Microbiologia Ambiental

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Indaial – 2021
Microbiologia 
aMbiental
Prof.a Louise Cristine Franzoi
1a Edição
Copyright © UNIASSELVI 2021
Elaboração:
Prof.a Louise Cristine Franzoi
Revisão, Diagramação e Produção:
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri 
UNIASSELVI – Indaial.
Impresso por:
F837m
Franzoi, Louise Cristine
Microbiologia ambiental. / Louise Cristine Franzoi. – Indaial: 
UNIASSELVI, 2021.
257 p.; il.
ISBN 978-65-5663-477-7
ISBN Digital 978-65-5663-478-4
1. Microbiologia. – Brasil. 2. Meio ambiente. – Brasil. II. Centro 
Universitário Leonardo da Vinci.
CDD 576
apresentação
Bem-vindos aos nossos estudos referentes à disciplina de 
Microbiologia Ambiental! Nossa maravilhosa viagem por esta área tão 
interessante se dá, primeiramente, no aprofundamento da unidade básica 
da vida: a célula. Desse modo, por meio dos conhecimentos da Biologia 
Celular, é possível estudar/pesquisar os seres comumente conhecidos por 
“micróbios”. Veremos a importância desses seres diminutos na manutenção 
da nossa saúde e na ocorrência de doenças, a exemplo das patologias de 
veiculação hídrica.
Podemos aferir, então, que a Microbiologia Ambiental se constitui 
no campo de interação entre as ciências ambientais e o estudo dos 
microrganismos (MO) e as interações com o solo, a água e o ar, além da 
identificação de MO, considerados indicadores ambientais ligados à questão da 
poluição, temática contemplada na Unidade 2. Nesse sentido, por meio das 
metodologias de análises disponíveis, é possível estudar a qualidade desses 
diferentes ambientes, objetivando o estabelecimento de protocolos e de 
políticas públicas que visem à qualidade ambiental adequada para a espécie 
humana e para o ecossistema.
Não paramos por aí! A partir desses conhecimentos, é possível 
delinear estratégias de intervenção que minimizem os impactos ambientais 
negativos decorrentes das ações antrópicas nos ambientes. Podemos citar, 
como exemplo, os sistemas de tratamento de efluentes líquidos domésticos 
e industriais. Essas técnicas empregam os processos biológicos utilizados 
pelos MO, na remoção da matéria orgânica, além de outros compostos, 
para que esses materiais tratados possam ser dispostos nos corpos hídricos 
em consonância com os padrões estabelecidos pela legislação. Esse é 
o foco da nossa Unidade 3, que também abordará aspectos relativos à 
biorremediação e à importância na limpeza/descontaminação de solos e de 
águas contaminados.
. 
Na Unidade 3, trataremos a respeito dos principais instrumentos 
da legislação ambiental brasileira ligados à microbiologia da água, do solo 
e do ar, com destaque para os padrões de potabilidade e balneabilidade 
dos recursos hídricos. Afinal, esses dispositivos legais e o cumprimento 
contribuem para a conservação dos recursos naturais e para uma gestão 
ambiental pública e privada, que promova a sustentabilidade ambiental.
 Bons estudos! 
Prof.a Louise Cristine Franzoi
Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para 
você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novi-
dades em nosso material.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é 
o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um 
formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. 
O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagra-
mação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui 
para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo.
Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, 
apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilida-
de de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. 
 
Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para 
apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assun-
to em questão. 
Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas 
institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa 
continuar seus estudos com um material de qualidade.
Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de 
Desempenho de Estudantes – ENADE. 
 
Bons estudos!
NOTA
Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela 
um novo conhecimento. 
Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro 
que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você 
terá contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complemen-
tares, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento.
Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo.
Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada!
LEMBRETE
suMário
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA .......................................................................... 1
TÓPICO 1 — INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA ..................................................................... 3
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 3
2 MICROBIOLOGIA: DEFINIÇÕES E ÁREAS DE ESTUDO ....................................................... 3
3 EVOLUÇÃO DA MICROBIOLOGIA ............................................................................................. 8
4 MICRORGANISMOS: CONCEITOS FUNDAMENTAIS E PRINCIPAIS GRUPOS ......... 11
5 MICROSCÓPIO: TIPOS E FINALIDADES ................................................................................. 16
5.1 MICROSCÓPIO ............................................................................................................................ 16
5.2 O MICROSCÓPIO ELETRÔNICO ............................................................................................. 19
6 BIOLOGIA CELULAR: UMA VISITA GUIADA ........................................................................ 22
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 24
RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 27
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 28
TÓPICO 2 — MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA ......................................................... 29
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 29
2 MICROBIOLOGIA AMBIENTAL: CONCEITOS ....................................................................... 29
2.1 A MICROBIOTA HUMANA ....................................................................................................... 31
2.2 MICRORGANISMOS CAUSADORES DE DOENÇAS NA ESPÉCIE HUMANA ............. 34
3 MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS ............................................ 42
3.1 AS BACTÉRIAS ............................................................................................................................. 42
3.1.1 Bactérias gram-positivas e gram-negativas...................................................................... 47
3.1.2 A parede celular das arqueobactérias (arqueas) ............................................................. 50
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 53
RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 56
AUTOATIVIDADE ..............................................................................................................................57
TÓPICO 3 — REPRODUÇÃO E FATORES DE CRESCIMENTO MICROBIANO................. 59
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 59
2 REPRODUÇÃO CELULAR BACTERIANA ................................................................................. 59
2.1 OUTROS TIPOS DE REPRODUÇÃO BACTERIANA ............................................................ 63
3 FATORES QUE INTERFEREM NO CRESCIMENTO MICROBIANO .................................. 68
RESUMO DO TÓPICO 3..................................................................................................................... 78
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 79
REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................... 81
UNIDADE 2 — MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS .................. 87
TÓPICO 1 — MEIOS DE CULTURA MICROBIANA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO .....89
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 89
2 MEIOS DE CULTURA MICROBIANA ......................................................................................... 89
3 EQUIPAMENTOS ESSENCIAIS À ROTINA DE UM LABORATÓRIO DE 
MICROBIOLOGIA............................................................................................................................ 93
4 TÉCNICAS DE SEMEADURA E MÉTODOS DE QUANTIFICAÇÃO DE 
POPULAÇÕES MICROBIANAS .................................................................................................... 99
4.1 CONTAGEM EM PLACAS ....................................................................................................... 102
4.2 TÉCNICA DE TUBOS MÚLTIPLOS (NMP) ........................................................................... 106
RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 114
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 115
TÓPICO 2 — MICROBIOLOGIA DA ÁGUA .............................................................................. 117
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 117
2 A QUESTÃO DO SANEAMENTO BÁSICO ............................................................................. 117
2.1 FLORAÇÕES DE ESPÉCIES DE CIANOBACTÉRIAS E CONSEQUÊNCIAS .................. 123
2.2 DOENÇAS CAUSADAS POR VÍRUS ..................................................................................... 125
2.3 DOENÇAS CAUSADAS POR BACTÉRIAS ........................................................................... 127
2.4 DOENÇAS CAUSADAS POR FUNGOS ................................................................................. 129
2.5 DOENÇAS CAUSADAS POR PROTOZOÁRIOS .................................................................. 131
2.6 DOENÇAS CAUSADAS POR HELMINTOS ......................................................................... 132
3 ANÁLISE MICROBIOLÓGICA DA ÁGUA .............................................................................. 133
3.1 TÉCNICA DE TUBOS MÚLTIPLOS ........................................................................................ 134
3.2 TÉCNICA COLILERT® ...................................................................................................................................................................................................136
3.3 CONTAGEM DE BACTÉRIAS HETEROTRÓFICAS ............................................................ 139
3.4 DENSIDADE DE CIANOBACTÉRIAS .................................................................................... 141
3.5 AVALIAÇÃO DE CRYPTOSPORIDIUM E DE GYARDIA ................................................... 144
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 149
RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 153
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 155
TÓPICO 3 — MICROBIOLOGIA DO SOLO E MICROBIOLOGIA DO AR ........................ 157
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 157
2 MICROBIOLOGIA DO SOLO ..................................................................................................... 157
2.1 COMPOSIÇÃO DA MICROBIOTA EXISTENTE NO SOLO ............................................... 157
2.2 AVALIAÇÃO DA QUALIDADE MICROBIOLÓGICA DO SOLO ..................................... 162
3 MICROBIOLOGIA DO AR ........................................................................................................... 167
3.1 AVALIAÇÃO MICROBIOLÓGICA DO AR ............................................................................ 169
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 171
RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 174
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 175
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 176
UNIDADE 3 — TRATAMENTO DE EFLUENTES, BIORREMEDIAÇÃO E 
LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA AMBIENTAL .............. 183
TÓPICO 1 — TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS .................................................... 185
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 185
2 PARÂMETROS ENVOLVIDOS NO TRATAMENTO BIOLÓGICO DE 
EFLUENTES DOMÉSTICOS......................................................................................................... 187
3 MICRORGANISMOS ENVOLVIDOS NO TRATAMENTO BIOLÓGICO DE 
EFLUENTES LÍQUIDOS ................................................................................................................ 190
4 LODOS ATIVADOS ........................................................................................................................ 195
4.1 PROCESSOS ANAERÓBIOS ..................................................................................................... 197
RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 206
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 208
TÓPICO 2 — BIORREMEDIAÇÃO: FUNDAMENTOS E EXEMPLOS PRÁTICOS ..............211
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 211
2 CONCEITOS DE BIORREMEDIAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO ............................................... 211
3 MICRORGANISMOS EMPREGADOS NO PROCESSO DE BIORREMEDIAÇÃO ........ 216
RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 229
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 230
TÓPICO 3 — LEGISLAÇÃO AMBIENTAL APLICADA ............................................................ 231
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................231
2 LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA DA ÁGUA.............................................. 231
3 LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA DO SOLO .............................................. 242
4 LEGISLAÇÃO APLICADA À MICROBIOLOGIA DO AR .................................................... 244
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 246
RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 249
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 250
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 253
1
UNIDADE 1 — 
NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• estudar os principais conceitos da microbiologia e as diferentes áreas de 
estudo;
• observar que todos os organismos (com exceção dos vírus), são formados 
por uma ou mais células, sendo, a célula, a unidade básica da vida;
•	 verificar	a	aplicação	da	microbiologia	ambiental	à	saúde	e	ao	bem-estar	
antrópicos dentro do contexto ambiental;
•	 analisar	 a	 importância	 dos	microrganismos	 à	 saúde	 humana,	 além	 da	
capacidade	de	alguns	de	causarem	doenças	aos	seres	humanos;
•	 identificar	 os	 mecanismos	 de	 reprodução	 bacteriana	 e	 os	 fatores	 que	
influenciam	no	crescimento	das	bactérias	e	de	outros	microrganismos.
Esta	unidade	será	dividida	em	três	tópicos.	No	decorrer	da	unidade,	
você	 encontrará	 autoatividades	 com	 o	 objetivo	 de	 reforçar	 o	 conteúdo	
apresentado.
TÓPICO	1	–	INTRODUÇÃO	À	MICROBIOLOGIA
TÓPICO	2	–	MICRORGANISMOS	E	A	IMPORTÂNCIA
TÓPICO	3	–	REPRODUÇÃO	E	FATORES	DE	CRESCIMENTO	
MICROBIANO
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos 
em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá 
melhor as informações.
CHAMADA
2
3
TÓPICO 1 — 
UNIDADE 1
INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
1 INTRODUÇÃO
Iniciamos	nossos	estudos	definindo	o	termo	microbiologia	e	as	diferentes	
áreas dessa ciência tão fascinante, porém, entendemos que a microbiologia é uma 
ciência que apresenta relação com outras áreas, a exemplo da biologia celular, 
pois	 se	debruça	sobre	o	conhecimento	desta	para	estudar	os	seres	comumente	
denominados	de	“micróbios”.
De	forma	que	possamos	adentrar	nos	estudos	referentes	à	disciplina	de	
Microbiologia	Ambiental,	é	necessário	definir	alguns	conceitos	essenciais	a	partir	
do	espectro	da	teoria	celular	e	dos	desdobramentos.
2 MICROBIOLOGIA: DEFINIÇÕES E ÁREAS DE ESTUDO
Ao	esmiuçarmos	o	termo	microbiologia,	temos	a	seguinte	caracterização:	
mikros = pequeno; bios = vida; logos	=	estudo.	A	partir	desse	foco,	podemos	conhecer	
alguns	conceitos	trazidos	por	autores	da	área.	Vamos	lá?!
O	termo	microbiologia	é	empregado	para	definir	a	ciência	que	estuda	os	
microrganismos, um grande e diverso grupo de organismos microscópicos que 
podem	ser	encontrados	em	células	únicas	ou	em	agrupamentos	celulares.
 
É	uma	ciência	dedicada	à	“forma,	à	estrutura,	à	reprodução,	à	fisiologia,	
ao	metabolismo	 e	 à	 identificação	dos	microrganismos.	Assim,	 a	microbiologia	
envolve	 o	 estudo	de	 organismos	 procariotos	 (bactérias,	 archaeas)	 e	 eucariotos	
inferiores	(algas,	protozoários)”	(VIEIRA;	FERNANDES,	2012,	p.	11).
Área da ciência que se ocupa em estudar os microrganismos e as 
atividades, pois
preocupa-se	 com	 a	 forma,	 a	 estrutura,	 a	 reprodução,	 a	 fisiologia,	 o	
metabolismo	e	a	identificação	dos	seres	microscópicos.	Inclui	o	estudo	
da distribuição natural, relações recíprocas e com os outros seres vivos, 
efeitos	benéficos	e	prejudiciais	sobre	os	homens	e	as	alterações	físicas	e	
químicas	provocadas	no	meio	ambiente	(PARUSSOLO,	2020,	p.	3).
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
4
Interessante,	não	é	mesmo?!	A	partir	desses	conceitos,	podemos	evidenciar	
que, em grande parte, a microbiologia trata dos organismos microscópicos 
unicelulares.	 Nas	 assim	 chamadas	 formas	 superiores	 de	 vida	 (por	 exemplo,	 a	
espécie	humana,	homo sapiens),	os	organismos	são	compostos	de	inúmeras	células	
(pluricelulares),	que	compõem	tecidos	altamente	especializados	e	órgãos	destinados	
a	exercer	funções	específicas.	Nos	indivíduos	unicelulares,	como	o	próprio	nome	já	
diz,	todos	os	processos	vitais	são	realizados	em	uma	única	célula	(unicelular).
 
Independentemente da complexidade de um organismo, a célula é, na 
realidade,	 a	 unidade	 básica	 da	 vida	 (BOSSOLOAN,	 2002).	Cabe	destacar	 que,	
no campo de estudo da microbiologia, estão incluídos, também, vírus, seres 
microscópicos	de	natureza	acelular.	
Observe a seguir e note a diferença entre organismos unicelulares e 
pluricelulares:
FIGURA 1 – SERES UNICELULARES E PLURICELULARES
FONTE: <https://www.youtube.com/watch?v=8czePpvEgBU>. Acesso em: 29 jun. 2020.
TÓPICO 1 — INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
5
Você já se perguntou: o que é uma célula? Pois bem, a célula se constitui 
como unidade básica fundamental dos seres vivos. É uma entidade/estrutura separada das 
outras células por uma membrana (e, certas vezes, por uma parede celular), contendo uma 
diversidade de substâncias químicas e estruturas subcelulares no interior (MADIGAN et al., 
2010). Observe o exemplo esquemático de uma célula:
ATENCAO
MODELO ESQUEMÁTICO DE UMA CÉLULA
FONTE: Adaptada de Carvalho (2020)
Sejam	 os	 organismos	 unicelulares	 ou	 pluricelulares,	 podemos	 apontar	
que	existe	um	nível	organizacional	entre	os	elementos	que	integram	esses	seres.
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
6
FIGURA 2 – ORGANIZAÇÃO BIOLÓGICA - EXEMPLO DA ESPÉCIE HUMANA
FONTE: <https://querobolsa.com.br/enem/biologia/niveis-de-organizacao-dos-seres-vivos>. 
Acesso em: 29 maio 2020.
É importante destacar que o estudo da microbiologia pode ser dividido 
em microbiologias básica e aplicada.
TÓPICO 1 — INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
7
QUADRO 1 – ÁREAS DA MICROBIOLOGIA
ÁREA FOCOS DE ESTUDO EXEMPLOS 
MICROBIOLOGIA 
BÁSICA
Natureza	e	propriedades	dos	
microrganismos 
Morfologia,	fisiologia,	
bioquímica	etc.
Características	fisiológicas Nutrição	e	condições	de	crescimento	e	de	reprodução.
Atividades	bioquímicas Obtenção de energia pelos microrganismos.
Características genéticas Hereditariedade e variabilidade das	características.
Características ecológicas Microrganismos	no	ambiente	e	a	relação	com	outros	organismos.
Potencial patogênico Capacidade de ocasionar doenças	dos	microrganismos.
Classificação Relação	taxonômica	entre	os	grupos	de	microrganismos.
MICROBIOLOGIA 
APLICADA FOCOS DE ESTUDO EXEMPLOS 
Microbiologia	Industrial
Emprego dos microrganismos 
para síntese de substâncias 
químicas.
Antibióticos,	enzimas,	
biometalurgia (explora as 
atividades químicas de bactérias 
para extrair minerais, como 
cobre	e	ferro).	
Microbiologia	Ambiental	 Utilização	dos	microrganismos	como	agentes.
Biodegradação	e	limpeza	
ambiental,	controle	de	pragas	etc.
Microbiologia	Médica	
Estudo dos microrganismos 
causadores de doenças e da 
prevenção	e	controle.
Estudo	do	vírus	Sars-CoV-2	
(novo	coronavírus).
Microbiologia	dos	
Alimentos
Relacionada	às	doenças	
transmitidas por alimentos, 
controle de qualidade e 
produção	de	alimentos.
Queijos,	bebidas	(vinhos,	
cervejas),	pães	etc.
FONTE: Adaptado de Bossolan (2002) e Vieira e Fernandes (2012)
Obviamente que, neste livro didático, focaremos nossas atenções nos 
estudos	 referentes	 à	 Microbiologia	 Ambiental	 e	 aos	 desdobramentos,	 porém,	
é	 fundamental	 que	 tenhamos	 ciência	 da	 infinidade	de	 áreas	 e	 de	 aplicações	 da	
microbiologia	em	diferentes	segmentos	da	ciência	e	do	cotidiano.
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
8
3 EVOLUÇÃO DA MICROBIOLOGIA
A	microbiologia	passou	por	 inúmeros	avanços	ao	 longo	dos	anos,	mas	
um marco fundamental paraque essa ciência tomasse os rumos atuais se deu 
quando	 da	 invenção	 do	 primeiro	microscópio,	 em	 1674,	 pelo	 alemão	Antony	
Van	Leeuwenhoek.	O	cientista	empregou	o	pequeno	instrumento	para	observar	
pequenos	 seres,	 em	 amostras	 de	 solo,	 água,	 saliva	 e	 fezes,	 denominando	 de	
“animálculos”	(DIAS,	2020).
FIGURA 3 – O PRIMEIRO MICROSCÓPIO E O INVENTOR
FONTE: <https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pi-
d=S1676-24442009000200001>. Acesso em: 24 jun. 2020.
No	mesmo	ano,	Leeuwenhoek	redigiu	várias	cartas	à	sociedade	real	inglesa,	
descrevendo	os	seres	que	ele	observava	por	meio	do	pequeno	microscópio.	Essas	
cartas possibilitaram o início da microbiologia em si, pois foram os documentos de 
divulgação	científica	da	época	que	fizeram	com	que	a	sociedade	fosse	informada	
acerca	da	existências	de	seres	microscópicos	(DIAS,	2020).
 
Posteriormente,	o	microscópio	primitivo	de	Leeuwenhoek	 foi	 aprimorado	
por	Robert	Hooke	 (1635-1703),	 ganhando	mais	uma	 lente	 e	 a	possibilidade	de	
ampliação	de	imagem	ainda	maior.	Por	consequência,	as	primeiras	observações	
de	Hooke	e	os	estudos	de	Leeuwenhoek	levaram	à	descoberta	das	células.
 
A	 descoberta	 do	 microscópio	 e	 a	 constatação	 da	 existência	 dos	
microrganismos	fizeram	com	que	a	comunidade	científica	da	época	questionasse	a	
respeito da origem dos seres, o que levou ao surgimento das teorias da abiogênese 
(geração	espontânea)	e	da	biogênese	(CARVALHO,	2020).
TÓPICO 1 — INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
9
Vamos conhecer os conceitos de abiogênese e de biogênese? A teoria 
da biogênese (defendida por alguns cientistas), inclusive, Leuwenhoek, atestava que 
as “sementes” das criaturas microscópicas estão sempre presentes no ar, de onde 
ganham acesso aos materiais e ali crescem, desde que as condições sejam adequadas 
ao desenvolvimento. A essa forma de multiplicação dos microrganismos, chamou-
se biogênese. Outros cientistas acreditavam que os microrganismos se formavam 
espontaneamente, a partir da matéria orgânica em decomposição ou da putrefação. Essa 
forma de multiplicação se chamou de abiogênese, que ficou conhecida como teoria da 
geração espontânea (CARVALHO, 2020).
NOTA
As	ideias	da	abiogênese,	ou	teoria	da	geração,	foram	perdendo	espaço	a	
partir	de	demonstrações	científicas,	como	a	do	médico	 italiano	Francesco	Redi	
(1626-1697).	 Demonstrou	 que	 as	 larvas	 encontradas	 na	 carne	 em	 putrefação	
eram	larvas	de	ovos	de	 insetos,	e	não	um	produto	da	geração	espontânea.	No	
experimento,	Redi	colocou	um	pedaço	de	carne	em	uma	jarra	coberta	com	gaze.	
Atraídas	pelo	odor	da	carne,	as	moscas	depositaram	ovos	sobre	a	cobertura,	e,	
destes,	emergiram	as	larvas.	Com	isso,	demonstrou	que	a	vida	se	origina	de	outra	
preexistente,	refutando	a	teoria	da	abiogênese	(CARVALHO,	2010).
FIGURA 4 – EXPERIMENTO DE FRANCESCO REDI
FONTE: <http://digitalizandoabiologia.weebly.com/a-origem-da-vida.html>. Acesso em: 24 jun. 2020.
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
10
A	 controvérsia	 teve	 fim	 quando,	 finalmente,	 o	 químico	 francês	 Louis	
Pasteur	(1822-1895)	realizou	um	experimento,	que	também	se	tornaria	famoso	na	
história	da	biologia.	Este	preparou	um	frasco	com	colo	longo,	estreito,	em	pescoço	
de	cisne.	Colocou	diversas	infusões	em	balões	de	vidro,	em	contato	com	o	ar.	Em	
seguida,	alongou	os	pescoços	dos	balões	na	chama,	de	modo	que	fizessem	várias	
curvas.	 Ferveu	 os	 líquidos	 (caldo	 de	 carne)	 até	 que	 o	 vapor	 saísse	 livremente	
das	 extremidades	 estreitas	 dos	 balões.	 Como	 resultado,	 verificou	 que,	 após	 o	
arrefecimento (refrigeração) dos líquidos, estes permaneciam inalterados em odor 
e	em	sabor.	No	entanto,	não	se	apresentavam	contaminados	por	microrganismos	
(NÓBREGA;	BOSSOLAN,	2017).	
FIGURA 5 – EXPERIMENTO DE LOUIS PASTEUR
FONTE: <https://sites.google.com/site/biologiaparaoensinomedio/experimentos>. 
Acesso em: 24 jun. 2020.
Legenda:	note	que	o	ar	podia	circular	livremente	por	meio	dos	frascos	abertos.	Contudo,	
nenhum	microrganismo	surgiu	na	solução.	A	poeira	e	os	microrganismos	se	depositavam	
na	área	sinuosa,	em	forma	de	V	do	tubo	e,	portanto,	não	atingiam	o	caldo.
TÓPICO 1 — INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
11
Você já ouviu falar do processo de pasteurização? Pois bem, Pasteur descobriu 
que, aquecendo o vinho a uma temperatura de 56oC, os organismos que alteravam o 
gosto do vinho eram eliminados. Esse processo ficou conhecido como pasteurização, e, 
ainda hoje, é amplamente empregado na indústria de alimentos, especialmente, como 
processo de conservação do leite (NÓBREGA; BOSSOLAN, 2017).
NOTA
O	 experimento	 de	 Pasteur	 demonstrou,	 finalmente,	 que	 a	 teoria	 de	
geração	espontânea	estava	equivocada.	Podemos	evidenciar,	então,	que	a	ciência	é	
construída	a	partir	do	trabalho	de	inúmeros	cientistas	em	diferentes	áreas,	e	que	o	
conhecimento	científico	está	sob	constante	evolução.	É	fascinante,	não	é	mesmo?!	
Passemos,	agora,	ao	estudo	dos	microrganismos	em	si.	Sigamos	em	frente!
4 MICRORGANISMOS: CONCEITOS FUNDAMENTAIS E 
PRINCIPAIS GRUPOS
Agora	que	estudamos	as	áreas	de	estudo	da	microbiologia	e	algumas	das	
suas particularidades, vamos nos aprofundar a respeito dos microrganismos em 
si.	Vamos	lá?!
Invisíveis	 a	 olho	 nu,	 comumente	 conhecidos	 como	 “micróbios”,	 os	
microrganismos	são	seres	fascinantes,	pois,	além	de	hóspedes	do	nosso	organismo,	
estão	presentes	em	todos	os	lugares	e	são	parte	fundamental	à	manutenção	da	vida	
no	planeta	Terra.	Seres	de	tamanhos	microscópicos	variados	(vírus	1nm,	bactérias	
1µm	 e	 fungos	 100µm	de	 diâmetro).	 Contudo,	 alguns,	 em	determinadas	 fases	 de	
crescimento,	atingem	 tamanho	macroscópicos,	a	 exemplo	dos	 fungos,	 conhecidos	
como	cogumelos,	que	chegam	a	formar	um	falso	tecido	(NASCIMENTO,	2020).
Para	melhor	compreender	nosso	objeto	de	estudo,	entenderemos	algumas	
das	unidades	de	medida	utilizadas	no	estudo	da	biologia	em	geral.	Acompanhe:
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
12
QUADRO 2 – UNIDADES DE MEDIDA
UNIDADE EQUIVALÊNCIA MICROSCÓPIO 
Milímetro	(mm) 0,001	metro	(m) Visível	a	olho	nu
Micrômetro	(µm) 0,001	milímetro	 Microscópio	óptico
Nanômetro	(nm) 0,001	µm Microscópio	eletrônico
Angströn	(Å) 0,1	nm Microscópio	eletrônico
FONTE: <https://theamazingbiology.weebly.com/vestibular/archives/05-2013>. 
Acesso em: 29 jun. 2020.
Para ter uma noção mais clara dessas dimensões, é importante que observe 
as	figuras	a	seguir:
FIGURA 6 – ESCALADA DE TAMANHO DOS ORGANISMOS
FONTE: <https://www.indagacao.com.br/2019/03/puc-rs-responda-questao-com-base-na-escala-
logaritimica-que-mostra-os-tamanhos-das-estruturas-e-organismos.html>. Acesso em: 29 jun. 2020.
Legenda:	A	=	vírus;	B	=	bactéria;	C	=	célula	eucariótica.
TÓPICO 1 — INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
13
FIGURA 7 - TAMANHOS E FORMAS RELATIVOS DOS ORGANISMOS
FONTE: <https://pt.slideshare.net/filho92/001-intoducao>. Acesso em: 29 jun. 2020.
Realmente,	a	diversidade	da	vida	em	formas	e	tamanhos	é	impressionante,	
mas	não	paramos	por	 aí.	 Surgiu	um	 termo	 essencial	 ao	 andamento	dos	 nossos	
estudos:	 célula	 eucariótica.	 Para	 compreendê-lo,	 é	 preciso	 compará-lo	 com	
outro	tipo	celular	existente,	a	célula	procariótica.	Esses	dois	tipos	de	células	se	
diferenciam	em	algumas	características.
As	 células	 procarióticas	 contam	 com	 uma	 estrutura	 relativamente	
simples.	Nela,	o	nucleoide	(consiste	em	DNA	bacteriano)	não	é	delimitado	por	
uma membrana (carioteca), e se encontra disperso no citoplasma, ou seja, elas 
não	apresentam	núcleo	organizado	ou	verdadeiro.	Nelas,	a	maior	parte	da	célula	é	
formada	por	água,	proteínas,	íons	e	demais	moléculas.	Geralmente,	medem	de	1	
a	2	µm.	Podemos	citar,	como	exemplo,	as	bactérias	e	as	cianobactérias	(LODISH	
et al.,	2014).
As	 células	 eucarióticas	apresentam	núcleo	delimitado	 (organizado)	por	
membrana	(a	carioteca),	armazenado	o	material	genético	(DNA).	Além	disso,	esse	
tipo celular conta com muitos compartimentos delimitados por membrana, ou 
organelas.	Comumente,	essas	células	apresentam	o	tamanho	entre10	e	100	µm	de	
diâmetro.	São	formadas	por	células	eucarióticas,	todos	representantes	dos	reinos	
vegetal	e	animal,	algas,	além	dos	fungos	(ex.:	leveduras,	bolores)	e	do	protozoário,	
seres	exclusivamente	unicelulares.	Citam-se,	como	exemplo,	os	protozoários,	as	
algas,	os	fungos,	os	animais	e	os	vegetais	(LODISH	et al.,	2014).
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
14
Qual é a característica definidora das células eucariótica e procariótica?
ATENCAO
FIGURA 8 – CÉLULAS EUCARIÓTICA E PROCARIÓTICA
FONTE: <http://wesleibio.blogspot.com/2016/12/celulas-eucariontes-e-procariontes.html>. 
Acesso em: 29 maio 2020.
Legenda:	A	–	célula	procariótica;	B	–	célula	eucariótica.
As	 células	 eucarióticas	 apresentam	maior	 complexidade	 em	 estruturas	
(organelas)	quando	comparadas	às	procarióticas,	além	da	diferença	de	 tamanho	
existente.	 Note	 que	 um	 fibroblasto	 humano	 (célula	 que	 compõe	 o	 tecido	
conjuntivo)	 conta	 com,	 aproximadamente,	 15	 µm	de	 diâmetro,	 com	volume	 e	
peso	secos	de	algumas	milhares	de	vezes	maiores	em	comparação	a	Escherichia 
coli,	uma	bactéria	intestinal	comum	(LODISH	et al.,	2014).
As	 células	 animais	 e	 vegetais	 apresentam	 diferenças	 e	 similaridades?	
Na	verdade,	a	célula	eucariótica	vegetal	é,	em	grande	parte,	semelhante	à	célula	
eucariótica	 animal.	 Contudo,	 a	 primeira	 conta	 com	 uma	 parede	 celular	 que	
circunda a membrana plasmática, e duas organelas adicionais: os plastídios (o 
cloroplasto	 é	 o	 tipo	mais	 conhecido)	 e	 o	 vacúolo,	 que	 conferem	 característica	
particular	à	célula	vegetal	(BIOLOGIA	CELULAR,	2011).
TÓPICO 1 — INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
15
FIGURA 9 – CÉLULAS ANIMAL E VEGETAL - MODELOS ESQUEMÁTICOS
FONTE: <https://dicasdeciencias.com/2013/03/28/diferencas-entre-as-celulas-animal-e-vegetal/>; 
<https://blog-mundo-biologia.blogspot.com/2016/01/estruturas-da-celula-vegetal.html>. 
Acesso em: 28 maio 2020.
Legenda:	A	–	Célula	animal;	B	–	Célula	vegetal.
A	seguir,	será	possível	evidenciar	as	características	dos	principais	grupos	
de microrganismos, cujos conceitos que estudamos até o momento podem ser 
observados.
QUADRO 3 – CARACTERÍSTICAS DOS PRINCIPAIS GRUPOS DE MICRORGANISMOS
Microrganismos Características
A. Vírus
Acelulares,	menores	 e	mais	 simples,	 em	estrutura	quando	 comparados	 às	
bactérias;	em	geral,	apresentam	apenas	um	tipo	de	ácido	nucléico	(DNA	ou	
RNA),	protegido	por	uma	capa	proteica.	Podem	se	multiplicar	apenas	dentro	
das	células	vivas,	porém,	poucos	vírus	de	DNA,	como	o	citomegalovírus	e	o	
vírus	da	hepatite	B,	podem	iniciar	a	síntese	de	moléculas	de	RNA	enquanto	
ainda	estão	se	formando,	de	modo	que	a	partícula	viral	contenha	os	dois	tipos	
de	ácidos	nucléicos	(DNA	e	RNA).
B. Bactérias Procariontes,	divididas	em	dois	grupos:	Eubactérias	e	Arqueobactérias.
Eubactérias
Apresentam	diversas	formas	(esférica,	bastonete	e	espirilo).	Aparecem	isoladas	
ou	em	formas	de	colônias.	Variam	de	0,2	–	5,0	µm.	São	unicelulares	e	algumas	
apresentam	flagelos.
Arqueobactérias 
(Arqueias)
São	 semelhantes	 às	 eubactérias,	mas	 contam	 com	diferenças	 importantes	
quanto	à	composição	química	Habitam	ambientes	extremos,	como	os	de	altas	
concentrações	salinas,	os	de	acidez	e	os	de	temperatura.
C. Protozoários
Eucariontes, unicelulares, não apresentam parede celular rígida, não contêm 
clorofila.	Alimentam-se	por	ingestão.	Alguns	se	movem	por	meio	de	flagelos	
ou	de	cílios,	e	são	amplamente	distribuídos	na	natureza.
D. Fungos
Eucariontes,	com	parede	celular	rígida.	Uni	ou	pluricelulares,	não	apresentam	
clorofila.	Alimentam-se	por	absorção.	São	conhecidos	como	bolores,	leveduras	
e	cogumelos.
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
16
Bolores Fungos	multicelulares	e	produzem	estruturas	filamentosas	(hifas	e	micélios).
Leveduras Fungos	unicelulares	e	apresentam	formas	variadas	(esférica	à	ovoide;	elipsoide	a	filamentosos).
E. Algas
Eucariontes	 apresentam	 clorofila	 (realizam	 fotossíntese)	 e	 podem	 ser	 uni	
ou	pluricelulares.	Contam	com	parede	celular	rígida	e	crescem	em	diversos	
ambientes,	mas	a	maioria	é	aquática.
FONTE: Vieria e Fernandes (2012, p. 17)
5 MICROSCÓPIO: TIPOS E FINALIDADES
Como já vimos anteriormente, o aprimoramento do microscópio e das 
técnicas	de	utilização	de	corantes	para	visualizar	as	estruturas	internas	celulares	
possibilitou,	aos	biólogos	da	época,	examinarem	micróbios	e	finas	fatias	(pedaços)	de	
tecidos	de	plantas	e	de	animais	(NÓBREGA;	BOSSOLAN,	2017).
Vimos	a	importância	do	microscópio	enquanto	instrumento	fundamental	
para a rotina laboratorial, o que torna possível a observação de estruturas não 
visíveis	a	olho	nu.	Dependendo	do	princípio	no	qual	a	ampliação	é	baseada,	os	
microscópios	podem	ser	(VIEIRA;	FERNANDES,	2012):
• Ópticos:	utilizam	dois	sistemas	de	lentes,	ocular	e	objetiva,	por	meio	das	quais	a	
imagem	ampliada	é	obtida.	
• Eletrônicos:	 utilizam	 um	 feixe	 de	 elétrons	 para	 gerar	 a	 imagem	 ampliada.	
Empregados	 para	 observar	 células	 procarióticas	 e	 eucarióticas,	 detalhes	
celulares	e	vírus.
5.1 MICROSCÓPIO 
Apesar	da	grande	variabilidade	externa	dos	microscópios,	os	componentes	
fundamentais	 são	 similares.	 O	 microscópio	 de	 luz	 é	 composto	 pelas	 partes	
mecânica	e	óptica	(BRANCALHÃO;	CAVÉQUIA,	2020).
TÓPICO 1 — INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
17
FIGURA 10 – MICROSCÓPIO ÓPTICO
FONTE: <http://projetos.unioeste.br/projetos/microscopio/index.php?option=com_
phocagallery&view=category&id=76&Itemid=140>. Acesso em: 18 maio 2020.
Cada	 um	 dos	 números	 da	 figura	 representa	 uma	 das	 partes	 de	 um	
microscópio	óptico,	conforme	os	autores	Vieira	e	Fernandes	(2012)	e	Brancalhão	
e	Cavéquia	(2020):
• Componentes mecânicos:
1-	Pé:	sustenta	o	microscópio,	conferindo	estabilidade	ao	equipamento.
2-	Braço ou coluna:	haste	vertical	ou	inclinável	fixada	à	base.	Sustenta	o	tubo	do	
microscópio	e	se	articula	com	a	base.
3-	Canhão ou tubo:	suporte	cilíndrico	da	ocular.	Permite	a	troca	e	a	fixação	das	
objetivas.
4-	Revólver ou porta-objetiva:	 local	 onde	 são	 fixadas	 as	 lentes	 (oculares	 e	
objetivas).
5-	Platina:	 mesa	 em	 miniatura	 que	 contém	 um	 orifício	 central	 destinado	 à	
passagem	de	 luz.	 Local	 onde	 se	deposita	 a	 lâmina	 (com	a	preparação	 a	 ser	
observada).
6-	Parafuso macrométrico ou dos grandes deslocamentos: botão giratório que 
possibilita	 movimentos	 amplos	 da	 platina	 em	 direção	 às	 objetivas	 (e	 vice-
versa).	É	útil	na	focalização	inicial.
7-	Parafuso micrométrico ou de focagem lenta: botão giratório que possibilita 
movimentos	mais	delicados	da	platina.	Útil	no	ajuste	final	de	focalização	da	
lâmina,	para	focagens	mais	precisas.
8-	Parafuso condensador:	localizado	na	porção	inferior	da	coluna,	é	destinado	a	
baixar	e	a	levantar	o	condensador.
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
18
• Componentes ópticos – sistema de iluminação:
9-	 Fonte de luz:	localizada	na	base	do	microscópio,	fornece	os	raios	luminosos.
10-	Condensador: conjunto de lentes situado abaixo da platina que distribui, 
regularmente,	no	campo	visual	do	microscópio,	a	luz	refletida	pelo	espelho	
ou	diretamente	da	fonte	luminosa.
11-	Filtros:	 fabricados	 com	 filtro	 colorido,	 destinam-se	 a	 absorver	 parte	 do	
espectro	da	radiação	luminosa.
• Componentes ópticos – sistema de observação:
12-	Lentes oculares:	aumentam	a	imagem	recebida	da	objetiva.
13-	Lentes objetivas:	situadas	próximas	ao	objeto,	criam	imagens	real	e	invertida.	
Estas	 podem	 oferecer	 aumentos	 de	 10x,	 20x,	 40x,	 100x.	 Existem	 as	 lentes	
objetivas a seco (entre a lâmina e a objetiva, existe o ar) e as objetivas de 
imersão,	 assim,	 coloca-se	 um	 tipo	 de	 óleo	 (óleo	 de	 imersão)	 nesse	 meio,	
cujo objetivo é evitar a dispersão dos raios luminosos, além de possibilitar 
a	entrada	de	grande	quantidade	de	luz	na	objetiva.	As	objetivas	de	100x	são	
sempre	de	imersão.
A objetiva de imersão, que fornece grande aumento, é muito empregada nos 
laboratórios de microbiologia. Dessa forma, é preciso óleo de imersão para assegurar um 
trajeto doraio luminoso opticamente homogêneo entre a lâmina e a lente objetiva. Depois do 
uso, deve-se limpar as superfícies ópticas com papel absorvente, com um pouco de xilol, 
pois restos de óleo podem danificar o sistema óptico do microscópio.
NOTA
Vamos conhecer o funcionamento do microscópio óptico (MO)? Para saber 
mais, acesse https://www.youtube.com/watch?v=yLVh0HIdeSs.
DICAS
A	 título	de	 curiosidade,	 conforme	 a	 espécie	de	material	 que	deseja	 ser	
observada na amostra, os microscópios apresentam as seguintes tipologias:
https://www.youtube.com/watch?v=yLVh0HIdeSs
TÓPICO 1 — INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
19
QUADRO 4 – COMPARATIVO ENTRE DIFERENTES TIPOS DE MICROSCÓPIOS
FONTE: Vieira e Fernandes (2012, p. 20)
Legenda:	microscópios	ópticos:	campo	claro;	campo	escuro;	fluorescência;	contraste	de	fase.
5.2 O MICROSCÓPIO ELETRÔNICO
O	advento	do	microscópio	eletrônico	(ME)	possibilitou	a	observação	direta	
de	aspectos	ultraestruturais	das	células	até	então	desconhecidos.	Por	meio	dessas	
novas	observações,	a	compreensão	a	respeito	da	organização	dos	tecidos	vegetais	
e animais foi enormemente ampliada, e muitas das nossas ideias a respeito da 
construção	e	da	função	celulares	foram	radicalmente	modificadas	(GALLETI,	2003).
 
A	utilidade	do	ME	é	enorme	e	oferece	uma	comprovação	fotográfica	de	
organismos	 e	 características	 subcelulares.	Os	 objetos	 de	 estudo	 da	ME	 são	 os	
mais	diversificados:	estudo	ultraestrutural	de	células	vegetais	e	animais,	fungos,	
bactérias,	vírus,	artrópodes,	peças	automotivas,	papéis,	exames	de	balística	etc.,	
ao	passo	que,	na	microscopia	óptica,	é	utilizado	um	feixe	de	luz	para	visualizar	
as	estruturas	(MICROSCOPIA	ELETRÔNICA,	2012).
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
20
Na	microscopia	eletrônica,	é	empregado	um	feixe	de	elétrons,	que	sofre	
refração	através	de	lentes	eletrônicos.	O	ME	produz	aumentos	úteis	de	200.000	
a	 400.000X,	 apresentando	 um	 poder	 de	 resolução	 100	 vezes	 maior	 quando	
comparado	ao	microscópio	óptico	(GALLETI,	2003).
FIGURA 11 – BACTÉRIA ESCHERICHIA COLI VISTA NOS MICROSCÓPIOS ÓTICO E ELETRÔNICO
FONTE: <https://slideplayer.com.br/slide/364653/>. Acesso em: 28 maio 2020.
Legenda:	à	esquerda	–	observação	a	partir	do	MO	(com	coloração	específica);	à	direita	–	
observação	a	partir	do	ME.
Você sabia que existem dois tipos básicos de microscópios eletrônicos? Vamos 
conhecê-los?
ATENCAO
Um	deles	é	o	ME	de	Transmissão	 (MET).	O	 feixe	de	elétrons	atravessa	
a	 célula	 (ou	 a	 organização	 molecular	 do	 vírus)	 e	 forma	 a	 imagem	 em	 uma	
tela	 fluorescente,	 o	 que	 fornece	 detalhes	 de	moléculas,	 organelas	 e	 estruturas	
intracelulares.	A	capacidade	de	resolução	é	de	até	300	mil	vezes	(GALETTI,	2003;	
PLATAFORMA	DE	MICROSCOPIA	ELETRÔNICA,	2020).
TÓPICO 1 — INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
21
FIGURA 12 – MICROSCÓPIO ELETRÔNICO DE TRANSMISSÃO
FONTE: <http://1.bp.blogspot.com/-BvrJc4FmSrE/UIa27tgr4OI/AAAAAAAAAC8/
rnWSWUnBHDA/s1600/5.jpg>; <http://www.fiocruz.br/ioc/cgi/cgilua.exe/sys/start.
htm?infoid=2514&sid=32&tpl=printerview>. Acesso em: 29 maio 2020.
Legenda:	A	–	Microscópio	Eletrônico	de	Transmissão	(MET);	B	–	Células	do	vírus	Zika	
(esferas	escuras).
Com	relação	ao	ME	de	Varredura	(MEV),	a	geração	de	imagem	é	realizada	
com	os	elétrons	que	varrem	a	superfície	 (topografia)	das	estruturas	biológicas.	
Dessa	 forma,	 o	 instrumento	 oferece	 uma	 imagem	 da	 superfície,	 com	 noções	
de	 profundidade	 e	 de	 tridimensionalidade,	 com	 limite	 de	 resolução	 de	 0,3	
nm.	 Contudo,	 fornece	 pouca	 (ou	 nenhuma)	 informação	 da	 estrutura	 interna.	
O poder separador não se iguala ao do microscópio de transmissão, embora 
sejam	 adequadas	 muitas	 finalidades	 (GALETTI,	 2003;	 PLATAFORMA	 DE	
MICROSCOPIA	ELETRÔNICA,	2020).
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
22
FIGURA 13 – MICROSCÓPIO ELETRÔNICO DE VARREDURA
FONTE: <http://ca.iq.usp.br/novo/paginas_view.php?idPagina=16>; <encurtador.com.br/xOX25>. 
Acesso em: 29 maio 2020.
Legenda:	A	–	MEV;	B	–	Bactérias	que	formam	a	placa	sobre	os	dentes.
Cabe	destacar	que	o	emprego	de	determinado	instrumento,	seja	MO,	MET	
ou	MEV,	depende	do	objetivo	do	estudo	(ou	levantamento)	a	ser	realizado,	pois	
este	deve	indicar	que	equipamento	deve	ser	utilizado	de	forma	que	os	resultados	
esperados	sejam	atingidos.	
Vamos conhecer algumas imagens da microscopia eletrônica? Por meio do 
atlas virtual, você poderá observar diversas células e estruturas celulares. Ficou curioso 
(a)? Acesse o link e aprenda mais: http://www.drjastrow.de/WAI/EM/EMAtlas.html. Você 
também pode acessar a biblioteca de imagens de células: http://cellimagelibrary.org/home.
DICAS
6 BIOLOGIA CELULAR: UMA VISITA GUIADA
É	hora	de	 colocar	 em	prática	os	 conhecimentos	 adquiridos	no	Tópico	 1.	
Vamos	lá?!	De	forma	a	tornar	o	nosso	estudo	mais	interativo	e	dinâmico,	existe	
um	 recurso	 disponível	 de	 forma	 online.	 É	 possível	 navegar	 pelo	maravilhoso	
mundo	da	biologia	celular,	ciência	básica	do	estudo	da	microbiologia.
 
Primeiramente,	é	necessário	que	você	acesse	http://www.celuladidatica.
ufpr.br/celulas-virtuais.php.	
http://www.drjastrow.de/WAI/EM/EMAtlas.html
http://cellimagelibrary.org/home
http://www.celuladidatica.ufpr.br/celulas-virtuais.php
http://www.celuladidatica.ufpr.br/celulas-virtuais.php
TÓPICO 1 — INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
23
A	página	é	 intitulada	de	“Células	Virtuais”.	Clique	no	 link,	 “célula	3D	
interativa”.	Vamos,	 então,	 navegar	 e	 explorar	 a	 nossa	 célula	 virtual.	Ao	 longo	
do	caminho,	surgem	alguns	 termos	novos,	de	organelas	celulares	sob	as	quais	
não nos aprofundamos neste tópico, mas não se assuste: o intuito desta atividade 
é	 possibilitar	 que	 você	 se	 familiarize	 com	 as	 novas	 terminologias	 e	 reforce	 os	
conteúdos	já	adquiridos.
 
Visualize	a	figura	a	seguir	e	conheça	o	 início	do	nosso	passeio	virtual	
pela célula:
FIGURA 14 – TELA INCIAL - CÉLULA 3D
FONTE: <http://3d.cl3ver.com/0MKDN>. Acesso em: 29 maio 2020.
Na	 parte	 superior	 da	 tela,	 é	 possível	 clicar	 nas	 diferentes	 estruturas	
apresentadas,	 além	 de	 obter	 uma	 visualização	 e	 uma	 descrição	 do	 modelo	
esquemático	apresentado.	A	partir	deste	link,	é	possível	conhecer	as	estruturas:	
mitocôndria,	 centríolos,	peroxissomo,	Complexo	de	Golgi,	membrana	plasmática,	
vesículas,	núcleo,	citoesqueleto,	lisossomos,	ribossomos	e	retículo	endoplasmático.	
Fascinante,	não	é	mesmo?!	
A	partir	dos	conteúdos	 já	 trabalhados	neste	tópico	e	da	nossa	visita	guiada	
pelo	interior	celular,	partimos	para	os	estudos	referentes	ao	Tópico	2.	Vamos	lá?!	
Sigamos	em	frente!
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
24
LEITURA COMPLEMENTAR
Colocando	a	“mão	na	massa”.	Acadêmico,	para	fixar	os	conteúdos	deste	
tópico,	propomos	o	 seguinte	desafio:	 “esquematizando	e	modelando	células	 com	
imagens	microscópicas	reais”.	Para	tal	atividade,	você	precisará	de:
•	 Imagens	de	células	(a	seguir)	ou	de	qualquer	outra	fonte.
• Papel transparente (manteiga, acetato ou transparência de retroprojetor, 
plástico	ou	celofane).
•	 Caneta	de	retroprojetor.
•	 Lápis	de	cor.
•	 Materiais	 recicláveis	 diversos	 (tampas	 de	 garrafas	 pet,	 caixas	 de	 remédios	
vazias	etc.).
•	 Miçangas	diversas	ou	bolas	de	amido	(bolas	de	sagu/pérolas	de	tapioca).
•	 Massa	plástica	(massa	de	modelar).
Trata-se	de	criar	o	seu	próprio	modelo	esquemático	de	uma	célula	a	partir	
das	 informações	 obtidas	 neste	 tópico	 ou	de	 outras	 fontes	 (confiáveis)	 a	 serem	
consultadas.
Procedimento:	 coloque	 uma	 folha	 transparente	 ou	 translúcida	 sobre	
uma	 das	 imagens	 obtidas	 por	 você.	 Lembre-se	 de	 tentar	 circular,	 em	 cores	
diferenciadas,	todas	as	estruturas	que	conseguir	identificar.
CÉLULA E DESENHO/MODELO ESQUEMÁTICO
FONTE: <http://www.fiocruz.br/ioc/media/comciencia_03.pdf>. Acesso em: 29 maio 2020.
Legenda:	A	–	Imagem	de	uma	célula	(parte	superior)	e	modelo	esquemático	construído.	
B	–	Diferentes	modelos	esquemáticos	elaborados.	
TÓPICO 1 — INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
25
Empregando	 uma	 dasfiguras	 disponíveis,	 você	 pode	 tentar	 recobrir	
cada elemento presente na imagem com massa de modelar da mesma forma 
e	da	mesma	cor.	Assim,	você	 terá	um	modelo	esquemático	desenhado	e	outro	
elaborado	a	partir	da	massa	de	modelar	e/ou	outros	materiais.	É	indicado	utilizar	
a	folha	transparente	como	suporte	(molde),	de	forma	a	não	sujar	a	 imagem	de	
fundo	com	a	massa.
Figuras	de	células	sugeridas	para	a	realização	da	atividade:
CÉLULAS ANIMAIS (HEPATÓCITO) - VISTA SOB MET
FONTE: <http://www.fiocruz.br/ioc/media/comciencia_03.pdf>. Acesso em: 29 maio 2020.
BACTÉRIAS VISTAS SOB MET
FONTE: <http://www.fiocruz.br/ioc/media/comciencia_03.pdf>. Acesso em: 29 maio 2020.
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
26
CÉLULAS DE ELODEA VISTAS SOB MO
FONTE: <https://www.nikonsmallworld.com/galleries/2008-photomicrography-competition/
chloroplasts-in-the-leaf-cells-of-elodea-canadensis-canadian-waterweed>. Acesso em: 29 maio 2020.
Legenda:	Células	de	Elodea canadensis	(espécie	de	planta	aquática).
FONTE: COM CIÊNCIA NA ESCOLA - LBC/IOC/FIOCRUZ. Esquematizando e modelando 
células com imagens microscópicas reais. 2020. Disponível em: http://www.fiocruz.br/ioc/
media/comciencia_03.pdf. Acesso em: 3 maio 2020.
27
Neste tópico, você aprendeu que:
•	 A	microbiologia	é	a	ciência	que	se	dedica	ao	estudo	dos	microrganismos,	um	
grande	 e	 diversificado	 conjunto	de	 organismos	microscópicos	 que	 pode	 ser	
encontrado	 em	 células	 únicas	 ou	 em	 agrupamentos	 celulares.	Divide-se	 em	
microbiologia	 básica	 (ex.:	 atividades	 bioquímicas	 dos	 microrganismos)	 e	
microbiologia	aplicada	(ex.:	microbiologia	ambiental	–	biodegradação).
•	 A	célula	 é	 a	unidade	básica	da	vida	e	 todos	os	 seres	vivos	 são	 constituídos	
por	 células.	 Esses	 organismos	 podem	 ser	 unicelulares	 (ex.:	 protozoários)	 e	
pluricelulares	(ex.:	plantas,	animais	etc.).
• É importante salientar que, no campo de estudo da microbiologia, estão 
incluídos,	também,	os	vírus,	seres	microscópicos	de	natureza	acelular.
•	 Com	 a	 invenção	 do	 primeiro	 microscópio,	 pelo	 alemão	 Antony	 Van	
Leeuwenhoek,	no	século	XVII,	a	microbiologia	tomou	os	rumos	atuais,	visto	
que o equipamento possibilitou observar pequenos organismos, denominados 
de	“animálculos”.
• Em virtude do advento do microscópio, por meio da observação dos “pequenos 
seres”,	a	comunidade	científica	da	época	indagou	a	respeito	da	origem	desses	
organismos, o que levou ao surgimento das teorias da abiogênese (geração 
espontânea)	e	da	biogênese	(um	ser	vivo	surge	a	partir	de	outro	ser	preexistente).
•	 Existem	dois	tipos	celulares	básicos:	as	células	procarióticas	(ex.:	protozoários)	
e	as	células	eucarióticas	(ex.:	células	que	formam	o	organismo	de	plantas	e	de	
animais).	As	células	eucarióticas	animais	se	diferenciam	das	células	eucarióticas	
vegetais,	pois	estas	últimas	aprestam	as	seguintes	estruturas:	parede	celular,	
plastídios	e	vacúolos.
•	 Para	o	estudo	da	microbiologia,	é	importante	conhecer	a	escala	de	tamanho	dos	
organismos em geral em relação aos seres microscópicos e algumas unidades 
de	 medida	 básicas:	 milímetro	 (mm),	 micrômetro	 (µm),	 nanômetro	 (nm)	 e	
angströn	(Å).
•	 As	 características	 dos	 principais	 grupos	 de	microrganismos	 são	 vírus,	 bactérias	
(eubactérias	e	arqueobactérias),	protozoários,	fungos	(bolores	e	leveduras)	e	algas.
•	 Existem	dois	 tipos	de	microscópio,	o	óptico	e	o	eletrônico.	Além	disso,	dois	
tipos	 de	 ME:	 microscópio	 eletrônico	 de	 transmissão	 (MET)	 e	 microscópio	
eletrônico	de	varredura	(MEV).	A	utilização	de	um	ou	de	mais	equipamentos	
depende	do	objetivo	do	estudo/pesquisa	que	se	pretende	efetuar.
RESUMO DO TÓPICO 1
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1	 Através	 deste	 tópico,	 identificamos	 a	 importância	 do	 conhecimento	 das	
características	 básicas	 da	 célula	 para	 o	 estudo	 da	 microbiologia.	 Dessa	
forma, a célula apresentada no nosso passeio virtual é:
a)	(			)	Eucariótica.
b)	(			)	Procariótica.
c)	 (			)	Probiótica.
d)	(			)	Viral.
 
2	 A	 invenção	 do	microscópio	 foi	 um	marco	 fundamental,	 que	 inaugurou	
uma	nova	perspectiva	 ao	 estudo	da	 célula	 em	si.	Atento	a	 esse	 fato,	um	
meticuloso	cientista	desejava	visualizar	as	organelas	celulares	da	bactéria	
E. coli.	Para	tal	pesquisa,	foi	necessária	a	utilização	do	equipamento:
a)	 (			)	Microscópio	óptico	de	fluorescência.	
b)	(			)	Microscópio	eletrônico	de	transmissão.
c)	 (			)	Microscópio	eletrônico	de	varredura.
d)	(			)	Microscópio	óptico	de	campo	claro.
3	 A	importância	de	saber	diferenciar	os	tipos	de	células	e	as	particularidades	
é	primordial	quando	se	aborda	o	estudo	da	célula.	Dessa	forma,	visualize	
atentamente	as	figuras	a	seguir:
AUTOATIVIDADE
A B
PAREDE CELULAR CITOPLASMA
NÚCLEO
FONTE: <https://www.thinglink.com/scene/1177118794502373377>; <https://carlosmout.
files.wordpress.com/2017/01/celula-animal.jpg>. Acesso em: 29 maio 2020.
As	letras	A	e	B	indicam,	respectivamente:
a)	 (			)	Célula	vegetal	e	célula	animal.
b)	(			)	Célula	vegetal	e	célula	bacteriana.
c)	 (			)	Célula	animal	e	partícula	viral.
d)	(			)	Célula	de	pele	e	célula	vegetal.
29
TÓPICO 2 — 
UNIDADE 1
MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
1 INTRODUÇÃO
Olá,	 acadêmico!	 Chegamos	 aos	 nossos	 estudos	 referentes	 ao	 Tópico	 2.	
Primeiramente,	traremos	alguns	conceitos	atribuídos	à	microbiologia	ambiental	e	
às	subáreas	correspondentes.
Em seguida, trataremos da importância dos microrganismos no organismo 
humano,	no	que	 se	 refere	 aos	MO	que	habitam,	 além	daqueles	 causadores	de	
inúmeras	doenças	na	espécie	humana.
Posteriormente,	abordaremos	a	classificação	dos	MO	quanto	à	morfologia,	
apresentando alguns exemplos existentes na tão vasta biodiversidade dos seres 
microscópicos.
Finalmente,	veremos	um	tipo	de	classificação	corriqueiramente	utilizado	
nos	laboratórios	de	microbiologia.	Com	base	na	composição	da	parede	celular,	
divide	as	bactérias	em	gram-positivas	e	gram-negativas.
Bons	estudos!	
2 MICROBIOLOGIA AMBIENTAL: CONCEITOS
Nesta	etapa	dos	estudos,	você	já	se	questionou:	mas	onde	a	Microbiologia	
Ambiental	(MA),	que,	inclusive,	nomeia	este	livro	didático,	encaixa-se	no	tão	vasto	
campo	de	estudo	da	microbiologia?	Para	entender	a	 fundo	 tal	 campo	de	estudo,	é	
necessário	conhecer	alguns	conceitos	da	Microbiologia	Ambiental.	Vamos	lá?!
De	 acordo	 com	 a	 Sociedade	 Brasileira	 de	 Microbiologia	 (SBM),	 a	
Microbiologia	Ambiental	é	definida	enquanto
uma	área	da	ciência	que	se	dedica	ao	estudo	da	fisiologia,	genética,	
interações	e	funções	dos	microrganismos	no	ambiente,	e	faz	uso	desse	
conhecimento	com	o	objetivo	maior	de	manter	a	qualidade	ambiental,	
além de contribuir para o desenvolvimento sustentável da sociedade 
moderna	(SBM,	2020,	s.p.).
30
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
Outra	 definição	 é	 apresentada	por	Dalzoto	 e	 Pimentel	 (2020,	 s.p.),	 que	
conceituam	 a	 Microbiologia	 Ambiental	 enquanto	 área	 dedicada	 ao	 “estudo	 dos	
microrganismos e das atividades no ambiente para o entendimento do papel na 
manutenção	da	biosfera	e	do	uso	potencial	na	remediação	de	locais	que	tenham	
sido	modificados”.
 
Nicolau	(2014,	p.	4)	aponta	que	a	“Microbiologia	Ambiental	é,	geralmente,	
definida	como	o	estudo	dos	efeitos	dos	microrganismos	aplicados	ao	ambiente,	às	
atividades	humanas,	saúde	e	bem-estar”.
Por	fim,	a	Microbiologia	Ambiental	é	a:
interface	entre	as	ciências	ambientais	e	a	ecologia	microbiana.	Estuda	
os microrganismos e as funções na condução de processos nos 
sistemas	 naturais,	 e	 prioriza	 os	 efeitos	 provocados	 pela	 presença	 e	
pela	atividade	desses	no	meio	ambiente.	Com	os	avanços	da	biologia	
molecular,	aumentou-se	a	habilidade	de	detectar,	além	de	identificar	
microrganismos	 e	 atividades	 no	 ambiente	 (MICROBIOLOGIA	
AMBIENTAL,	2020,	s.p.).	
Por	 meio	 desses	 conceitos,	 podemos	 evidenciar	 que	 a	 Microbiologia	
Ambiental	 integra	 parte	 do	 cenário	 científico	 mundial,	 como	 uma	 área	 de	
estudos fundamental e inserida em diversos temas de grande importância, como 
biorremediação,	biocatálise,biocombustíveis,	controle	biológico,	fertilizantes	etc.	
FIGURA 15 – ÁREAS DE ESTUDO DA MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
FONTE: <https://kasvi.com.br/microbiologia-ambiental-saude-humana-plantas-animais/>. 
Acesso em: 24 maio 2020.
TÓPICO 2 — MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
31
Podemos	 notar	 que	 a	 MA	 compreende	 diversas	 subáreas	 de	 elevada	
importância, todas com o objetivo de manter a qualidade do meio ambiente, além 
de	contribuir	para	o	desenvolvimento	sustentável	da	sociedade.
2.1 A MICROBIOTA HUMANA
Já	verificamos	o	conceito	de	microrganismo	e	os	grupos	principais,	mas	
qual	a	importância	desses	seres	microscópicos?
Bem,	os	microrganismos	constituem	a	maior	massa	de	matéria	viva	do	
planeta	Terra.	Estes	efetuam	processos	químicos	necessários	a	outros	organismos.	
Caso não existissem, outras formas de vida não teriam surgido no planeta e não 
se	manteriam	(RICOBELO,	2020).
O	início	dos	estudos	da	microbiologia,	aliado	a	doenças	e	à	preocupação	
com	 questões	 de	 saúde,	 contribuiu	 para	 que	 a	 primeira	 ideia	 ligada	 a	 esses	
seres (micróbio, germe, bactéria) fosse, exclusivamente, a de agente causador de 
doenças.	Dessa	forma,	a	presença	desses	diminutos	organismos	no	corpo	deve	
ser	constantemente	lembrada	(NÓBREGA;	BOSSOLAN,	2017).
No	organismo	humano,	encontra-se	grande	quantidade	de	microrganismos,	
os	quais	se	distribuem	em	diferentes	órgãos	e	tecidos,	podendo-se	encontrar	dez	
vezes	mais	 células	microbianas	 do	 que	 células	 humanas	 (GONÇALVES,	 2014	
apud	CHAVASCO	et al.,	2017).
FIGURA 16 – MICRORGANISMOS PRESENTES NO CORPO HUMANO
FONTE: <http://g1.globo.com/bemestar/noticia/2011/03/bacterias-sao-fundamentais-para-o-
equilibrio-do-corpo-explica-medico.html>. Acesso em: 24 maio 2020.
32
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
Cabe destacar que a distribuição dos microrganismos depende de 
inúmeros	fatores,	a	exemplo	de:	umidade,	acidez,	temperatura	e	disponibilidade	
de	 nutrientes.	 Esses	 microrganismos	 influenciam	 o	 sistema	 imunológico,	 a	
resistência	aos	patógenos	e	o	aproveitamento	dos	alimentos	(GONÇALVES,	2004	
apud	CHAVASCO	et al.,	2017).
 
O	primeiro	contato	do	organismo	humano	com	os	microrganismos	ocorre	
logo	 no	 início	 da	 vida.	Ao	 longo	 dos	 anos,	 somos	 progressivamente	 expostos	
a	 diferentes	 quantidades,	 espécies	 e	 gêneros	 de	 MO.	 Dessa	 forma,	 como	 as	
impressões digitais, não existem microbiomas idênticos entre si, isso porque, 
além	da	herança	genética,	nossa	microbiota	é	moldada	por	fatores	externos.
Fatores,	como	dieta,	estilo	de	vida,	variáveis	ambientais	e	comportamentais,	
interferem diretamente na estrutura, diversidade e estabilidade da população de 
microrganismos residente no corpo (CHONG; BLOOMFIELD; O’SULLIVAN, 
2018;	 CONLON;	 AR,	 2014	 apud	 BIOMA	 4ME,	 2020).	 “Essas	 particularidades	
passam	 pela	 melhoria	 do	 saneamento	 básico,	 urbanização,	 uso	 excessivo	 de	
antibióticos, menor exposição a infeções na infância, vacinação, sedentarismo 
etc.”	(BERNSTEIN;	SHANAHAN,	2008	apud	CHAVASCO	et al.,	2017,	p.	6).
Como	já	mencionado,	sabe-se	que	muitos	microrganismos	podem	ocasionar	
doenças	graves.	Entretanto,	existem	aqueles	que	apresentam	grande	importância	à	
saúde	humana.	É	o	caso	das	bactérias,	que	integram	a	microflora	intestinal.
Você sabe a origem do termo “flora intestinal”? Pois bem, o termo “flora” se refere 
aos vegetais. Já os microrganismos (MO) pertencem aos grupos protista e das bactérias, por 
exemplo. Essa nomenclatura é devida ao fato de os MO terem sido classificados entre as 
planas na taxonomia do sueco Carl von Linné (1707-1778), conhecido, também, como Lineu. 
Inclusive, data, do século XVIII, a contribuição de Lineu ao desenvolvimento de um sistema 
de classificação dos seres vivos, que atingiu uma aplicação universal e estabeleceu grande 
parte dos grupos de animais e plantas aceitos até a atualidade (ARAÚJO; BOSSOLAN, 2006).
ATENCAO
Para	termos	uma	ideia	da	questão	em	números,	no	intestino	de	um	adulto	
saudável,	 podem	 ser	 encontradas	 mais	 de	 1014 células bacterianas, distribuídas 
em	 um	 elevado	 número	 de	 espécies	 diferentes	 (possivelmente,	 existem	mais	 de	
1.000	 espécies	 bacterianas	distintas	no	 trato	 intestinal).	A	maioria	dessas	 espécies	
está agrupada nos gêneros Bifidobacterium, Clostridium, Eubacterium, Peptococcus, 
Ruminococcus e Peptostreptococcus	(OLIVEIRA;	CARDOSO,	2020).
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Chong CYL%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=29495552
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Bloomfield FH%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=29495552
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=O'Sullivan JM%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=29495552
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Conlon MA%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=25545101
TÓPICO 2 — MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
33
FIGURA 17 – A COMPOSIÇÃO DA MICROBIOTA INTESTINAL
FONTE: <https://www.biocodexmicrobiotainstitute.com/pt-pt/intestinal>. Acesso em: 24 maio 2020.
Em um laboratório, é possível criar animais livres de germes, os 
chamados	“germ-free”,	sem	nenhum	contato	com	microrganismos,	inclusive,	no	
trato	digestivo.	Ao	se	estabelecer	uma	comparação	destes	com	outros	“normais”,	
chegou-se	 à	 conclusão	 de	 que	 as	 bactérias	 intestinais	 não	 são	 necessárias	 à	
sobrevivência	do	hospedeiro.	Entretanto,	diversas	diferenças	foram	observadas	
nesses grupos, dentre elas, em animais livres de germes, foi possível evidenciar, 
conforme	Oliveira	e	Cardoso	(2020):
•	 Anatomia	do	intestino:	animais	livres	de	germe	têm	o	ceco	(porção	inicial	do	
intestino	 grosso)	 distendido,	 com	 uma	mucosa	 mais	 fina	 e	 com	 renovação	
celular	mais	lenta.
•	 Diferença	na	química	do	intestino	grosso:	os	animais	livres	de	germes	não	têm	
muitas	enzimas	bacterianas,	além	de	não	metabolizarem	os	ácidos	biliares.
•	 Diferença	no	sistema	imune:	a	presença	de	microflora	influencia	na	função	dos	
macrófagos (tipo de célula do sistema imune), na fagocitose (englobamento de 
partículas	sólidas	pela	célula),	na	produção	de	citocinas	e	na	morte	intracelular.	
A	questão	da	microflora	intestinal	é	um	importante	e	complexo	exemplo	
da importância dos microrganismos para a sobrevivência, estando intimamente 
ligada	a	uma	vida	saudável.
34
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
Citocinas são moléculas produzidas em resposta a microrganismos e a outros 
antígenos, que medeiam e regulam reações imunológicas e inflamatórias. Já o antígeno 
é o nome atribuído a qualquer substância que pode ser especificamente ligada a uma 
molécula de anticorpo (proteínas que efetuam o reconhecimento de um antígeno).
NOTA
2.2 MICRORGANISMOS CAUSADORES DE DOENÇAS NA 
ESPÉCIE HUMANA
Acadêmico,	 com	 certeza,	 você	 já	 ouviu	 falar	 ou	 já	 vivenciou	 algum	
caso de intoxicação ou infecção alimentar após a ocorrência de algum 
evento	ou	reunião	social	(casamentos,	festas	de	aniversário),	não	é	mesmo?!	
Primeiramente, é importante diferenciar os termos infecção e intoxicação 
alimentar.	Vamos	conhecê-los?!
A infecção alimentar é ocasionada por meio da ingestão de alimentos contendo 
células viáveis de microrganismos patogênicos. Já a intoxicação alimentar é causada pela 
ingestão de alimentos que contêm toxinas microbianas formadas (TEIXEIRA, 2020).
NOTA
Segundo	a	Organização	Mundial	da	Saúde	(OMS),	as	doenças	transmitidas	
por	 alimentos	 (DTA)	 são	 aquelas	 causadas	 pela	 ingestão	 de	 alimentos	 e/ou	
água	contaminados.	Mais	especificamente,	são	doenças	de	natureza	infecciosa	
geradas por ou através do consumo de alimentos ou água contaminados por 
agentes	biológicos,	químicos	e	físicos	(FIGUEIREDO	et al.,	2007	apud	TEIXEIRA,	
2020;	MINISTÉRIO	DA	SAÚDE,	2020).
Cabe	salientar	que,	considera-se	um	surto	de	DTA,	“quando	duas	ou	mais	
pessoas	apresentam	doença	ou	sintomas	semelhantes	após	ingerirem	alimentos	e/
ou	água	da	mesma	origem,	normalmente,	em	um	mesmo	local.	Para	doenças	
de alta gravidade, como botulismo e cólera, apenas um caso já é considerado 
surto” (MINISTÉRIO	DA	SAÚDE,	2020,	s.p.).http://www.saude.gov.br/botulismo
http://www.saude.gov.br/colera
TÓPICO 2 — MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
35
As	DTA	são	causadas	por	grupos	de	organismos,	como	bactérias,	bolores,	
leveduras,	 protozoários	 e	 vírus.	Alimentos	 de	 procedência	 animal	 ou	 vegetal,	
frescos e processados (a água está inclusa), ao serem contaminados por patógenos 
e	 ingeridos,	 os	MO,	 que	 geram	doenças,	 invadem	os	fluídos	 ou	 os	 tecidos	do	
indivíduo	infectado,	ocasionando	doenças	ou	perturbações	fisiológicas,	a	exemplo	
de	vômitos,	febre,	diarreia	e	dores	abdominais	(TEIXEIRA,	2020).	Quais	os	MO	
principais,	responsáveis	pelas	DTA?
QUADRO 5 – DTA ALIMENTARES E AGENTES CAUSADORES
AGENTE 
CAUSADOR
PRINCIPAIS 
SINTOMAS
ALIMENTOS MAIS SUSCETÍVEIS À 
CONTAMINAÇÃO 
Salmonella
Diarreias,	febre,	dores	
abdominais	e	vômitos,	
em	média,	doze	a	trinta	e	
seis	horas
Carnes bovinas, aves, suínos, ovos, 
leite	e	vegetais	crus.
Shigella
Febre	até	uma	disenteria	
e convulsões em criança 
com menos de quatro 
anos
Ostras,	camarão	e	leite.
Yersinia Diarreia,	febre	e	dor	abdominal 
Leite	cru	e	pasteurizado,	carnes,	língua	
suína	e	produtos	de	laticínios.	
Escherichia: espécie 
predominante 
Escherichia coli	habita,	
normalmente, no 
intestino	humano	e	
de	alguns	animais.
A	EPEC	é	um	importante	
microrganismo causador 
de gastroenterite em 
crianças.	Está	associada	
à	capacidade	de	adesão	
às	microvilosidades	
do intestino, além da 
destruição, provocando 
diarreia,	vômitos,	febre	
baixa
Principal causa de diarreia 
bacteriana infantil, nos países em 
desenvolvimento ou em áreas de 
saneamento	precário.
Staphylococcus aureus
Vômitos	intensos,	
diarreia, dor abdominal, 
febre e cefaleia 
Resulta	da	contaminação	do	alimento	
por	um	portador	humano,	pois	a	
manipulação é uma importante forma 
de contaminação ou transferência 
de microrganismos de um alimento 
para	outro.	Está	ligada	às	condições	
higiênico-sanitárias	dos	próprios	
manipuladores.	
Bacillus cereus 
Náuseas	e	vômitos	no	
prazo	de	até	seis	horas	
após a ingestão do 
alimento contaminado, 
ou quadros clínicos do 
tipo diarreico 
Produtos	alimentares	frescos	(ex.:	
hortaliças	e	derivados	de	animais).	
Além	disso,	alimentos	devem	
ser	refrigerados	após	cozidos,	
pois esporos de B. cereus podem 
sobreviver	à	fervura,	germinando	e	
se multiplicando rapidamente em 
temperatura-ambiente.	
36
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
Rotavírus 
Doenças	diarreicas	
agudas, atingindo 
humanos	e	várias	
espécies de mamíferos 
e aves
Os rotavírus são eliminados em grande 
quantidade	nas	fezes.	São	transmitidos	
pela	via	fecal-oral,	através	de	água,	
alimentos e objetos contaminados, 
por pessoa a pessoa e, provavelmente, 
secreções respiratórias, mecanismos 
que permitem a disseminação elevada 
da	doença.	
Norovírus: principais 
agentes virais 
entéricos.
Diarreia,	vômitos	e	cólica	
estomacal 
Somente	ocorre	em	seres	humanos	
e	é	encontrada	no	mundo	inteiro.	É	
fácil de disseminar e muito comum 
devido	à	fácil	transmissão.	São	
encontrados	nas	fezes	ou	vômito	de	
pessoas	infectadas.	Podem	passar	para	
os alimentos, água ou superfícies pelo 
contato das mãos da pessoa infectada 
que	não	realizar	o	procedimento	de	
lavagem das mãos adequadamente 
lavadas	após	a	utilização	do	banheiro.	
FONTE: Adaptado de Informes Técnicos Institucionais (2004), Fiocruz (2011), Teixeira (2020) e 
Ministério da Saúde (2020)
Legenda:	EPEC	 (cepa	 –	 “tipo”	de	E.coli causadora de doença): E.coli enteropatogênica 
clássica;	Colite	aguda:	inflamação	do	intestino	grosso;	Cefaleia:	dor	de	cabeça.
Vamos	visualizar	alguns	desses	MO?
FIGURA 18 – ESPÉCIES DE MO CAUSADORAS DE DOENÇAS OBSERVADAS AO MICROSCÓPIO
FONTE: <https://www.luciacangussu.bio.br/atlas/salmonella-spp/>; <http://www.laminas-lieder.com.
br/bacterias-jogo-basico-25-laminas-preparadas-para-microscopio-mg3000/staphylococcus-aureus-
organismo-do-pus/>; <https://www.stepwards.com/?page_id=16585>. Acesso em: 6 set. 2020.
Legenda:	A	 –	 Salmonella enteritidis (uma espécie de Salmonella)	 vista	 sob	ME;	 Demais	
imagens	 vistas	 sob	microscópio	 ótico;	 B	 –	 Shiguella sp; C – Staphylococcus aureus; D	 -	
Bacillus	cereus.
TÓPICO 2 — MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
37
Ao	 observarmos,	 podemos	 notar	 um	 ponto	 importante,	 intimamente	
ligado	 ao	 foco	 da	 nossa	 disciplina:	 as	 doenças	 de	 veiculação	 hídrica	 e	 a	
importância	da	existência	de	saneamento	básico	de	qualidade.	Outro	aspecto	que	
merece destaque é a relevância de lavar corretamente as mãos para que se evite a 
disseminação	de	doenças.	
Em	termos	financeiros,	segundo	dados	da	OPA	Brasil,	os	alimentos	não	
seguros	também	geram	dificuldades	no	desenvolvimento	de	muitas	economias	
de	baixa	e	de	média	renda,	geradas	perdas	de	95	bilhões	de	dólares	 (US$)	em	
produtividade	associada	à	doença,	incapacidade	e	morte	prematura	sofrida	pelas	
(os)	trabalhadoras	(es)	(OPAS	BRASIL,	2019).
Para	 as	 Américas,	 é	 estimado	 que	 77	 milhões	 de	 pessoas	 sofram	 um	
episódio	de	DTA	a	cada	ano,	metade	desse	montante	composto	por	crianças	com	
menos	de	 cinco	 anos	de	 idade.	As	 informações	disponíveis	 indicam	que	 as	
doenças	transmitidas	por	alimentos	geram	de	US$	700	mil	a	19	milhões	em	custos	
anuais	 de	 saúde	 nos	 países	 do	Caribe	 e	mais	 de	US$	 77	milhões	 nos	 Estados	
Unidos	(OPAS	BRASIL,	2019).
 
No	Brasil,	 a	vigilância	epidemiológica	das	DTA	 (VE-DTA)	monitora	
os	 surtos	 de	 DTA	 e	 os	 casos	 das	 doenças	 definidas	 em	 legislação	
específica.	 De	 acordo	 com	 dados	 do	 Sistema	 de	 Informação	 de	
Agravos	de	Notificação	(Sinan),	são	notificados,	em	média,	por	ano,	
700	surtos	de	DTA,	com	envolvimento	de	13	mil	doentes	e	10	óbitos	
(MINISTÉRIO	DA	SAÚDE,	2020,	s.p.).
Acadêmico, utilizamos esse exemplo das DTA para demonstrar que as áreas 
da microbiologia ambiental se complementam, além de apontarem a importância do 
consumo de água e de alimentos de qualidade, para a saúde e o bem-estar humanos, além 
dos prejuízos financeiros em decorrência das DTA e de outras enfermidades. Na Unidade 
2, aprofundar-nos-emos nos estudos referentes à microbiologia da água e implicações. 
Sigamos em frente.
ESTUDOS FU
TUROS
Nesta	etapa,	você	já	deve	ter	percebido	que	as	bactérias	não	são	exatamente	
iguais, pois apresentam, dentre outros aspectos, características morfológicas 
diferenciadas.	
Lembre-se:	 as	 bactérias	 são	 seres	 unicelulares,	 procariontes,	 não	
apresentam organelas membranosas e podem ser encontradas vivendo de forma 
isolada	 ou	 vivendo	 sob	 a	 forma	 de	 colônias.	 Então,	 podemos	 evidenciar	 que,	
38
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
embora	existam	milhares	de	espécies	de	bactérias,	estas	podem	ser	agrupadas	em	
três	tipos	de	morfologia	geral:	cocos,	bacilos	e	formas	espiraladas	(CARVALHO,	
2010;	 VIEIRA;	 FERNANDES,	 2012).	 Vamos	 conhecer	 um	 pouco	mais	 de	 cada	
uma	dessas	morfologias?
• Cocos: células, em geral, arredondadas, mas podem apresentar forma ovoide 
ou	achatada	em	um	dos	lados	quando	estão	aderidas	a	outras	células.	Quando	
os	 cocos	 se	 dividem	 para	 se	 reproduzir,	 podem	 continuar	 unidos	 uns	 aos	
outros,	o	que	os	classifica	em:
QUADRO 6 – CLASSIFICAÇÃO DOS COCOS
ARRANJO DEFINIÇÃO EXEMPLO 
Diplococos Permanecem em pares após	a	divisão.
Neisseria gonorrhoeae
FONTE:	<https://microbenotes.com/habitat-and-
morphology-of-neisseria-gonorrhoeae/>.	 
Acesso	em:	6	maio	2020.
Tétrades
Dividem-se	em	dois	
planos e permanecem 
em grupamentos de 
quatro	cocos.
Deinococcus radiodurans
FONTE:	<https://www.youtube.com/watch?v=f_
o2iSXIi3I>.	Acesso	em:	6	maio	2020.
Sarcina
Agrupamentos	de	
oito cocos em forma 
cúbica.
Sarcina sp.
FONTE:	<https://www.sciencedirect.com/science/
article/pii/S2214330014200897>.	Acesso	em:	6	out.	2020.
TÓPICO 2 — MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
39
Estreptococos
Sofrem	divisão	e	
permanecem ligados 
após	esta.
Streptococcus thermophilus
FONTE:	<https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/
Streptococcus_thermophilus>.	Acesso	em:	6	out.2020.	
Estafilococos
Dividem-se	em	
múltiplos	planos	e	
formam	cachos.	Essa	
conformação lembra 
os	cachos	de	uva.
Staphylococcus aureus
FONTE:	<https://pt.wikipedia.org/wiki/
Staphylococcus_aureus>.	Acesso	em:	6	maio	2020.
FONTE: Adaptado de Carvalho (2010) e Vieira e Fernandes (2012)
• Bacilos (bastonetes):	células	de	formato	cilíndrico	ou	em	formato	de	bastão.	
Existem diferenças consideráveis em comprimento e largura entre as diversas 
espécies	de	bacilos	existentes.	Existem	alguns	bacilos	com	porções	terminais	
quadradas,	outras	arredondadas	e,	ainda,	outras	afiladas	ou	pontiagudas.
QUADRO 7 – TIPOS DE BACILOS (BASTONETES)
ARRANJO EXEMPLO
Bacilo	único
Mycobacterium tuberculosis
FONTE:	<https://www.terra.com.br/noticias/tuberculose-e-doenca-
infecciosa-mais-mortal-do-mundo-diz-oms,9782305c502acf51e70c43b0f200
0512h88lom3e.html>.	Acesso	em:	4	maio	2020.
40
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
Diplobacilos
Bacillus subtilis
FONTE:	<https://annarenatav3.wordpress.com/2011/04/04/bacteria-gram-
positiva-e-gram-negativa/>.	Acesso	em:	4	out.	2020.
Estreptobacilos
Streptobacillus moniliformis
FONTE:	<https://link.springer.com/article/10.4056/sigs.48727>.	 
Acesso	em:	4	out.	2020.
Cocobacilo
Chlamydia trachomatis
FONTE:	<https://link.springer.com/article/10.4056/sigs.48727>.	 
Acesso	em:	4	out.	2020.
FONTE: Adaptado de Carvalho (2010), Vieira e Fernandes (2012) e Barbosa, Gomes e Torres (2018)
• Formas espiraladas:	caracterizadas	por	células	em	espiral	ou	helicoidal.
TÓPICO 2 — MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
41
QUADRO 8 – TIPOS DE FORMAS ESPIRALADAS
ARRANJO DEFINIÇÃO EXEMPLO 
Espirilos
Apresentam	corpo	
celular rígido e se 
locomovem com o 
auxílio	de	flagelos	
externos.
Aquaspirillum itersonii
FONTE:	<https://quizlet.com/133442468/microbiology-
17-unknowns-dee-flash-cards/>.	 
Acesso	em:	4	out.	2020.
Espiroquetas
Flexíveis	e	realizam	a	
locomoção por meio 
de contrações do 
citoplasma, podendo 
realizar	várias	voltas	
ao redor do próprio 
eixo.
Treponema pallidum
FONTE:	<https://aia1317.fandom.com/pt-br/wiki/
Treponema_pallidum_e_s%C3%ADfilis>.	 
Acesso	em:	4	out.	2020.
Vibrio
Unidade	celular	que	
tem	semelhança	com	
uma	vírgula.
Vibrio Cholerae 
FONTE:	<https://microbeonline.com/vibrio-cholerae-
laboratory-diagnosis-confirmation/>.	 
Acesso	em:	4	out.	2020.
FONTE: Adaptado de Carvalho (2010), Vieira e Fernandes (2012) e Barbosa, Gomes e Torres (2018)
42
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
3 MICROBIOLOGIA APLICADA A PROCESSOS AMBIENTAIS
É	 possível	 verificar	 que	 a	 MA	 não	 apresenta	 limites	 bem	 definidos	 a	
respeito de quais grupos de microrganismos podem ser de grande interesse 
quando	se	trata	da	área	ambiental.	Contudo,	existe	um	consenso,	nesse	campo	
da microbiologia, acerca da necessidade de compreender as comunidades e as 
interações entre microrganismos, além do modo como as populações microbianas 
podem	ser	compreendidas	no	equilíbrio	sistêmico	(ROCHA,	2020).
 
Neste	 tópico,	 realizaremos	um	estudo	mais	aprofundado	dos	domínios	
Bacteria (bactérias) e Archea (arqueobactérias), dentre os quais estão importantes 
grupos de microrganismos associados a ciclos biogeoquímicos e processos 
ambientais	de	interesses	antrópicos	(ROCHA,	2020).
3.1 AS BACTÉRIAS
As	 bactérias	 possuem	 grande	 capacidade	 adaptativa	 a	 diversos	 habitat 
que,	 com	 o	 potencial	 metabólico	 diversificado,	 conferem,	 a	 esse	 grupo,	 uma	
importância	ímpar	para	a	microbiologia	ambiental	(ROCHA,	2020).	
Você já ouviu falar do termo habitat? Trata-se da área de ocorrência de um 
organismo, dentro de um certo limite físico, um espaço definido. A dimensão de um habitat 
pode ser variável e depende do organismo analisado. Para a bactéria E.coli, o habitat pode 
ser o trato gastrointestinal de humanos, por exemplo. Já o habitat de um peixe pode ser 
uma área de um rio (ECOLOGIA BÁSICA, 2020).
ATENCAO
Uma	estrutura	presente	nas	células	bacterianas	fundamental	aos	nossos	
estudos é a parede celular.	Esta	confere	proteção	e	suporte	celular.	Também	é	
responsável	por	reduzir	o	estresse	mecânico	da	célula	em	condições	ambientais	
desfavoráveis, o que garante a manutenção da estrutura e do volume celular 
(WOESE;	KANDLER;	WHEELIS,	 1990	 apud	 ROCHA,	 2020).	Composta,	 dentre	
outras	 substâncias,	 por	 um	 complexo	 macromolecular,	 conhecido	 como	
mucocomplexo	 (também	 chamado	 de	 peptidoglicano,	mureína,	mucopeptídio	
ou	glicopeptídio)	(NOGUEIRA;	MIGUEL,	2020).
Graças	 à	 parede	 celular,	 as	 bactérias	 estão	 aptas	 a	 viver	 em	 ambientes	
com a concentração de solutos extremamente inferior do que as do citoplasma, 
sem	sofrer	lise	(rompimento).	Esse	envoltório	rígido	confere	resistência	e	limita	o	
aumento do volume ocasionado pela entrada de água, o que impede o rompimento 
da	membrana	plasmática	(BARBOSA;	GOMES;	TORRES,	2018).
TÓPICO 2 — MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
43
Para termos uma noção da resistência da parece celular, esta é capaz de 
resistir à pressão de até 100 atm (CZONKA, 1989 apud ROCHA, 2020), o que equivale a 
76000 mmgH! Incrível, não é mesmo?! A título de comparação, um mergulhador, sem 
qualquer tipo de auxílio, consegue atingir a profundidade de até 30 m, com a pressão total 
do ar de 4 atm (3040 mmgH).
NOTA
Cabe	 salientar	 que	 nem	 todas	 as	 bactérias	 possuem	 parede	 celular.	
Podemos citar, como exemplo, aquelas pertencentes ao gênero Mycoplasma, 
cujas	algumas	espécies	são	parasitas.	Considerados	os	menores	microrganismos	
de	 vida	 livre	 capazes	 de	 autorreplicação,	 essas	 bactérias	 têm	 predileção	 por	
membranas	serosas	ou	mucosas	(RAZIN,	2006;	CLAYDE,	1986	apud	RIZZO	et al., 
2011).	Podemos	citar	a	espécie	M. pneumoniae,	que	coloniza	o	aparelho	respiratório	
humano,	 causando	 pneumonia,	 afetando,	 especialmente,	 pessoas	 com	 idades	
entre	os	8	e	os	30	anos	de	idade	(MICOPLASMAS,	2005).
FIGURA 19 – MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE MYCOPLASMA PNEUMONIE
FONTE: <https://www.cdc.gov/pneumonia/atypical/mycoplasma/hcp/disease-specifics.html>. 
Acesso em: 9 maio 2020.
44
UNIDADE 1 — NOÇÕES DE MICROBIOLOGIA
A ausência de parede celular confere, ao gênero Mycoplasma, imunidade à 
antibióticos (por exemplo, a penicilina), cujo mecanismo de ação está relacionado à inibição 
da síntese da parede celular (BÉBÉAR; PEREYRE; PEUCHANT, 2011).
ATENCAO
Sob	a	ótica	da	microbiologia	ambiental,	a	parede	celular	tem	importância	
fundamental	na	formação	de	biofilmes.	Estes	são	agregados	altamente	organizados	
e	 unidos	 por	 uma	 matriz	 polimérica.	 Em	 um	 estudo	 realizado	 pelos	 autores	
Bucher	et al.	(2015),	ao	pesquisarem	a	formação	do	biofilme	pela	bactéria	Bacillus 
subtilis (uma	bactéria	do	 solo),	 puderam	verificar	 que	 a	 inibição	da	 síntese	de	
compostos da parede celular (peptideoglicanos, por exemplo) ocasiona obstáculo 
na	formação	do	biofilme	e	fixação	do	agregado	celular	em	uma	superfície.	A	partir	
desses	resultados,	os	cientistas	chegaram	à	conclusão	de	que	a	parede	celular	do	
microrganismo	gram-positivo	está	intimamente	envolvida	no	desenvolvimento	
e	 na	 sustentação	 de	 biofilmes	 do	meio	 ambiente	 (BUCHNER	 et al.,	 2015	 apud 
ROCHA,	2020).
O biofilme microbiano é definido enquanto uma associação de células 
microbianas (uma ou mais espécies), fixas a superfícies, bióticas ou abióticas, recoberta 
por uma complexa matriz extracelular de substâncias poliméricas (polímeros naturais 
de elevado peso molecular secretados por microrganismos no ambiente). Os biofilmes 
representam mais de 90% dos contaminantes presentes em sistemas aquosos, industriais, 
clínicos e ambientais.
NOTA
TÓPICO 2 — MICRORGANISMOS E A IMPORTÂNCIA
45
FIGURA 20 – ETAPAS DA FORMAÇÃO DE UM BIOFILME TÍPICO
FONTE: Stoodley et al. (2002) apud Oliveira e Cardoso (2020)
Legenda:	Células	plactônicas	–	células	livres;	EPS	-	matriz	de	polímeros	extracelulares.	
Essa	matriz	age	como	uma	barreira	física,	impedindo	que	sanitizantes	cheguem	aos	sítios	
de	ação,	como	a	membrana	de	bactérias	gram-positivas	(ESPER,	2011).
Conforme