1 1 Fundamentos de microbiologia

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Fundamentos de microbiologia
APRESENTAÇÃO
Para muitas pessoas, as palavras germe e micróbio representam um grupo de criaturas 
minúsculas que não se encaixam muito bem nas categorias de uma pergunta antiga:
É um animal, um vegetal ou um mineral?
Os micróbios, também chamados de micro-organismos, são formas de vida diminutas 
individualmente muito pequenas para serem vistas a olho nu. O grupo inclui bactérias, fungos 
(leveduras e fungos filamentosos), protozoários e algas microscópicas. Neste grupo também 
estão os vírus, entidades acelulares algumas vezes consideradas a fronteira entre seres vivos e 
não vivos.
Comecemos nossa viagem por esse diminuto mundo... 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Listar os eventos que culminaram com o desenvolvimento da microbiologia;•
Diferenciar os tipos celulares estudados pela microbiologia;•
Caracterizar célula procarionte e eucarionte.•
DESAFIO
Com base nas teorias evolutivas que impulsionaram o surgimento da microbiologia, descreva 
com suas palavras quais as linhas de raciocínio que nortearam as primeiras teorias em 
microbiologia.
- Biogênese
- Abiogênese
INFOGRÁFICO
Um dos fatores determinantes para o desenvolvimento da microbiologia foi a invenção do 
microscópio óptico pelo naturalista holandês Antony Van Leeuwenhoek (1632-1723). A partir 
desse fato, foi possível classificar os micro-organismos conforme características afins.
Veja mais detalhes no infográfico abaixo:
CONTEÚDO DO LIVRO
No capítulo Fundamentos de Microbiologia, da obra Microbiologia, você aprofundara seu 
conhecimento sobre a microbiologia e descubrirá o fantástico mundo que não passa sob nossos 
olhos. Além de compreender que os micro-organismos também podem auxiliar no equilibrio da 
vida no nosso meio ambiente.
Boa leitura.
MICROBIOLOGIA
Marina Denise Araujo Orguin
Fundamentos de 
microbiologia 
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Listar os eventos que culminaram com o desenvolvimento da 
microbiologia.
  Diferenciar os tipos celulares estudados pela microbiologia.
  Caracterizar célula procarionte e eucarionte.
Introdução
A microbiologia é um ramo da biologia que estuda os micro-organismos 
que não são vistos a olho nu e que só podem ser observados com o 
auxílio de microscópico. Essa denominação é derivada das palavras 
gregas mikros (pequeno), bios (vida) e logos (ciência). A microbiologia 
representa um grande e diverso grupo de organismos que existem 
em células isoladas ou em aglomerados, estudando todos os micro-
-organismos e segmentando-se em áreas específicas: bacteriologia, 
micologia, virologia e parasitologia. 
Anteriormente, os organismos eram classificados somente em dois 
reinos, Plantae e Animalia, correspondentes a plantas e animais respec-
tivamente. Com o desenvolvimento das ciências biológicas, procurou-se 
um sistema de classificação natural capaz de agrupar os organismos 
de acordo com suas relações ancestrais. Dessa forma, originaram-se os 
domínios Bacteria, Archaea e Eukarya. O domínio Bacteria compreende 
as eubactérias; o domínio Archaea compreende as Archaea-bactérias, 
e o domínio Eukarya compreende outros quatro reinos: Protista, Fungi, 
Plantae e Animalia. Há, ainda, uma categoria de micro-organismos que 
não se encaixam nessas classificações: micro-organismos acelulares, 
filtráveis, muito pequenos e parasitos intracelular obrigatórios, os vírus 
(PELCZAR JR.; CHAN; KRIEG, 2005).
Temos uma tendência a pensar que esses pequenos seres estão asso-
ciados a infecções, alimentos deteriorados e doenças mais graves, mas, 
além disso, uma pequena parte deles causa patologias em humanos e 
animais e a maioria dos micro-organismos auxilia no equilíbrio da vida 
no nosso meio ambiente. 
Neste capítulo, você vai conhecer os principais eventos que contribuí-
ram com o desenvolvimento da microbiologia, vai aprender a diferenciar 
os tipos celulares e vai conhecer as características das células procariontes 
e eucariontes. 
Principais eventos no desenvolvimento 
da microbiologia 
A microbiologia como a conhecemos atualmente só foi possível quando 
Antony Van Leeuwenhoek, no ano de 1674, desenvolveu o primeiro mi-
croscópio. Van Leeuwenhoek usou um pequeno equipamento criado por 
ele para observar microrganismos vivos, em amostras de solo, água de rios, 
infusões de pimenta, saliva, fezes, entre outros, os quais ele nomeou como 
“animálculos”, pois acreditava que se tratavam de pequeninos animais vivos. 
O cientista alemão, então, escreveu diversas cartas para a Sociedade Real 
Inglesa descrevendo os seres que ele observava através de seu pequeno mi-
croscópio — alguns dos “pequeninos animáculos” eram o que conhecemos 
hoje como protozoários de vida livre. Foram essas cartas que deram início 
à microbiologia, pois permitiram que a sociedade obtivesse o conhecimento 
da existência de pequenos seres microscópicos (PELCZAR JR.; CHAN; 
KRIEG, 2005).
Veja, na Figura 1, o microscópio de Robert Hooke (1635-1703), que aper-
feiçoou a invenção de Van Leeuwenhoek.
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Figura 1. O microscópio de Hooke e uma ilustração do autor 
para a frutificação de bolores.
Fonte: Madigan et al. (2016, p. 13).
Teoria da biogênese
Com a descoberta de Leeuwenhoek, surgiram duas teorias controversas, a 
teoria da abiogênese (geração espontânea) e a teoria da biogênese. A primeira 
delas defendia que os “animálculos” se originavam da composição de plantas 
e tecidos de diversos animais. Já a teoria da biogênese, muito defendida pelo 
francês Louis Pasteur, foi demonstrada através de dois experimentos no qual 
o cientista conseguiu demonstrar a impossibilidade da geração espontânea.
Em seu primeiro experimento, Pasteur pegou diversos frascos e encheu com
caldo de carne e ferveu; depois, deixou os frascos abertos para que esfriassem. 
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Em poucos dias, observou que os todos os frascos tinham sido contaminados 
com micro-organismos e os frascos que ele manteve fechados, após terem sido 
fervidos, estavam livres de contaminação. A conclusão a que chegou diante 
dessa observação foi que os micro-organismos estavam presentes no ar e eram 
responsáveis pela contaminação. No segundo experimento, colocou meio de 
cultura em frascos com pescoço em forma de S e procedeu da mesma forma 
que já havia realizado no experimento anterior: ferveu os frascos e deixou-os 
esfriar. Depois de meses esperando, Pasteur não observou nenhuma forma de 
vida e concluiu que o pescoço em forma S impedia que qualquer micróbio que 
estivesse presente no ar entrasse em contato com o meio. Os experimentos de 
Pasteur comprovaram que os micro-organismos não podem surgir de matéria 
não viva (PELCZAR JR.; CHAN; KRIEG, 2005). 
A teoria dos microrganismos das doenças
Diversas descobertas contribuíram para a compreensão da causa das doenças. 
Em 1835, Agostino Bassi demonstrou que a doença do bicho-da-seda era cau-
sada por um fungo. Alguns anos depois, Pasteur acreditava que outra doença 
do bicho-da-seda era causada por protozoário. Em 1840, ocorreu um marco 
no controle de infecções quando Ignaz Semmelwise instituiu a lavagem das 
mãos para prevenir a transmissão da febre puerperal entre pacientes, doença 
que ocorria nas maternidades e que matou milhares de mães e crianças. Em 
1860, Joseph Lister usou desinfetante químico para prevenir a infecção de 
feridas cirúrgicas após observar o experimento de Pasteur, que demonstrava 
que a presença de micro-organismos no ar pode estragar alimentos e causar 
doenças em animais. Outro marco importante da microbiologia ocorreu em 
1876, quando Robert Koch comprovou que uma bactéria causava o antrax e 
instituiu alguns passos experimentais, chamados postulados de Koch, usados 
para provar que um micro-organismo específi co causa uma doença específi ca 
(PELCZAR JR.; CHAN; KRIEG, 2005). 
Conheça mais sobre a história de Robert Koch e os postuladosde Koch no link a seguir. 
https://qrgo.page.link/WtxBt
Fundamentos de microbiologia4
Quimioterapia moderna
A quimioterapia é o tratamento com compostos químicos em que os quimiote-
rápicos utilizados para tratar doenças infeciosas podem ser fármacos sintéticos 
ou antibióticos. Os antibióticos são produzidos por bactérias e fungos com 
ação bactericida ou bacteriostática sobre outros micro-organismos. 
Em 1910, Paul Ehrlich desenvolveu um fármaco sintético de arsênico para 
tratar a sífilis. Alguns anos depois, Alexandre Fleming descobriu o primeiro 
antibiótico ao observar que o fungo Penicillium tinha produzido um antibiótico 
capaz de matar a bactéria Staphylococcus aureus. Mais tarde, em 1940, a 
penicilina foi testada clinicamente e produzida em grande escala (PELCZAR 
JR.; CHAN; KRIEG, 2005). 
O uso indiscriminado de antibióticos tem favorecido a pressão seletiva de bactérias 
multirresistentes. Essas bactérias já não respondem a terapias mais potentes. Contudo, a 
prevenção ao surgimento de resistência aos antimicrobianos precisa envolver pacientes 
e profissionais que atuam na área da saúde. Veja, no link a seguir, o que podemos fazer 
para ajudar nesta luta. 
https://qrgo.page.link/NsotK
Tipos celulares estudados pela microbiologia
As células microbianas são compartimentos vivos que interagem com o meio 
circundante e com outras células de forma dinâmica. 
Formas e estruturas celulares bacterianas 
As bactérias podem se apresentar com diversos formatos (Figura 2), como, 
por exemplo, cocos ou bacilos variando de tamanho de 0,4 μm, como é o caso 
do Mycoplasma genitallium, a 4 μm, como o Bacillus megaterium. Aquelas 
que apresentam formato esférico (cocos) são divididas de acordo com o seu 
arranjo. Quando se apresentam em isolados, são chamados de micrococos; 
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quando estão aos pares, são diplococos; quando estão em cadeias, são cha-
madas de estreptococos; por fi m, quando estão em cachos, são conhecidas 
como estafi lococos (MADIGAN et al., 2016). 
Figura 2. Figura representando as diversas formas das células bacterianas. Ao lado de cada 
figura, há uma fotomicrografia de fase demonstrando a morfologia. 
Fonte: Madigan et al. (2016, p. 33).
A infecção urinária de etiologia bacteriana acomete uma grande parcela de mulheres 
nas mais variadas faixas etárias, principalmente nos períodos pré e pós-gestacional. 
A literatura descreve que a Escherichia coli, uma bactéria que possui seu formato em 
bacilo Gram-negativo, é responsável pela ocorrência de 80 a 90% dos casos de 
infecções do trato urinário (ITU) primária e 70 a 80% dos casos de ITU de repetição 
(CARVALHO et al., 2018) (Figura 3). 
Fundamentos de microbiologia6
Figura 3. (a) Microscopia óptica de bacilos Gram-negativos (Escherichia coli) (1.200x); (b) 
Microscopia eletrônica de bacilos Gram-negativos (3.000x).
Fonte: Höfling e Gonçalves (2009, p. 34).
Células procarionte e eucarionte
Uma célula procarionte tem por característica a ausência de núcleo em seu 
interior; dessa forma, o material genético dessa célula encontra-se livre no 
citoplasma — na maioria das vezes, estamos nos referindo a eubactérias. Já as 
células eucariontes são aquelas que apresentam uma estrutura organizacional 
mais complexa e incluem os fungos e protozoários. Veja, no Quadro 1 e na 
Figura 4, as principais características de cada uma delas. 
Fonte: Adaptado de Madigan et al. (2016).
Características Procarionte Eucarionte
Núcleo Ausente Presente
Nucléolo Ausente Presente
Cromossomo Único Múltiplos
Citoplasma Sem citoesqueleto Com citoesqueleto
Organelas Nenhuma Várias
Organização celular Principalmente unicelular Principalmente multicelular
 Quadro 1. Diferença entre as células procariontes e eucariontes 
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As células bacterianas apresentam estruturas fundamentais presentes em 
todas as bactérias, quais sejam: membrana citoplasmática, parede celular, 
nucleoide, citoplasma e ribossomos, responsáveis pela síntese de proteínas. 
No entanto, algumas bactérias podem apresentar estruturas acessórias como 
cápsula, fímbria, flagelo, pili, plasmídeos, endoporos e adesinas. Tais estruturas 
facilitam a colonização do hospedeiro (MADIGAN et al., 2016). 
Figura 4. Estrutura de uma célula microbiana (procariota) e uma célula complexa eucariota. 
Fonte: Madigan et al. (2016, p. 3). 
Um exemplo de uma estrutura acessória importante em uma célula procarionte é o 
endosporo, que se trata de uma forma de resistência de alguns gêneros bacterianos. 
A esporulação confere alta resistência ao calor, alta resistência a inativação química, 
dessecação, radiação e ácidos. É o caso do Clostridium botulinum, bacilo Gram-positivo, 
anaeróbio, esporulado causador do botulismo, uma doença neuroparalítica grave. 
Fundamentos de microbiologia8
CARVALHO, F. L. O. et al. Infecção urinária de repetição e os aspectos gerais, micro-
biológicos e imunológicos associados à saúde da mulher. Revista de Saúde ReAGES, v. 
1, n. 3, p. 24–30, 2018.
HÖFLING, J. F.; GONÇALVES, R. B. Microscopia de luz em microbiologia: morfologia bac-
teriana e fúngica. Porto Alegre: Artmed, 2009.
MADIGAN, M. T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Porto Alegre: Artmed, 2016.
PELCZAR JR., M. J.; CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R. Microbiologia: conceitos e aplicações. 2. 
ed. São Paulo: Makron Books do Brasil, 2016. v. 2. 
9Fundamentos de microbiologia
DICA DO PROFESSOR
Acompanhe uma breve introdução à microbiologia!
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EXERCÍCIOS
1) Qual evento inicial impulsionou a descoberta e o desenvolvimento da microbiologia? 
A) A teoria da abiogênese. 
B) A teoria da biogênese. 
C) A invenção do microscópio. 
D) Fermentação e pasteurização.
E) A teoria do germe da doença. 
2) Qual das seguintes alternativas corresponde à teoria da abiogênese?
A) Formação espontânea de determinados seres vivos a partir de matéria orgânica, de matéria 
inorgânica ou de uma combinação de ambas. 
B) Microrganismos estão presentes no ar. 
C) Algumas formas de vida não podem surgir a partir da espontaneamente da matéria morta. 
D) Os “animálculos” não eram simples o suficiente para serem gerados a partir de materiais 
não vivos. 
E) Moscas não poderiam surgir a partir de estrume. 
3) Qual das seguintes afirmativas corresponde ao conceito de biogênese? 
A) Microrganismos poderiam surgir do ar. 
B) Células vivas surgiam apenas de células vivas preexistentes. 
C) Células vivas podem surgir de células não vivas. 
D) O ar é estéril e não contém microrganismos. 
E) A vida poderia surgir espontaneamente da matéria morta. 
4) Qual das alternativas faz parte dos postulados de Koch?
A) Uso de uma solução de fenol para tratar feridas cirúrgicas. 
B) É inconcebível que micróbios invisíveis pudessem viajar pelo ar e infectar plantas e 
animais, ou permanecer em roupas e camas para serem transmitidos de uma pessoa para 
outra. 
C) O microrganismo isolado deve reproduzir os sintomas quando inoculado em um 
hospedeiro doente. 
O microrganismo deve ser reisolado do hospedeiro inoculado artificialmente e 
corresponder, em todas as suas características, como o isolado das lesões do hospedeiro 
D) 
original. 
E) As doenças são punições para um crime ou delito de um indivíduo. 
5) Qual foi o primeiro antibiótico descoberto? 
A) Salvarsan. 
B) “Bala mágica”. 
C) Quinino. 
D) Penicilina. 
E) Quinolona. 
NA PRÁTICA
O processo criado por Louis Pasteur deu um grande impulso na tecnologia de alimentos. Essa 
técnica possibilita a preservação dos alimentos pela pasteurização, onde os alimentos são 
aquecidos a uma determinada temperatura por determinado tempo e, logo em seguida, 
submetidos à baixa temperatura, de forma a eliminar os micro-organismos ali presentes.
SAIBA MAIS
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Microbiologia Médica de Jawetz
Capítulo "A ciência da microbiologia"de F., BROOKS, G., CARROLL, C., BUTEL, S., 
MORSE, A., MIETZNER, A.. Microbiologia Médica de Jawetz, Melnick e Adelberg, 25ª 
edição. AMGH, 01/2012.
Células Eucariontesx procariontes - diferenças
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Introdução à microbiologia
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