Microbiologia - Bacteriologia

Prévia do material em texto

1 
 
 @focanaciencia 
 
MICROBIOLOGIA: 
2 
 
 @focanaciencia 
SUMÁRIO 
 
1. Conceito de Microbiologia .............................................................................. 3 
1.1. Breve histórico da Microbiologia......................................................................................... 5 
1.2. Grupos de microrganismos .............................................................................................. 13 
1.3. Importância da microbiologia ........................................................................................... 16 
2. Reino Monera – as bactérias ....................................................................... 18 
2.1. Estrutura das bactérias .....................................................................................................21 
2.2. Morfologia bacteriana .......................................................................................................28 
2.3. Metabolismo energético das bactérias .............................................................................35 
2.4. Reprodução das bactérias ................................................................................................48 
2.5. Importância das bactérias .................................................................................................58 
3. Referências Bibliográficas ............................................................................63 
 
3 
 
 @focanaciencia 
1. MICROBIOLOGIA 
 
Microbiologia é o ramo da ciência que estuda os microrganismos, 
ou seja, seres vivos de tamanho pequeno, cujas dimensões não 
permitem que sejam observados a olho nu pelo homem. Assim, eles só 
podem ser visualizados ao microscópio. 
O termo microbiologia vem do grego mikros, que significa “pequeno” 
e bio e logos, “estudo da vida”. Dessa forma, essa área da Biologia 
pesquisa todos os aspectos dos microrganismos e suas atividades 
biológicas, isto é, verificam as diversas formas, estruturas, reprodução, 
4 
 
 @focanaciencia 
aspectos bioquímico-fisiológicos, e seu relacionamento entre si e com o 
hospedeiro, podendo ser benéficos e prejudiciais. 
Independente da complexidade de um organismo qualquer, a célula 
é a unidade básica da vida. Todas as células vivas são constituídas, 
basicamente, por: protoplasma ou citoplasma (do grego: primeira 
substância formada), complexo orgânico coloidal constituído 
principalmente de proteínas, lipídeos e ácidos nucléicos; membranas 
celulares ou plasmáticas, podendo existir uma estrutura externa a ela 
denominada parede celular; e um núcleo ou uma região nuclear 
equivalente, onde se pode encontrar o material genético daquele 
organismo. 
5 
 
 @focanaciencia 
De forma geral, todos os sistemas biológicos possuem as seguintes 
características comuns: 1) capacidade de reprodução, visando 
perpetuar a espécie; 2) capacidade de ingestão ou assimilação de 
substâncias alimentares, visando a obtenção de energia e de 
crescimento; 3) habilidade de excreção de produtos tóxicos; 4) 
capacidade de reagir ou se adaptar às alterações do meio ambiente; e 
5) susceptibilidade a mutações. 
 
 
1.1. Breve histórico da Microbiologia 
 
6 
 
 @focanaciencia 
Mesmo sem saber do que se tratava, a microbiologia sempre 
despertou a curiosidade dos homens, desde a época primitiva, quando 
tentavam entender doenças e seus modos de transmissão. 
Com o passar do tempo e a observação inerente à espécie, os seres 
humanos notaram que alguns alimentos se modificavam quando 
guardados em solo úmido ou frio, mas ainda o que estava ocorrendo não 
era conhecido. Um exemplo clássico é a produção de vinho e laticínios, 
que data da antiguidade, e a humanidade já se utilizavam dos 
microrganismos, mesmo sem ter consciência daquele fato. 
Em 1546, o monge e médico italiano Girolamo Fracastoro (1483-
1553) divulgou o livro “De contagione et contagionis” que tratava de seus 
7 
 
 @focanaciencia 
estudos sobre doenças contagiosas. A existência de germes vivos seria 
responsável pelas doenças contagiosas, segundo ele. No entanto, suas 
teorias não tiveram sucesso pois as doenças eram consideradas 
“castigos divinos” e, por isso, a origem das 
doenças contagiosas ficou apenas no campo das 
especulações. 
Em 1665, com o aprimoramento (e a 
popularização) do microscópio, o cientista inglês 
Robert Hooke publicou a obra “Micrographia”, 
onde desenvolveu importantes estudos sobre 
8 
 
 @focanaciencia 
Microbiologia. Ele foi o primeiro cientista a observar tecidos vivos no 
microscópio aprimorado por ele. 
 
Réplica do microscópio desenvolvido por Hooke, desenho feito por ele ao analisar pedaços de cortiça e uma lâmina de cortiça. Os compartimentos 
visualizados por Hooke eram, na verdade, apenas o envoltório das células vegetais, pois a cortiça é um tecido morto. 
9 
 
 @focanaciencia 
“Micrographia” era uma obra de extrema peculiaridade onde se 
encontravam postulados sobre o estudo de organismos vivos e, ao 
mesmo tempo, descrevia a eficácia de alguns instrumentos criados para 
o desenvolvimento de pesquisas laboratoriais. As mesmas páginas que 
descreviam estruturas de aves e insetos, também se destacavam pela 
construção de um microscópio móvel e outros diversos instrumentos 
laboratoriais de medição e leitura. Em parte do livro, Hooke ainda 
trabalha com um primeiro conceito de célula ao descrever a estrutura 
constitutiva de uma cortiça e sugere que animais e plantas, por mais 
complexos que sejam, eram compostos de partes elementares 
repetidas. 
10 
 
 @focanaciencia 
Porém, considera-se que a Microbiologia deu 
seus primeiros passos, de fato, entre 1673 e 1723, 
com o comerciante de tecidos e cientista holandês 
Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723), que 
também observou tudo que lhe caia nas mãos em 
um outro microscópio (simples, mas eficaz) por 
ele inventado. 
Leeuwenhoek é, para alguns, considerado o inventor do microscópio 
e, para outros, o aperfeiçoador deste aparelho. Foi também ele que, ao 
final do século XVII, identificou pela primeira vez a levedura como um 
ser vivo, parte integrante da produção de bebidas fermentadas. Desta 
11 
 
 @focanaciencia 
forma, considerá-lo como o precursor da microscopia – ou, pelo menos, 
um importante pesquisador desta área – é um referencial justo e 
coerente. 
Seu microscópio consistia em uma lente simples e bastante pequena 
e foi com esse modelo que descreveu: os procariontes; o 
espermatozoide de insetos, cães e 
humanos; fibras musculares; glóbulos 
vermelhos; capilares sanguíneos; 
protozoários; rotíferos e o parasita intestinal 
Giardia lamblia, isolada de suas próprias 
fezes. Além disso, realizou os primeiros 
12 
 
 @focanaciencia 
estudos descritivos da embriologia de alguns animais marinhos e 
conseguiu provar que até os seres mais simples se reproduzem. 
O químico francês Louis Pasteur (1822-1895) foi o primeiro a estudar 
os microrganismos de maneira mais sistemática, criando os primeiros 
métodos preventivos de doenças, como a vacinação, a soroterapia, 
entre outros. Considerado o “Pai da Microbiologia”, ele ajudou a 
esclarecer muitas questões relacionadas ao surgimento dos seres 
microscópicos e cura das doenças. A partir daí, a ciência continuou 
13 
 
 @focanaciencia 
evoluindo, os microscópios se desenvolveram, surgiram, por exemplo, 
as técnicas de esterilização, de citologia e o cultivo de 
microrganismos. 
 
1.2. Grupos de Microrganismos 
 
Os microrganismos são seres invisíveis à olho nu, 
sendo necessários instrumentos de aumento para que 
14 
 
 @focanaciencia 
possam ser vistos. Fazem parte desse universo microscópico os vírus, 
as bactérias, os protozoários e 
algumas espécies de fungos. 
Os vírus são seres acelulares, 
considerados parasitas 
obrigatórios, que se instalam no 
interior das células a fim de usar o 
aparato metabólico delas em seu favor. São responsáveispor causar 
diversas doenças graves no homem, como HIV, febre amarela, 
caxumba, varíola, entre outras. Porém, também podem ser usados em 
15 
 
 @focanaciencia 
benefício dos homens como em controles biológicos de pragas, por 
exemplo. 
As bactérias são seres unicelulares e procariontes, encontradas em 
praticamente todos os ambientes terrestres e dentro de outros seres 
vivos. Apresentam formas parasitas que causam doenças importantes 
no homem, como tuberculose e sífilis, mas também estão presentes no 
cotidiano da humanidade sendo utilizadas na fabricação de queijos, 
iogurtes, vinhos e outras atividades de grande importância. 
Os protozoários fazem parte do Reino Protoctista, são eucariontes, 
unicelulares e heterotróficos. Também causam algumas doenças de 
16 
 
 @focanaciencia 
grande importância para o homem, como a amebíase, doença de chagas 
e malária. 
Já os fungos podem ser micro ou macroscópicos, dependendo da 
sua espécie. Além disso, podem ser unicelulares ou pluricelulares, 
eucariontes e heterótrofos. Alguns tipos de fungos são encontrados em 
diversos ambientes, como água, vegetais, solo, detritos, e utilizados 
para diversos fins, como culinária, medicina e produtos. Outros são 
considerados parasitas e transmitem patogêneses como candidíase, 
micose, histoplasmose, entre outros. 
 
1.3. Importância da Microbiologia 
17 
 
 @focanaciencia 
 
A Microbiologia é uma área da Biologia que tem grande importância 
seja como ciência básica ou aplicada. Quando destacada como ciência 
básica, pode-se incluir os estudos fisiológicos, bioquímicos e 
moleculares dos microrganismos. 
 
Quando é considerada como ciência aplicada, pode-se destacar os 
processos industriais, controle de doenças, de pragas, produção de 
alimentos, dentre outras. 
Sem dúvidas, o desenvolvimento da humanidade foi impactado 
positivamente com o estudo dos dessa área. A partir da descoberta das 
18 
 
 @focanaciencia 
causas e formas de transmissão das doenças, além dos métodos 
preventivos como vacinas, medicamentos e soros, por exemplo, foi 
possível aumentar a qualidade e a expectativa de vida dos seres 
humanos. 
 
 
Outro benefício importante tem relação com a tecnologia de 
alimentos, por meio dos processos de conservação e fermentação dos 
produtos alimentícios. Além disso, a possibilidade de evitar patologias 
nos animais, bem como a microbiologia do solo, que permite a 
conservação dos fatores biológicos e uma degradação menor do solo, 
19 
 
 @focanaciencia 
também foram importantes para a evolução de todos os seres vivos que 
compõem o planeta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
20 
 
 @focanaciencia 
2. REINO MONERA – AS BACTÉRIAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
 @focanaciencia 
O Reino Monera é formado por bactérias, cianobactérias e 
arqueobactérias (também chamadas arqueas), todos seres muito 
simples, unicelulares e com célula procariótica (sem núcleo 
diferenciado). Esses seres microscópios são geralmente menores do 
que 8 micrômetros (1µm = 0,001 mm). 
Os primeiros fósseis encontrados na natureza são de procariontes: 
micro fósseis de cianobactérias, presentes na Austrália, com 3,5 bilhões 
de anos e também de bactérias, na África do Sul, com idade estimada 
em 3,1 bilhões de anos. 
Em virtude da contribuição da Biologia Molecular, atualmente o 
termo Monera encontra-se em desuso, e seus integrantes foram 
22 
 
 @focanaciencia 
divididos em outra forma de agrupamento, formando o sistema de 
domínios. 
 
Esses domínios foram esquematizados por Carl Woese em 1977. 
Ele adicionou mais uma classificação acima dos reinos no sistema 
taxonômico. De acordo com o Woese, todos os organismos existentes 
podem ser agrupados em três grandes domínios: 
● Bacteriya ou Eubacterya: composto por organismos procariontes, 
como as bactérias e cianobactérias. 
● Archaea: composto pelas arqueas, procariontes mais primitivos; 
23 
 
 @focanaciencia 
● Eukarya ou Eukaryota: composto pelos organismos eucariontes, 
como protistas, plantas, fungos e animais. 
Ainda assim, o termo Reino Monera pode ser encontrado em vários 
livros como o grupo constituinte dos organismos procariontes. Aqui, 
como nos livros didáticos, ele será utilizado também. 
 
2.1. Estrutura das bactérias 
 
As bactérias (do grego bakteria: 'bastão') são microrganismos 
unicelulares que estão entre os menores, mais simples e mais 
abundantes organismos do planeta. A maioria não ultrapassa um 
micrômetro – a milésima parte do milímetro. 
24 
 
 @focanaciencia 
Elas são encontradas em uma grande diversidade de ambientes, 
como no solo, na água doce, no mar, no ar, na superfície e no interior 
dos organismos e nos materiais em decomposição. 
As bactérias não possuem uma carioteca (membrana nuclear que 
envolve o DNA), são seres muito frágeis, mesmo possuindo membrana 
plasmática envolvida pela parede celular ou, às vezes, por uma cápsula. 
Dentro da cápsula, existem estruturas que ajudam no deslocamento 
desses seres, como os cílios e flagelos. Os cílios são filamentos, que 
aparecem em menor quantidade nesses seres, já os flagelos são 
filamentos que aparecem em maior quantidade. 
25 
 
 @focanaciencia 
Além disso, essas células possuem outros componentes 
fundamentais para qualquer célula como a membrana plasmática, o 
hialoplasma, os ribossomos e a cromatina, que forma uma molécula de 
DNA circular, originando o único cromossomo bacteriano. 
A região ocupada por esse cromossomo é classificada como 
nucleoide. As bactérias possuem ainda o plasmídeo, que também é uma 
molécula de DNA. Porém, na maioria das vezes, esses genes do 
plasmídeo, espalhados no hialoplasma, são responsáveis por produzir 
resistência aos antibióticos e servem para a troca de genes entre as 
bactérias durante a “reprodução sexuada”. 
26 
 
 @focanaciencia 
 
 
Vale deixar registrado cada estrutura da bactéria em separado e sua 
respectiva função. Assim, além da membrana plasmática e do 
hialoplasma, nesses microrganismos é possível encontrar: 
27 
 
 @focanaciencia 
● Nucleoide: a região central onde está o material genético, já 
que não tem um núcleo delimitado pela carioteca. 
● Parede celular: estrutura que reveste a membrana plasmática 
dando o formato da bactéria. De acordo com sua constituição, 
podem ser distribuídas em dois grandes grupos: as Gram-
positivas e as Gram-negativas. As que retêm o corante de Gram 
(deixando-se corar pela coloração de Gram, técnica criada pelo 
microbiologista dinamarquês Hans Christian Joachim Gram, em 
28 
 
 @focanaciencia 
1884) são denominadas Gram-positivas, enquanto aquelas que 
não retêm são classificadas como Gram-negativas. 
● Ribossomo: é a única organela citoplasmática que possui e é 
responsável pela síntese de proteínas. 
● Plasmídeo: nem todas 
possuem, mas sempre é uma 
molécula de DNA que não 
está ligado ao material 
genético da célula, apenas 
possui informações de resistência aos antibióticos e são trocados 
durante a “reprodução sexuada”. 
https://beduka.com/blog/materias/biologia/organelas-e-suas-funcoes/
https://beduka.com/blog/materias/biologia/organelas-e-suas-funcoes/
29 
 
 @focanaciencia 
● Cápsula: Algumas espécies possuem este envoltório que 
garante maior resistência nos meios em que estão. Dentre as 
bactérias que causam doenças, as que possuem cápsula são 
mais letais. 
● Flagelo: um filamento que se movimenta 
rapidamente impulsionando a bactéria se mover, nem todas 
possuem. 
● Fímbrias: também chamadas de pili, não servem para locomoção 
e sim para reprodução. Essa estrutura também é responsável 
pela formação de colônias e reprodução sexuada. 
30 
 
 @focanaciencia 
● O material genético das bactérias podem ser DNA ou RNA e ela 
possuem sempre apenas um cromossomo. 
 
2.2. Morfologia bacteriana 
 
As bactérias podem viver isoladamente ou construir agrupamentos 
coloniais de diversos formatos. Asdenominações variam de acordo com 
31 
 
 @focanaciencia 
o formato em que são apresentadas. Com isso, elas recebem o nome 
de: 
● Cocos: forma esférica. Geralmente encontrados na forma de 
agregados, como 
estreptococos, 
estafilococos etc; 
● Bacilos: forma de 
bastonete. Exemplo: 
lactobacilos, responsáveis 
pela fermentação do leite, e 
32 
 
 @focanaciencia 
rizóbios, bactérias que auxiliam na fixação de nitrogênio em vegetais; 
● Vibrião: forma de vírgula, como Vibrio cholerae, bactéria causadora 
da cólera; 
● Espiral: forma de espiral. Quando assumem um formato de espiral 
rígido, elas são chamadas de espirilos; caso seja um espiral flexível, 
espiroquetas. Exemplo: Helicobacter pylori (responsável por 
algumas úlceras, gastrites e até cânceres estomacais) e Treponema 
pallidum (responsável pela sífilis). 
33 
 
 @focanaciencia 
 
34 
 
 @focanaciencia 
 
Quanto à agregação 
bacteriana, apenas bacilos e 
cocos formam colônias. Essas 
colônias podem ser 
classificadas em: 
● Diplococo: pares de cocos 
agrupados. Exemplo: Neisseria gonorrhoeae (responsável pela 
gonorreia, uma infecção sexualmente transmissível); 
35 
 
 @focanaciencia 
● Estreptococos: cocos agrupados formando algo semelhante a um 
"colar". Exemplo: Streptococcus pyogenes (responsável por 
doenças como a faringite bacteriana); 
● Estafilococos: cocos agrupados de forma desorganizada, 
semelhantes a cachos. Exemplo: Staphylococcus aureus 
(responsável por vários tipos de infecções); 
● Sarcina: cocos agrupados de forma cúbica, formado por 4 ou 8 
cocos simetricamente emparelhados. Exemplo: Sarcina ventriculi 
(responsável por algumas infecções generalizadas); 
● Diplobacilos: bacilos agrupados em pares. Exemplo: Diplobacillus 
variabilis; 
36 
 
 @focanaciencia 
● Estreptobacilos: bacilos alinhados em cadeia formando algo 
semelhante a um "colar". Exemplo: Bacillus anthracis (causadora da 
doença de Anthrax). 
 
37 
 
 @focanaciencia 
2.3. Metabolismo energético das bactérias 
 
Se há um grupo de seres que apresenta grande diversidade 
metabólica, sem sombra de dúvidas é o das bactérias. 
Existem espécies heterótrofas e espécies autótrofas. Dentre as 
primeiras, destacam-se as parasitas, as decompositoras de matéria 
orgânica e as que obtêm matéria orgânica de outros seres vivos, com os 
quais se associam de maneira benéfica, sem prejudicá-los. Dentre as 
autótrofas, existem espécies que produzem matéria orgânica por 
fotossíntese e outras que produzem por quimiossíntese. 
 
38 
 
 @focanaciencia 
Bactérias Heterótrofas 
As bactérias parasitas são as que, por meio de inúmeros 
mecanismos, agridem outros seres vivos para a obtenção de alimento 
orgânico e causam inúmeras doenças. As decompositoras 
(frequentemente denominadas sapróvoras, saprofíticas ou 
saprofágicas) obtêm o alimento orgânico recorrendo à decomposição da 
matéria orgânica morta e são importantes na reciclagem dos nutrientes 
minerais na biosfera. 
 
39 
 
 @focanaciencia 
As que são associadas as outros seres vivos são denominadas 
simbiontes, e não agridem os parceiros. É o caso das bactérias 
encontradas no estômago dos ruminantes (bois, cabras), que se nutrem 
da celulose ingerida por esses animais, fornecendo, em troca, 
aminoácidos essenciais para o metabolismo protéico do mesmo. 
Muitas bactérias heterótrofas são anaeróbias obrigatórias, como o 
bacilo do tétano. São bactérias que morrem na presença de oxigênio. 
Nesse caso a energia dos compostos orgânicos é obtida por meio de 
fermentação. As anaeróbicas facultativas, por outro lado, vivem tanto 
na presença como na ausência de oxigênio. 
 
40 
 
 @focanaciencia 
Outras espécies só sobrevivem em presença de oxigênio – são as 
aeróbias obrigatórias. Nessa modalidade de metabolismo energético 
existem todas as etapas típicas da respiração celular. Muda apenas o 
aceptor final de elétrons na cadeia respiratória. No lugar do oxigênio, 
essas bactérias utilizam nitrato, nitrito ou sulfato, obtendo no final, 
praticamente o mesmo rendimento energético verificado na respiração 
celular aeróbia. É o que ocorre com as bactérias desnitrificantes que 
participam do ciclo do nitrogênio na natureza. Nelas o aceptor final de 
elétrons é o nitrato. 
As outras duas classificações são bactérias microaerofílicas e 
bactérias aerotolerantes. Os microaerófilos podem viver em habitats 
41 
 
 @focanaciencia 
com níveis mais baixos de oxigênio em comparação com a atmosfera. 
Exemplos de microaerófilos são Helicobacter pylori, que causa úlceras 
pépticas, e Borrelia burgdorferi, que causa a doença de Lyme. 
Bactérias anaeróbias aerotolerantes não têm nenhum uso de 
oxigênio, mas não são afetadas adversamente por sua presença. Um 
exemplo é o gênero Lactobacillus, normalmente é encontrado no 
intestino, na pele e no aparelho genital feminino de humanos. Quando 
as populações de Lactobacillus no aparelho genital feminino se 
esgotam, bactérias como Gardnerella vaginalis se multiplicam, levando 
à vaginose bacteriana. 
42 
 
 @focanaciencia 
Identificar se uma bactéria é aeróbia ou anaeróbia é importante no 
tratamento de infecções bacterianas. O tratamento de infecções 
causadas por bactérias anaeróbicas costuma ser mais desafiador, pois 
são resistentes às terapias antibióticas usuais. Por exemplo, o 
tratamento de bactérias como Bacillus fragilis geralmente inclui 
antibióticos combinados, como piperacilina/tazobactam, 
imipenem/cilastatina, amoxicilina/clavulanato e metronidazol mais 
ciprofloxacina ou gentamicina. 
 
Bactérias Autótrofas 
43 
 
 @focanaciencia 
Fotossintetizantes 
Nas bactérias que realizam fotossíntese, a captação da energia solar 
fica a cargo de uma clorofila conhecida como bacterioclorofila. A partir 
da utilização de substâncias simples do meio, ocorre a síntese do 
combustível biológico. De maneira geral, não há liberação de oxigênio. 
Como exemplo, podemos citar as bactérias sulforosas do gênero 
Chlorobium, que efetuam esse processo com a utilização de H2S e CO2, 
segundo a equação: 
 
44 
 
 @focanaciencia 
 
Observe que é o gás sulfídrico (H2S), e não a água, que atua como 
fornecedor dos hidrogênios que servirão para a redução do gás 
carbônico. Não há a liberação de oxigênio. O enxofre permanece no 
interior das células bacterianas sendo, posteriormente eliminado para o 
meio em que vivem esses microrganismos, em geral fontes sulfurosas. 
Nesse processo, CH2O representa a matéria orgânica produzida. 
 
Quimiossintetizantes 
45 
 
 @focanaciencia 
A quimiossíntese é uma reação que produz energia química, 
convertida da energia de ligação dos compostos inorgânicos oxidados. 
Sendo a energia química liberada, empregada na produção de 
compostos orgânicos e gás oxigênio (O2), a partir da reação entre o 
dióxido de carbono (CO2) e água molecular (H2O), conforme 
demonstrado abaixo: 
● Primeira etapa 
 
 
● Segunda etapa 
46 
 
 @focanaciencia 
 
Esse processo autotrófico de síntese de compostos orgânicos ocorre 
na ausência de energia solar. É um recurso normalmente utilizado por 
algumas espécies de bactérias e arqueobactérias (bactérias com 
características primitivas ainda vigentes), recebendo a denominação 
segundo os compostos inorgânicos reagentes, podendo ser: 
ferrobactérias e nitrobactérias ou nitrificantes (nitrossomonas e 
nitrobacter, gênero de bactérias quimiossíntetizantes). 
 
47 
 
 @focanaciencia 
As ferrobactérias oxidam substâncias à base de ferro para 
conseguirem energia química, já as nitrificantes, utilizam substâncias à 
base de nitrogênio. 
Presentes no solo, as nitrossomonas e nitrobacter, são importantes 
organismos considerados biofixadores de nitrogênio, geralmente 
encontradas livremente no solo ou associadas às plantas, formando 
nódulos radiculares. 
A biofixação se inicia com a assimilação no nitrogênio atmosférico 
(N2), transformando-oem amônia (NH3), reagente oxidado pela 
nitrossomona, resultando em nitrito (NO2-) e energia para a produção de 
substâncias orgânicas sustentáveis a esse gênero de bactérias. 
48 
 
 @focanaciencia 
O nitrito, liberado no solo e absorvido pela nitrobacter, também passa 
por oxidação, gerando energia química destinada à produção de 
substâncias orgânicas a esse gênero e nitrato (NO3-), aproveitado pelas 
plantas na elaboração dos aminoácidos. 
Reação quimiossintética nas Nitrossomonas: 
 NH3 (amônia) + O2 → NO2- (nitrito) + Energia 
 
6 CO2 + 6 H2O + Energia → C6H12O6 (Glicose - Compostos Orgânicos) + 6 O2 
 
Reação quimiossintética nas Nitrobacter: 
49 
 
 @focanaciencia 
NO2- (nitrito) + O2 → NO3- (nitrato) + Energia 
 
6 CO2 + 6 H2O + Energia → C6H12O6 + 6 O2 
 
Assim, podemos perceber que o mecanismo de quimiossíntese, 
extremamente importante para a sobrevivência das bactérias 
nitrificantes, também é bastante relevante ao homem. Conforme já 
mencionado, o nitrito absorvido pelas plantas, convertidos em 
aminoácidos, servem como base de aminoácidos essenciais à nutrição 
do homem (um ser onívoro: carnívoro e herbívoro). 
 
50 
 
 @focanaciencia 
Dessa forma, fica evidente a interdependência existente entre os 
fatores bióticos (a diversidade dos organismos) e os fatores abióticos 
(aspectos físicos e químicos do meio ambiente). 
 
2.4. Reprodução das bactérias 
 
As bactérias podem se reproduzir com grande rapidez, dando origem 
a um número muito grande de descendentes em apenas algumas horas, 
mostrando um potencial reprodutivo considerável, quando encontram 
condições favoráveis. Isso ocorre porque a maioria delas reproduz-se 
51 
 
 @focanaciencia 
assexuadamente, por cissiparidade, também chamada de divisão 
simples ou bipartição. Nesse caso, ocorre a duplicação do DNA 
bacteriano e uma posterior divisão em duas células. 
A separação dos cromossomos irmãos conta com a participação dos 
mesossomos, pregas internas da membrana plasmática nas quais 
existem também as enzimas participantes da maior parte da respiração 
celular. 
Como não existe a formação do fuso de divisão e nem de figuras 
clássicas e típicas da mitose. Logo, não é mitose. 
52 
 
 @focanaciencia 
 
Algumas espécies de bactérias originam, sob condições ambientais 
desfavoráveis, estruturas resistentes denominadas esporos. A célula 
que origina o esporo se desidrata, forma uma parede grossa e sua 
atividade metabólica torna-se muito reduzida. Certos esporos são 
53 
 
 @focanaciencia 
capazes de se manter em estado de dormência por dezenas de anos. 
Ao encontrar um ambiente adequado, o esporo se reidrata e origina uma 
bactéria ativa, que passa a se reproduzir por divisão binária. 
Os esporos são muito resistentes ao calor e, em geral, não morrem 
quando expostos à água em ebulição. Por isso os laboratórios, que 
necessitam trabalhar em condições de absoluta assepsia, costumam 
usar um processo especial, denominado autoclavagem, para esterilizar 
líquidos e utensílios. 
A indústria de enlatados toma medidas rigorosas na esterilização dos 
alimentos para eliminar os esporos da bactéria Clostridium botulinum. 
Essa bactéria produz o botulismo, infecção frequentemente fatal. 
54 
 
 @focanaciencia 
Mas vale 
lembrar que a 
esporulação 
em bactérias 
não é um meio 
de reprodução. 
Ou seja, esse 
processo não 
aumenta o 
número de 
células, visto 
55 
 
 @focanaciencia 
que uma célula vegetativa forma um único endósporo que permanece 
uma célula única após a germinação. 
Para alguns autores, qualquer troca de material genético realizada 
por uma célula bacteriana é considerada um caso de reprodução 
sexuada. Nesse processo, fragmentos de DNA são passados de uma 
célula (bactéria doadora) para outra (bactéria receptora), levando à 
junção do material das duas. Após esse processo, a bactéria divide-se, 
assim como observado na reprodução assexuada. Como após a troca 
de material as células separam-se para depois se dividir, muitos autores 
consideram que há apenas uma recombinação genética, e não uma 
reprodução sexuada. 
56 
 
 @focanaciencia 
A transferência de DNA de uma bactéria para outra pode ocorrer de 
três maneiras: por transformação, transdução e por conjugação. 
 
TRANSFORMAÇÃO 
Na transformação, a bactéria absorve moléculas de DNA dispersas 
no meio e são incorporados à cromatina. Esse DNA pode ser 
proveniente, por exemplo, de bactérias mortas. Esse processo ocorre 
espontaneamente na natureza. 
Os cientistas têm utilizado a transformação como uma técnica de 
Engenharia Genética, para introduzir genes de diferentes espécies em 
células bacterianas. 
57 
 
 @focanaciencia 
 
 
TRANSDUÇÃO 
Na transdução, moléculas de DNA são transferidas de uma bactéria 
a outra usando vírus como vetores (bactériófagos). Estes, ao se montar 
58 
 
 @focanaciencia 
dentro das bactérias, podem eventualmente incluir pedaços de DNA da 
bactéria que lhes serviu de hospedeira. Ao infectar outra bactéria, o vírus 
que leva o DNA bacteriano 
o transfere junto com o seu. 
Se a bactéria sobreviver à 
infecção viral, pode passar 
a incluir os genes de outra 
bactéria em seu genoma. 
 
CONJUGAÇÃO 
59 
 
 @focanaciencia 
Na conjugação bacteriana, pedaços de 
DNA passam diretamente de uma bactéria 
doadora, o "macho", para uma receptora, a 
"fêmea". Isso acontece através de 
microscópicos tubos protéicos, chamados pili, 
que as bactérias "macho" possuem em sua 
superfície. 
O fragmento de DNA transferido se 
recombina com o cromossomo da bactéria 
"fêmea", produzindo novas misturas 
60 
 
 @focanaciencia 
genéticas, que serão transmitidas às células-filhas na próxima divisão 
celular. 
 
2.5. Importância das bactérias 
 
Não é raro que as bactérias sejam associadas às doenças que essas 
podem causar, tais como tuberculose, pneumonia, otites, faringites, 
meningites e muitas outras mais. No entanto, grande parte destes 
organismos desempenham funções muito importantes para o meio 
ambiente e à vida humana. 
61 
 
 @focanaciencia 
Bactérias saprofágicas, por exemplo, ao se alimentarem da matéria 
aorgânica sem vida, transformam-na em compostos inorgânicos mais 
simples, que serão incorporados em outros níveis tróficos da cadeia 
alimentar. Assim, juntamente com outros decompositores, como os 
fungos, exercem um papel de extrema 
importância para a manutenção da 
vida na Terra. Outras bactérias, ainda, 
são capazes de fixar nitrogênio, 
fertilizando o solo e fornecendo 
compostos nitrogenados a diversas 
plantas. 
62 
 
 @focanaciencia 
Indivíduos fermentadores são aqueles que degradam parcialmente 
moléculas orgânicas ricas em energia, podendo resultar em diversos 
produtos, dependendo da substância e do microrganismo que 
desempenhou tal função. O álcool etílico e o ácido lático podem ser 
resultantes deste processo; e desses são fabricadas bebidas, por 
bactérias do gênero Acetobacter; e coalhadas e iogurtes, pelos gêneros 
Lactobacillus e Streptococcus. Outras espécies fermentadoras, ainda, 
podem viver de forma harmônica em nosso organismo, controlando a 
63 
 
 @focanaciencia 
população de outros microrganismos, inclusive os patogênicos, como é 
o caso dos lactobacilos que vivem na flora vaginal das mulheres. 
Quanto às biotecnologias, genes bacterianos são um dos mais 
utilizados no 
desenvolvimento de 
organismos transgênicos; 
sendo que algumas 
espécies, como as do 
gênero Agrobacterium, 
auxiliam no transporte dos 
novos genes ao genoma 
64 
 
 @focanaciencia 
do indivíduo a ser modificado. Na indústria, estes seres vivos são 
utilizados na fabricação de antibióticos e substâncias, como a acetona e 
o ácido glutâmico. 
 
Tais organismos, ainda, podem auxiliar na limpeza de substâncias 
prejudiciais ao meio ambiente, como pesticidas e até mesmo petróleo e 
substâncias radioativas.Estações de tratamento de esgoto utilizam 
amplamente bactérias anaeróbicas para a conversão da matéria 
orgânica em produtos que podem ser utilizados, após o devido 
tratamento, como fertilizantes; e, em um estágio próximo, as aeróbicas 
se encarregam de degradar as partículas menores da parte líquida do 
65 
 
 @focanaciencia 
esgoto, permitindo com que a água resultante seja tratada e devolvida 
aos rios e oceanos. 
 
 
 
 
 
 
 
66 
 
 @focanaciencia 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
BLACK, J. G. Microbiologia: Fundamentos e Perspectivas. Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan, 4ed, 2002. 
 
PELCZAR, Michel; CHAN, E. C. S; KRIEG, Noel R. Microbiologia: conceitos e 
aplicações. 2.ed. Sao Paulo: Pearson Makron Books, 2009. 2v. 
 
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. Porto 
Alegre: Artmed, 10º ed, 2012. 
 
67 
 
 @focanaciencia 
TRABULSI, Luiz Rachid; ALTERTHUM, Flávio. Microbiologia. 5.ed. São Paulo: Atheneu, 
2008. 760 p. 
American Society of Microbiology. Página inicial. Disponívem em <https://asm.org/>. 
Acesso em: 01 set. 2020. 
 
NOGUEIRA, André. Robert Hook, o Leonardo da Vinci inglês. Uol. Disponível em 
<https://aventurasnahistoria.uol.com.br/noticias/reportagem/robert-hooke-o-leonardo-
da-vinci-ingles.phtml>. Acesso em: 25 ago. 2020. 
 
ARAGUAIA, Mariana. Anton Leeuwenhoek. Brasil Escola Disponível em 
<https://brasilescola.uol.com.br/biologia/anton-leeuwenhoek.htm>. Acesso em: 25 ago. 
2020. 
68 
 
 @focanaciencia 
 
PERCíLIA, Eliene. Robert Hooke; Brasil Escola. Disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/biografia/robert-hooke.htm. Acesso em: 30 ago. 2020. 
FUKS, Rebeca. Robert Hooke. Ebiografia. Disponível em 
<https://www.ebiografia.com/robert_hooke/>. Acesso em: 04 ago. 2020. 
 
Educa Mais Brasil. Microbiologia. Disponível em 
<https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/biologia/microbiologia>. Acesso em: 07 de 
set. 2020. 
 
69 
 
 @focanaciencia 
Saúde Humana. Bactérias são fundamentais para o equilíbrio do corpo. Disponívem em 
<http://www.humanasaude.com.br/noticias/bacterias-sao-fundamentais-para-equilibrio-
do-corpo,17158>. Acesso em: 03 set. 2020. 
AVILA-CAMPOS, Mario Julio. Introdução à microbiologia. Disponívem em: 
<http://www.icb.usp.br/bmm/mariojac/arquivos/Aulas/Introducao_Microbiologia_Texto.p
df>. Acesso em: 03 set. 2020. 
 
SOUSA, Rainer. Robert Hooke. Mundo Educação. Disponível em 
<https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/robert-hooke.htm>. Acesso em 16 ago. 
2020. 
 
70 
 
 @focanaciencia 
FAPESP. Página inicial. Disponível em <https://revistapesquisa.fapesp.br/>. Acesso em: 
17 set. 2020. 
 
SOCIEDADE BRASILEIRA DE MICROBIOLOGIA. Página inicial. Disponível em 
<https://sbmicrobiologia.org.br/>. Acesso em: 20 set. 2020. 
 
MAGALHÃES, Lana. Microbiologia. Toda Matéria. Disponível em 
<https://www.todamateria.com.br/microbiologia/>. Acesso em: 11 set. 2020. 
 
UOU. Bactérias placentárias poderiam moldar a saúde humana. Disponível em 
<http://www2.uol.com.br/sciam/noticias/bacterias_placentarias_poderiam_moldar_a_sa
ude_humana.html>. Acesso em: 02 set. 2020.