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MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA

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PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU 
 
 
MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA 
 
 
 
 
 
Autor: Flávio Barbosa Ferreira Barbosa 
Revisão atualizada segundo o novo acordo ortográfico: Profª. Ms. Camila 
Menezes 
 
 
Coordenação Pedagógica 
INSTITUTO PROMINAS 
 
 
 
 
 
MÓDULO – 2 
 
 
Impressão 
e 
Editoração 
APOSTILA RECONHECIDA E AUTORIZADA NA FORMA DO CONVÊNIO FIRMADO 
ENTRE UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES 
E O INSTITUTO PROMINAS. 
 
 
Site: www.ucamprominas.com.br 
E-mail: ouvidoria@institutoprominas.com.br ou diretoria@institutoprominas.com.br 
Telefone: (0xx31) 3865-1400 
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2 
SUMÁRIO 
UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA ............................................................................... 3 
UNIDADE 2 - CARACTERIZAÇÃO DOS MICRORGANISMOS ......................................................... 19 
UNIDADE 3 - ESTRUTURAS DAS CÉLULAS PROCARIÓTICAS E EUCARIÓTICAS .................. 24 
UNIDADE 4 - EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS E O MEIO MICROBIOLÓGICO .............................. 38 
UNIDADE 5 - CULTIVO E CRESCIMENTO DOS MICRORGANISMOS .......................................... 46 
UNIDADE 6 - CONTROLE DOS MICRORGANISMOS......................................................................... 58 
UNIDADE 7 - METABOLISMO MICROBIANO ..................................................................................... 68 
UNIDADE 8 - GENÉTICA MICROBIANA ............................................................................................... 72 
UNIDADE 9 - VÍRUS .................................................................................................................................... 76 
UNIDADE 10 - IMUNOLOGIA ................................................................................................................... 79 
REFERÊNCIAS ............................................................................................................................................ 83 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3 
UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA 
 
1.1 A Ciência Microbiologia 
 
A Microbiologia pode ser definida como a ciência, ou ramo desta, 
encarregada do estudo dos microrganismos (seres microscópicos), dentre os 
quais podemos citar os protozoários, vírus, algas microscópicas, bactérias e 
fungos; que pertencem a classes e reinos diversos. Tal denominação deriva de 
três palavras gregas: mikros (“pequeno”), bios (“vida”) e logos (“ciência”). Ela está 
relacionada com todos os aspectos dos microrganismos: sua estrutura, nutrição, 
reprodução, genética, atividade bioquímica, classificação e identificação. 
Em nosso planeta, por quase todas as partes, a vida se apresenta 
intimamente relacionada com os microrganismos. Estes seres diminutos, 
invisíveis ao olho desarmado, são abundantes no solo, no mar e no ar. Se você 
olhar em qualquer direção, verá sinais do trabalho microbiano. Esses seres 
oferecem fartas evidências de sua existência -- muitas vezes de forma 
desfavorável, quando deterioram objetos valorizados pelo homem e provocam 
doenças, ou benéfica, quando fermentam álcool para a fabricação de vinho e 
cerveja, levedam o pão e produzem os derivados do leite. De incalculável valor na 
natureza, os microrganismos também decompõem restos vegetais e animais para 
transformá-los em gases e elementos minerais recicláveis por outros organismos. 
Os microrganismos são, portanto, o grupo de organismos mais amplamente 
distribuídos na Terra. Nenhum outro organismo tem a habilidade de alterar 
quimicamente as substâncias de várias maneiras como os microrganismos. 
Pela dificuldade em classificá-los como plantas ou animais, os 
microrganismos foram às vezes agrupados separadamente como protistas, seres 
de vida primitiva. A microbiologia estuda a distribuição e atividades dos 
microrganismos na natureza, sua relação com outros microrganismos e sua 
habilidade de causar alterações físicas e químicas no ambiente. Esta ciência se 
encontra atualmente dividida em partes específicas: a bacteriologia, que se ocupa 
do estudo das bactérias; a virologia, que pesquisa os vírus; a protozoologia, que 
estuda os protozoários; a ficologia, que estuda as algas; e a micologia, que 
 
 
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4 
estuda os fungos. Por outro lado, pode ser classificada em teórica, ou pura, e 
prática, ou aplicada. A microbiologia aplicada divide-se ainda, de acordo com as 
especialidades, em médica, industrial, agrícola, ambiental e alimentar. 
 
1.2 A Célula 
 
As células microbianas podem ser divididas em duas categorias com base 
em como a substância nuclear se apresenta dentro da célula: Células 
Eucarióticas, apresenta um núcleo separado do citoplasma por uma membrana 
nuclear; Células Procarióticas, que apresentam material nuclear sem membrana. 
Todos os organismos, unicelulares (constituídos de uma única célula), ou 
multicelulares (que contém muitas células), apresentam as seguintes 
características: reprodução; utilização de alimentos como fonte de energia; 
síntese de substâncias e estrutura celular; excreção de substâncias; resposta a 
alterações ambientais e; mutações (alterações súbitas em suas características 
hereditárias), embora ocorram raramente. 
Elementos diferenciais entre células procarióticas e eucarióticas: 
Elemento Células Procarióticas Células Eucarióticas 
Grupos pertencentes Bactérias, algas verde-azuis Algas, fungos, protozoários, vegetais e 
animais 
Tamanho da célula tipicamente 0.2-2.0 µm tipicamente 10-100 µm 
Núcleo membrana nuclear e nucléolo ausentes limitado por membrana nuclear e 
presença de nucléolo 
Organelas envolvidas por 
membrana 
ausente presentes : lisossomos, complexo de 
Golgi, retículo endoplasmático, 
mitocôndria e cloroplastos 
Flagelo consiste de 2 proteínas construídas em 
blocos 
complexo : consiste de múltiplos 
microtúbulos 
Glicocálice presente como uma cápsula ou camada 
limosa 
presente em algumas células que tem 
parede celular 
Parede Celular usualmente presente; quimicamente 
complexa (parede celular bacteriana 
típica inclue peptidoglicano) 
quando presente quimicamente simples 
Membrana citoplasmática não contém carboidratos e esteróis presença de esteróis e carboidratos que 
servem como receptores 
Ribossomos 70S, distribuidos no citoplasma 80S (retículo endoplasmático); 70S 
(mitocôndria e cloroplasto) 
Cromossomos (DNA) cromossomo único, circular, sem histona um ou mais cromossomos, linear, com 
histona 
 
 
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Divisão Celular fissão binária mitose 
Reprodução sexual transferência de DNA apenas por 
fragmentos 
envolve meiose 
Relação G + C (%) 28 a 73 em torno de 40 
 
 
1.3 Classificação dos Seres Vivos 
 
De acordo com a definição tradicional da microbiologia, esta é uma ciência 
que até recentemente, era responsável pelo estudo de organismos classificados 
em três reinos distintos: Monera, Protista e Fungi. No entanto, a partir dos estudos 
de Carl Woese, a microbiologia passou a estar relacionadaa três domínios de 
seres vivos. 
Sistemas de classificação dos seres vivos: 
Linnaeus (séc. XVIII): reinos Animal e Vegetal 
Haeckel (1866): introdução do reino Protista 
Whittaker (1969): 5 reinos, dividos principalmente pelas características 
morfólogicas e fisiológicas: 
� Monera: Procariotos 
� Protista: Eucariotos unicelulares - Protozoários (sem parede celular) 
e Algas (com parede celular) 
� Fungi: Eucariotos aclorofilados 
� Plantae: Vegetais 
� Animalia: Animais 
No entanto, a partir dos estudos de C. Woese (1977), passamos a dispor 
de um sistema de classificação baseado principalmente em aspectos evolutivos 
(filogenética), a partir da comparação das sequências de rRNA de diferentes 
organismos. Com esta nova proposta de classificação, os organismos são agora 
subdividos em 3 domínios (contendo os 5 reinos) - Archaea: Procariotos; Bacteria: 
Procariotos; Eukarya: Eucariotos - empregando-se dados associados ao caráter 
evolutivo. 
 
 
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Classificação dos seres vivos, de acordo com Woese (1977) 
(Adaptado de Pommerville, J.C.(2004) Alcamo's Fundamentals of Microbiology) 
 
A princípio, acredita-se que estes 3 domínios divergiram a partir de um 
ancestral comum. Provavelmente os microrganismos eucarióticos atuaram como 
ancestrais dos organismos multicelulares, enquanto as bactérias e archaeas 
correspondem a ramos que não evoluíram além do estágio microbiano. 
Archaea: são organismos procariotos que, frequentemente são 
encontrados em ambientes cujas condições são bastante extremas (semelhantes 
às condições ambientais primordiais na Terra), sendo por isso, muitas vezes 
considerados como sendo “ancestrais” das bactérias. No entanto, hoje em dia 
consideram-se as archaeas como um grupo “intermediário” entre procariotos e 
eucariotos. Muitos destes organismos são anaeróbios, vivendo em locais 
"inabitáveis" para os padrões humanos - fontes termais (com temperaturas acima 
de 100°C), águas com elevadíssimos teores de sal (até 5M de NaCl - limite de 
dissolução do NaCl), em solos e águas extremamente ácidos ou alcalinos 
(espécies que vivem em pH 0, outras em pH 10) e muitas são metanogênicas. 
Genericamente, podemos dizer que as Archaeas definem os limites da tolerância 
biológica às condições ambientais. 
Bacteria: Correspondem a um enorme grupo de procariotos, anteriormente 
classificados como eubactérias, representadas pelos organismos patogênicos ao 
homem, e bactérias encontradas nas águas, solos, ambientes em geral. Dentre 
estas, temos as bactérias fotossintetizantes (cianobactérias) e outras 
 
 
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quimiossintetizantes (E. coli), enquanto outras utilizam apenas substratos 
inorgânicos para seu desenvolvimento. 
Eukarya: No âmbito microbiológico, compreende as algas, protozoários e 
fungos (além das plantas e animais). As algas caracterizam-se por apresentarem 
clorofila (além de outros pigmentos), sendo encontradas basicamente nos solos e 
águas. Os protozoários correspondem a células eucarióticas, apigmentados, 
geralmente móveis e sem parede celular, nutrindo-se por ingestão e podendo ser 
saprófitas ou parasitas. Os fungos são também células sem clorofila, 
apresentando parede celular, realizando metabolismo heterotrófico, nutrindo-se 
por absorção. Como mencionado anteriormente, os vírus são também assunto 
abordado em microbiologia, embora, formalmente, não exibam as características 
celulares, no sentido de não apresentarem metabolismo próprio, de conterem 
apenas um tipo de ácido nucléico, etc. 
 
1.4 Regras Taxonômicas 
 
As denominações específicas no mundo biológico surgem da sistemática, 
que pode ser descrita como "a ciência do desenvolvimento de um arranjo 
ordenado das espécies, dentro de cada uma das principais categorias de 
organismos". Sistemática = Taxonomia 
A ciência da taxonomia inclui a classificação (arranjo), nomenclatura 
(nomes) e identificação (descrição e caracterização) dos organismos vivos. Os 
organismos que compartilham certas características comuns são agrupados em 
grupos taxonômicos denominados taxa (singular táxon). O táxon básico é a 
espécie, que é uma coleção de cepas com características similares. Depois segue 
com: ESPÉCIE-GÊNERO-FAMÍLIA-ORDEM-CLASSE-DIVISÃO-REINO 
Regra dos nomes - SISTEMA BINOMIAL DE NOMENCLATURA 
Cada espécie recebe um nome constituído de duas palavras (ex. 
Neurospora crassa) 
O primeiro termo é o nome do gênero e sempre se inicia com letra 
maiúscula 
 
 
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A denominação do gênero é uma palavra latina ou grega (um novo termo 
composto de raízes latino ou grego, ou o nome latinizado de uma pessoa - 
masculino, feminino, ou neutro) 
Os nomes próprios dos microrganismos são sempre escrito em itálico 
O segundo termo do nome de um microrganismo, específico (espécie), é 
escrito em letras minúsculas e usualmente é descritivo: 
� adjetivo que modifica o nome (Bacillus albus - Bacillus branco) 
� adjetivo sob a forma de participio presente de um verbo (Clostridium 
dissolvens - que dissolve) 
� substantivo no caso, possesivo que modifica o nome genérico 
(Salmonella pullosum - Salmonella dos pintos) 
� nome de caráter explicativo (Bacillus radicicola - Bacillus habitante 
da raíz) 
Ocasionalmente, é necessário subdividir uma espécie em variedades. Tal 
atitude é tomada quando existem diferenças numa espécie, insuficientes para a 
criação de uma nova espécie, como por exemplo; a amostra de Streptococcus 
lactis que produz um aroma de malte e que é designada de Streptococcus lactis 
var. maltigenes. 
As principais propriedades de um microrganismo podem ser agrupadas nas 
seguintes características: morfológica, nutricional e cultural, metabólica, 
antigênica, patogênica e genética. Algumas ou todas as características são 
usadas para identificar espécies de microrganismos. Atualmente, com o 
desenvolvimento da Biologia Molecular, alguns métodos laboratoriais fornecem 
resultados mais rápidos e seguros garantindo inclusive a identificação de 
microrganismos ditos não-cultiváveis. 
 
1.5 O Microscópico 
 
O olho humano desarmado é incapaz de perceber um objeto com um 
diâmetro menor que 0.1 mm, a uma distância de 25 cm. Os microrganismos têm 
dimensões de µm (1µm = 10-3mm). Surge, então, fruto da curiosidade e estudos, 
 
 
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o microscópio. O microscópio é um aparelho utilizado para visualizar estruturas 
minúsculas como as células. 
Acredita-se que o microscópio tenha sido inventado em 1590 por Hans 
Janssen e seu fiIho Zacharias, dois Holandeses fabricantes de óculos. Tudo 
indica, porém, que o primeiro a fazer observações microscópicas de materiais 
biológicos foi o neerlandês Antonie van Leeuwenhoek (1632 - 1723). 
Os microscópicos são classificados dependendo do princípio no qual a 
ampliação é baseada: ópticos (empregam dois sistemas de lentes, ocular e 
objetiva, através das quais a imagem ampliada é obtida) e eletrônicos (empregam 
um feixe de elétrons para produzira imagem ampliada). 
A microscopia óptica é a mais comumente utilizada no laboratório de 
microbiologia. Em geral, o microscópico óptico amplia o objeto até certo limite 
(1.000 a 2.000 vezes). Esta limitação é devida ao poder de resolução - medida do 
menor objeto que pode ser visto ao microscópico. 
Pode-se usar um meio (p.ex. óleo de cedro) com o mesmo índice de 
refração do vidro da lâmina, para que os raios de luz deixem a lâmina sem 
refração, seguindo uma direção reta para dentro da objetiva, aumentando assim o 
poder de resolução (P.R.) 
 
 
A objetiva produz uma imagem real ampliada do objeto, a qual é ainda 
aumentada em escala muito maior pela ocular, sendo a mesma captada pelo olho 
humano. 
 
 
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O Microscópico eletrônico possui grande vantagem diante do óptico, 
apresenta um poder de resolução 100 vezes maior, em virtude do comprimento 
de onda muito curto dos raios eletrônicos utilizados. É possível resolução de 
objetos tão pequenos quanto 10 Ao (1Ao =10-4 µm). Produz aumentos úteis de 
200.000 a 400.000. 
 
Tipos de 
Microscopia 
Aumento 
máx. útil 
Aspecto do Espécime Aplicações 
Microscopia 
Óptica Campo 
Luminoso 
1000 - 2000 coradas ou não, quando coradas 
geralmente assumem a cor do 
corante 
determinação dos elementos 
grosseiros de 
bactérias,leveduras,bolores,algas e 
protozoários 
Microscopia 
Óptica Campo 
Escuro 
1000 - 2000 geralmente não coradas, 
aparecem brilhante sobre um 
fundo escuro 
microrganismos que exibem algum 
dado morfológico característico em 
estado vivo 
Microscopia 
Óptica Ultravioleta 
1000 - 2000 não visualizado diretamente; 
fotografado 
diferenciação de componentes 
celulares com base em > ou < 
absorção da luz UV. 
Microscopia 
Óptica 
Fluorescente 
1000 - 2000 brilhante e corado, corante 
fluorescente 
técnicas diagnósticas 
Microscopia 
Óptica Controle de 
Fase 
1000 - 2000 vários graus de brilho exames de estruturas celulares em 
células vivas de microrganismos 
maiores (leveduras,algas,protozoários, 
e algumas bactérias) 
 
 
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Microsc. 
Eletrônica 
200.000 - 
400.000 
visto em tela fluorescente exames de vírus e da ultra estrutura 
das células microbianas 
 
 
1.6 Características dos Principais Grupos de Microrganismos 
 
Os microrganismos são os menores seres vivos existentes, encontrando-se 
em uma vasta diversidade de ambientes e desempenhando importantes papéis 
na natureza. Este grupo caracteriza-se por ser completamente heterogêneo, 
tendo com única característica comum o pequeno tamanho dos organismos. 
Acredita-se que cerca de metade da biomassa do planeta seja constituída pelos 
microrganismos, sendo os 50% restantes distribuídos entre plantas (35%) e 
animais (15%). 
Em termos de habitat, os microrganismos são encontrados em quase todos 
os ambientes, tanto na superfície, como no mar e subsolo. Desta forma, podemos 
isolar microrganismos de fontes termais, com temperaturas atingindo até 130°C; 
de regiões polares, com temperaturas inferiores a -10°C; de ambientes 
extremamente ácidos (pH=1) ou básicos (pH=13). Alguns sobrevivem em 
ambientes extremamente pobres em nutrientes, assemelhando-se à água 
destilada. Há ainda aqueles encontrados no interior de rochas na Antártida. Em 
termos metabólicos, temos também os mais variados tipos, desde aqueles com 
vias metabólicas semelhantes à de eucariotos superiores, até outros que são 
capazes de produzir ácido sulfúrico, ou aqueles capazes de degradar compostos 
pouco usuais como cânfora, herbicidas, petróleo, etc. 
Uma vez que os microrganismos precederam o homem em bilhões de 
anos, pode-se dizer que nós evoluímos em seu mundo e eles em nosso. Desta 
forma, não é de se estranhar que a associação homem-microrganismo mostra-se 
com grande complexidade, com os microrganismos habitando nosso organismo, 
em locais tais como a pele, intestinos, cavidade oral, nariz, ouvidos e trato 
geniturinário. Embora a grande maioria destes microrganismos não cause 
qualquer dano, compondo a denominada “microbiota normal”, algumas vezes 
estes podem originar uma série de doenças, com maior ou menor gravidade. 
Nesta classe de organismos estão aqueles denominados patogênicos e 
 
 
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potencialmente patogênicos. Sabe-se que em cerca de 1013 células de um ser 
humano podem ser encontradas, em média, cerca de 1014 células bacterianas. No 
homem, estas se encontram em várias superfícies, especialmente na cavidade 
oral e trato intestinal. 
 
Microrganismos Características 
1.Protozoários eucarióticos, unicelulares, ingerem partículas alimentares, não apresentam parede celular rígida, 
não contém clorofila, alguns movem-se por meio de flagelo ou cilios, e são amplamente distribuidos 
na natureza (principalmente aquáticos) 
2. Algas eucarióticos, considerados semelhantes às plantas, contém clorofila, podem ser uni ou 
multicelulares, apresentam parede celular rígida, crescem em muitos ambientes diferentes (a 
maioria aquáticos) 
3. Fungos eucarióticos, com parede celular rígida, uni ou multicelulares, desprovidos de clorofila, absorvem 
nutrientes dissolvidos do ambiente (não digerem alimentos) - são os bolores e leveduras 
Bolores fungos multicelulares, produzem estruturas filamentosas (hifas, micélios...) 
Leveduras fungos unicelulares, apresentam formas variadas (esférica a ovóide; elipsóide a filamentosos) 
4. Bactérias procarióticos, carecem de membrana nuclear e outras estruturas intracelulares organizadas 
observadas nos eucarióticos, são divididas em dois grupos: Eubactérias e Arqueobactérias 
Eubactérias apresentam várias formas (esférica, bastonete e espirilo) e aparecem em formas agrupadas, variam 
de 0.5 - 5.0 µm, são unicelulares, algumas apresentam flagelos 
Arqueobactérias semelhantes às eubactérias pelo microscópio, porém apresentam diferenças importantes quanto à 
sua composição química, hábeis em viver em ambientes não usuais (lagos salinos, piscinas 
térmicas, fundo de pântanos) 
5. Vírus não são celulares como os citados acima, são muito menores (20 a 300 nm; 1nm=1/1000µm) e mais 
simples em estruturas que as bactérias, contém somente um tipo de ácido núcleico circundante por 
um envelope protéico (DNA ou RNA), podem multiplicar-se somente dentro das células vivas, 
apresentam-se sob várias formas 
 
1.7 Bactérias 
 
Existem dois grupos principais de bactérias: Eubactérias e 
Arqueobactérias. As diferenças fundamentais entre estes grupos são: 
- Quanto à composição da parede celular - eubactérias: peptidoglicano; 
arqueobactérias: constituída de proteínas ou polissacarídeo. 
- Quanto à estrutura química dos fosfolipídios da membrana citoplasmática 
- eubactérias: ácidos graxos de cadeia longa; arqueobactérias: contém alcoóis de 
cadeia longa ramificada (fitanóis). 
 
 
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- Quanto à síntese protéica - eubactérias: o aminoácido usado para iniciar a 
cadeia protéica é sempreo formilmetionina; arqueobactérias: o aminoácido é a 
metionina. 
Além do mais, as arqueobactérias são notáveis por formarem produtos 
finais incomuns do metabolismo, os quais as eubactérias não podem produzir 
como o gás metano, ou ainda por habitar ambientes extremamente adversos que 
muitas eubactérias não podem tolerar. 
 
Eubactérias 
GRUPOS EUBACTÉRIAS CARACTERÍSTICAS 
Gram-Negativas 
 
Espiroquetas helicoidais, com flagelo, vivem na água,lodo,insetos,animais e humanos; 
várias são patôgenas ao homem. Ex. Borella, Leptospira, Spirochaeta 
Bacilos aeróbios ou Microaerófilos helicoidais, com flagelos ou não, vivem na água, solo, animais; alguns são 
patôgenos ao homem. Ex. Campylobacter 
Cocos e Bacilos aeróbios bastonetes ou cocos, vivem na água, solo; alguns são patôgenos ao homem 
e animal. Ex. Acetobacter, Brucella, Xanthomonas, Rhizobium, Neisseria 
Bacilos anaeróbios facultativo bastonetes retos ou vibriões, vivem na água, solo, plantas intestino do 
homem e de animais; alguns são patôgenos. Ex. Enterobacter, Erwinia, 
Escherichia, Proteus, Salmonella, Shigella, Vibrio, Yersinia, Serratia 
Bactérias anaeróbias bastonetes e cocos, vivem no trato intestinal e causam infecções teciduais. 
Ex. Fusobacterium 
Riquétsias e Clamídeos bastonetes e cocos, muitas são patôgenas ao homem e animal, necessitam 
de hospedeiros vivos para se desenvolverem. Ex. Coxella, Rickttsia 
Fototróficas anoxigênicas bactérias púrpuras e verdes, anaeróbios, fotossintéticas, vivem em ambiente 
aquático, não patôgenos. Ex. Rhodopseudomonas, Chlorobium 
Fototróficas oxigênicas cianobactérias, fotossintéticas, produzem O2, vivem no solo e na água, não 
patogênicos. Ex. Anabaena, Glocotricha 
Bactérias deslizantes bastonetes ou filamentos, sem flagelos, vivem no solo e na água, não 
patogênicos. Ex. Beggiotoa 
Bactérias com bainha bastonetes em cadeia ou filamentos, envolvidas por uma bainha tubular, 
saprófitas aquáticas, não patogênicas. Ex. Crenothrix 
Bactérias gemulantes e/ou 
apendiculares 
saprófitas aquáticas e do solo, não patogênicas. Ex. Ancalomicrobium 
Quimiolitotróficas obtém energia pela oxidação da amônia, nitrito, compostos sulfurados, vivem 
no solo e água, não patogênicos. Ex. Nitrobacter, Nitrosomonas 
Gram-Positivas 
 
Cocos aeróbios, facultativos ou anaeróbios, saprófitas ou parasitas, alguns são 
patogênicos. Ex. Deinococcus, Staphylococus, Streptococcus, Sarcina 
Bactérias esporuladas bastonetes ou cocos, formam endosporos, aeróbios, facultativos ou 
anaeróbios, vivem no solo, água, insetos, animais, humanos, alguns são 
patogênicos. Ex. Bacillus, Clostridium 
Bacilos regulares aeróbios ou facultativos, vivem no solo, água, produtos alimentícios, alguns 
 
 
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causam doenças humanas. Ex. Lactobacillus, Listeria 
Bacilos irregulares células exibem saliência (forma de Y ou V), aeróbios facultativos ou 
anaeróbios, alguns são patogênicos. Ex. Actinomyces, Propionibacterium 
Micobactérias bastonetes aeróbios, álcool-ácido resistentes, saprófitas ou parasitas, alguns 
patogênicos ao homem. Ex. Mycobacterium 
Actinomicetos aeróbios do solo que formam micélio, hifas ramificadas, multiplicam-se por 
fragmentação ou por produção de esporos, alguns produzem antibióticos. Ex. 
Nocardia, Streptomyces 
Micoplasmas assumem várias formas, pois não tem parede celular, não inibidos pela 
penicilina, possuem esteróis como os eucariótos, habitam na mucosa do 
homem e de outros animais. Mycoplasma 
 
Arqueobactérias 
GRUPOS CARACTERÍSTICAS 
Metanogênicas anaeróbias, produz grande quantidade de metano, cocos, Gram-, vivem em lodoçal, açude, 
brejos, estação de tratamento de água de esgoto. Ex. Methanosarcina, Methanobacterium, 
Methanospirillum 
Halofílicas 
extremas 
crescem em 17 a 23% de sal (água do mar = 3% de NaCl), vivem em lagos salgados (mar 
morto),tanques industriais que produzem sal, alimentos salgados com sal, contém pigmento 
carotenóide. Ex. Bacteriorrodospsina 
Dependentes de 
enxofre 
vivem em fonte de água quente ácidas, crescem a 50 ou 87 oC, não crescem em pH menor que 
4.0 ou 5.5, aeróbias, obtém energia da oxidação do enxofre ou de açúcares e aminoácidos. Ex. 
Sulfolobus, Thermoproteus 
Termoplasmas ausência de parede celular, temperatura ótima: 55 a 59 oC, pH ótimo: 2, as células 
desintegram-se em pH 7 
 
1.8 Eucariotos 
 
Os microrganismos eucariotos podem ser divididos em 3 principais grupos : 
Fungos, Algas e Protozoários. De um modo geral os microrganismos eucariotos 
são fascinantes devido a seu ciclo de vida complexo, sua morfologia variável, 
seus métodos alternativos de reprodução, seus efeitos como agentes de doença e 
como fonte de interesse econômico e seu papel no ambiente 
Características Morfológicas e Nutricionais dos microrganismos Eucariotos 
Principais características que diferenciam os microrganismos eucariotos: 
 
Microrganismos Arranjo 
Celular 
Modo de Nutrição Motilidade Miscelânea 
Fungos unicelular ou 
multicelular 
quimioheterotrófico pela 
absorção de nutrientes 
solúveis 
não-móvel esporos sexuais ou 
assexuais 
 
 
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Algas unicelular ou 
multicelular 
fotoautotrófico pela 
absorção de nutrientes 
solúveis 
principalmente 
não-móvel 
pigmentos fotosintéticos 
Protozoários unicelular quimioheterotrófico pela 
absorção ou injestão de 
partículas de alimentos 
principalmente 
móvel 
alguns formam cistos 
 
1.8.1 Fungos 
 
Os Fungos possuem parede celular, com algumas exceções, 
diferentemente das células animais. Não possuem clorofila (não-fotosintéticos) e 
formam esporos que são dispersos por correntes de ar. Sua classificação baseia-
se primariamente em: características dos esporos sexuais e corpos de frutificação 
presentes durante os estágios sexuais, da natureza de seus ciclos de vida, 
características morfológicas de seus micélios vegetativos ou de suas células. 
Os fungos são divididos em 3 grupos: 
Fungos Limosos: apresentam tanto características de fungos como de 
protozoários, mais não são considerados fungos típicos nem protozoários típicos. 
Assemelham-se aos protozoários por não possuírem parede, apresentar 
movimentos amebóides e por nutrir-se por ingestão de partículas. Assemelham-se 
aos fungos por formar corpos de frutificação e esporângios divididos em duas 
classes principais: Acrasiomycetes e Myxomycetes. 
Fungos Inferiores Flagelados: incluem todos os fungos, com exceção dos 
limosos, que produzem células flageladas. Alimentam-se pela absorção de 
nutrientes e a grande maioria são filamentosos. Dividem-se em quatro classes 
principais: Chytridiomycetes, Hyphochytridiomycetes, Plasmodrophoromycetes e 
Oomycetes 
Fungos Terrestres: são os mais conhecidos. Incluem as leveduras, bolores, 
orelhas de pau, fungos em forma de taça, ferrugem, carvão, bufa-de-lobo, e 
cogumelos. Todos caracterizam-se pela nutrição através da absorção. Com 
exceção das leveduras, que são geralmente unicelulares, a maioria produz um 
micélio bem desenvolvido constituído de hifas septadas ou não. Não possuem 
células móveis e a a reprodução assexuada ocorre através de brotamento, 
fragmentação e produção de esporangiósporos ou conídias. A reprodução 
 
 
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sexuada culmina na produção de zigospóros, ascósporos e basidiósporos. 
Dividem-se em quatro classes principais: Zygomycetes, Ascomycetes, 
Basidiomycetes e Deuteromycetes. 
Em geral aqueles fungos que possuem todos os estágios sexuais são 
conhecidos como: Fungos Perfeitos, enquanto aqueles que não possuem todos 
os estágios sexuais conhecidos são chamados Fungos Imperfeitos ou 
Deuteromicetos. Quando se passa a conhecer estes estágios sexuais o 
organismo é então reclassificado numa das outras três classes. Um exemplo são 
algumas espécies de Aspergillus, Penicillium e Candida, que já foram 
reclassificados dos Deuteromycetes para os Ascomycetes. 
 
1.8.2 Algas 
 
As algas são fotoautotróficas (algumas crescem heterotroficamente), 
quando crescem fotosintéticamente produzem oxigênio e utilizam CO2 como única 
fonte de carbono. Vivem em ambientes marinhos ou de água doce. São 
geralmente classificadas conforme as seguintes características: natureza e 
propriedade de pigmentos (clorofila a, b, c e carotenóides); natureza dos produtos 
de reserva e armazenamento (amido, gorduras, óleos, laminarina, crisolaminarina, 
paramilon); tipo, número de inserção e morfologia de flagelos; composição 
química e características físicas da parede celular (celulose, pectina, ácidos 
algínicos, compostos pécticos, ou sem parede celular) e morfologia e 
características das células e flagelos. Dividem-se em seis grupos principais: algas 
verdes, algas marrons, algas vermelhas, algas douradas, algas dinoflageladas, 
algas euglenóides. São de grande importância econômica, pois são 
imprescindíveis para a fertilidade do solo - assim como certas bactérias as algas 
verdes, marrons e vermelhas fixam o N2 atmosférico. Sintetizam vitaminas - o 
caroteno produzido por algumas algas é o precursor da vitamina A. Os peixes que 
injerem algas produtoras de vitamina D lipossolúveis armazenam a vitamina nos 
seus órgãos, assim o peixe se torna fonte da vitamina direta ao homem e animal. 
É fonte alimentar - a alga vermelha é cultivada no Oriente como produto 
alimentar; o ágar é empregado em muitos alimentos comuns do homem, como 
 
 
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agente de clarificação dos sucos de frutas. Em se tratando de doenças, poucas 
são patogênicas, e algumas liberam toxinas que são letais aos peixes. 
Os liquens são organismos compostos, resultantes da associação de algas 
e fungos, crescem em rochas, cascas de árvores, podem crescer em baixas 
temperaturas existentes nas elevadas altitudes e nos ambientes polares. A maior 
parte dos fungos liquenizados fazem parte dos Ascomycetes, e as algas 
liquenizadas da classe das Algas Verdes. Sempre é uma única espécie de fungo 
associada a uma única espécie de alga. Reproduzem-se predominantemente por 
processos vegetativos. A alga fornecem carboidratos e vitaminas ao fungo e o 
fungo fornece água e sais minerias às algas. 
 
1.8.3 Protozoários 
 
São microrganismos com características semelhantes a animais, incluindo 
locomoção, ingestão de alimentos, e ausência de parede celular rígida. Estão 
presentes em água doce e marinha, no solo, ou podem ser simbióticos dentro ou 
sobre hospedeiros. Suas exigências nutricionais se concentram em pH`s 
relativamente neutros e temperatura ótima entre 16 e 25 oC. Em se tratando de 
luz, alguns protozoários realizam fotossíntese. Os principais grupos de especial 
interesse na microbiologia são: 
- Flagelados: reprodução assexuada por fissão binária, reprodução 
sexuada conhecida em alguns grupos, autotróficos e/ou heterotróficos, formas 
amebóides com ou sem flagelos, 1 ou muitos flagelos comensais, simbióticos e 
parasitas, ex. Leishmania, Trypanosomas, Giardia, Trichomonas. 
- Amoeba: a maioria são de vida livre, corpos nus ou com esqueleto 
externo ou interno, movimento amebóide, alimentação por meio de pseudópodes, 
reprodução assexuada por fissão binária, reprodução sexuada, quando presente, 
por gametas flagelados, ex. Amoeba. 
- Ciliados: o maior filo, todos possuem cílios como organela de locomoção, 
muitos possuem boca, presentes dois tipos de núcleos, macronúcleo que controla 
o metabolismo, e micronúcleo que controla a reprodução. A reprodução 
assexuada ocorre por fissão binária, e a reprodução sexuada nunca envolve a 
 
 
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formação de gametas livres, são amplamente distribuídos (águas doces, 
salgadas, em solos). 1/3 das espécies são parasitas, e as outras de vida livre, ex. 
Didimium, Paramecium. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 2 - CARACTERIZAÇÃO DOS 
MICRORGANISMOS 
 
Uma população microbiana, sob condições naturais, contém muitas 
espécies diferentes. Chamamos essa população de uma cultura mista. São várias 
espécies de bactérias, leveduras, bolores, algas e protozoários, e também, 
inúmeros vírus. Os microbiologistas devem ser capazes de isolar, enumerar, e 
identificar os microrganismos em uma amostra, para então classificá-los e 
caracterizá-los. Uma vez obtida a cultura pura, por meio de técnicas laboratoriais, 
torna-se possível determinar as características de identificação dos 
microrganismos. 
 
2.1 Isolamento e Cultivo de Culturas Puras 
 
Os microrganismos na natureza normalmente existem em cultura mista, 
como citado anteriormente, com muitas espécies diferentes ocupando o mesmo 
ambiente. Ao determinar as características de um microrganismo, ele deve estar 
em cultura pura, ou seja, em que todas as células na população são idênticas no 
sentido de que elas se originaram de uma mesma célula parental. Uma vez, 
obtida a cultura pura, por meio de técnicas laboratoriais, é possível determinar as 
características de identificação dos microrganismos. 
Em laboratório, os microrganismos são cultivados ou desenvolvidos em 
material nutriente denominado meio de cultura. O tipo de meio utilizado depende 
de vários fatores como: a origem do material a ser analisado; a espécie que se 
imagina estar presente nesta amostra e as necessidades nutricionais dos 
organismos. 
 
2.2 Técnicas de isolamento de microrganismos 
 
O material a ser analisado é colocado no meio de cultura - inóculo - O 
processo de inoculação pode ser feito mediante: 
 
 
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� técnica de esgotamento por meio de estrias superficiais - a amostra 
é semeada na superfície do meio solidificado com uma alça de semeadura para 
esgotar a população, assim em algumas regiões do meio, células individuais 
estarão presentes. 
� técnica de semeadura em superfície - uma gota da amostra diluida é 
colocada na superfície do ágar e com o auxílio de uma alça de semeadura de 
vidro (alça de Drigalky) esta gota é espalhada sobre o meio. 
� método de pour-plate - a amostra é diluida em tubos contendo meios 
liquefeitos (45 oC). Após homogeneização são distribuidos em placas de Petri;e 
após a solidificação dos meios as placas são incubadas. As colônias se 
desenvolverão tanto acima quanto abaixo da superfície (colônias internas). 
Em cada uma dessas técnicas o objetivo é diminuir a população 
microbiana, assim as células individuais estarão localizadas a certa distância 
umas das outras. As células individuais se estiverem distante o suficiente, 
produzirão uma colônia que não entra em contato com outras colônias. Todas as 
células em uma colônia têm o mesmo parentesco. Para isolar uma cultura pura, 
uma colônia individual é transferida do meio para um tubo de ensaio. 
 
2.3 Conservação das Culturas Puras 
 
Uma vez que os microrganismos tenham sido isolados em cultura pura, é 
necessário manter as culturas vivas por um período de tempo com o objetivo de 
estudá-las. 
Para armazenar por um período curto, as culturas podem ser mantidas à 
temperatura de refrigeradores (4 a 10 oC). Para armazenar por um período longo, 
as culturas são mantidas em nitrogênio líquido (-196 oC) ou em freezers (-70 a -80 
oC), ou ainda congeladas, e então desidratadas e fechadas à vácuo em um 
processo denominado liofilização. 
Dentre alguns dos mais usados métodos de conservação para 
microrganismos temos: 
� transferência periódica para meios novos 
� sob camada de óleo mineral 
 
 
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� liofilização 
� congelamento 
As coleções de culturas são bancos de microrganismos e outras células 
que estão à disposição de pesquisadores, professores, investigadores de 
patentes, e todo aquele que necessite estudar um tipo particular de 
microrganismos - um conjunto de células de referência de uma coleção de cultura 
padrão. As células são congeladas em cubas de nitrogênio líquido ou liofilizadas 
para resistir a qualquer variação que possa destruir a identidade da célula original. 
 
2.4 Preparo dos Microrganismos para a Microscopia 
 
A microscopia é uma das principais técnicas usadas para caracterizar os 
microrganismos. Existem dois métodos gerais utilizados para preparar espécimes 
microbiológicos para observação por meio do microscópico luminoso. 
� Técnica entre lâmina e lamínula e gota pendente - utiliza uma 
suspensão de microrganismos vivos em uma gota ou uma camada líquida. Estas 
preparações (a fresco) são especialmente úteis quando a estrutura de um 
microrganismo pode ser distorcida pelo calor ou agentes químicos, ou quando o 
microrganismo não se cora facilmente. 
� Técnicas de Coloração - a camada fina do espécime é seca e 
corada, assim os microrganismos ficam fixados à superfície e apresentam-se 
corados para facilitar a visualização. Usadas para mostrar as várias estruturas 
dos microrganismos, para identificar e separar suas estruturas internas e para 
ajudar a identificar e separar microrganismos similares. 
As principais etapas do preparo de um espécime microbiano corado para 
exame microscópico são: 
� Confeccionar um esfregaço, ou uma camada fina do espécime sobre 
uma lâmina de vidro 
� Fixar o esfregaço seco à lâmina, usualmente com o calor, para fazer 
aderir o microrganismo à lâmina 
� Coloração com um ou mais corantes 
 
 
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A Coloração Simples é aquela em que os microrganismos são corados com 
uma única solução de corante (ex: azul de metileno para leveduras, ou bolores). A 
Coloração diferencial é caracterizada pela utilização de mais de uma solução de 
corante (ex: coloração de álcool-ácido para bactéria causadora da tuberculose). 
O método mais conhecido de coloração diferencial e chamado de 
Coloração de Gram; neste processo, o esfregaço bacteriano é tratado com os 
reagentes na seguinte ordem: o corante púrpura cristal violeta, a solução de iodo 
(substância que fixa o corante no interior da célula), o álcool (remove o corante de 
certas bactérias) e o corante vermelho safranina. 
As bactérias Gram-positivo, retém o corante cristal violeta e aparecem 
coradas em violeta-escuro; e as bactérias Gram-negativo, perdem o cristal violeta 
quando tratadas com álcool, são então coradas com o corante safranina e 
aparecem coradas em vermelho. 
 
2.5 Informações Utilizadas para Caracterizar os Microrganismos 
 
As técnicas laboratoriais para caracterizar os microrganismos variam desde 
uma microscopia relativamente simples à análise de material genético encontrado 
na célula. As principais categorias de informações usadas para caracterizar 
espécies diferentes são: 
� Características Morfológicas - tamanho, forma e arranjo das células 
� Características Metabólicas - maneira pela qual o microrganismo 
desenvolve os processos vitais 
� Características Antigênicas - os anticorpos produzidos em animais 
de laboratórios podem ser usados para detectar a presença de antígenos únicos 
em culturas bacterianas e são usados para caracterizar os microrganismos 
� Características Patogênicas - importante determinar se o 
microrganismo causa doença (patogênico) ou não causa doença (não-patogênico) 
� Características Genéticas - a maioria dos microbiologistas conta 
atualmente com técnicas que permitem realizar análises genéticas para classificar 
ou identificar os microrganismos ou compreender a sua atividade. A sonda de 
DNA é um exemplo de procedimento genético rápido e amplamente utilizado - 
 
 
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uma fita de DNA de uma espécie conhecida é misturada com uma fita de uma 
espécie desconhecida. Se os microrganismos são da mesma espécie, as duas 
fitas se combinarão, ou se ligarão. Esta combinação aparece como uma fita dupla 
de DNA com um marcador ligado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 3 - ESTRUTURAS DAS CÉLULAS 
PROCARIÓTICAS E EUCARIÓTICAS 
 
3.1 Ultra-estrutura dos Microrganismos Procarióticos 
 
A maioria das bactérias (organismos procarióticos) é unicelular e 
apresentam uma forma simples (esférica, cilíndricas ou espiraladas), apesar dos 
3,5 a 4 bilhões de anos durante os quais elas tem evoluído. A estrutura geral de 
uma célula (bacteriana) procariótica típica é mostrada abaixo: 
 
As bactérias são extremamente variáveis quanto ao tamanho e formas que 
apresentam. Até recentemente acreditava-se que as menores bactérias 
apresentavam cerca de 0,3 µm (ex: Mycoplasma), entretanto, já existem relatos 
de células menores, denominadas “nanobactérias” ou “ultramicrobactérias”, com 
tamanhos variando de 0,2 a 0,05 µm de diâmetro, sendo algumas inclusive já 
cultivadas em laboratório. Há ainda controvérsias quanto a este grupo, pois vários 
autores acreditam ser meros artefatos. Muitas bactérias medem de 2 a 6 µm de 
comprimento, por 1 a 2 µm de largura, mas certamente estes valores não podem 
ser definidos como absolutos, pois eventualmente encontramos bactérias de até 
500 ou 800 µm, como no caso de Epulopiscium ou Thiomargarita. 
Em relação às formas, a maioria das bactérias estudadas segue um padrãomenos variável, embora existam vários tipos morfológicos distintos. De maneira 
geral, as bactérias podem ser agrupadas em três tipos morfológicos gerais: cocos, 
bacilos e espiralados. 
Os cocos correspondem a células arredondadas, podem se dividir sem um 
plano de orientação definido, o que leva a um grande número de arranjos 
diferentes. Assim temos os cocos isolados, diplococos (Neisseria, pneumococos), 
 
 
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tetracocos, sarcinas (cubos contendo 8 células), estreptococos (cocos em cadeia) 
e estafilococos (cocos formando massas irregulares). 
 Os bacilos têm forma de bastonetes, podendo apresentar extremidades 
retas (Bacillus anthracis), arredondadas (Salmonella, E. coli), ou ainda afiladas 
(Fusobacterium). Como seu plano de divisão é fixo, ocorrendo sempre no menor 
eixo, os bacilos exibem uma menor variedade de arranjos, sendo, vistos de regra, 
encontrados isolados, como diplobacilos ou ainda como estreptobacilos. Há ainda 
um arranjo, denominado “em paliçada”, também denominado letras chinesas, que 
é típico do gênero Corynebacterium. Tal tipo de arranjo ocorre porque a parede 
celular desses organismos é dupla e no momento da divisão celular ocorre a 
ruptura de apenas uma das camadas, deixando as células unidas pela camada de 
parede que não se rompeu. Os bacilos podem ainda apresentar-se como 
pequenas vírgulas (Vibrio cholerae) ou em forma de meia lua (Selenomonas). 
Quanto aos Espiralados sua nomenclatura é bastante controvertida ainda. 
Um tipo de classificação divide os espiralados em dois grupos, os espiroquetas, 
que apresentam uma forma de espiral flexível, possuindo flagelos 
periplasmáticos. O outro grupo são os espirilos, que exibem geralmente 
morfologia de espiral incompleta e rígido. Geralmente os espiralados são 
microrganismos bastante afilados, de difícil observação por microscopia de campo 
claro, sendo muitas vezes analisados por meio da microscopia de campo escuro, 
ou de técnicas de coloração empregando a impregnação por sais de prata. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Há ainda formas intermediárias como os coco-bacilos; formas pleomórficas 
(quando o microrganismo não tem uma morfologia padrão), tal como 
Mycoplasma; ou ainda formas de involução, originadas quando o meio encontra-
se desfavorável ao desenvolvimento. Nesses casos, como o organismo deixa de 
realizar os processos metabólicos (nutrição e divisão celular) adequadamente, 
este sofre alterações morfológicas. Há também bactérias apresentando 
apêndices, tais como extensões celulares na forma de longos tubos ou hastes 
(prostecas) (Rhodomicrobium vannielii). Além destas bactérias, estudos vêm 
revelando a ocorrência de bactérias com formas bastante peculiares, tais como 
células estreladas ou retangulares. 
A ultra-estrutura bacteriana começou a ser estudada em maiores detalhes 
nas décadas de 50 e 60, a partir do melhoramento das técnicas de microscopia 
eletrônica. Os procedimentos adotados incluíam a lise celular, seguida de 
centrifugação para promover a separação dos vários componentes sub-celulares, 
que podiam agora ser purificados e analisados bioquimicamente. 
 
Flagelos 
 
Estruturas longas, delgadas e relativamente rígidas, apresentando cerca de 
20 nm de espessura e 15 a 20 µm de comprimento, responsáveis pela locomoção 
das bactérias. Devido à sua pequena espessura, os flagelos somente podem ser 
visualizados por meio de colorações específicas, microscopia de campo escuro, 
ou por microscopia eletrônica. 
De acordo com o número e distribuição dos flagelos, as bactérias podem 
ser classificadas como: atríquias (sem flagelos), monotríquias (um único flagelo), 
anfitríquias (um flagelo em cada extremidade), lofotríquias (um tufo de flagelos em 
uma, ou ambas as extremidades) e peritríquias (apresentando flagelos ao longo 
de todo o corpo bacteriano) Alguns microrganismos apresentam flagelos 
denominados periplásmicos ou periplasmáticos. Estes flagelos são encontrados 
apenas nos espiroquetas (sendo muitas vezes denominados de filamentos axiais). 
Como o próprio nome indica, estes flagelos situam-se no periplasma, localizando-
se abaixo da membrana externa destas bactérias. Os flagelos periplasmáticos 
 
 
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originam-se a partir dos pólos celulares, voltando-se em direção ao centro da 
célula, envolvendo a membrana citoplasmática do corpo bacteriano. 
 
 
 
 
 
Bactéria lofotríquia - (Adaptado de Tortora et al., 1998 - Microbiology) 
 
Pêlos (pili) e fímbrias 
 
Muitas bactérias Gram-negativo apresentam apêndices finos (3 a 10 nm), 
retos e curtos, denominados fímbrias. Geralmente estas são bastante numerosas, 
podendo atingir números de 1000 ou mais por célula. Como são muito pequenas 
e delgadas, somente podem ser visualizadas pela microscopia eletrônica. As 
fímbrias são de natureza protéica, compostas por subunidades repetitivas de uma 
proteína denominada genericamente de pilina. As fímbrias possuem, geralmente 
em sua extremidade, e algumas vezes ao longo da estrutura, proteínas distintas, 
denominadas adesinas, as quais mediam a adesão específica da célula 
bacteriana a diferentes substratos. 
 
 
 
 
 
 
 
Micrografia eletrônica de varredura de bacilos apresentando fímbrias 
(Adaptado de An Electronic Companion to Microbiology) 
 
Muitas bactérias podem ainda apresentar outro tipo de apêndice, 
denominado pilus F ou fímbria sexual, o qual exibe semelhanças estruturais com 
as fímbrias. No entanto, este tipo de fímbria é normalmente encontrado em um 
menor número nas células, variando de 1 a 10. O pilus F corresponde a uma 
estrutura bastante longa e menos rígida que as fímbrias convencionais, estando 
envolvidas no reconhecimento de outras bactérias, em um processo de 
 
 
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transferência de genes denominado conjugações. Atualmente, diferentes tipos 
diferentes de fímbrias vêm sendo descritos, sendo vários destes associados à 
adesão, ou à virulência. Bactérias Gram-positivo podem, muitas vezes, apresentar 
estruturas fibrilares (diferentes de fímbrias) em sua superfície, provavelmente 
também envolvidas nos processos de adesão a substratos. 
 
 
 
 
 
Micrografia eletrônica colorizada, revelando a longa fímbria sexual (pilus F) 
Observar também a presença de fímbrias 
 
Glicocálice 
 
A cápsula pode ser definida como uma camada externa à parede celular, 
geralmente apresentando-se como um material viscoso, fortemente associado à 
superfície celular, geralmente de natureza polissacarídica e raramente protéica. 
Por outro lado, o termo camada limosa é algumas vezes definido como uma zona 
difusa, contendo material pouco organizado, sendo facilmente removida. A 
presença desta estrutura normalmente confere vantagens às bactérias, pois suas 
principais funções incluem: ligação às células do hospedeiro, fator de virulência 
por dificultar a fagocitose e também a proteção, seja aumentando a resistênciaao 
dessecamento, uma vez que armazena grandes quantidades de água, fonte de 
nutrientes e proteção contra a infecção por bacteriófagos, ou interação com 
anticorpos. 
Em odontologia, a presença da cápsula pode ser considerada como um 
importante fator de virulência para o principal agente cariogênico - Streptococcus 
mutans, que sintetiza uma cápsula composta por um homo-polissacarídeo 
denominado glucano (produto da degradação da sacarose em glicose e frutose). 
Tal polímero adere-se firmemente à parede celular do microrganismo e permite 
sua aderência ao esmalte, favorecendo sua colonização. Outros microrganismos 
apresentam cápsula de natureza heteropolimérica - S. pneumoniae. 
 
 
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Eventualmente, a cápsula pode ser de natureza polipeptídica, como em B. 
anthracis (ácido glutâmico, na forma D). 
 
Micrografia óptica, empregando a tácnica de coloração negativa, revelando células capsuladas 
(Adaptado de Tortora et al., Microbiologia, 1998) 
 
Parede celular 
 
Estrutura presente na maioria das bactérias conhecidas, exceto em 
micoplasmas e algumas Archaea, que não a possuem. Corresponde a uma das 
estruturas mais importantes nas células bacterianas, estando localizada na 
porção mais externa, acima da membrana citoplasmática. Devido à sua grande 
rigidez, a parede celular é responsável pela manutenção da forma do 
microrganismo. Como o ambiente intracelular é bastante concentrado em relação 
ao meio externo, (variando de 2 a até 10 atm), a parede atua como uma barreira 
física rígida, que mantém a forma celular, impedindo que a célula estoure em 
decorrência do grande turgor. Além disso, a parede celular atua como uma 
barreira de proteção contra determinados agentes físicos e químicos externos, 
tais como o choque osmótico. A parede pode ainda desempenhar importante 
papel em microrganismos patogênicos, em decorrência de presença de 
componentes que favorecem sua patogenicidade, tais como antígenos ou 
moléculas envolvidas no reconhecimento celular. 
Em 1884, Christian Gram desenvolveu um método de coloração de 
bactérias que permitia sua separação em dois grupos distintos, as Gram-positivo 
(que se coravam em roxo) e as Gram-negativo (que coravam-se em vermelho). A 
partir do advento da microscopia eletrônica e do aperfeiçoamento das técnicas de 
análise bioquímica dos diferentes componentes celulares, foi verificado que esta 
diferença entre as bactérias Gram-positivo e Gram-negativo era, provavelmente, 
devida às diferenças de composição e estrutura das paredes celulares. 
 
 
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Assim, quando observadas sob microscopia eletrônica de transmissão, as 
bactérias Gram-positivo apresentam uma parede celular espessa (de 20 a 80 nm), 
de aspecto homogêneo, enquanto as células Gram-negativo exibem uma parede 
mais delgada (de 9 a 20 nm) e de aspecto bastante complexo, aparentemente 
apresentando mais de uma camada. A microscopia eletrônica de varredura 
revelou outras diferenças entre estes dois grupos de organismos. As Gram-
positivo exibiam a superfície mais lisa e homogênea, enquanto as Gram-negativo 
apresentavam-se com maior complexidade superficial. 
A parede celular é composta de peptideoglicano (mureína ou 
mucopeptídeo), um composto exclusivamente encontrado no domínio Bacteria, 
sendo o responsável pela rigidez da parede celular. O peptideoglicano 
corresponde a um enorme polímero complexo que, em bactérias Gram-positivo 
pode formar até 20 camadas, enquanto em células Gram-negativo está presente, 
formando apenas uma ou duas camadas. 
O peptideoglicano confere rigidez à parede, embora exiba certo grau de 
elasticidade e também porosidade. Nas bactérias Gram-positivo, cerca de 90% da 
parede celular é composta pelo peptídeoglicano. O restante da parede é 
composto essencialmente por ácido teicóico. Nas bactérias Gram-negativo, 
apenas cerca de 10% da parede corresponde ao peptideoglicano, existindo 
geralmente como uma camada única ou dupla. Os demais componentes da 
parede celular de bactérias Gram-negativo serão analisados posteriormente. 
 
Esquema ilustrando o espesso peptideoglicano de bactérias Gram-positivo 
(Adaptado de Madigan et al., Brock Biology of Microorganisms, 2003) 
 
 
 
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O componente adicional da parede celular de Gram-negativo é a 
Membrana Externa. Esta corresponde a uma segunda bicamada lipídica 
(semelhante à membrana plasmática), localizada acima do peptideoglicano, 
contendo fosfolipídeos, lipoproteínas, proteínas e também lipopolissacarídeos. 
Quando comparada à membrana citoplasmática, a membrana externa exibe maior 
permeabilidade a pequenas moléculas, tais como glicose ou outros 
monossacarídeos. Acredita-se que esta camada pode conferir maior rigidez à 
parede celular das bactéria Gram-negativo. A face exterior da membrana externa 
é rica em lipopolissacarídeos (LPS), inexistentes na membrana citoplasmática. 
Estes componentes são também denominados de endotoxina, uma vez que 
provocam febre, choque e eventualmente morte, quando injetados em animais. O 
LPS é uma molécula complexa, composta por 3 regiões distintas: lipídeo A, 
polissacarídeo central e cadeia polissacarídica lateral O, ou Antígeno O. 
 
Esquema da parede celular de organismos Gram-negativo 
(Adaptado de Madigan et al., Brock Biology of Microorganisms, 2003) 
 
OBS: as paredes celulares das Arqueobactérias diferem das Eubactérias 
tanto em composição química quanto na estrutura. Tais paredes contêm 
proteínas, glicoproteínas ou polissacarídeos completos. Não contém 
peptideoglicano. 
 
Membrana Citoplasmática 
 
 
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Estrutura delgada, com cerca de 8 nm, composta por uma bicamada 
fosfolipídica (podendo apresentar 7 tipos de fosfolipídios diferentes), entremeada 
de proteínas (cerca de 200 tipos distintos), atuando como importante barreira 
osmótica, altamente seletiva. A membrana citoplasmática dos microrganismos 
pode ser responsável pela intensa atividade enzimática específica, e do 
transporte de moléculas para dentro e para fora da célula. Atua na síntese de 
parede celular. 
Normalmente, as membranas de organismos procariotos apresentam 
maiores concentrações de proteínas que as membranas eucarióticas, tendo em 
vista a ausência de organelas citoplasmáticas nas bactérias. A bicamada 
fosfolipídica é composta por glicerol ligado a duas cadeias de ácidos graxos, 
através de ligações do tipo éster, com proteínas entremeadas. Tanto as proteínas 
como os fosfolipídios podem mover-se lateralmente ao longo da membrana. Esta 
é estabilizada principalmente por interações hidrofóbicas e por pontes de H. 
Paralelamente, os íons Ca+2 e Mg+2 também participam, interagindo ionicamente 
com as cargas negativas dos fosfolipídios. Via de regra, os fosfolipídios 
bacterianos contém ácidos graxos com cadeias não ramificadas de 16 a 18 
átomos de carbono. Esta composição pode ser variável, de acordo com as 
condições ambientais. Assim, quando cultivadas em temperaturas baixas,há um 
aumento da proporção de ácidos graxos insaturados, aumentando 
consequentemente a fluidez da membrana. Por outro lado, aumentando o grau de 
saturação, as cadeias tornam-se mais rígidas, pois as moléculas têm maior capacidade de 
associação. 
 
 
 
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Esquema da membrana citoplasmática bacteriana 
(Adaptado de Madigan et al., Brock Biology of Microorganisms, 2003) 
 
OBS: via de regra, exceto no caso dos micoplasma (bactérias desprovidas de 
parede celular), micoplasmas, as membranas procarióticas não apresentam 
esteróis, como observado em eucariotos. Entretanto, muitas bactérias apresentam 
moléculas pentacíclicas, semelhantes a esteróis, denominadas hopanóides, talvez 
conferindo maior rigidez à membrana. A presença de esteróis na membrana 
citoplasmática de micoplasmas pode ser justificada pela ausência da parece 
celular, neste grupo de organismos. 
 
Mesossomos 
 
Correspondem a extensas invaginações da membrana citoplasmática, em 
forma de vesículas, lamelas ou túbulos. Geralmente são encontrados com maior 
abundância em Gram-positivo, mas também presentes em Gram-negativo. Até 
hoje, sua existência e funções são ainda debatidas pelos pesquisadores. Diversas 
funções têm sido atribuídas aos mesossomos, tais como a participação na 
segregação dos cromossomos durante a divisão, papel respiratório, papel na 
esporulação, ou até mesmo como sendo um mero artefato decorrente dos 
procedimentos utilizados para a preparação microscópica dos espécimes. A partir 
do achado de extensos mesossomos em bactérias de grandes dimensões, 
acredita-se que sua principal função seja de aumentar a superfície da membrana, 
aumentando assim o conteúdo enzimático das células. 
 
Estruturas Celulares Internas da Membrana Citoplasmática (Citoplasma) 
 
A área citoplasmática (porção fluida) tem em torno de 80% de água, além 
de ácidos nucléicos, proteínas, carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos, muitos 
compostos de baixo peso molecular, e partículas com várias funções: 
� Ribossomos - partículas densas, onde ocorre a síntese protéica. 
Encontradas em todas as células procarióticas e eucarióticas. Consistem em 2 
subunidades de tamanhos diferentes (50S e 30S), que juntas formam o ribossomo 
 
 
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bacteriano 70S; (S= unidade de quão rápido a partícula sedimenta quando 
centrifugada em alta velocidade). 
� Poli-ß-hidroxibutirato (PHB) - material lipídico solúvel em clorofórmio. 
Atua como uma reserva de carbono e fonte de energia. 
� Inclusões - diferentes tipos de substâncias químicas que se 
acumulam formando depósitos insolúveis. Os grânulos e inclusões não são 
comuns a todas as células bacterianas. 
A área nuclear não apresenta núcleo delimitado por membrana, e ocupa 
uma porção próxima do centro da célula - parece estar ligado ao sistema 
"membrana citoplasmática-mesossomo". O nucleóide consiste em um único 
cromossomo (DNA) circular. O cromossomo é a estrutura interna das células que 
fisicamente carrega a informação hereditária de uma geração para outra. 
 
Formas Latentes de Microrganismos Procarióticos - Esporos e Cistos 
 
Os esporos são formas inativas (não estão em crescimento), que podem 
viver em condições desfavoráveis, como dessecamento e calor, mas se expostas 
novamente em condições ambientais apropriadas começam a crescer e tornar-se 
células vegetativas metabolicamente ativas. Quando se formam dentro da célula 
são chamados ENDÓSPOROS, e são exclusivos das bactérias. Possuem parede 
celular espessa, brilham muito com a luz do microscópico, e são altamente 
resistentes às mudanças ambientais - a maioria suporta ate 80 oC/10min. O 
esporo contém o ácido dipicolínico (DPA) não encontrados em células 
vegetativas, responsável por 5 a 10% do peso seco do endósporo, ocorre em 
combinação com grande quantidade de cálcio, e provavelmente contribui na 
resistência ao calor. Durante a esporulação ocorre um processo de desidratação, 
eliminando a maior parte de água do esporo, o que possivelmente também vem 
contribuir para a resistência ao calor. Os cistos apresentam estrutura e 
composição química diferente dos endósporos, e não apresentam alta resistência 
ao calor. 
 
 
 
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3.2 Ultra-estrutura dos Microrganismos Eucarióticos - Fungos, 
Algas e Protozoários 
 
A característica predominante das células eucarióticas é o núcleo com 
cromossomos lineares, envolvidos por uma membrana (carioteca) que não é 
encontrada em procariotos. A membrana nuclear contém muitos poros grandes, 
através dos quais proteínas e RNA podem passar para o citoplasma. Esta 
também dá origem ou é contínua ao retículo endoplasmático, organela onde as 
proteínas são sintetizadas. O núcleo, esférico ou oval, é a maior organela na 
célula eucariótica. Nele estão contidas as informações hereditárias da célula na 
forma de DNA, formados de 5 a 10% de RNA e o restante de proteínas. Os 
flagelos e cílios se apresentam como estruturas delgadas, ocas, utilizadas para 
locomoção, diferem dos das células procarióticas, no que a energia necessária 
para movimentar estes apêndices prover da hidrólise do ATP. A parede celular é 
encontrada nas plantas, algas e fungos, e possuem a função de manter a forma 
da célula e evitar que sofra lise pela pressão osmótica. 
 
Eucariotos Composição da Parede 
Celular 
Plantas polissacarídeos - celulose e 
pectina 
fungos filamentosos quitina e celulose 
leveduras unicelulares mananas - um polímero de 
manose 
Algas celulose ou outro polissacarídeo, 
e CaCO3 
 
A membrana citoplasmática possui morfologia e funções semelhante as 
das células procarióticas, porém apresentam características diferenciais destas 
células como: a presença de esteróis - principalmente colesterol - os quais 
entrelaçam-se na bicamada lipídica e conferem resistência à membrana 
citoplasmática dos eucariotos que não apresentam parede celular e; é reforçada 
por fibras de microtúbulos formados pelas proteínas actina e miosina. Em geral 
 
 
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não possuem enzimas envolvidas no metabolismo gerador de energia. 
Internamente, na região citoplasmática, as organelas celulares são estruturas 
envolvidas por uma membrana com funções específicas tais como, a fotossíntese, 
respiração, síntese protéica, etc. 
O retículo endoplasmático se encontra conectado às membranas nuclear e 
citoplasmática, podem ter ribossomos ligados (rugosos) ou sem ribossomos 
ligados (lisos). Neste local as proteínas produzidas pelos ribossomos presentes 
nesta organela, são liberadas no citoplasma. Estão envolvidos na síntese de 
glicogênio, lipídeos e esteróides. 
O centro de empacotamento ou distribuição da célula é conhecido como 
complexo de Golgi. Ele é responsável pelo "transporte seguro" dos compostos 
sintetizados, para o exterior da célula, e também pela proteção da célula ao 
ataque de suas próprias enzimas. No complexo de Golgi enzimas que foram 
sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso (proteases,nucleases, 
glicosidases, sulfatases, lipases, e fosfatases) são empacotadas dentro de 
organelas chamadas lisossomos. As proteínas sintetizadas no R.E. rugoso, são 
levadas para o complexo de Golgi, onde os açucares são adicionados a estas 
para produzir as glicoproteínas. 
É nas mitocôndrias o local onde o ATP é gerado durante a respiração 
aeróbia. A membrana interna desta organela é altamente invaginada (cristas) - as 
quais aumentam a área da superfície disponível para a atividade respiratória. 
Estas estruturas assemelham-se ás células procarióticas em vários aspectos 
como: medida em torno de 0.5 a 1.0 µm de diâmetro; contém seus próprios 
ribossomos, que também são 70S, em vez de 80S como os presentes no 
citoplasma eucariótico; contém seu próprio DNA, o qual é uma molécula única, 
em fita dupla como nos procariotos - este DNA carrega informações genéticas 
para a síntese de um número limitado de proteínas que são produzidas nos 
ribossomos mitocondriais. São capazes de se dividir para formar uma nova 
mitocôndria, praticamente da mesma forma que as células procarióticas se 
dividem - se dividem independentemente do núcleo celular, entretanto são 
incapazes de se dividirem se forem removidos do citoplasma. 
 
 
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Estruturas parecidas às mitocôndrias são os cloroplastos, presentes nas 
plantas e nas algas, também são organelas geradoras de energia. O cloroplasto é 
o sitio das reações fotossintéticas e apresenta um DNA circular (como nos 
procariotos) o qual codifica proteínas no ribossomo destas organelas (70S) e 
enzimas necessárias para a utilização de CO2 no ar. Possui a membrana interna 
dobrada no estroma (citoplasma dos cloroplastos) para formar pilhas de sacos em 
forma de disco ou fita chamadas tilacóides - contêm pigmentos clorofila e 
carotenóides. São capazes de se dividir por fissão binária no citoplasma como as 
mitocôndrias. 
 
Formas Latentes dos Microrganismos Eucariotos - Esporos e Cistos 
 
Os fungos produzem esporos sexuais e assexuais. Algumas características 
destas formas latentes de vida são: 
� os esporos sexuados são resultado de 2 células reprodutivas (gametas) em 
uma célula fertilizada. São produzidos menos frequentemente e em menor 
número que os esporos assexuados 
� os esporos assexuados são produzidos por hifas aéreas, e tem a função de 
disseminar a espécie. São especialmente estruturados para serem dispersos 
do talo-mãe. São normalmente brancos quando récem produzidos, e depois 
adquirem cores características coma a idade 
� os esporos dos fungos terrestres podem ser recobertos por camadas 
espessas para evitar ressecamento. Podem ser leves para serem carregados 
em correntes de ar 
� Em relação aos cistos, estes são produzidos por muitos protozoários e podem 
apresentar função de proteção ou de reprodução para estes eucariotos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 4 - EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS E O MEIO 
MICROBIOLÓGICO 
 
Os microrganismos exibem os mais diversos mecanismos nutricionais. Em 
relação aos procariotos (Bacteria e Archaea), a nutrição ocorre 
predominantemente pela absorção, uma vez que a grande maioria destes 
organismos possui uma espessa parede celular, impossibilitando a realização de 
fagocitose. 
Os seres vivos podem ser classificados de acordo com as fontes de 
energia e de carbono que utilizam para seu crescimento. Assim, em relação às 
fontes de energia, tempos os organismos fototróficos (que utilizam a energia 
luminosa) e os quimiotróficos (que utilizam a energia proveniente de reações 
químicas). Em relação às fontes de carbono, temos os organismos autotróficos 
(fontes inorgânicas) e os heterotróficos (fontes orgânicas). Dentre os procariotos, 
iremos encontrar exemplos em todas as possíveis classes de organismos. 
 
4.1 Elementos Químicos como Nutrientes 
 
Os nutrientes são definidos como as substâncias encontradas no ambiente, 
que participam do anabolismo e catabolismo celular, podendo ser divididos em 
dois grandes grupos: macronutrientes, que são necessários em grandes 
quantidades e micronutrientes, necessários em pequenas quantidades. Alguns 
nutrientes são utilizados como fonte de material para a biossíntese das moléculas, 
 
 
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enquanto outros correspondem a fontes de energia, necessária aos processos 
biossintéticos e de manutenção dos organismos. Muitas vezes, diferentes 
nutrientes podem apresentar os dois papéis descritos acima. Os elementos 
químicos principais para o crescimento da célula são: carbono, nitrogênio, 
oxigênio, enxofre e fósforo. Porém, uma gama de macro e micronutrientes pode 
ser citada como elementos importantes quando se trata de nutrição microbiana. 
São eles: 
 
- Principais Macronutrientes 
Carbono: corresponde à base de todas as moléculas orgânicas. Entre os 
procariotos melhor estudados até o momento, a maioria requer algum tipo de 
composto orgânico como fonte de carbono, o qual pode ser de diferentes 
variedades (aminoácidos, ácidos orgânicos, açúcares, bases nitrogenadas, etc). 
Nitrogênio: corresponde ao segundo elemento mais abundante nas células, 
compondo proteínas, ácidos nucléicos e peptideoglicano. Podemos encontrar o 
nitrogênio sob a forma de compostos orgânicos ou inorgânicos, sendo ambas as 
formas prontamente utilizadas por um grande número de procariotos. Assim, a 
partir da degradação de proteínas e ácidos nucléicos, bem como a partir de 
amônia e nitrato, os organismos utilizam o nitrogênio presente na natureza. 
Embora o nitrogênio esteja em grandes concentrações na atmosfera, este não é 
amplamente utilizado, exceto por aqueles organismos denominados fixadores de 
N2. 
Hidrogênio: elemento presente em proteínas, açúcares e demais moléculas 
orgânicas. 
Fósforo: encontrado em compostos orgânicos (ácidos nucléicos) ou 
inorgânicos (fosfatos), sendo importante na composição de ácidos nucléicos e 
fosfolipídeos. Em sua maioria, os microrganismos utilizam o fósforo sob a forma 
de compostos inorgânicos. 
Enxofre: compondo a cisteína e metionina, estando presente também em 
várias vitaminas (tiamina, biotina). Na natureza, o enxofre sofre uma série de 
transformações, as quais são exclusivamente realizadas por microrganismos. A 
 
 
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principal fonte de enxofre para os microrganismos corresponde aos sulfatos 
inorgânicos ou H2S. 
Potássio: necessário para todos os microrganismos, devido ao seu papel 
ativador de várias enzimas, tais como aquelas envolvidas na tradução. 
Magnésio: necessário geralmente em grandes quantidades, uma vez que 
tem papel na estabilização de ribossomos, membranas e ácidos nucléicos, sendo 
também importante para o funcionamento de diferentes enzimas, especialmente 
aquelas envolvidas na transferência de fosfato. 
Cálcio: embora não seja essencial ao crescimento da maioria dos 
microrganismos, tem papel de estabilização da parede celular e de 
termorresistência

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