Introdução à Microbiologia

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Microbiologia
■ Prof. Esp. Genivaldo Arruda
MICROBIOLOGIA
A microbiologia é definida como a área da
ciência que dedica-se ao estudo de
organismos que somente podem ser vistos
por meio de um microscópio. Sendo assim a
microbiologia envolve o estudo de
organismos procarióticos( bactérias),
eucarióticos(algas, protozoários e fungos) e
também os seres acelulares( vírus).
BACTÉRIAS
■ São microorganismos unicelulares,
procariontes( desprovidos de envoltório
nuclear e organelas membranosas)e em
geral possuem um só cromossomo.
Podem ser encontradas na forma isolada ou
em colônias, podendo viver na presença
de ar( aeróbias) ou na ausência de ar(
anaeróbias) ou ainda serem anaeróbias
facultativas.
BACTÉRIAS CLASSIFICAÇÃO
 São classificadas quanto a forma, grau de
agregação, parede celular.
Forma: Podem ser classificadas como:
Cocos - Em forma esférica ou subesférica
Bacilos – Em forma de bastonetes
Vibrião – Em forma de vírgula
Espirilo – Em forma de espiral/ ondulada
Espiroqueta – Em forma acentuada de espiral
Grau de agregação: Podem ser classificadas como
Diplococo - De forma esférica agrupada por pares
Estreptococos – Formam um colar
Sarcina – Forma cúbica
Diplobacilos – Bacilos reunidos 2 a 2
Estreptococos – Bacilos alinhados em cadeia
Quanto a parede celular:
Gram positivas – Possuem parede celular grossa,
de várias camadas e compostas principalmente
de peptídeoglicano que envolve a menbrana
citoplasmática. Durante o processo de
coloração elas ficam roxas.
Gram negativas – Possuem parede celular mais
complexa, composta por duas membrana
situadas fora da membrana citoplasmática.
Durante o processo de coloração elas ficam
vermelhas/ rosa pink.
Bacilos álcool ácido resistentes ( BAAR) –
Possuem paredes celular com grande quantidade
de lipídios e por esse motivo não são facilmente
coradas sendo necessário passar por um
processo de descoramento por uma solução
álcool- ácido, por esse motivo levam esse nome.
Sua coloração se torna laranja/ amarelado.
ESTRUTURA BACTERIANA
■ Nucleóide : o cromossoma bacteriano consiste
numa única molécula circular de DNA que
determina as características da célula e comanda
as suas atividades.
Citoplasma : solução aquosa na qual estão
suspensos todos os componentes internos;
pode conter substâncias úteis para a célula
como enzimas e substâncias de reserva.
■ Ribossomas: pequenos corpos granulares, com
os quais ocorre a síntese de proteínas; movem-
se livremente no citoplasma.
■ Menbrana Plasmática: envolve a célula
bacteriana controlando as trocas de substâncias
com o exterior; pode formar invaginações para
o interior em cuja superfície se realizam
processos como a respiração ou a fotossíntese.
■ Parede celular: invólucro semi-rígido que dá
forma às bactérias e as protege contra vírus e
substâncias tóxicas. É formada por
polissacarídeos e polipeptídeos. 
Cápsula: de aspecto gelatinosos, protege a bactéria
da dessecação, dos vírus bacteriófagos, células
fagocitárias e anticorpos. Alguns antibióticos,
como a penicilina, atuam inibindo a produção
de cápsulas.
■ Píli ou Fímbrias: numerosos apêndices
filamentosos, de natureza proteica, muito mais
curtos e finos do que os flagelos; facilitam a
aderência da bactéria a substratos sólidos ou aos
tecidos dos organismos parasitados.
■ Flagelo: as bactérias podem apresentar um
número variável de flagelos, os quais, rodando
sobre a sua base, permitem que a célula se
movimente.
METABOLISMO CELULAR
■ Podem ser:
Bactérias Aeróbias: São bactérias que vivem na
presença de oxigênio ( O2)
Bactérias Anaeróbias : São bactérias que vivem na
ausência de oxigênio ( O2)
Bactérias Autotróficas: São bactérias que
produzem seu próprio alimento, através da
Luz solar no processo chamado fotossíntese, mas
as bactérias não possuem cloroplasto e sim
bacterioclorofila.
Fototróficos: São bactérias que utilizam CO2
como principal fonte de carbono e são
conhecidos como heterotróficas ( não possui
capacidade de produzir seu próprio alimento)
■ Quimiotrófico: São bactérias que utilizam CO2
como fonte de carbono e oxidam compostos
orgânicos ou elementos químicos para a
obtenção de energia. Esse tipo de bactéria é
conhecida como autotrófica ( são capazes de
produzirem seu próprio alimento)
NUTRIÇÃO BACTERIANA
■ São divididas em macronutrientes e
micronutrientes.
Macronutrientes: São eles
Carbono: Presente na maioria das substâncias que
compõe a celula.
Oxigênio: Também é um elemento importante em
várias moléculas orgânicas e inorgânicas
■ Hidrogênio: Constitui um elemento comum de
todo material celular
Nitrogênio: É componente de proteínas e ácidos
nucleicos, além de vitaminas e outros
compostos celulares.
Enxofre: Faz parte de aminoácidos, vitaminas e
grupos protéicos de várias proteínas
importantes.
■ Fósforo: Podem estar envolvidas com o
armazenamento de energia ou atuar como
reguladores de processos metabólicos.
Micronutrientes: Os elementos ferro, magnésio,
manganês, cálcio, zinco, potássio, sódio, cobre,
cobalto entre outros são encontrados sempre na
forma inorgânica. São necessários ao
desenvolvimento microbiano, mas em
quantidades variáveis dependendo do elemento
e do microorganismo considerados.
FASES DE CRESCIMENTO
BACTERIANO
■ Suas fases são:
Fase Lag: No início, durante um período de
tempo o número de células sofre pequenas
variações, devido as bactérias não se
reproduzirem imediatamente quando colocadas
em um novo meio de cultura. Esse período
pode se estender por horas ou vários dias
■ Fase Log: Passado a fase lag as células iniciam o
processo de divisão celular. Neste estágio o
tempo de geração atinge valores constantes e é
também neste estágio o período de maior
atividade metabólica. Na fase log a colônia é
extremamente sensível a variações ambientais
podendo comprometer fases importantes do
desenvolvimento bacteriano.
Fase estacionária: É a fase onde há o termino dos
nutrientes devido o excesso de produtos
metabólicos tóxicos. Assim o número de novas
 bactérias se equivalem ao número de bactérias
mortas.
Fase do declínio ou morte celular: Nesta fase o
número de bactérias mortas excedem o número
de novas bactérias e assim o declínio no gráfico.
Esta fase perdura até que fiquem pouquissimas
bactérias ou ocorrer a extinção da colônia.
REPRODUÇÃO BACTERIANA
■ A reprodução mais comum nas bactérias é a
assexuada e podem ser:
Bipartição ou cissiparidade: Ocorre a duplicação
do DNA bacteriano e uma posterior divisão em
duas células. As bactérias se multiplicam muito
rapidamente por esse processo quando dispõe
de condições favoráveis ( duplica em 20
minutos)
■ Esporulação: algumas espécies de bactérias
originam, sob certas condições ambientais,
estruturas resistentes denominadas esporos. A
célula que origina o esporo se desidrata, forma
uma parede grossa e sua atividade metabólica
torna-se muito reduzida. Certos esporos são
capazes de se manter em estado de dormência
por dezenas de anos. Ao encontrar um
ambiente adequado, o esporo se reidrata e
origina uma bactéria ativa, que passa a se
reproduzir por divisão binária.
■ Os esporos são muito resistentes ao calor e, em
geral, não morrem quando expostos à água em
ebulição. Por isso os laboratórios, que
necessitam trabalhar em condições de absoluta
assepsia, costumam usar um processo especial,
denominado autoclavagem, para esterilizar
líquidos e utensílios. O aparelho onde é feita a
esterilização, a autoclave, utiliza vapor de água a
temperaturas da ordem de 120ºC, sob uma
pressão que é o dobro da atmosférica. Após 1
hora nessas condições, mesmo os esporos mais
resistentes morrem.
■ A indústria de enlatados toma medidas
rigorosas na esterilização dos alimentos para
eliminar os esporos da bactéria Clostridium
botulinum. Essa bactéria produz o botulismo,
infecção frequentemente fatal.
■ Reprodução sexuada : Para as bactérias
considera-se reprodução sexuada qualquer
processo de transferência de fragmentos de
DNA de uma célula para outra.
■ Depois de transferido, o DNA da bactéria
doadora serecombina com o da receptora,
produzindo cromossomos com novas misturas
de genes. Esses cromossomos recombinados
serão transmitidos às células-filhas quando a
bactéria se dividir. A transferência de DNA de
uma bactéria para outra pode ocorrer de três
maneiras: por transformação,transdução e
por conjugação.
■ Transformação: Na transformação, a bactéria absorve
moléculas de DNA dispersas no meio e são
incorporados à cromatina. Esse DNA pode ser
proveniente, por exemplo, de bactérias mortas. Esse
processo ocorre espontaneamente na natureza.
Os cientistas têm utilizado a transformação como uma
técnica de Engenharia Genética, para introduzir
genes de diferentes espécies em células bacterianas.
■ Transdução: Na transdução, moléculas de DNA
são transferidas de uma bactéria a outra usando
vírus como vetores (bactériófagos). Estes, ao se
montar dentro das bactérias, podem
eventualmente incluir pedaços de DNA da
bactéria que lhes serviu de hospedeira. Ao
infectar outra bactéria, o vírus que leva o
DNA bacteriano o transfere junto com o
seu. Se a bactéria sobreviver à infecção viral,
pode passar a incluir os genes de outra bactéria
em seu genoma.
■ Conjugação: Na conjugação bacteriana, pedaços
de DNA passam diretamente de uma bactéria
doadora, o "macho", para uma receptora, a
"fêmea". Isso acontece através de
microscópicos tubos protéicos, chamados pili,
que as bactérias "macho" possuem em sua
superfície.
O fragmento de DNA transferido se recombina
com o cromossomo da bactéria "fêmea",
produzindo novas misturas genéticas, que serão
transmitidas às células-filhas na próxima divisão
celular.