Microbiologia

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Título da disciplinaMicrobiologia e 
imunologia
Microbiologia
Ao final deste módulo, você será capaz de descrever o 
histórico e a evolução da Microbiologia.
1
Introdução à microbiologia
Origem da vida na terra
• A Terra surgiu há cerca de 4,6 bilhões de anos.
• Inicialmente, era extremamente quente e inóspita.
• Formou-se a partir de uma nuvem de poeira e gases 
liberados por uma supernova.
• Com o resfriamento, a água condensou-se, formando os 
oceanos, tornando o planeta propício para a vida.
Supernova explodindo e formando uma 
nebulosa.
Origem da vida na terra
Os organismos conhecidos são formados pelos mesmos constituintes básicos:
Proteínas 
Formadas por 
monômeros de 
aminoácidos.
Ácidos nucleicos
DNA e RNA, formados 
por nucleotídeos.
Polissacarídeos
Formados por 
monossacarídeos.
Lipídios
Formados por ácidos 
graxos e glicerol.
Origem da vida na terra
• Acredita-se que todas as células têm origem em uma 
única célula ancestral chamada LUCA (Last Universal 
Common Ancestor).
• Ao longo de milhões de anos, novas células surgiram e 
formaram populações microbianas que se adaptaram ao 
ambiente para sobreviver.
• Esse processo levou à grande diversidade de 
microrganismos com características variadas, capazes de 
viver em diferentes lugares do planeta.
LUCA (último ancestral comum).
História da microbiologia como ciência
A microrrevolução científica e os primeiros microscópios
Eventos essenciais para a evolução da ciência:
Invenção do primeiro microscópio
Primeira descrição de um microrganismo
Primeira descrição de bactérias
História da microbiologia como ciência
A experiência de Redi
Experimento de Redi.
História da microbiologia como ciência
O experimento de Pasteur
1
2
3
História da microbiologia como ciência
Os Postulados de Koch
Animal saudável
Animal doente
Patógeno 
suspeito
Hemácia
s Cultura 
do 
patógeno
Animal doente Patógeno 
suspeito
Hemácia
s
Sem patógeno
Observar a 
amostra ao 
microscópio
Cultura de 
amostras de 
animais doentes e 
sadios
Cultura
Microrganismos
Ao final deste módulo, você será capaz de identificar a 
classificação dos microrganismos.
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Introdução à microbiologia
Classificação nominal dos seres vivos
• Espécies semelhantes são agrupadas dentro de um mesmo 
gênero; 
• Gêneros semelhantes são agrupados dentro de uma mesma 
família; 
• Famílias semelhantes, dentro de uma mesma ordem; 
• Ordens semelhantes, dentro de uma classe;
• Classes semelhantes, dentro de um filo;
• Filos semelhantes, dentro de um domínio; 
• Domínio engloba todos os organismos dentro de uma 
hierarquia.
Hierarquia de classificação biológica.
Características gerais dos procariotos e dos eucariotos
Procariotos
Não possuem um núcleo 
envolto por membrana 
nuclear, ou seja, não 
possuem um 
compartimento nuclear para 
abrigar seu DNA. As 
bactérias e arqueias são 
microrganismos 
procariotos.
Eucariotos
Possuem um 
compartimento intracelular 
envolto por uma membrana, 
chamado núcleo, onde seu 
DNA é mantido. As algas, os 
protozoários e os fungos são 
eucariotos, apresentando 
estrutura celular igual à das 
células dos organismos 
superiores.
Características gerais dos procariotos e dos eucariotos
As células procarióticas possuem vários componentes 
obrigatórios:
A membrana plasmática envolve um compartimento citoplasmático único 
contendo DNA, RNA e ribossomos.
Proteínas e pequenas moléculas importantes para a vida da célula também são 
encontradas no citoplasma.
A maioria das células procarióticas também apresenta uma capa protetora 
denominada parede celular, que se encontra acima da membrana plasmática.
Características gerais dos procariotos e dos eucariotos
Estrutura geral da célula procariótica.
Características gerais dos procariotos e dos eucariotos
As células eucarióticas apresentam algumas características que as diferenciam das procarióticas:
Possuem núcleo definido, ou seja, seu DNA se encontra envolto por uma membrana 
de camada dupla que o separa do citoplasma.
Possuem outras membranas internas que são estruturalmente semelhantes à 
membrana plasmática, delimitando diferentes organelas que participam de vários 
processos celulares.
O citoplasma dos eucariotos também possui um citoesqueleto responsável por 
fornecer sustentação e força mecânica à célula e controle da forma e de seus 
movimentos.
Características gerais dos procariotos e dos eucariotos
Estrutura geral da célula eucariótica animal.
Características gerais dos procariotos e dos eucariotos
Como surgiram as células eucarióticas?
A origem da mitocôndria.
Características gerais dos procariotos e dos eucariotos
Como surgiram as células eucarióticas?
Mitocôndria.
Características gerais dos diferentes grupos de microrganismos
Domínio Bacteria
• Formado por organismos procariotos.
• Encontradas na água e solo.
• Variabilidade em formas, tamanhos, metabolismo e podem 
ser móveis ou não. 
• Reproduzem-se assexuadamente por fissão binária.
Características gerais dos diferentes grupos de microrganismos
Domínio Archaea
• Formado por organismos procariotos extremófilos.
• Encontradas em ambientes extremos com temperaturas 
muito altas ou próximas ao ponto de congelamento.
• Variabilidade morfológica. 
• Reproduzem-se assexuadamente por fissão binária.
Características gerais dos diferentes grupos de microrganismos
Domínio Eukarya
• Formado por organismos eucariotos.
• Encontradas em diversos habitats ao redor 
do mundo.
• Composto por microrganismos e 
organismos multicelulares. 
• Reproduzem-se de formas diversas. Protozoários fazem parte do domínio Eukarya.
Características gerais dos vírus e dos príons
Vírus
• Vírus não são células e dependem de uma célula 
hospedeira para se replicar.
• Podem infectar células procarióticas e eucarióticas, 
causando doenças.
• Têm genoma próprio, são muito pequenos e podem 
apresentar forma cilíndrica ou esférica com simetria 
helicoidal ou icosaédrica.
Estrutura de um vírus.
Características gerais dos vírus e dos príons
Príons
• Príons são agentes infecciosos compostos apenas 
por proteínas, sem DNA ou RNA.
• Causam doenças neurológicas em animais e 
humanos, conhecidas como encefalopatias 
espongiformes transmissíveis.
• A forma patogênica dos príons é codificada pela 
célula hospedeira, convertendo a forma nativa em 
patogênica, causando doença.
Células procarióticas
Ao final deste módulo, você será capaz de reconhecer a 
morfologia e as estruturas das células procarióticas.
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Introdução à microbiologia
Morfologia da célula procariótica
Cocos Bastonetes ou 
bacilos
Espiraladas Cocobacilos Vibrião
Estruturas
• Membrana plasmática
• Parede celular
• Ribossomos
• Material genético
Fundamentais
Estruturas
• Cápsula
• Flagelos
• Fímbrias e pili
• Grânulos de inclusão
• Plasmídeos
• Endósporos
Acessórias
Classificação das bactérias
As bactérias podem ser classificadas de acordo com diferentes critérios. Os principais são:
• Morfologia
• Parede celular
• PH
• Temperatura
• Metabolismo
• Respiração / fermentação
Principais aspectos do crescimento 
microbiano
Ao final deste módulo, você será capaz de reconhecer as 
exigências nutricionais e os principais aspectos do 
crescimento microbiano.
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Crescimento microbiano
Catabolismo
É caracterizado pela 
degradação dos nutrientes 
para liberação de energia.
Exigências nutricionais
O metabolismo é composto por dois processos:
Anabolismo
Envolve os processos 
biossintéticos, que 
dependem de energia e são 
responsáveis por formar 
componentes celulares a 
partir dos nutrientes.
Exigências nutricionais
Carbono, nitrogênio e outros macronutrientes
Carbono Nitrogênio Fósforo
Enxofre Potássio Magnésio
Cálcio Sódio
Exigências nutricionais
Micronutrientes: elementos-traço e fatores de crescimento
Ferro Ácido fólico Biotina
Cobalamina (vitamina 
B12)
Tiamina (vitamina B1) Piridoxal (vitamina B6)
Ácido nicotínico 
(niacina)
Riboflavina Ácidopantotênico
Condições físicas para o cultivo de microrganismos
Temperatura pH Disponibilidade de 
água
Oxigênio
Condições físicas para o cultivo de microrganismos
Microrganismos 
psicrófilos
Os microrganismos são classificados de acordo com sua temperatura ótima de crescimento.
Apresentam 
crescimento ótimo em 
baixas temperaturas.
Microrganismos 
mesófilos
Apresentam 
crescimento ótimo em 
temperatura mediana.
Microrganismos 
termófilos
Apresentam 
crescimento ótimo em 
altas temperaturas.
Microrganismos 
hipertermófilos
Apresentam 
crescimento ótimo em 
temperaturas 
extremamente 
elevadas.
Temperatura
Condições físicas para o cultivo de microrganismos
Escala de pH.
pH
Condições físicas para o cultivo de microrganismos
Neutrófilos
Apresentam pH ótimo 
de crescimento entre 
5,5 e 7,9.
Acidófilos
Apresentam 
crescimento ótimo em 
valores de pH 
inferiores a 5,5.
Alcalifílicos
Apresentam 
crescimento ótimo em 
valores de pH 
superiores a 7,9.
pH
Condições físicas para o cultivo de microrganismos
Pressão osmótica
Condições físicas para o cultivo de microrganismos
Oxigênio
Crescimento X Concentração de O2. Da esquerda para a direita - 1º tubo: aeróbios; 2º tubo: anaeróbios; 3º 
tubo: aeróbios facultativos; 4º tubo: anaeróbios aerotolerantes; 5º tubo: microaerófilos.
CURVA DE CRESCIMENTO MICROBIANO
Curva de crescimento microbiano.
Controle do crescimento de 
microrganismos
Ao final deste módulo, você será capaz de identificar as 
principais formas de controlar o crescimento de 
microrganismos.
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Crescimento microbiano
Controle do crescimento microbiano: definição de termos
Esterilização Desinfecção Descontaminação
Antissepsia Assepsia Quimioterapia
Controle do crescimento microbiano: definição de termos
As técnicas utilizadas para o controle do crescimento microbiano podem apresentar dois efeitos 
diferentes:
Efeito estático
Pode ser bacteriostático, 
fungistático ou virustático. É 
assim caracterizado quando 
apenas inibe o crescimento 
do microrganismo.
Efeito microbicida
Quando resulta na morte do 
microrganismo (sendo o 
efeito ideal).
Controle do crescimento microbiano: definição de termos
essas técnicas podem apresentar diferentes alvos na célula microbiana, como:
Parede celular
Resultando na lise 
osmótica da célula
Membrana 
plasmática
Levando à perda de 
integridade celular
Enzimas 
citoplasmáticas
Alterando o 
metabolismo da célula e 
a síntese de proteínas
DNA
Impedindo a replicação 
celular e a síntese de 
proteínas
Métodos antimicrobianos
Físicos
• Calor
• Calor úmido
• Calor seco
• Radiação
• Filtração
Químicos
• Desinfetantes
• Antissépticos
Aspectos genéticos da resistência bacteriana aos antimicrobianos
Esquema dos principais mecanismos de resistência aos antimicrobianos.
Mecanismos envolvidos na 
patogenicidade bacteriana
Ao final deste módulo, você será capaz de descrever os 
mecanismos envolvidos na patogenicidade bacteriana.
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Crescimento microbiano
Portas de entrada e mecanismos de adesão bacteriana
Mucosas
São as membranas que 
recobrem os tratos 
gastrointestinal, 
geniturinário e respiratório e 
a conjuntiva (membrana que 
recobre o globo ocular).
Pele
O maior órgão do corpo 
humano também é uma 
porta de entrada para 
infecções. 
Portas de entrada e mecanismos de adesão bacteriana
Adesão de fímbrias a uma célula hospedeira.
Portas de entrada e mecanismos de adesão bacteriana
Moléculas de adesão do S. pyogenes.
Lesões diretas e lesões por toxinas
Lesões diretas
Ocorrem quando vírus e 
algumas bactérias que 
estão se multiplicando 
rompem as células, 
liberando grande 
quantidade de células do 
patógeno dentro do corpo 
do hospedeiro. 
Lesões por toxinas
Ocasionadas por sua 
produção pelos patógenos, 
sendo essas toxinas 
capazes de causar graves 
lesões nas membranas das 
células.
Toxigenicidade é a capacidade de um microrganismo produzir toxinas.
Exotoxinas e endotoxinas, plasmídeos e lisogenia
Exotoxinas
Diferenças entre bactérias gram-positivas e gram-negativas.
Exotoxinas e endotoxinas, plasmídeos e lisogenia
Exotoxinas
Toxinas citolíticas
Promovem a lise celular por 
meio da destruição da 
integridade da membrana 
citoplasmática da célula 
hospedeira.
Toxinas AB
São formadas por duas 
subunidades, A e B; a 
subunidade B se liga à 
superfície da célula 
hospedeira por meio de um 
receptor, transferindo a 
subunidade A pela 
membrana plasmática da 
célula-alvo, resultando em 
danos à célula.
Superantígenos
Causam reações 
inflamatórias intensas e 
danos teciduais devido ao 
estímulo exacerbado de 
células do sistema imune.
Exotoxinas e endotoxinas, plasmídeos e lisogenia
Endotoxinas
• Endotoxinas são lipopolissacarídeos tóxicos presentes na membrana externa de bactérias gram-
negativas.
• São liberadas no organismo do hospedeiro durante a lise bacteriana.
• Causam sintomas como febre, diarreia e vômito, sendo menos tóxicas que as exotoxinas.
• São pouco imunogênicas e codificadas por genes cromossômicos.
• Endotoxinas de Salmonella, Escherichia e Shigella são estudadas e importantes para a virulência 
dessas bactérias.
Exotoxinas e endotoxinas, plasmídeos e lisogenia
Plasmídeos
Plasmídeos.
Exotoxinas e endotoxinas, plasmídeos e lisogenia
Lisogenia
Ciclo lisogênico.
Relações da microbiota com o hospedeiro
• Microrganismos estão presentes no corpo humano como microbiota normal, vivendo em simbiose 
com o hospedeiro.
• Diferentes partes do corpo têm características favoráveis a certos microrganismos e desfavoráveis 
a outros.
• Microrganismos da microbiota intestinal produzem compostos essenciais para o hospedeiro, 
influenciados pela dieta do indivíduo.
• Alterações na microbiota podem causar diarreia, fezes amolecidas e favorecer o desenvolvimento 
de patógenos.
• O uso de antibióticos pode alterar a microbiota, mas ela normalmente se restabelece 
rapidamente, podendo ser auxiliada por probióticos.
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