
 1.2.2 | Diagnóstico molecular
Sumário
49
53
53
53
54
56
63
63
64
64
64
13
13
18
21
21
23
27
41
9
27
28
29
33
37
41
42
42
44
Unidade 3 | Microbiologia e imunologia dos vírus
Seção 1 - Estrutura e ciclo de vida de vírus
1.1 | História
1.2 | Propriedades gerais dos vírus
Seção 2 - Compreendendo uma infecção viral
2.1 | Uma doença viral pode passar despercebida?
2.2 | Como se dá o início de uma infecção viral?
2.3 | Citopatogênese
2.4 | Infecção do tipo lítica
2.5 | Infecções não líticas
2.6 | Vírus oncogênicos
Seção 3 - Principais viroses humanas
3.1 | As principais viroses que acometem o ser humano, e seus
mecanismos fisiopatológicos
3.2 | Vírus da hepatite
3.3 | Vírus da gripe
3.4 | Propriedades características dos retrovirus
 3.4.1 | Mononucleose infecciosa
 3.4.2 | Dengue
 3.4.3 | Febre hemorrágica por ebola
 3.4.4 | Febre amarela
 3.4.5 | Catapora e herpes-zóster
 3.4.6 | Rubéola
 3.4.7 | Sarampo
 3.4.8 | Varíola
 3.4.9 | Papilomavírus
 3.4.10 | Varicela e herpes zoster
93
97
97
98
101
101
102
104
105
107
107
109
109
110
113
113
116
117
117
117
118
118
119
119
120
121
Seção 3 - Microbiota normal do corpo humano/patogênese 
bacteriana e classificação das bactérias de interesse médico
1.1 | Microbiota normal do corpo humano
1.2 | Patogênese bacteriana e classificação das bactérias de
interesse médico
1.3 | Transmissão e evasão das defesas primárias como a pele e o
ácido estomacal
1.4 | Adesão, colonização e invasão
1.5 | Ações patogênicas das bactérias
1.6 | Bactérias de interesse médico
Seção 4 - Respostas imunes às bactérias intracelulares e 
extracelulares
1.1 | Bactérias intracelulares
1.2 | Bactérias extracelulares
69
81
69
72
74
76
77
78
82
84
Unidade 4 | Microbiologia e imunologia dos vírus
Seção 1 - Introdução ao estudo dos fungos/ estrutura, fisiologia, 
morfologia, reprodução dos fungos
1.1 | Introdução ao estudo dos fungos
1.2 | Estrutura dos fungos
1.3 | Fisiologia, morfologia, reprodução
 1.3.1 | Fisiologia
 1.3.2 | Morfologia
 1.3.3 | Reprodução
 1.3.4 | Ciclo assexuado
 1.3.5 | Ciclo sexuado
Seção 2 - Principais micoses humanas
1.1 | Micoses humanas
1.2 | Micoses sistêmicas
 1.2.1 | Paracoccicidioidomicose
 1.2.2 | Blastomicose
 1.2.3 | Histoplasmose
 1.2.4 | Coccidioidomicose
1.3 | Micoses superficiais e cutâneas
 1.3.1 | Tinea versicolor
 1.3.2 | Tinea Nigra
 1.3.3 | Piedra Branca
 1.3.4 | Piedra Preta
1.4 | Micoses cutâneas
1.5 | Micoses subcutâneas
1.6 | Micoses oportunistas
 1.6.1 | Cândidose
 1.6.2 | Criptococose
 1.6.3 | Arpergilose
Seção 3 - Patogenicidade e imunidade aos fungos
1.1 | Imunidade natural e adquirida aos fungos
Seção 4 - Imunologia do vírus e suas técnicas de diagnóstico 
laboratorial 
4.1 | Prevenção viral e exames laboratoriais
4.2 | Imunologia viral
4.3 | Intererons, e nossos mecanismos de defesa
4.4 | Métodos de testes sorológicos
 4.4.1 | Método de elisa
 4.4.2 | Isolamento e cultivo viral
123
 
123
125
127
128
129
129
135
139
139
140
142
142
143
144
144
146
149
149
150
151
152
153
154
155
155
157
158
158
159
161
163
163
164
164
167
167
Apresentação
O estudo da Microbiologia capacitará o aluno a reconhecer os organismos que 
fazem parte do mundo microbiano. Aqui, você saberá quem são os microrganismos, 
como foram descobertos, qual a sua estrutura e como podem ser importantes em 
várias áreas de aplicação. Os estudos voltados para o potencial biotecnológico dos 
microrganismos mostraram uma vasta capacidade de aplicação destes organismos 
na tecnologia de alimentos, utilização de microrganismos no tratamento de resíduos 
líquidos e sólidos, biorremediação de ambientes contaminados por substâncias 
tóxicas, são alguns dos benefícios que estes organismos trazem para o nosso dia 
a dia. Descobriremos como o papel dos microrganismos nos ambientes terrestres 
e aquáticos é fundamental no equilíbrio da vida no nosso planeta e também como 
promotores de doenças. 
Os principais microrganismos estudados pela Microbiologia são as bactérias, os 
fungos, as algas microscópicas, os protozoários e os vírus. Além desses grupos, a 
Microbiologia pode abordar o estudo de alguns parasitas e vermes, como o grupo 
dos helmintos. Neste livro, serão demonstrados os aspectos ligados às bactérias, 
aos vírus e aos fungos. Muitos microrganismos, normalmente inofensivos, vivem 
na superfície e no interior do corpo humano, sem produzir sintomas característicos 
de uma doença e são denominados microbiota normal ou flora normal do corpo 
humano. Alguns microrganismos são chamados de microbiota transitória, pois não 
residem permanentemente, podem ficar no corpo por dias, semanas ou meses, mas 
tendem a desaparecer. Alguns dos microrganismos que habitam o corpo humano 
são denominados patógenos oportunistas, porque normalmente não causam 
doenças em uma pessoa saudável, entretanto, em condições ambientais diferentes, 
como baixa imunidade do hospedeiro, o patógeno pode se desenvolver além do 
normal e causar os sintomas de uma doença. Os microrganismos, denominados 
patogênicos são aqueles organismos capazes de provocar uma doença com 
sintomas característicos. Ao longo dos séculos, milhares de pessoas morreram por 
causa de epidemias causadas por microrganismos desconhecidos na época, ou 
por falta de vacinas e antibióticos ainda não disponíveis para combater as doenças. 
Ainda neste livro, veremos aspectos ligados à imunologia dos microrganismos em 
todas as unidades. Imunologia é o estudo das respostas imunológicas do nosso 
organismo contra organismos invasores.Neste livro, veremos as respostas imunes 
do organismo humano contra os vírus, as bactérias e os fungos. 
Finalmente, devemos considerar que todo conhecimento a respeito desses 
seres vivos nos tornará mais capacitados e eficientes no estabelecimento de uma 
relação equilibrada e saudável com os mesmos.
Unidade 1
TÓPICOS GERAIS EM 
MICROBIOLOGIA E 
IMUNOLOGIA
Nesta seção, iniciaremos o estudo da Microbiologia, definindo e 
compreendendo os aspectos históricos da Microbiologia que propiciaram 
a evolução desta ciência e de outras ligadas à ela, bem como entender 
a relação dos microrganismos no ambiente. Além disso, será possível a 
compreensão dos aspectos estruturais que garantem a classificação dos 
microrganismos em procariotos e eucariotos. 
Aqui veremos a diversidade de campos de aplicação desta ciência, 
Seção 1 | Introdução ao estudo da microbiologia e à relação 
dos microrganismos no ambiente
Seção 2 | As áreas da microbiologia - biotecnologia e as 
aplicações biotecnológicas dos microrganismos
Objetivos de aprendizagem:Conceituar e compreender os aspectos 
importantes ligados à história da Microbiologia e Imunologia que propiciaram 
os avanços nas diversas áreas da Microbiologia básica e das suas finalidades 
práticas, bem como diferenciar os objetivos dos diferentes campos de 
aplicação da microbiologia na medicina, alimentos, agricultura, indústria e 
ambiente e todos os aspectos ligados à biotecnologia. Além disso, interpretar 
e compreender as técnicas de amostragem, coleta, preservação e métodos 
de análise dos microrganismos e os conceitos básicos das respostas imunes 
do nosso organismo contra os microrganismos patogênicos.
Vânia Aparecida Terra Malachias
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
12
Serão abordados agora os importantes aspectos da evolução da 
imunologia como ciência e os conceitos básicos das respostas imunes 
aos microrganismos. 
O estudo desta seção será direcionado às técnicas de amostragem, 
coleta, armazenamento e análise dos microrganismos patogênicos 
causadores de doenças nos seres vivos. O estudo será dirigido com 
relação às técnicas moleculares e imunológicas utilizadas no diagnóstico 
e identificação de microrganismos. 
Seção 3 | Introdução ao estudo da imunologia e os 
conceitos básicos das respostas imunes
Seção 4 | Técnicas de amostragem, coleta, preservação e 
métodos de análise dos microrganismos 
através das diversas áreas de aplicação da microbiologia como ciência 
básica e aplicada, ligada à microbiologia de alimentos, ambiental, 
médica e industrial. Nesta seção, enfocaremos também a diversidade 
microbiana como fonte importante de recursos genéticos para o avanço 
da biotecnologia que garante o desenvolvimento de novos fármacos e 
aplicações nas áreas de saúde, agricultura, indústria e meio ambiente.
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
13
Introdução à unidade
O microrganismo foram os primeiros a colonizar a terra num período geológico 
em que o planeta passava por grandes transformações e quando a atmosfera ainda 
não tinha oxigênio. A ação de produtos metabólicos microbianos durante milhões 
de anos resultou numa atmosfera rica em oxigênio e revolucionou a face do planeta, 
garantindo a evolução das mais diversas espécies. Historicamente, pesquisadores 
concentraram esforços no conhecimento sobre os microrganismos causadores de 
doenças no homem e somente ao longo dos últimos anos a microbiologia ambiental 
vem ganhando força. A Microbiologia atualmente se encontra ligada à indústria e 
à própria biotecnologia. Existem dois tipos de resposta imunológicas responsáveis 
pelos mecanismos de defesa do nosso organismo contra os patógenos, a resposta 
inata ou inespecífica e a resposta adaptativa ou específica. As culturas in vitro 
continuam sendo um importante procedimento em todos os laboratórios clínicos 
para a detecção de muitos microrganismos, embora o uso de testes que detectam, 
rapidamente, a presença de antígenos microbianos e testes moleculares venham 
substituindo os métodos de cultivo de microrganismos.
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
14
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
15
Seção 1
Introdução ao estudo da microbiologia e à relação 
dos microrganismos no ambiente
Nesta seção, iniciaremos o estudo da Microbiologia, enfatizando a evolução 
desta ciência e de outras ligadas à ela. Além disso, será possível a compreensão dos 
aspectos estruturais que garantem a classificação dos microrganismos em procariotos 
e eucariotos, bem como entender a relação dos microrganismos no ambiente.
A ciência Microbiologia se preocupa com o estudo dos organismos microscópicos 
e de suas atividades. A palavra surgiu originalmente do grego miKros : pequeno; 
bio: vida e logos: ciência. A Microbiologia se preocupa com a forma, a estrutura, a 
reprodução, a fisiologia, o metabolismo e a identificação dos seres microscópicos. 
Inclui o estudo da sua distribuição natural, suas relações recíprocas e com outros seres 
vivos, seus efeitos benéficos e prejudiciais sobre os homens e as alterações físicas e 
químicas que provocam em seu meio ambiente (PELCZAR et al., 1996).
Através do estudo da Microbiologia, podem ser demonstrados os princípios da 
Biologia, já que os microrganismos têm muitas características importantes e ideais 
para a pesquisa dos fenômenos biológicos. Os microrganismos podem crescer 
rapidamente e de maneira conveniente, em tubos de ensaio ou frascos, exigindo, 
assim, menos espaço e cuidados de manutenção do que as plantas superiores e os 
animais. Os processos metabólicos dos microrganismos seguem os padrões que 
ocorrem nos vegetais superiores e nos animais, fornecendo sistemas específicos para 
a investigação das reações fisiológicas, genéticas e bioquímicas que são a base da vida 
(BOSSOLAN, 2002).
O estudo da Microbiologia foi impulsionado com a descoberta do microscópio por 
Leeuwenhoek (1632 – 1723) e assim os microrganismos foram descritos pela primeira 
vez por Anton van Leeuwenhoek entre 1670 a 1680. No entanto, permaneceram 
na obscuridade e somente em 1840 o patologista alemão Friedrich Henle, através 
da “teoria dos germes”, propôs que os microrganismos eram os responsáveis por 
1.1 Introdução ao estudo da microbiologia
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
16
Saiba mais sobre a introdução à microbiologia, acessando: <https://
www.youtube.com/watch?v=uMdBrOed4uA>. Acesso em: 29 dez. 2014.
causar doenças. A partir de 1870 a 1880, a microbiologia como ciência tem sua 
devida importância através de experimentos elegantes e clássicos realizados por 
Louis Pasteur, considerado o Pai da Microbiologia, e Robert Koch confirmaram que 
os microrganismos eram responsáveis por causar raiva, peste, cólera e tuberculose. 
As contribuições de Pasteur vão desde as teorias microbianas das fermentações e 
doenças, distribuição dos microrganismos no ambiente, os meios para controlá-los ao 
desenvolvimento de vacinas efetivas para controle de doenças animais e a raiva humana. 
Com essas contribuições, em 1910 nasce a era da quimioterapia, quando Paul Ehrlich 
descobriu o primeiro agente antimicrobiano, seguido pela descoberta da penicilina, 
em 1928 por Alexander Fleming e da estreptomicina em 1935 por Selman Wasksman, 
em 1943. A partir daí, foi possível que pesquisadores como Lister, desenvolvessem as 
práticas da cirurgia antisséptica, e a partir disso o desenvolvimento da Imunologia com 
Metchnikoff e Ehrlich e da virologia com John Enders (JAWETZ; MELNICK; ADELBERG, 
1984, 2001; MURRAY; ROSENTHAL; PFALLER, 2009; LEVINSON, 2010). 
O termo se refere a todo ser vivo ou organismo microscópico, geralmente, 
constituído por uma célula apenas, ou seja, unicelulares. Vírus, fungos, protozoários, 
cianobactérias e bactérias são exemplos de grupos de microrganismos cuja diversidade 
genética garante a maior variedade comparada aos demais grupos de seres vivos. 
Estes grupos de microrganismos possuem estruturas, metabolismo, forma, habitat e 
locomoçãomuito distintos entre si.
Com base em sua estrutura e na complexidade de sua organização foram 
classificados em eucarióticos ou procarióticos. Os fungos e protozoários são 
eucarióticos, enquanto as bactérias são procarióticas. As algas ou cianobactérias 
são microrganismos contendo clorofila e são procarióticos conhecidas como 
cianobactérias.
Reflita sobre o que, afinal, significa o termo “microrganismo”.
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
17
Reflita sobre a diferença entre procariotos e eucariotos.
Esta divisão contempla principalmente as diferenças da estrutura celular e, portanto, 
as diferenças de organização da maquinaria celular, como descreveremos a seguir. 
A célula eucariótica possui um núcleo verdadeiro que possui múltiplos 
cromossomos, sendo circundado por uma membrana nuclear e contendo organelas 
especializadas em realizar funções especiais, como a mitocôndria e lisossomo e 
ribossomos maiores. 
O nucleoide de uma célula procariótica consiste em uma única molécula de DNA, 
desprovido de membrana nuclear, exibe ribossomos menores e não contem organelas.
Observe na figura a seguir, uma representação do microrganismo eucariótico e 
procariótico.
As bactérias possuem parede celular complexa e baseada na sua estrutura 
se dividem em: bactérias gram-positivas possuem uma camada espessa de 
proteoglicanos e gram-negativas possuem camada fina de proteoglicanos e 
uma camada externa sobreposta. As bactérias estão presentes no ambiente que 
nos cerca, incluindo o ar que respiramos, a água que bebemos e a comida que 
comemos, sendo que muitas não são virulentas enquanto outras são capazes de 
produzir doenças que ameaçam a vida. 
Fonte: http://3.bp.blogspot.com/-Wv1vh2p1x4c/TwdOkGRN0oI/AAAAAAAAAdw/4z5WK57zB-k/s1600/
CLULAS%257E1.PNG>. Acesso em: 10 dez. 2014.
Figura 1.1 | Procarioto e eucarioto
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
18
Fonte: Disponível em: <http://www.sciencephoto.com/media/626534/view>. Acesso em: 24 nov. 2014.
Fonte: Disponível em: <http://henrystrongingoldberg.blogspot.com.br/aspergillus.jpg>. Acesso em: 24 nov. 2014. 
Figura 1.2 | Bactéria: enterobacter 
Figura 1.3 | Fungo: aspergillus 
Os fungos possuem estrutura celular mais complexa, possuindo núcleo, 
mitocôndria, complexo de Golgi e retículo endoplasmático. Os fungos podem existir 
em forma unicelular (leveduras) ou filamentosa.
Os parasitas variam em tamanho, desde protozoários minúsculos, até organismos 
grandes como as tênias, que fica difícil imaginar como classificados em micróbios. 
Nós abordaremos somente alguns protozoários de interesse por causarem doenças, 
enquanto os outros parasitas serão estudados na disciplina de parasitologia.
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
19
Fonte: Disponível em: <http://lh3.ggpht.com/-ffp1SryOxxA/Uzs_tCSHYfI/AAAAAAAAQ74/HcTdjPqme4E/Trypanosoma
%252520cruzi%25255B2%25255D.jpg?imgmax=800>. Acesso em: 24 nov. 2014.
Fonte: Disponível: <http://www.sciencephoto.com/media/626433/view>; <http://www.sciencephoto.com/
media/626434/view>. Acesso em: 24 nov. 2014.
Figura 1.4 | Parasita: trypanosoma entre as células sanguíneas 
Figura 1.5 | Ilustração de vírus
Os vírus são classificados como microrganismos, porém são diferentes de todas 
as formas celulares de vida, sendo constituídos por uma molécula de ácido nucleico, 
DNA ou RNA, envolvido por um envoltório proteico ou capsídeo que protege o 
ácido nucleico e facilita a fixação e penetração do vírus na célula do hospedeiro 
(JAWETZ; MELNICK; ADELBERG, 1984, 2001; MURRAY; ROSENTHAL; PFALLER, 2009; 
LEVINSON, 2010). 
Em 1969, Robert H. Whittaker popôs a classificação dos organismos baseada 
a partir da maneira pela qual o organismo obtém nutrientes de sua alimentação, 
basicamente pela fotossíntese, absorção ou ingestão, e, desta forma, os 
microrganismos, são encontrados em três dos cinco reinos propostos: reino 
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
20
Monera (bactérias e cianobactérias), reino Protista (algas e protozoários) e reino 
Fungi (fungos, leveduras e bolores).
“Os organismos eucarióticos superiores são colocados no reino Plantae 
(plantas verdes fotossintéticas e algas superiores) e Animalia (animais que ingerem 
alimentos)” (CARVALHO, 2010, p. 20).
Os microrganismos foram os primeiros a colonizar a terra num período 
geológico em que o planeta passava por grandes transformações e quando a 
atmosfera ainda não tinha oxigênio. Originariamente, pequenos microrganismos, 
bastante distintos do que os que existem hoje, utilizavam como fonte de energia, 
principalmente, compostos de enxofre (INDRIUNAS, 2014).
Estes microrganismos foram evoluindo até as mais diversas formas conhecidas 
hoje (e muitas ainda desconhecidas). A ação de produtos metabólicos microbianos 
durante milhões de anos resultou numa atmosfera rica em oxigênio e revolucionou 
a face do planeta. A liberação de oxigênio (O2) para atmosfera, produto residual da 
fotossíntese, foi o agente transformador e seu papel como seres fotossintetizantes 
e produtores de oxigênio passou a ser vital, viabilizando condições apropriadas 
para a manutenção da vida na superfície do planeta. O2 passou a filtrar os 
raios ultravioletas e o gás carbônico, resultante do processo de respiração dos 
microrganismos e criou uma barreira que mantem as faixas de temperatura 
condizentes com o desenvolvimento da vida (efeito estufa). A partir daí, a evolução 
de organismos mais complexos estava garantida (INDRIUNAS, 2014).
Hoje, se sabe que a existência e a diversidade de seres vivos no planeta está 
intimamente ligada à diversidade e à atividade metabólica de microrganismos na 
natureza. 
Podemos citar as algas (fitoplâncton) que são organismos aquáticos 
microscópicos fotossintetizantes responsáveis por grande parte da produção de 
oxigênio. “Grandes acidentes marinhos, como derramamento de óleo de navios 
têm um impacto muito grande neste grupo de organismos, e consequentemente 
na produção de oxigênio” (INDRIUNAS, 2014).
Além disso, os organismos aquáticos microscópicos são a base da cadeia 
alimentar nos sistemas aquáticos. “Estes microrganismos, algas, bactérias, 
protozoários e também minúsculos crustáceos e outros invertebrados servem de 
fonte de energia para outros organismos superiores” (INDRIUNAS, 2014).
1.2 Relação dos microrganismos no ambiente
Sabe-se também que além dos microrganismos realizarem a fotossíntese, eles 
participam de processos ecológicos bastante importantes que incluem a ciclagem de 
matéria orgânica, ciclos biogeoquímicos, manutenção da fertilidade e estrutura dos 
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
21
1. Quais as diferenças da estrutura celular entre procariotos e 
eucariotos?
2. Qual o significado da palavra microbiologia?
3. Qual o significado do termo “microrganismo”? 
solos, entre outros que serão discutidos na próxima seção.
Apesar da grande importância dos microrganismos sobre o impacto ambiental, 
como mencionado, historicamente pesquisadores concentraram esforços no 
conhecimento sobre os microrganismos causadores de doenças no homem. 
Inclusive a própria história da microbiologia como ciência parte do interesse sobre os 
microrganismos causadores de doença, como mencionado no início desta seção, e 
somente ao longo dos últimos anos a microbiologia ambiental vem ganhando força. 
Os microrganismos desempenham papel importante na 
exploração de minérios, na melhoria da qualidade das águas e 
alimentos, na agricultura, na deterioração de alimentos e outros 
materiais úteis ao homem. Os microrganismos são usados para 
resolver importantes problemas ambientais, como a reciclagem 
da água, decomposição de óleo resultante do derramamento 
acidental de petróleo em vários ecossistemas do solo e cursos 
d’água e reciclagem dos elementos químicos dos vários 
ambientes. (INTRODUÇÃO, 2014).
Aprofunde seu conhecimento e conheça um pouco mais sobre a 
história desta ciência tão importante, a Microbiologia em: <https://
www.youtube.com/watch?v=xxX-yvojcU8>.Acesso em: 29 dez. 2014.
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
22
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
23
Seção 2
Áreas da microbiologia – biotecnologia e as 
aplicações biotecnológicas dos microrganismos
Abordaremos aqui as diversas áreas de aplicação da microbiologia como ciência 
básica e aplicada ligada à microbiologia de alimentos, ambiental, médica, industrial, 
enfocando a participação dos microrganismos no avanço da biotecnologia.
A microbiologia tem por objetivo o estudo dos microrganismos e suas atividades. 
Assim, a Microbiologia pode ser dividida em duas áreas principais: a microbiologia 
básica e a microbiologia aplicada.
A microbiologia básica estuda a morfologia dos microrganismos, seus arranjos 
e reações aos processos de coloração, metabolismo, fisiologia, genética, potencial 
de patogenicidade dos microrganismos e classificação, enfim, a caracterização e 
identificação dos diferentes grupos de microrganismos, organizando seu foco de 
estudo nas bactérias dentro da Bacteriologia, dos fungos dentro da Micologia, das algas 
dentro da Ficologia e dos vírus e príons dentro da Virologia. Muitos destes aspectos da 
Microbiologia básica serão abordados nas próximas unidades deste livro.
O outro aspecto da Microbiologia se preocupa com a aplicabilidade dos 
microrganismos, de acordo com suas características e atividades, podendo ser 
utilizados para várias finalidades práticas. Baseada nos diferentes campos de aplicação 
da Microbiologia, este estudo se divide em: medicina, alimentos e laticínios, agricultura, 
indústria e ambiente.
Microbiologia médica: estuda os microrganismos causadores de doenças infecciosas 
em humanos e animais (Microbiologia Veterinária). Destacando-se os aspectos de 
diagnóstico clínico laboratorial, patogénicos e epidemiológicos. “Este campo de 
aplicação está relacionado com o controle e prevenção das doenças, associado, 
portanto às práticas assépticas, antibioticoterapia, quimioterapia e imunização, bem 
como com a epidemiologia e os métodos de diagnóstico das doenças infecciosas” 
1.1 Áreas da microbiologia
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
24
(BAGLIANO, 2012). Ainda esta área, em conjunto com pesquisas na área de engenharia 
genética, tem por objetivo “[...] a produção de enzimas bacterianas que dissolvam 
coágulos sanguíneos, vacinas humanas utilizando vírus de insetos e testes laboratoriais 
rápidos para diagnóstico de infecção viral [...]” (BOSSOLAN, 2002, p. 5). 
Microbiologia Ambiental: estuda microrganismos, particularmente bactérias e 
fungos que desempenham um papel importante na decomposição de matéria 
orgânica. A ação de bactérias e os fungos como decompositores são de grande 
interesse e importância.
Muitos microrganismos efetuam também a conversão de resíduos orgânicos em 
combustíveis alternativos como metano, hidrogênio e gás sulfídrico.
Desempenham papel importante na biorremediação que consiste no controle de 
poluentes por processos biológicos, através do uso de microrganismos, normalmente 
plantas. Microrganismos ou suas enzimas são utilizados tecnologicamente para 
remover (remediar) ou reduzir poluentes no ambiente. A biorremediação é utilizada 
para decomposição de substâncias tóxicas liberadas no meio ambiente devido a 
acidentes ou à atividade industrial e neste sentido, podem ser utilizada no tratamento 
de águas, na degradação de poluentes específicos, como herbicidas e inseticidas. 
Neste processo, “[...] os cientistas selecionam microrganismos [...] que em presença 
do agente tóxico, conseguem eliminá-lo ou transformá-lo em alguma substância que 
não seja tóxica” (INDRIUNAS, 2014). Muitos microrganismos já vêm sendo utilizados 
Eles são responsáveis pela reintrodução da matéria 
orgânica à cadeia alimentar. Através da transformação de 
compostos mais complexos em compostos mais simples 
que eles possam absorver, para manter seu metabolismo 
e reprodução, os microrganismos conseguem absorver 
grandes quantidades de carbono e disponibilizá-las a 
outros organismos (INDRIUNAS, 2014).
A capacidade de transformação não se limita somente 
a compostos orgânicos, mas também de muitos 
compostos inorgânicos. Dessa forma, é possível o 
manejo do nitrogênio (um composto inorgânico) na 
rotação de culturas agrícolas, onde após a colheita, 
plantas leguminosas, associadas a bactérias fixadoras de 
nitrogênio, são reincorporadas ao solo, enriquecendo-o 
com este nutriente, favorecendo a cultura de outras 
espécies (INDRIUNAS, 2014).
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
25
para esse fim, pois desde a década de 80 as pesquisas têm avançado. As vantagens 
são a redução de custos, além de o próprio processo ser autocontrolado, ou seja, 
“a proliferação dos microrganismos vai depender da oferta da substância, assim, 
inicialmente, quando a quantidade da substância a ser biodegradada é grande, os 
microrganismos se proliferam, e seu número decresce conforme a disponibilidade 
diminui” (INDRIUNAS, 2014).
Microbiologia de Alimentos: estuda os microrganismos envolvidos na produção 
de alimentos como, por exemplo, iogurtes, queijo, pão ou bebidas. A Microbiologia 
alimentar estuda ainda as doenças que podem ser transmitidas pelos alimentos, 
como por exemplo, infecções causadas por salmonelas, intoxicações causadas por 
estafilococos e clostrídios, avaliando os processos de controle da produção, manuseio 
e processamento dos microrganismos utilizados nos alimentos.
A Microbiologia atualmente se encontra ligada à indústria e com a própria 
biotecnologia. Um exemplo é a indústria farmacêutica em que os microrganismos 
são utilizados na síntese de uma variedade de substâncias químicas, desde antibióticos 
mais complexos a enzimas. A indústria do petróleo tem utilizado bactérias e seus 
produtos, para aumentar a extração do petróleo de rochas reservatório. Na indústria 
química, em que certos microrganismos são capazes de fermentar material orgânico 
animal e humano, produzindo gás metano que pode ser coletado e usado como 
combustível. E ainda na biometalurgia nas atividades químicas de bactérias para extrair 
minerais, como cobre e ferro de minérios de baixa qualidade (BOSSOLAN, 2002). 
Leia o artigo que enfoca o tema biorremediação intitulado: Uso de 
microrganismos para a biorremediação de ambientes impactados. 
Disponível no link: <http://www.tratamentodeagua.com.br/r10/Lib/
Image/art_737726757_4818-22161-2-PB.pdf>. 
Leia também: <http://estaticog1.globo.com/2014/04/16/caderno-
dos-microrganismos-eficientes.pdf>.
1.2 Biotecnologia e as aplicações biotecnológicas dos 
microrganismos
É importante ressaltar que grande parte dos avanços da biotecnologia 
moderna é resultante das descobertas recentes nas áreas de genética, fisiologia 
e metabolismo de microrganismos, por isso a história da biotecnologia mistura-se 
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
26
com a de outras ciências, inclusive com a Microbiologia.
A descoberta da célula em um pedaço de cortiça, por Robert Hooke, desencadeou 
uma séria de outras descobertas que enriqueceram o avanço de várias ciências. 
Juntamente com a descoberta do microscópio, por Anton Van Leeuwenhoek, que 
também trouxe grandes avanços nas áreas biológicas desde então. 
Com a descoberta da estrutura do DNA, em 1953, houve uma revolução 
na genética e em 1973 nasce a era da engenharia genética, com a primeira 
transformação gênica, quando cientistas construíram em gene com parte do DNA 
bacteriano e parte do DNA de um sapo. Com a engenharia genética, é possível 
transferir genes específicos de uma espécie doadora para uma espécie receptora 
de forma controlada, permitindo selecionar tipos mais desejáveis de plantas, por 
exemplo, na agricultura, considerando os programas de melhoramento como 
aumento de produtividade, resistência a pragas e doenças, qualidade nutricional 
dos alimentos entre outros. Atualmente, com o avanço nos conhecimentos de 
genética, fisiologia, estatística, botânica e agronomia o melhoramento genéticose 
tornou realmente uma ciência. 
O homem já lidava com a biotecnologia muito antes de entender a própria 
Biologia. Exemplo disso são os processos fermentativos, ou seja, a fermentação 
de grãos de cereais para produção de bebidas alcoólicas. Não restam dúvidas de 
que a Biotecnologia do século XXI é muito diferente da usada no século passado, 
quando o termo foi usado para descrever os processos de produção de vinhos, 
pães e derivados lácteos. 
No contexto atual, estas técnicas mais antigas não se enquadrariam no conceito 
de biotecnologia. O que distingue a biotecnologia moderna da antiga não são os 
princípios envolvidos, mas as técnicas utilizadas. 
Com a evolução do conhecimento cientifico, a genética clássica passou a contar 
com recursos ainda mais modernos e surge a genética molecular, nova ciência 
dentro da biotecnologia. O melhoramento molecular difere do melhoramento 
genético convencional ao tornar a previsão de uma nova variedade como, por 
exemplo, de plantas num procedimento com resultados previsíveis. As técnicas 
moleculares possibilitaram, portanto, a evolução da biotecnologia principalmente 
as que utilizam sondas genéticas (PCR) para identificação e modificação de material 
genético de uma célula. 
A biotecnologia é reconhecida como uma das tecnologias para o século XXI e 
prevê o desenvolvimento industrial sustentável, a utilização de recursos renováveis, 
‘tecnologia limpa’ e redução do aquecimento global (BULL; MARRS; KURANE, 
1998), devido às suas características de inovação radical, impacto atual e potencial 
frente a problemas globais (doenças, nutrição e poluição ambiental) (KATE, 1999). 
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
27
Fonte: Adaptado de: Canhos e Manfio (2001). 
Quadro 1.1 | Alguns exemplos de utilização direta de microrganismos em processos 
biotecnológicos em diferentes segmentos da indústria
Indústria de alimentos Indústria farmacêutica Agroindústria
produção e preservação de 
alimentos;
produção de bebidas, aromas e 
essências aditivos para alimentos 
(emulsificantes e espessantes);
alimentos funcionais 
(nutracêuticos).
compostos farmacologicamente 
ativos;
antibióticos;
antimicrobianos e antivirais;
vitaminas e hormônios; vacinas e 
probióticos;
biopolímeros de aplicação médica (e.g., 
pele artificial); biotransformações em 
química fina.
aumento de fertilidade do solo;
fixação biológica de nitrogênio;
controle biológico de insetos e 
patógenos;
promotores de crescimento de 
plantas;
promotores de crescimento 
animal;
antiparasiticidas;
antibióticos, antimicrobianos, 
antivirais;
vitaminas e hormônios;
vacinas e probióticos;
compostagem e tratamento 
biológico de resíduos.
Indústria Química
biotransformações em química fina 
e produção de matérias-primas;
assimilação de metano e enxofre em 
processos industriais;
surfactantes;
matérias-primas industriais diversas: 
polissacarídeos, polímeros, ácidos 
orgânicos, aminoácidos;
enzimas de aplicação industrial 
(detergentes, têxteis, papel e 
celulose).
Ambiental
biorremediação de vazamentos 
de petróleo e resíduos tóxicos.
monitoramento de poluentes 
(biossensores).
tratamento de resíduos industriais 
e águas residuárias.
biomineração (recuperação de 
metais pesados e radioisótopos).
recuperação de áreas degradadas 
(micorrizas e bactérias fixadoras 
de nitrogênios).
Energia
geração de combustíveis: álcool e 
bioerefino de petróleo. 
A Biotecnologia, além de substituir processos e produtos tradicionais, através da 
engenharia genética, apresenta grandes perspectivas de melhorar o bem-estar da 
população por meio de melhores soluções para problemas de saúde, alimentação, 
energia, materiais e meio ambiente.
Quadro 1.2 | Aplicação comercial da nova biotecnologia às necessidades da sociedade
ÁREA APLICAÇÃO POTENCIAL
Saúde
- remédios e vacinas mais eficazes com maior grau de pureza e a um custo menor; 
- diagnóstico, prevenção e tratamento de doenças genéticas.
Alimentos
- novos produtos processos alimentícios mais eficientes.
- melhor rendimento e qualidade na produção agropecuária.
Energia
- maior eficiência na conversão de biomassa em combustíveis.
- menor consumo energético em processos industriais;
- aumento na recuperação de petróleo.
Materiais
- menor custo na produção de produtos químicos com matérias-primas de 
biomassa;
- extração econômica de minerais de baixo teor.
Meio Ambiente
- alternativas biológicas à herbicidas e pesticidas;
- tratamento de detritos tóxicos.
Fonte: Villen (2002).
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
28
Reflita sobre a grande importância das diferentes áreas da 
microbiologia e da biotecnologia para a economia do nosso país.
1. Quais os objetivos da Microbiologia básica e da 
Microbiologia aplicada?
2. Quais as áreas aplicabilidade da Microbiologia? 
3. No que consiste a biorremediação?
4. O que significa biotecnologia nos dias atuais?
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
29
Seção 3
Introdução ao estudo da imunologia e os conceitos 
básicos das respostas imunes
Nesta seção, estudaremos os tipos de resposta imunológicas responsáveis pelos 
mecanismos de defesa do nosso organismo contra os patógenos, a resposta inata ou 
inespecífica e a resposta adaptativa ou específica, porém antes disso, iniciaremos o 
estudo com uma breve história da Imunologia.
A doença era vista por nossos antepassados como castigo das divindades, prevalecendo 
assim, culturalmente, durante séculos na crença das populações. A ira dos Deuses às 
afrontas provocadas pelo homem originavam as epidemias responsáveis por eliminar 
populações, no passado. Acampamentos gregos foram exterminados pela peste. 
O termo imunidade é derivado da palavra em latim immunitas. Durante o quinto 
século a.C., a palavra imunidade foi mencionada pela primeira vez por Tucídides, em 
uma infecção que ele chamou "peste".
No século XII, o surgimento da imunologia começa quando os chineses observaram 
que os indivíduos que se recuperavam da varíola eram resistentes a ataques posteriores 
desta doença. Diante disto, inalavam o pó das crostas secas das pústulas de varíola de 
humanos ou as inseriam em pequenos cortes na pele, em busca de proteção. 
Porém, só em 1976, Edward Jenner verificou a proteção induzida pelo vírus da 
varíola bovina contra a varíola humana, iniciando o conceito de vacinação e com 
este evento nasce a recente ciência conhecida como imunologia. Como a varíola 
bovina não causava doença grave no homem, o uso desse procedimento reduziu 
os riscos decorrentes da varíola em níveis insignificantes. A eficácia dessa técnica foi 
denominada vacinação (vacca do latim quer dizer vaca) e o termo tem sido utilizado 
deste então (JAWETZ; MELNICK; ADELBERG, 1984; 2001; LEVINSON, 2010; MURRAY; 
ROSENTHAL; PFALLER, 2009).
1.1 História da imunologia
Saiba mais sobre introdução à imunologia, acessando: <https://www.
youtube.com/watch?v=sRtgB_pXAus>. Acesso em: 29 dez. 2014.
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
30
Vamos estudar agora como o nosso organismo se defende da agressão por outros 
organismos como vírus, bactérias, fungos e parasitas. 
Existem diferentes formas de associação entre os seres vivos e outras espécies que 
ocorreram durante o processo evolutivo das espécies e que resultaram em diferentes 
formas de associações. 
1 - duas espécies podem se beneficiar como ocorre com nossa flora intestinal; 
2 - uma se beneficia, enquanto não afeta a segunda;
3 - benefício de uma com consequente prejuízo da outra (COELHO-CASTELO 
et al., 2009).
O último tipo é aquele que leva ao desenvolvimento de doenças e será alvo de 
discussão dessa seção, em que serão abordados os mecanismos fisiológicos do 
sistema imune. 
As células (figura a seguir) e moléculas responsáveis pela imunidade formam o 
sistema imunológico e a resposta coletiva e coordenada a substâncias estranhas é 
chamada de resposta imunológica (ABBAS; LICHTMAN; PILLAI, 2008).
1.2 Conceitos básicos das respostas imunes
Fonte: Disponível em: <http://immudotme.files.wordpress.com/2011/10/immune_cells.jpg>.Acesso em: 24 nov. 2014.
Figura 1.6 | Células do sistema imune
Saiba mais sobre as células do sistema imune, acessando: 
<http://www.youtube.com/watch?v=iSLFmacuGS4>. 
Também aprofunde seu conhecimento conhecendo os órgãos do 
sistema imune: <https://www.youtube.com/watch?v=YwZ0Yk7ef2I>.
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
31
1.2.1 Imunidade inata e adquirida
Fonte: Disponível em: <http://2.bp.blogspot.com/-HchwN6kqSVM/ThMZQ4J3NLI/AAAAAAAAALU/KR2XycRGzUk/
s1600/045+-+Fagocitose.jpg>. Acesso em: 24 nov. 2014.
Figura 1.7 | Fagositose
Nesta unidade, serão abordados conceitos básicos dos principais componentes 
do sistema imune, os mecanismos de resposta específica contra os diversos agentes 
causadores de infecção.
“O estabelecimento de uma infecção, em um hospedeiro susceptível, envolve vários 
mecanismos, sendo um dos mais relevantes o modo de interação do microrganismo 
com o sistema imune e a resposta desse contra o agente invasor” (COELHO-CASTELO 
et al., 2009, p. 127).
Existem dois tipos de respostas imunológicas responsáveis pelos mecanismos de 
defesa do nosso organismo contra os patógenos: a resposta inata ou inespecífica e a 
resposta adaptativa ou específica. A resposta inata ou inespecífica serve como um alerta 
para o sistema imune e é mediada pelas reações iniciais contra os microrganismos, 
até que ocorra a ativação da resposta imune adaptativa ou específica. A resposta inata 
consiste de mecanismos de defesa celulares e bioquímicos que já existiam antes 
do estabelecimento de uma infecção e que estão programados para responder 
rapidamente a infecções (COELHO-CASTELO et al., 2009).
Os principais componentes do sistema imunológico inato são: 
1 - Barreiras físicas e químicas, tais como o epitélio e as substâncias 
antimicrobianas produzidas nas superfícies epiteliais. 
2 - Células fagocitárias: neutrófilos, macrófagos e células NK (Natural Killer) 
(figuras a seguir).
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
32
Fonte: Disponível em: <http://www.microbiologybook.org/Portuguese/chap1fig14_small.jpg>. Acesso em: 24 nov. 
2014.
Figura 1.8 | Célula NK
3 - Proteínas do sangue, incluindo frações do sistema complemento e outros 
mediadores da inflamação. 
4 - Proteínas denominadas citocinas, regulam e coordenam a imunidade inata.
Saiba mais sobre o sistema complemento, acessando: <https://www.
youtube.com/watch?v=VUjhLPY6khY>. Acesso em: 29 dez. 2014.
O sistema Imune natural bloqueia a entrada de micróbios e elimina ou limita 
o crescimento de muitos micróbios que são capazes de colonizar os tecidos. Os 
principais locais de entrada para os microrganismos, mas que também servem 
de barreira contra eles, devido ao seu epitélio de revestimento (queratina), são a 
pele e o trato gastrointestinal e respiratório. Caso os microrganismos ultrapassem 
estas barreiras no tecido encontrarão os macrófagos e outras células fagocíticas 
que expressam receptores na sua superfície que se ligam e ingerem micróbios 
e outros receptores que reconhecem diferentes moléculas e ativam as células. 
(PROPRIEDADES, 2014).
Estes receptores são conhecidos como receptores de reconhecimento padrão 
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
33
Fonte: Disponível em: <http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2010/06/macrofagos.jpg>. Acesso em: 24 
nov. 2014.
Figura 1.9 | Macrófago
(receptores Toll) que reconhecem um padrão molecular de proteínas ou antígenos 
presentes na superfície de diversos micróbios. 
Os macrófagos (figura a seguir) efetuam diversas funções que servem 
coletivamente para eliminar os micróbios ingeridos. Os macrófagos secretam 
citocinas que promovem o recrutamento de outras células como os neutrófilos 
que são atraídos por estas citocinas e saem dos vasos sanguíneos chegando 
ao local da infecção. As citocinas são as proteínas responsáveis por muitas das 
respostas inatas e adquiridas e assim funcionam como moléculas mensageiras do 
sistema imunológico (PROPRIEDADES, 2014).
Os neutrófilos e macrófagos exercem sua ação microbicida contra vários 
tipos de agentes e são células importantíssimas para a defesa do hospedeiro. 
Estas conhecidas como fagócitos, eliminam os micróbios ingeridos, através da 
produção de espécies reativas do oxigênio e liberação de enzimas lisossômicas 
num processo denominadas fagocitose. 
O acúmulo de leucócitos e sua ativação para destruir os micróbios são uma 
parte da resposta do hospedeiro chamada inflamação.
A resposta imune inata contra os vírus consiste na produção de citocinas 
antivirais chamadas interferons que ativam as células natural killer (NK), as quais 
destroem as células infectadas por vírus. Os micróbios que resistem a essas 
reações de defesa iniciais entram na corrente sanguínea onde são reconhecidas 
por proteínas circulantes da imunidade natural, principalmente as que fazem parte 
do sistema complemento. As superfícies microbianas podem ativar diretamente 
as proteínas do sistema complemento (via alternativa de ativação do sistema 
complemento), cujos produtos de clivagem estimulam a inflamação, revestem 
os microrganismos, facilitando seu reconhecimento pelas células fagocíticas, 
portanto, auxiliam a fagocitose e criam furos ou poros nas membranas celulares 
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
34
dos microrganismos levando à sua lise. O sistema complemento também pode ser 
ativado por anticorpos (via clássica de ativação do sistema complemento). (ABBAS; 
LICHTMAN; PILLAI, 2008; LEVINSON, 2010).
Quadro 1.3 | Importantes componentes da resposta inata
Fatores que limitam a entrada de 
microrganismos no corpo
Camada de queratina da pele intacta. Barreira mecânica que impede a entrada dos micróbios.
Lisozima das lágrimas e outras 
secreções.
Degrada o peptideoglicano da parede celular bacteriana.
Cílios respiratórios. Elevam o muco contendo organismos capturados.
Baixo pH do estômago e da vagina. Retarda o crescimento de micróbios.
Fagócitos de superfície (ex.: 
macrófagos alveolares).
Ingerem e destroem micróbios.
Defensinas. Formam poros na membrana microbiana.
Microbiota normal da garganta, do 
cólon e da vagina.
Ocupam receptores, impedindo a colonização por bactérias. 
Fatores que limitam o crescimento 
de microrganismos no corpo
Células natural killer. Mata células infectadas por vírus.
Neutrófilos. Ingerem e destroem micróbios.
Macrófagos e células dendríticas.
Ingerem e destroem micróbios e apresentam antígenos às 
células T auxiliares. 
Interferons. Inibem a replicação viral.
Complemento.
C3b é uma opsonina; o complexo de ataque à membrana 
cria orifícios nas membranas bacterianas.
Transferrina e lactoferrina. Sequestram o ferro necessário ao crescimento bacteriano.
Febre. A temperatura elevada retarda o crescimento bacteriano.
Resposta inflamatória. Limita a disseminação de micróbios.
Fonte: Adaptado de: Levinson (2010). 
Os mecanismos da resposta inata proporcionam uma defesa eficaz, entretanto, 
muitos microrganismos desenvolveram resistência à imunidade natural e a sua 
eliminação requer os poderosos mecanismos da resposta adquirida que, em alguns 
casos, são ineficazes também frente aos mecanismos de evasão que desenvolvem 
algum patógeno e isto explica as doenças infeciosas.
A resposta inata, portanto, desempenha duas funções principais: a morte de 
micróbios invasores e ativação de processos imunes adquiridos ou adaptativos e, 
depois de um determinado tempo, as respostas ocorrem simultaneamente durante 
o controle de uma infecção (ABBAS; LICHTMAN; PILLAI, 2008; LEVINSON, 2010).
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
35
Acesse o material que aborda os principais componentes do sistema 
imune e boa leitura! Disponível em: <http://www.epsjv.fiocruz.br/
upload/d/cap1.pdf>. Acesso em: 29 dez. 2014.
Antígenos são peptídios resultantes do processamento de proteínas e 
podem possuir na sua constituição dois ou mais aminoácidos.
1.2.2 Imunidade adquirida
A imunidade adquirida usa estratégias principais para combater a maioriados 
micróbios como, bactérias, fungos, parasitas e vírus, conforme seguem abaixo:
1- Promove a secreção de anticorpos que se ligam aos micróbios extracelulares, 
promovendo sua ingestão e subsequente destruição por fagócitos. 
2- Fagócitos (macrófagos e neutrófilos) ingerem os microrganismos e os destroem 
e as células T auxiliares aumentam a capacidade microbicida dos fagócitos. 
3- Linfócitos T citotóxicos (CTLs) destroem as células infectadas por 
microrganismos intracelulares que são inacessíveis aos anticorpos. 
Conforme a localização extracelular ou intracelular do microrganismo, a resposta 
adquirida ativará um ou mais desses mecanismos de defesa (ABBAS; LICHTMAN; 
PILLAI, 2008). 
As características que definem a imunidade adquirida incluem a especificidade 
para determinadas estruturas dos diferentes agentes invasores. Após o primeiro 
contato com o micróbio, as células da imunidade adquirida adquirem a habilidade 
para distinguir as diferentes moléculas em geral. Isto é possível através da geração de 
células de memória que possibilitam responder com maior intensidade a exposições 
secundárias por um mesmo microrganismo que propiciarão uma resposta mais eficaz. 
(COELHO-CASTELO et al., 2009).
Especificidade e diversidade – as respostas imunológicas adquiridas são específicas 
para determinada proteína para qual o linfócito T foi elaborado a reconhecer, portanto, 
reconhece apenas peptídeos específicos de determinado antígeno.
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
36
Estes peptídeos ou antígenos foram previamente processados dentro das 
células apresentadoras de antígenos conhecidas como APCs. 
Entre as APCs mais conhecidas, destacam-se as células dendríticas e os 
fagócitos mononucleares: Monócitos e Macrófagos. 
As APCs apresentam os antígenos para o linfócito T, através de um 
complexo conhecido como MHC, complexo principal de histocompatibilidade, 
consequentemente as células T reconhecem e respondem a antígenos associados 
à superfície celular, mas não a antígenos solúveis.
Os linfócitos T subdividem-se em populações distintas e são conhecidos como 
Células T auxiliares (TCD4+) e linfócitos T citotóxicos (TCD8+). 
A população de células T auxiliares conhecidas por TCD4+ (T helper) é 
heterogênea, sendo constituída de duas subpopulações: Th1 e Th2 e respondem 
pela imunidade celular e humoral respectivamente. As células T auxiliares 
secretam proteínas chamadas citocinas, cuja função é estimular a proliferação e a 
diferenciação das células T. 
A resposta TH1 (figura a seguir) é conhecida como imunidade celular. A resposta 
Th1 está relacionada com a defesa contra protozoários, bactérias intracelulares 
e vírus e, portanto, leva a ativação dos macrófagos e outros leucócitos. Os 
microrganismos intracelulares, tais como vírus e algumas bactérias, sobrevivem 
e proliferam dentro dos fagócitos e de outras células do hospedeiro, onde ficam 
inacessíveis aos anticorpos circulantes. A defesa contra essas infecções é uma 
função da imunidade celular que promove a destruição dos micróbios que residem 
nos fagócitos ou a lise das células infectadas. 
Na imunidade celular os linfócitos T ativam os macrófagos para que eliminem 
os microrganismos fagocitados ou os LT citotóxicos (CTLs) destroem diretamente 
as células infectadas.
Agora vamos conhecer um pouco mais sobre o MHC, assistindo o vídeo 
disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=QU_edDJuRPg>. 
Acesso em: 29 dez. 2014.
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
37
A resposta Th2 (figura anterior) é mais efetiva contra os helmintos e bactérias 
extracelulares através da ativação das células B para produção de anticorpos 
conhecida também por imunidade humoral, portanto, os linfócitos T auxiliares 
CD4+ também estimulam respostas das células B. 
Imunidade humoral é mediada, portanto, pelos anticorpos que são produzidos 
pelos linfócitos B. Os anticorpos reconhecem especificamente os antígenos 
microbianos, neutralizam e marcam os micróbios para a eliminação pelos vários 
mecanismos efetores. 
A imunidade humoral é o principal mecanismo de defesa contra os micróbios 
extracelulares e suas toxinas, pois os anticorpos circulantes no sangue podem se 
ligar a eles e ajudar na sua eliminação.
Fonte: Adaptado de: Abbas, Lichtman e Pillai (2008).
Figura 1.10 | Resposta imune humoral e celular
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
38
Embora isoladamente os anticorpos por si só não tenham 
a capacidade de destruir bactérias, anticorpos podem 
neutralizar os microrganismos, impedindo sua ligação 
com o tecido do hospedeiro. Adicionalmente, em 
associação com o complemento, os anticorpos podem 
lisar bactérias e funcionar como opsoninas, facilitando a 
fagocitose (MACHADO et al., 2004, p. 648). 
Seguem algumas características de imunoglobulinas que são glicoproteínas 
com função de anticorpo produzidas pelos linfócitos B:
IgG - Possui função de aglutinação de antígenos e ativação do sistema 
complemento. É capaz de neutralizar toxinas e vírus, garantido a imunidade do bebê. 
IgM - É uma estrutura pentamírica presente como receptores de membrana, 
sendo a 1ª produzida após contato com o antígeno. 
IgA - É encontrado em mucosas, atuando contra infecções locais. 
IgE - Se liga a alérgenos e desencadeia a liberação de histaminas dos mastócitos. 
Atua na defesa de parasitas. 
IgD - Atua como receptor dos linfócitos B e sua função é indefinida.
Sobre a estrutura dos anticorpos e as características das imunoglobulinas, 
acesse: <https://www.youtube.com/watch?v=pTLPa0jhVJQ>. 
Agora aprofunde seu conhecimento sobre o reconhecimento de 
antígeno pelo anticorpo, acessando o link: <https://www.youtube.com/
watch?v=UneS4xS35kA>. Acesso em: 29 dez. 2014.
Os linfócitos T citotóxicos (CTLs, CD8+) ativados se proliferam e se diferenciam 
em CTLs que destroem células que produzem antígenos estranhos, como as 
células infectadas por vírus e outros microrganismos intracelulares (MACHADO et 
al., 2004; ABBAS; LICHTMAN; PILLAI, 2008).
A seguir há um pequeno resumo, em que os LT auxiliares reconhecem 
antígenos presentes na superfície das APCs (células apresentadores de antígenos) 
e secretam citocinas que estimulam vários mecanismos da imunidade adquirida e 
da inflamação. Os CLTs reconhecem os antígenos presentes nas células infectadas 
destruindo-as. 
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
39
Veja, a seguir, alguns conceitos e um resumo das respostas inflamatórias tão 
importantes durante a resposta inata e adquirida. 
Os processos inflamatórios caracterizam e explicam os sinais clínicos observados 
nas diferentes doenças infeciosas. 
Definições – Inflamação: é a resposta protetora dos tecidos vascularizados 
contra um agente agressor, com o objetivo de destruir, diluir ou bloquear o agente 
agressor.
Fonte: Adaptado de: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Usu%C3%A1rio:Antero_de_Quintal/Notepad3#mediaviewer/
File:Lymphocyte_activation_simple.png>. Acesso em: 24 nov. 2014.
Figura 1.11 | Função dos linfócitos T auxiliares: as células apresentadoras de antígeno 
apresentam antígenos via mhc
Assista a um resumo que trata desta introdução sobre as respostas 
imunológicas aos organismos estranhos ao nosso organismo, 
acessando: <https://www.youtube.com/watch?v=99ahXeGyuUY>. 
Acesso em: 29 dez. 2014.
Aprofunde seu conhecimento, acessando: <https://www.youtube.
com/watch?v=_p9wLEj5QZc>. Acesso em: 29 dez. 2014.
1.2.3 Processos ou reações inflamatórias
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
40
A inflamação é considerada uma reação complexa a vários agentes nocivos, 
como os microrganismos e células danificadas geralmente necróticas que 
consistem de respostas vasculares, respostas celulares e reações sistêmicas.
Causas – Inflamação: o processo inflamatório tem várias causas e estão 
relacionadas com muitas doenças. Conheça as principais causas que levam à 
inflamação:
Agentes Biológicos - bactérias, fungos, protozoários, vírus.
Agentes Químicos - ácidos e álcalis fortes,cáusticos.
Corpos Estranhos - farpas, terras, sutura.
Reações Imunológicas - reações de hipersensibilidade, artrite reumatoide, 
lupus eritematoso.
Agentes Físicos - queimadura solar, traumatismos/ fraturas.
Necroses - infarto do miocárdio, necroses em geral de etiologias variadas: 
hepatites virais, queimaduras. 
Sinais cardinais ou manisfestações vlínicas: os sinais que acompanham os 
processos inflamatórios são: tumor, rubor, calor, dor, perda de função.
Alterações vasculares resultantes dos processos inflamatórios: através 
das alterações vasculares poderemos compreender alguns sinais clínicos da 
inflamação. As alterações do calibre vascular durante a inflamação ocorrem 
devido à vasodilatação que acarreta um aumento do fluxo sanguíneo no local da 
inflamação, levando ao aparecimento dos sinais clínicos: calor e rubor (eritema). 
A vasodilatação durante a inflamação ocorre devido à liberação de substâncias 
químicas, como a histamina e óxido nítrico, pelas células envolvidas no processo. 
Além disso, ocorrem alterações estruturais na parede dos vasos que permitem que 
as proteínas e fluídos plasmáticos deixem a circulação sanguínea, ou seja, saem de 
dentro dos vasos e se acumulem no tecido ocasionando o edema.
Eventos celulares resultantes dos processos inflamatórios: além das proteínas 
e fluídos ocorre também emigração dos leucócitos, ou seja, saídas dos glóbulos 
brancos da circulação e seu acúmulo no foco da lesão. Os principais leucócitos 
na inflamação aguda são os neutrófilos e na inflamação crônica os macrófagos.
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
41
Fonte: Adaptado de: Kumar, Abbas e Fausto (2005).
Figura 1.12 | Alterações vasculares e celulares na inflamação 
Edema – ocorre devido 
ao extravasamento e 
deposição de plasma, 
proteínas e células no 
tecido, ou seja, fora do 
vaso sanguíneo.
1. Quais os tipos de resposta imunológicas responsáveis pelos 
mecanismos de defesa do nosso organismo contra os patógenos?
2. Quais os principais componentes do sistema imunológico inato?
Caro aluno reflita sobre quais são os aspectos básicos dos 
mecanismos de defesa do nosso organismo contra os 
patógenos de uma forma geral. Este conhecimento é de 
extrema importância para a compreensão dos aspectos da 
defesa imunológica contra bactérias, vírus e fungos que serão 
vistos isoladamente nas outras unidades deste livro. 
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
42
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
43
Seção 4
Técnicas de amostragem, coleta, preservação e 
métodos de análise dos microrganismos
O estudo desta seção será direcionado para as técnicas de amostragem, 
coleta, armazenamento e análise dos microrganismos patogênicos causadores 
de doenças nos seres vivos. É importante saber que outras metodologias podem 
ser utilizadas, de acordo com as diferentes amostras obtidas de outros materiais 
retirados do ambiente, como: alimentos, água etc., de acordo com a finalidade do 
diagnóstico que se propõe realizar.
O isolamento do microrganismo de amostras de material infeccioso prevê uma 
coleta. A coleta é a parte fundamental do processo e deve ser realizada seguindo 
critérios que garantam o procedimento. Um procedimento mal realizado durante 
a coleta do material pesquisado pode levar à contaminação do mesmo por outras 
bactérias, resultando no insucesso da pesquisa do real agente etiológico da 
doença, podendo resultar numa terapia antibiótica inadequada.
A amostra clínica deve ser colhida com o mínimo de contaminação e do 
verdadeiro local da infecção. Por exemplo, evitar a contaminação durante a coleta 
de exsudatos de feridas para não tocar na pele adjacente, com a contaminação 
da amostra de endométrio com secreção vaginal e um cuidado especial com a 
limpeza do tecido uretral e períneo antes da coleta de urina. Durante a coleta 
de material de abscessos profundos, em que se utiliza agulhas ou cânulas, deve-
se conhecer a fisiopatologia dos processos infecciosos para se estabelecer o 
melhor período de coleta durante a infecção, proporcionando um maior acerto 
no isolamento do agente causador da doença (SOUZA; MONTALVÃO, 2014).
Para uma boa execução da técnica escolhida para isolar o agente causador da 
doença a quantidade de material colhida deve ser suficiente o que nem sempre 
é tarefa fácil, lembrando, por exemplo, que durante os processos infeciosos 
agudos há abundância de exsudatos, porém, nas crônicas, há escassez. (SOUZA; 
MONTALVÃO, 2014).
1.1 Coleta, transporte e armazenamento de amostras
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
44
Recipientes, dispositivos de coleta e meios de cultura devem ser rigorosamente 
esterilizados para evitar contaminação da amostra. Utilizar frascos com boca larga 
para coleta de urina e escarro evita a contaminação do frasco e a tampa firme que 
evite o vazamento do material no transporte (SOUZA; MONTALVÃO, 2014).
Para as amostras colhidas com swabs, recomenda-se swabs com pontas de 
alginato de cálcio, dracon ou poliéster, porque o algodão pode ter ácidos graxos 
que impedem certas bactérias sensíveis. Os swabs de orofaringe devem ser 
colocados em meios de transporte, evitando o ressecamento e a morte bacteriana 
(SOUZA; MONTALVÃO, 2014).
As amostras devem ser coletadas, sempre que possível, antes do uso de 
antibióticos que reduzam o resultado da cultura, possibilitando um falso negativo 
(SOUZA; MONTALVÃO, 2014).
Observar sempre as regras de cadastro do paciente, evita trocas e informações 
erradas. Para tanto, o recipiente deve ser rotulado de maneira legível e contendo 
todas as informações completas sobre o paciente, tais como, numeração do 
exame, data hora e local da coleta do material, nome do médico responsável pelo 
pedido do exame (SOUZA; MONTALVÃO, 2014).
Embora os testes que detectam rapidamente a presença de antígenos 
microbianos e testes moleculares que detectam a presença de ácidos nucleicos 
bacterianos tenham substituído os métodos de cultivo para a detecção de muitos 
microrganismos, as culturas in vitro continuam sendo um importante procedimento 
em todos os laboratórios clínicos. Para muitas doenças, o crescimento in vitro 
de um microrganismo específico do sítio de infecção é o método definitivo para 
identificação da causa da doença. O sucesso dos métodos de cultura depende 
da biologia do organismo, do sítio de infecção, da resposta imune do paciente à 
infecção e da qualidade dos meios de cultura. 
A maior parte dos meios de cultura é preparada por grandes companhias 
comerciais com competência nessa produção. Os laboratórios adquirem estes 
meios destas empresas e poucos laboratórios preparam seus próprios meios de 
cultura (JAWETZ; MELNICK; ADELBERG, 1984; 2001; LEVINSON, 2010; MURRAY; 
ROSENTHAL; PFALLER, 2009).
1.2 Métodos de análise dos microrganismos
1.2.1 Tipos de meio de cultura
Os meios de cultura podem ser enquadrados em quatro categorias gerais:
1 – Meios não seletivos de enriquecimento – permitem o crescimento da 
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
45
maioria dos organismos sem exigências nutricionais complexas. 
2 e 3 – Meios seletivos e diferenciais – com objetivo de isolar um microrganismo 
presente numa mistura de organismos (ex.: patógenos entéricos nas fezes). Podem 
conter inibidor para o crescimento de organismos não desejados ou conter 
ingredientes específicos que permitam a identificação de determinado agente 
infecioso (ex.: adição de lactose e indicador de pH para identificar organismos 
fermentadores de lactose). 
4 – Meios especializados – permite a detecção e organismos específicos 
(JAWETZ; MELNICK; ADELBERG, 1984, 2001; LEVINSON, 2010; MURRAY; 
ROSENTHAL; PFALLER, 2009).
Tipo Exemplo de Meios Finalidade
Meio não seletivo Agar sangue. Isolamento de bactérias e fungos.
Meio não seletivo Agar chocolate.
Isolamento de bactérias, incluindo 
Haaemophilus e Neisseria 
gonorrhoeae.
Meio não seletivo Agar Muellen-Hinton.
Meio para teste de sensibilidade 
bacteriana.
Meio não seletivo Caldotioglicolato.
Meio de enriquecimentos para bactérias 
anaeróbicas.
Meio não seletivo Agar Sabourand dextrose. Isolamento de fungos.
Meio Seletivo ou Diferencial Agar MacConkey.
Meio seletivo para bactérias gram-
negativas; diferencial para bactérias 
fermentadoras de lactose.
Meio Seletivo ou Diferencial Agar manitol hipertônico.
Meio seletivo para estafilococos; difer-
encial para S.aureus.
Meio Seletivo ou Diferencial Agar xilose-lisina deoxilato.
Meio seletivo; diferencial para 
Salmonella e Shigella em culturas 
entéricas.
Meio Seletivo ou Diferencial Meio Lowentein-Jensen . Meio seletivo para micobactérias. 
Meio Seletivo ou Diferencial Agar Middlebrook. Meio seletivo para micobactérias. 
Meio Seletivo ou Diferencial Candida CHROMagar.
Meio seletivo e diferencial para 
leveduras.
Meio Seletivo ou Diferencial
Agar inibidor de fungos 
filamentosos.
Meio seletivo para fungos filamentosos.
Meio especializado 
Agar carvão extrato de levedura 
tamponado.
Isolamento de Legionella e Nocardia
Meio especializado Agar cistina telurito .
Isolamento de Corynebacterium 
diphtheriae.
Meio especializado Caldo Lim.
Isolamento de Streptococcus 
agalactiae.
Meio especializado Agar MacConkey sorbitol. Isolamento de Escherichia coli O157.
Meio especializado Agar Regan Lowe. Isolamento de Bordetella pertussis.
Meio especializado
Agar tiossulfato-citrato-sais biliares-
sucrose (TSBS).
Isolamento de espécies de Vibrio.
Quadro 1.4 | Tipos de meio de cultura
Fonte: Adaptado de: Murray, Rosenthal e Pfaller (2009) 
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
46
O DNA e o RNA ou proteínas de um agente infeccioso em uma mostra 
clínica podem ser utilizados para ajudar a identificação do agente. As vantagens 
das técnicas moleculares são a sensibilidade, a especificidade e a segurança. A 
detecção de material genético microbiano pode ser realizada por eletroforese ou 
por sondas genéticas (PCR). Para as técnicas de identificação de material genético, 
é preciso a extração e purificação do DNA. Lembrando que estas técnicas são 
muito utilizadas para os ensaios em Biotecnologia.
Os antígenos de microrganismos presentes nas amostras clínicas podem ser 
detectados, identificados e quantificados por técnicas imunológicas. Estas técnicas 
avaliam a respostas de anticorpos a estes antígenos específicos da estrutura 
dos microrganismos, bem como a história pessoal de exposição aos agentes 
infecciosos. Na maioria dos casos a mesma técnica avalia antígenos e anticorpos. 
Os complexos antígenos-anticorpo podem ser detectados, diretamente, por 
técnicas de precipitação ou por marcação de anticorpos com sonda radioativa, 
fluorescente ou enzimática ou podem ser identificados indiretamente, através 
da quantificação de uma reação provocada pelo anticorpo, como fixação de 
complemento. Várias doenças infecciosas e parasitárias são pesquisadas pelos 
métodos imunológicos, sobretudo o ELISA.
1.2.2 Diagnóstico molecular 
Diagnóstico sorológico:
1 - Para a extração e purificação do DNA, acesse o link: <https://www.
youtube.com/watch?v=oXbKcuv_WQQ>. Acesso em: 29 dez. 2014.
2 – Agora, assista um vídeo sobre a técnica de eletroforese: <https://
www.youtube.com/watch?v=hsJogSdzs40>. Acesso em: 29 dez. 2014
3 - Sobre as técnicas moleculares que utilizam sondas genéticas, acesse: 
<https://www.youtube.com/watch?v=rn40R5w5Fkw>. Acesso em: 29 
dez. 2014
Sobre o princípio das técnicas sorológicas, acesse o capítulo do livro 
pelo link: <http://www.epsjv.fiocruz.br/upload/d/cap1.pdf>. Acesso em: 
29 dez. 2014.
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
47
1. Descreva brevemente quais são os principais métodos de 
análise de Microrganismos.
2. Quais são as categorias de meios de cultura e qual o objetivo 
de utilização destes meios?
Reflita sobre as técnicas de análises de microrganismos, suas 
vantagens e limitações.
Experimentos elegantes e clássicos confirmaram que os 
microrganismos eram responsáveis por muitas doenças. Vírus, 
fungos, protozoários, cianobactérias e bactérias são exemplos 
de grupos de microrganismos. Com base em sua estrutura e 
na complexidade de sua organização foram classificados em 
eucarióticos ou procarióticos. A Microbiologia atualmente se 
encontra ligada à indústria e com a própria biotecnologia. Com 
a evolução do conhecimento cientifico, a genética clássica 
passou a contar com recursos ainda mais modernos e surge 
a genética molecular, nova ciência dentro da biotecnologia. 
Existem dois tipos de resposta imunológicas responsáveis 
pelos mecanismos de defesa do nosso organismo contra 
os patógenos, a resposta inata ou inespecífica e a resposta 
adaptativa ou específica. A resposta inata ou inespecífica 
serve como um alerta para o sistema imune e é mediada 
pelas reações iniciais contra os microrganismos, até que 
ocorra a ativação da resposta imune adaptativa ou específica. 
A imunidade adquirida usa e estratégias específicas para 
combater a maioria dos micróbios, como as bactérias, os 
fungos, os parasitas e os vírus. As culturas in vitro continuam 
sendo um importante procedimento em todos os laboratórios 
clínicos para a detecção de muitos microrganismos, embora o 
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
48
Caro aluno, esta unidade tratou de diversos assuntos que 
são introdutórios ao estudo da Microbiologia e Imunologia 
e, portanto, são de imprescindível importância para a 
compreensão das demais unidades, por isso acessem os links 
recomendados e bom estudo!
1. No que consiste a resposta inata ou inespecífica do nosso 
organismo contra os microrganismos?
2. Quais são as estratégias ou mecanismos efetores de defesa 
principais da imunidade adquirida para combater a maioria 
dos microrganismos? 
3. Como será definido a mecanismo de defesa utilizada pela 
imunidade adquirida para combater os microrganismos?
4. Por que a imunidade humoral é o principal mecanismo de 
defesa contra os micróbios extracelulares e suas toxinas?
6. Por que a coleta de material infeccioso é parte fundamental 
do processo de análise de microrganismos?
5. Defina inflamação. 
uso de testes que detectam rapidamente a presença de antígenos 
microbianos e testes moleculares venham substituindo os métodos 
de cultivo.
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
U1
49
Referências
ABBAS, Abul K.; LICHTMAN, Andrew H.; PILLAI, Shiv. Imunologia celular e molecular. 6. 
ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2008.
BAGLIANO, Roger Vinicius. O que é microbiologia? Portal Educação. 8 nov. 2012. 
Disponível em: <http://www.portaleducacao.com.br/Artigo/Imprimir/21224>. Acesso em: 5 
dez. 2014.
BOSSOLAN, Nelma R. Segnini. Introdução à microbiologia. São Paulo: IFSC – USP, 
2002. Disciplina Biologia 3. Disponível em: <http://iseib.edu.br/biblioteca/wp-content/
uploads/2013/05/INTRODU%C3%87%C3%83O-%C3%80-MICROBIOLOGIA.pdf>. Acesso em: 
5 dez. 2014.
BULL, Alan. T.; MARRS, Barry L.; KURANE, Ryuichiro. Biotechnology for clean industrial 
products and processes: towards industrial sustainability. Paris: Organisation for 
Economic Co-operation and Development, 1998.
CANHOS, Vanderlei Perez; MANFIO, Gilson Paulo. Recursos microbiológicos para 
biotecnologia. 2001. Disponível em: <http://www.mct.gov.br/upd_blob/0000/439.pdf>. 
Acesso em: 24 nov. 2014.
CARVALHO, Irineide Teixeira de. Microbiologia básica. Recife: EDUFRPE, 2010.
COELHO-CASTELO, Arlete A. M. et al. Resposta imune a doenças infecciosas. Medicina, 
Ribeirão Preto, v. 42, n. 2, p. 127-142, abr./jun. 2009. Disponível em: <http://revista.fmrp.usp.
br/2009/vol42n2/REV_resposta_imune_doencas.pdf>. Acesso em: 2 dez. 2014.
INDRIUNAS, Alexandre. Os microrganismos e o meio ambiente. Como tudo funciona. 
Disponível em: <http://ciencia.hsw.uol.com.br/microorganismo9.htm>. Acesso em: 5 dez. 
2014.
INTRODUÇÃO à microbiologia. Disponível em: <http://www.microbiologia.ufba.br/aulas/
INTRODU%C7%C3O%20%C0%20MICROBIOLOGIA.doc>. Acesso em: 5 dez. 2014.
JAWETZ, Ernest; MELNICK, Joseph L.; ADELBERG, Edward A. Estrutura da célula. In: 
______. Microbiologiamédica. 15. ed. São Paulo: Guanabara Koogan, 1984.
______. Microbiologia médica. 22. ed. São Paulo: McGraw-Hill Interamericana do Brasil, 
2001.
KATE, Kerry ten. Biotechnology in fields other than healthcare and agriculture. In: ______. 
50
U1
Tópicos gerais em microbiologia e imunologia
The commercial use of biodiversity: access to genetic resources and benefit-sharing. 
London, U.K.: Earthscan Publications, 1999. p. 228-261.
KUMAR, Vinay; ABBAS, Abul K.; FAUSTO, Nelson. Robbins e Cotran patologia: bases 
patológicas das doenças. 7. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2005.
LEVINSON, Warren. Microbiologia média e imunologia. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 
2010. 
MACHADO, Paulo R. L. et al. Mecanismos de resposta imune às infecções. Anais Brasileiros 
de Dermatologia, Rio de Janeiro, v. 79, n. 6, p. 647-664, nov./dez. 2004. Disponível em: 
<http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0365-05962004000600002>. 
Acesso em: 2 dez. 2014.
MURRAY, Patrick R.; ROSENTHAL, Ken S.; PFALLER, Michael A. Microbiologia médica. 6. ed. 
Rio de Janeiro: Elsevier; 2009.
PELCZAR, Michael Joseph et al. Microbiologia: conceitos e aplicações. São Paulo, Makron 
Books, 1996.
PROPRIEDADES gerais das respostas imunológicas. Disponível em: <http://d3m21rn3ib0riu.
cloudfront.net/PAT/Upload/430149/Texto%20Resposta%20Imune_20130325000556.PDF>. 
Acesso em: 5 dez. 2014.
SOUZA, Cláudia Maria Duque; MONTALVÃO, Edlaine Rodrigues. Curso de biomedicina: 
microbiologia I. Disponível em: <http://www2.ucg.br/cbb/professores/6/Biomedicina/6_
periodo/Microbiologia_I/Apostila%20Microbiologia%20I.pdf>. Acesso em: 5 dez. 2014.
VILLEN, Rafael Almudi. Biotecnologia: histórico e tendências. Revista de Graduação da 
Engenharia Química, São Paulo, v. 5, n. 10, jul./dez. 2002. Disponível em: <http://www.
hottopos.com/regeq10/rafael.htm>. Acesso em: 24 nov. 2014.
Unidade 2
MICROBIOLOGIA E 
IMUNOLOGIA DAS BACTÉRIAS
Nesta seção, descreveremos as estruturas bacterianas externas e 
citoplasmáticas. Baseado na sua estrutura, conheceremos a morfologia 
bacteriana: tamanho, forma e arranjo das bactérias.
Nesta seção, veremos como acontece a reprodução bacteriana, 
bem como o ciclo de crescimento e as características das diferentes 
fases do crescimento bacteriano. Além disso, conheceremos a genética 
bacteriana, ou seja, a constituição de uma célula bacteriana baseada no 
seu material genético e os processos que garantem variabilidade genética, 
ou seja, as características importantes às bactérias para sobrevivência, de 
acordo com a evolução.
Seção 1 | Classificação e estrutura bacteriana
Seção 2 | Crescimento, metabolismo e genética bacteriana
Objetivos de aprendizagem: Os objetivos desta unidade são identificar 
as características das bactérias com relação ao tamanho, à morfologia e 
às estruturas bacterianas, assim como conhecer estruturas bacterianas, o 
crescimento e a sua genética, identificando as bactérias da flora normal 
e as bactérias causadoras de doença e os mecanismos patogênicos que 
levam à instalação da doença infecciosa. Além disso, iremos abordar os 
principais mecanismos de defesa do nosso organismo, ou seja, as respostas 
imunológicas contra as bactérias intracelulares e extracelulares.
Vânia Aparecida Terra Malachias
Microbiologia e imunologia das bactérias
U2
52
Agora, vamos conhecer as bactérias que fazem parte da nossa flora 
normal dos diferentes órgãos do nosso corpo. Estas bactérias habitam 
nosso organismo em perfeito equilíbrio e, portanto, sem causar doenças. 
Um microrganismo é considerado um patógeno quando é capaz de 
causar doença, desta forma, nesta seção conheceremos também os 
estágios da infecção bacteriana, enfatizando os fatores de virulência das 
bactérias patogênicas e as principais bactérias causadoras de doenças. 
Nesta seção, vamos entender o sistema imunológico contra as 
bactérias, a imunidade natural e adquirida de acordo com a localização 
do agente no hospedeiro (intracelular, extracelular) e os mecanismos de 
evasão das bactérias.
Seção 3 | Microbiota normal do corpo humano/
patogênese bacteriana e classificação das bactérias de 
interesse médico
Seção 4 | Respostas imunes às bactérias intracelulares e 
extracelulares
Microbiologia e imunologia das bactérias
U2
53
Introdução à unidade
As bactérias podem ser classificadas de acordo com suas características 
microscópicas e ainda outras classificações são propostas de acordo com 
as estruturas externas e internas baseadas no seu metabolismo, como 
veremos adiante. Noções do crescimento e a genética bacteriana garantem 
a compreensão da variabilidade genética, facilitando a compreensão da 
evolução das bactérias. O conhecimento das bactérias que fazem parte da 
microbiota normal, bem como das bactérias patogênicas e os mecanismos de 
patogenicidade ligados à promoção da doença serão abordados nesta unidade. 
Finalmente, o entendimento do conhecimento sobre a morfologia e estrutura 
bacteriana nos possibilitará o entendimento das respostas de defesa do nosso 
organismo contra as agressões sofridas pelas bactérias patogênicas. 
Microbiologia e imunologia das bactérias
U2
54
Microbiologia e imunologia das bactérias
U2
55
Seção 1
Classificação e estrutura bacteriana
Descreveremos a abaixo a classificação bacteriana de acordo com seu tamanho, 
forma e arranjo, observados microscopicamente. 
A seguir, estudaremos as estruturas bacterianas externas e citoplasmáticas 
que são de extrema importância para compreendermos seu importante papel 
no ambiente ou como as responsáveis por grande parte da doenças infecciosas, 
como veremos na seção 3.
As células bacterianas são conhecidas como procariontes (do grego: núcleo 
primitivo), enquanto que as células animais, plantas e fungos são eucariontes (do 
grego: núcleo verdadeiro). Os procariontes não possuem núcleo típico nem outras 
organelas. (MURRAY; ROSENTHAL; PFALLER, 2009; TRABULSI et al., 2008).
Classificamos as bactérias de acordo com suas características macroscópicas 
e microscópicas, pelas propriedades metabólicas e de crescimento, pela 
1.1 Classificação das bactérias
1.1.1 Morfologia bacteriana
Fonte: Disponível em: <http://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/images/5/52/Tiposcelula.jpg>. Acesso em: 26 
nov. 2014.
Figura 2.1 | Célula eucariota e procariota
Microbiologia e imunologia das bactérias
U2
56
antigenicidade e pelos genótipos. 
Ao nível microscópico, analisando a morfologia bacteriana classificam-se as 
bactérias de acordo com o tamanho, forma e arranjo (figura a seguir).
Fonte: Disponível em: <http://www.grupoescolar.com/a/b/DFE55.gif>. Acesso em: 26 nov. 2014.
Fonte: Disponível em: <http://www.sciencephoto.com/image/601652/530wm/C0214478-Mycobacterium_
tuberculosis-SPL.jpg >. Acesso em: 26 nov. 2014.
Figura 2.2 | Forma e arranjo das bactérias
Figura 2.3 | Bacilo: mycobacterium tuberculosis
De acordo com a forma, as bactérias podem ser classificadas em 3 grupos: 
cocos, bacilos e espiroquetas.
1.2 Forma e arranjo das bactérias:
Microbiologia e imunologia das bactérias
U2
57
As bactérias em forma de cocos (esféricas) recebem ainda denominações 
diferentes de acordo com o seu arranjo:
Agrupados aos pares: Diplococos
 Ex.: Neisseria meningitides (meningococo).
Agrupados em quatro cocos – Tétrades
Agrupados em oito cocos em forma cúbica: 
 Ex.: espécie Sarcina.
Agrupados em cadeias 
Ex.: Streptococcus salivarius, Streptococcus pneumoniae (pneumococo).
Streptococcus mutans.
Agrupados irregularmente, lembrando cachos de uva.
Ex.: Staphylococcus aureus.
Fonte: Disponível em: <http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/29/Treponema_pallidum.jpg>. Acesso 
em: 26 nov. 2014.
Fonte: Disponível em: <http://www.leko-grbic.hr/img/photo/enterococcus_faecalis.jpg>. Acesso em: 26 nov. 2014.
Figura 2.4 | Espiroquetas: treponema pallidum
Figura 2.5 | Cocos: enterococcus faecalis
Microbiologia e imunologia das bactérias
U2
58
As bactérias variam em tamanho de 0,3 por 0,8 µm até 10 por 25 µm. As 
bactérias