Aula 1 Introdução a Microbiologia

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INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA 
MICROBIOLOGIA 
Mikros (= pequeno) + Bio (= vida) + Logos (= ciência) 
 
Definição: 
Ciência que estuda os micror-organismos, um 
grupo diverso de organismos de dimensões 
microscópicas (*), que podem ser encontrados 
como células isoladas ou agrupadas em 
diferentes arranjos, sendo que as células, 
mesmo quando associadas, exibem um caráter 
fisiológico independente (**). 
* As bactérias Epulopiscium fishelsoni (1985) e 
Thiomargarita namibiensis (1997) são 
macroscópicas. 
** Quorum sensing 
Assim, com base nesta definição, a 
microbiologia envolve o estudo de organismos 
procariotos (bactérias, archaeas), eucariotos 
inferiores (algas, protozoários e fungos) e 
também dos vírus e príons. 
» Organismos procariotos 
Bactérias/ Archaeas 
» Eucariotos inferiores 
 Algas/ Protozoários/ Fungos 
 » Vírus 
 LINHA DO TEMPO DA MICROBIOLOGIA 
TEMPO 
1600 - Descoberta dos “animáculos” 
1800 - Origem dos microrganismos 
 - Função dos microrganismos 
1900 - Controle dos microrganismos 
2000 - Emprego Biotecnológico 
ORIGEM DA MICROBIOLOGIA 
» Robert Hooke (1665) 
» Girolamo Fracastorius (1546) 
 
Publica o livro “De contagione et contagionis” 
 
"O contágio é uma infecção que passa de um para 
outro...a infecção se origina de partículas muito 
pequenas - imperceptíveis" 
 
 
Esquema do microscópio construído por Robert Hooke 
e de um fungo observado por este pesquisador. 
(Adaptado de Tortora et al., Microbiology - 8 ed) 
Células de um corte de cortiça 
 “Pioneiro da microbiologia” 
Réplica do microscópio construído por Leeuwenhoek e de suas ilustrações, 
descrevendo os "animálculos" observados. 
(Adaptado do livro Brock Biology of Microorganisms, 10 Ed., 2003) 
 
» Antonie Van Leeuwenhoek 
 (holandês, 1673 – 1723) 
“Pai da Microbiologia” 
Resolução 
(300 a 500X) 
Lente 
Amostra 
Traçado C-D 
representa a 
mobilidade 
de algumas 
bactérias. 
MICROBIOLOGIA 
 
 
 
Ciência experimental estruturada e 
especializada 
 
 
 
Complexidade estrutural, fisiológica, 
genética e ecológica dos microrganismos, 
bem como das inúmeras atividades por 
eles desempenhadas. 
... 150 anos seguintes 
Idade de Ouro da Microbiologia (1857-1914) 
Descobertas lideradas por L. Pasteur e Robert Koch 
Estabelecem a 
» Louis Pasteur 
(francês, 1822 – 1895) 
Teoria microbiana da fermentação 
Em 1857, provou que a causa das fermentações 
era a ação dos microrganismos, caindo por terra 
a teoria, até então vigente, que a fermentação era 
um processo puramente químico. 
Pioneiro da microbiologia 
moderna 
Pai da imunologia 
moderna 
Em 1864 – 
Derrubou definitivamente a teoria da abiogênese 
Vários tipos de balões com tubos em pescoço de cisne utilizados por 
Pasteur em suas pesquisas 
 Em 1882, desenvolve: 
 
• Vacina contra a cólera (galinhas) 
 
• Vacina contra o carbúnculo (gado) 
 
• Vacina contra o vírus da raiva 
 
» Estabelece o conceito de imunidade à doença 
 
Em 1885 vacina com sucesso Joseph Meister, um 
rapaz mordido por um lobo com raiva. 
» Estabelece o conceito de vacina e os 
princípios da inativação e atenuação de 
patógenos 
PASTEURIZAÇÃO 
 
Aquecer o vinho e a cerveja até 75 C, mata os 
micróbios responsáveis pelo “azedamento”. 
 
OUTRA CONTRIBUIÇÃO: 
 
- Inventou a estufa (forno de Pasteur) 
» Robert Kock 
(Alemão, 1843 – 1910) 
Teoria microbiana das doenças (1876) 
  Toda enfermidade infecciosa é 
causada por micróbios com capacidade 
de propagar-se entre as pessoas. 
 
  Deve-se buscar o micróbio 
responsável por cada enfermidade para 
se determinar um modo de combatê-lo. 
Descoberta e descrição, em 1876, do 
agente do carbúnculo ou Antraz 
 
 
 
Bacillus anthracis 
 
 
 
Descoberta, em 1882, do bacilo da 
tuberculose 
 
 
Mycobacterium tuberculosis 
 
 
 
Em 1883, descoberta do vibrião colérico 
Vibrio cholerae 
Postulados de Kock (1880) 
 
1. Um microrganismo específico deve 
estar sempre associado a cada caso de 
doença; 
 
2. O microrganismo suspeito deve ser 
isolado e deve ser capaz de de crescer 
em cultura pura, em laboratório; 
 
3. A inoculação dessa cultura deve ser 
capaz de produzir a mesma doença num 
animal susceptível; 
 
4. O mesmo microrganismo deve ser 
isolado a partir do animal doente. 
Desenvolvimento de : 
 
- Meios sólidos 
- Meios específicos 
- Agar como agente solidificante 
Outras contribuições 
» Paul Ehrlich 
(alemão, 1854 – 1915) 
 
 
• INICIA A QUIMIOTERAPIA 
 MODERNA 
 
Em 1909 produz o Salvarsan (composto arseniacal 
sintético) contra o agente da sífilis. 
ANTISÉPSIA 
1864 – Introduz o ácido carbólico (fenol) nas 
cirurgias e reduz o nº de infecções pós-
operatórias 
» Joseph Lister 
(inglês, 1827 - 1912) 
 
• DESENVOLVIMENTO DOS 
CORANTES 
DESCOBERTA DA PENICILINA 
» Alexander Fleming 
1928 
Microbiologia do solo 
Sergei Nikolaievich 
(russo, 1856 - 1953) 
• Bactérias usam o nitrogênio e o convertem em uma 
forma que serve de nutriente para as plantas; 
 
• Bactérias convertem amônia em nitrato; 
 
• Bactérias estão envolvidas em transformações 
químicas de ferro e enxofre; 
 
Os microrganismos são encontrados nos mais 
diversos Habitat: 
 
• Na superfície e subsolo; 
 
• No mar em grande profundidades; 
 
• Fontes termais, com temperaturas atingindo até 
130 C; 
 
• Regiões polares, com temperaturas inferiores a -
10 C; 
 
• Ambientes extremamente ácidos (pH=1) ou básicos 
(pH=13); 
 
• Em ambientes extremamente pobres em nutrientes; 
 
• No interior de rochas na Antártida 
UBIQÜIDADE E DIVERSIDADE 
» Os microrganismos apresentam uma imensa 
diversidade genética e constituem junto com os 
invertebrados 90% das espécies da biosfera. 
OBS: apenas 2% dos microbios são patógenos 
Os microrganismos desempenham funções únicas e 
cruciais na manutenção de ecossistemas, como 
componentes fundamentais de cadeias alimentares 
e ciclos biogeoquímicos. 
IMPORTÂNCIA 
• CICLO DO CARBONO 
 
• CICLO DO NITROGÊNIO 
 
• CICLO DO ENXOGRE 
 
• CICLO DO FÓSFORO 
BIOTECNOLOGIA 
Aplicação dos princípios científicos e da 
engenharia ao processamento de materiais, 
através de agentes biológicos, para prover bens e 
assegurar serviços. 
FUNGOS
METABÓLITOS 
PRIMÁRIOS
AMBIENTE
ALIMENTOS AGRICULTURA
METABÓLITOS 
SECUNDÁRIOS
BIODEGRADAÇÃO
TRATAMENTO 
DE EFLUENTES
BIORREMEDIAÇÃO
PROTEÍNAS
FUNGOS
COMESTÍVEIS
FERMENTADOS
MICORRIZAS
CONTROLE
BIOLÓGICO
ÁC. ORGÂNICOS
VITAMINAS
ESTERÓIS
ENZIMAS
ANTIBIÓTICOS
PIGMENTOS
SURFACTANTES
QUÍMICAALIMENTÍCIAFARMACÊUTICA TÊXTIL
INSUMOS
PARA INDÚSTRIAS
EFEITOS BENÉFICOS DOS FUNGOS
BACTÉRIAS 
AMBIENTE 
ALIMENTOS AGRICULTURA 
BIORREMEDIAÇÃO 
TRATAMENTO 
DE EFLUENTES 
QUEIJOS 
IOGURTE 
CONTROLE 
BIOL Ó GICO 
Á C. ORGÂNICOS 
VITAMINAS 
ESTER Ó IS 
ENZIMAS 
ANTIBI Ó TICOS 
PIGMENTOS 
SURFACTANTES 
INSUMOS 
PARA IND Ú STRIAS 
FIXAÇÃO DO 
 NITROGÊNIO 
METABÓLITOS 
PRIMÁRIOS 
METABÓLITOS 
SECUNDÁRIOS 
ALIMENTÍCIA FARMACÊUTICA QUÍMICA TÉXTIL 
EFEITOS BENÉFICOS DOS FUNGOS E BACTÉRIAS 
BIOTECNOLOGIA NA AGRICULTURA 
῵ FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO (FBN) 
 
Bactérias diazotróficas associativas- 
 
 
• Azotobacter/Azospirillum 
 
 
 
Bactérias diazotróficas endofíticas- 
 
 
• Rhizobium/Burkholderia• Herbaspirillum/Gluconacetobacter 
 
Arroz 
Milho 
Cana-de-açúcar 
Arroz 
Milho 
Cana-de-açúcar 
Mandioca 
Batata doce 
῵ MICORRIZAS (mico = fungo e rizo = raiz) 
 
• Endomicorrizas 
• Ectomicorrizas 
 
Fungos que se associam as plantas aumentando a 
área de superfície de absorção de nutrientes, 
sobretudo de fósforo. 
῵ CONTROLE BIOLÓGICO (biopesticidas) 
 
Fungos Entomopatogênicos- 
 
• Beauveria bassiana 
 
Controle da broca da bananeira e da cana-de-açúcar e 
dos percevejos da soja. 
 
• Gênero Metarhizium 
 
Controle de gafanhotos e cigarrinha da cana-de-açúcar. 
 
Bactérias- 
 
• Bacillus thuringiensis/ plantas transgênicas 
 
Bactéria entomopatogênicas encontradas no solo e que 
produzem proteínas tóxicas a várias espécies de 
insetos 
 
• O sistema Agrobacterium (Ag. etiológico da galha-da-
coroa) 
 
Um sistema natural de transferência de genes para 
plantas 
BIOTECNOLOGIA NA AGRICULTURA 
MICRORGANISMOS COMO PATÓGENOS 
 Xylella fastidiosa - Clorose Variegada dos Citros ou 
“praga do amarelinho” 
 Xanthomonas citri - cancro cítrico 
Sequênciamentos