MICROBIOLOGIA AULA 01

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MICROBIOLOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Olá! 
 
Podemos conceituar a Microbiologia como a ciência que estuda os 
eucariontes considerados inferiores (no ponto de vista evolutivo) e os 
procariontes. Sendo assim, os principais objetos de estudo dessa área são 
bactérias e arqueas (procariontes); algas, protozoários e fungos (eucariontes 
inferiores); vírus, viroides, virusoides e príons. 
Nesta aula, iremos abordar sobre as origens da microbiologia e como 
se deu o interesse por estudar tais seres. Além disso, iremos compreender 
como os microrganismos podem ser classificados. 
 
Bons estudos! 
 
 
 
AULA 1 – INTRODUÇÃO À 
MICROBIOLOGIA 
 
 
1 INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA 
No sentido etimológico, o termo Microbiologia veio de três palavras gregas: 
mikros (pequeno), bios (vida) e logos (estudo), isso evidencia que a ciência é 
responsável por estudar os organismos microscópicos e suas funções biológicas, ou 
seja, examinam suas estruturas, formas, características fisiológicas e bioquímicas, 
reprodução e seu relacionamento com o ambiente ou com o hospedeiro (tanto 
maléfico quanto benéfico). 
Quase todos os organismos estudados são unicelulares, isto é, são formados 
por uma única célula que realiza todas as atividades vitais. A célula sempre será uma 
unidade básica da vida, não importa a complexidade do organismo em questão, 
formada, basicamente, por: 
 
➢ Citoplasma: Um complexo orgânico coloidal composto por lipídios, proteínas 
e ácidos nucléicos. 
➢ Membrana plasmática: Uma estrutura formada por uma bicamada 
fosfolipídica que delimita as células vivas, controla a entrada de solutos e 
separa o citoplasma do meio extracelular. 
➢ Núcleo: A região onde fica armazenado o material genético do organismo. Vale 
ressaltar que os organismos procariontes possuem núcleo, porém, ao contrário 
dos eucariontes, não é delimitado por uma membrana denominada carioteca 
(CARVALHO, 2010). 
 
Sob um ponto de vista mais abrangente, todos os sistemas biológicos possuem 
características em comum, sendo elas: 
 
➢ Capacidade de se reproduzir; 
➢ Habilidade de ingerir ou assimilar alimentos ou nutrientes, com o intuito de 
crescer e obter energia; 
➢ Capacidade de excretar produtos tóxicos; 
➢ Habilidade de adaptação ou até de gerar respostas para as alterações 
ambientais; 
➢ Ser suscetível a mutações (CARVALHO, 2010). 
 
 
Todos os microrganismos possuem sistemas peculiares para serem estudados, 
levando em conta as atividades genéticas, fisiológicas e bioquímicas, essenciais para 
a manutenção da vida. A maioria desses organismos conseguem crescer e se 
reproduzir rapidamente, como é o caso de algumas espécies bacterianas capazes de 
fazer 100 gerações em cerca de 24 horas. 
As atividades metabólicas dos microrganismos são semelhantes às dos 
animais e dos vegetais superiores. A título de exemplo, podemos citar as leveduras, 
que usam a glicose visando obter energia, de modo similar às células dos mamíferos, 
demonstrando que o sistema enzimático também se encontra em tais organismos. 
A Microbiologia possibilita o estudo detalhado desses seres vivos, 
acompanhando suas atividades vitais durante a reprodução, o crescimento, o 
envelhecimento e a morte. Dependendo das mudanças no ambiente que vivem, tais 
atividades podem ser alteradas, mudando a forma de crescimento e o padrão genético 
sem causar prejuízos letais à célula. Dentre os grupos microbianos mais relevantes, 
temos os fungos, os protozoários, as bactérias, as algas e os vírus, que também 
possuem alguns aspectos semelhantes a uma célula viva. 
1.1 A Evolução da Microbiologia 
No século XIII, o frade Robert Bacon (1220 – 1292) sugeriu que a doença era 
gerada por organismos invisíveis, uma afirmação que foi reforçada e defendida pelos 
médicos Girolamo Fracastora (1478 – 1553) e Von Plenciz (1705 – 1786), no entanto, 
nenhum dos dois tinha provas contundentes. 
No ano de 1665, o cientista Robert Hooke (1635 – 1703) foi capaz de observar 
e descrever as células em um pedaço de cortiça, o que deixou subentendido que as 
plantas e os animais possuíam partes elementares em comum, por mais complexos 
que fossem (ACTOR, 2007). 
O consenso é que o cientista holandês Anthony van Leeuwenhok (1632 – 1723) 
foi o primeiro a conseguir observar protozoários e bactérias, descrevendo-os, em seus 
relatos, como pequenos “animáculos”. O termo bactéria foi usado, pela primeira vez, 
pelo zoólogo alemão Christian Ehrenberg (1785 – 1876), por meio do termo 
“bacterium”, que significava “pequeno bastão”. 
 
 
 
1.2 Biogênese e Geração Espontânea 
O interesse científico se direcionou aos microrganismos após sua descoberta, 
estimulando a procura pela origem dos seres vivos. Entre os anos 384 e 322 a.C., 
Aristóteles entendia que os animais conseguiam nascer, de forma espontânea, das 
plantas, do solo ou de outros animais, uma ideia que continuou vigorando até o século 
XVII. 
A base para tal teoria era que as larvas poderiam ser encontradas durante a 
decomposição da carne, no entanto, o pesquisador Francesco Redi (1626 – 1697) 
questionava essa informação. Isso o fez iniciar um estudo que consistia em colocar a 
carne em três potes: um aberto, outro fechado e outro coberto com gaze. As moscas 
atraídas pelo cheiro da carne colocaram seus ovos nela ou na cobertura de gaze, o 
que levou ao surgimento das larvas, no entanto, não surgiu nenhuma larva no pote 
fechado (imagem 1). 
 
Imagem 1 – Experimento com carne de Francesco Redi 
 
Fonte: https://iplogger.com/22utn6 
 
O fisiologista italiano Lazzaro Sapallanzani (1729 – 1799), ferveu um caldo por 
uma hora e fechou o frasco. Logo após, nenhum microrganismo apareceu, no entanto, 
os resultados não convenceram, mesmo comprovando os achados anteriores de Redi. 
 Alguns anos depois, dois outros pesquisadores conseguiram comprovar os 
experimentos. O químico alemão Franz Schulze (1815 – 1873), conseguiu enquanto 
 
 
aerava infusões fervidas, possibilitando que o ar atravesse soluções ácidas. Por sua 
vez, o médico alemão Theodor Schwann (1810 – 1882) forçava o ar através de tubos 
aquecidos. 
Em nenhum dos casos houve o surgimento de microrganismos, no entanto, os 
defensores da geração espontânea não foram convencidos e argumentaram que tanto 
o calor quanto o ácido impediam o crescimento dos microrganismos. 
Outra comprovação vei com o cientista francês Louis Pasteur (1822 – 1895), 
através de um experimento em um frasco pescoço de cisne com soluções nutritivas. 
Tais soluções foram fervidas no frasco, permitindo que o ar não filtrado e não tratado 
poderia passar para fora ou para dentro. No entanto, os micróbios ficaram no pescoço 
do frasco e não na solução (ACTOR, 2007). 
 
Imagem 2 – Experimento de Louis Pasteur 
 
Fonte: https://iplogger.com/2SwKE4 
 
Por fim, o físico britânico John Tyndall (1820 – 1893) conduziu uma experiência 
para comprovar que a poeira tinha microrganismos. Caso o local seja estéril e não 
entre poeira soprada pelo vento, o caldo estéril não terá crescimento microbiano por 
período indeterminado. 
1.3 Os microrganismos e sua posição no mundo 
No ano de 1866, Ernest Heinrich Haeckel (1834 – 1919), um importante zoólogo 
alemão, sugeriu enquadrar os microrganismos em um reino particular, semelhante ao 
animal e vegetal, denominado reino Protista, que seria formado somente por seres 
unicelulares, ou seja, essa classificação iria englobar as algas, bactérias, protozoários 
e fungos. 
 
 
Com a evolução da microscopia óptica, foi possível analisar mais 
detalhadamente as estruturas dos microrganismos, o que originou a divisão em 
eucariontes e procariontes, com base na diferença da configuração celular. Os 
procariontes englobam as bactérias e as algas azuis, também conhecidas como 
cianofíceas, enquanto os eucariontes englobam fungos, protozoários e demais algas, 
além dosvegetais e animais. 
Em 1969, o biólogo Robert Whittaker elaborou outro sistema de classificação 
formado por cinco reinos, que era embasado na forma que o organismo se alimenta e 
obtém seus nutrientes. Isso separou os microrganismos em três dos cinco reinos, os 
protozoários e algas microscópicas se mantiveram no reino Protista, as bactérias e 
cianobactérias foram transferidas para o reino Monera e os bolores e as leveduras 
foram enquadradas no reino Fungi (ACTOR, 2007). 
Na época, prevalecia a ideia de que os procariontes eram ancestrais dos 
eucariontes superiores, por causa de sua simplicidade estrutural. No entanto, os 
estudos de Carl Woese et al. (1976) demonstraram que as vias evolutivas dos 
eucariontes e procariontes aconteceram de formas diferentes, mesmo tendo um 
ancestral comum. 
O estudo consistia em comparar o arranjo nucleotídico do RNA ribossômico de 
diversos organismos, caso as diferenças sejam muito evidentes, a relação entre eles 
seria muito distante. Dentre os seres procariontes, foi encontrado um terceiro tipo de 
sequência que difere dos anteriores. 
1.4 Teoria microbiana da doença 
Como já citado anteriormente, Von Plenciz sugeriu que determinados seres 
vivos seriam a causa de algumas doenças, que diferiam conforme o causador. O 
médico Oliver Holmes (1809 – 1894) também defendia essa tese afirmando que a 
febre puerperal era contagiosa, sendo causada por um germe transmitido de uma 
mulher para outra através dos médicos ou das parteiras. 
Com base nisso, o médico húngaro Ignaz Semmelweis (1818 – 1865) começou 
a utilizar antissépticos nas atividades obstétricas. Em outro contexto, Louis Pasteur 
começou a estudar alguns métodos empregados na produção de cervejas e vinhos, 
constatando que a fermentação microbiana de grãos e frutas gerava álcool. 
 
 
Com isso, Pasteur recomendou que os microrganismos indesejados fossem 
eliminados por meio do calor, que deveria ser intenso suficiente para tornar o micróbio 
inofensivo sem afetar o sabor da fruta. Desse modo, os sucos começaram a ser 
aquecidos entre 62 e 63 °C no período de uma hora e meia para conseguir o resultado 
pretendido. O procedimento passou a ser chamado de pasteurização em homenagem 
ao cientista, se tornando o método mais usado na fabricação de derivados de leite e 
alimentos fermentados, um fato que se mantém atualmente. 
Partindo para outras práticas, o médico alemão Robert Koch (1843 – 1910) 
começou a estudar o carbúnculo hemático, uma enfermidade que acometia o gado 
caprino, bovino e poderia ser passada para o ser humano. Ele detectou, no sangue 
dos animais afetados, bacilos típicos que tinham as extremidades cortadas em 
ângulos retos, tais microrganismos foram inoculados em meios de cultura para serem 
observados na microscopia. 
Ele observou que somente uma espécie tinha crescido e, com isso, pegou essa 
cepa e injetou em alguns animais para constatar se ficavam doentes e manifestavam 
alguns sintomas do carbúnculo. Desse modo, Koch conseguiu isolar os mesmos 
microrganismos que tinha isolado no laboratório, comprovando, pela primeira vez, que 
as bactérias também causavam doenças em animais. Com base nesse experimento, 
algumas hipóteses de Koch ficaram estabelecidas, entre elas: 
 
➢ Um determinado microrganismo pode sempre estar associado uma doença 
específica; 
➢ O microrganismo pode ser cultivado e isolado artificialmente em um laboratório, 
gerando uma cultura pura; 
➢ A cultura pura irá gerar a doença esperada quando inoculada em um animal; 
➢ Podemos recuperar a mesma cultura dos animais infectados no experimento. 
1.5 Características dos microrganismos 
As diferentes áreas da Biologia sempre procuram caracterizar os organismos 
vivos que estuda. Quando comparadas, as características podem gerar um novo 
sistema de classificação de espécies similares. Uma cultura que contém apenas uma 
espécie de microrganismo é chamada de cultura pura ou cultura axênica, não importa 
 
 
o número de organismos gerados. Caso a cultura tenha duas ou mais espécies, algo 
muito comum em ambiente natural, ela é chamada de cultura mista. 
As características de um microrganismo devem ser agrupadas, com detalhes, 
nos seguintes tópicos: 
 
➢ Características culturais: incluem suas demandas atmosféricas, nutricionais 
e ambientais; 
➢ Características morfológicas: dizem respeito ao aspecto das colônias e de 
suas células; 
➢ Características metabólicas: consiste na detecção das reações químicas ou 
bioquímicas essenciais para sua sobrevivência; 
➢ Características antigênicas: componentes celulares que possuem 
similaridades com outras espécies; 
➢ Características genéticas: engloba a composição do material genético. 
 
Nos tópicos seguintes, iremos descrever brevemente sobre alguns dos 
principais microrganismos estudados na Microbiologia. 
 
1.5.1 Protozoários 
 
Consistem em microrganismos unicelulares com células eucariontes. Possuem 
algumas semelhanças com os animais, uma vez que não têm parede celular ou 
clorofila e ingerem partículas de alimentos. Sua movimentação acontece por meio de 
flagelos, cílios ou pseudópodes. Estão muito presentes na natureza, em especial nos 
ambientes aquáticos, alguns também são prejudiciais ao ser humano, como no caso 
das giárdias (Giardia lamblia) e das amebas (diversos exemplares, sendo a 
Entamoeba histolytica a mais famosa) (CARVALHO, 2010). 
 
1.5.2 Algas 
 
Possuem algumas similaridades com as plantas devido à presença de clorofila 
e da parede celular em suas células, além de também conseguirem realizar 
fotossíntese. São seres eucariontes, com espécies multi e unicelulares, algumas são 
prejudiciais ao ser humano pela capacidade de obstruir caixas d’água, de sintetizar 
 
 
toxinas ou se multiplicarem em piscinas. 
Por outro lado, algumas espécies são empregadas nas indústrias farmacêutica, 
alimentícia e cosmética, além de possuírem alguns compostos que podem ser usados 
nos laboratórios, como o ágar, empregado na cultura bacteriana (CARVALHO, 2010). 
 
1.5.3 Fungos 
 
Também possui exemplares multi e unicelulares. São seres eucariontes com 
uma parede celular bem rígida. Em relação à nutrição, os fungos não conseguem 
ingerir alimentos, sua obtenção de nutrientes se restringe à absorção de nutrientes 
presentes no ambiente (CARVALHO, 2010). 
 
1.5.4 Bactérias 
 
São seres procariontes, uma vez que não possuem a carioteca (membrana 
nuclear), nem outras organelas celulares presentes nos eucariontes, como o 
complexo de Golgi e os retículos endoplasmáticos. As bactérias podem ser 
autotróficas (produzem o próprio alimento) ou heterotróficas (obtêm nutrientes vindos 
de outros seres vivos) (CARVALHO, 2010). 
 
1.5.5 Vírus 
 
São considerados o limiar entre um ser vivo e um ser inanimado, uma vez que 
não possuem células como as descritas anteriormente, possuem apenas um envolupe 
ou capa protéica com material genético, podendo ser RNA ou DNA, ou ambos 
(retrovírus). Por não terem componentes celulares para se reproduzir ou fazer o 
metalismo de forma independente, precisam de células vivas para auxiliá-los nessa 
tarefa e, por este motivo, não se sabe se são ou não seres vivos (CARVALHO, 2010). 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
ACTOR, J. K. Imunologia e microbiologia. Rio de Janeiro: Elsevier, 2007. 
CARVALHO, I. T. Microbiologia básica. Recife: EDUFRPE, 2010. 
WOESE, C. R. et al. A comparsion of the 16S ribossomal RNA from mesophilic and 
termophilic bacilli: some modifications in the sanger method for RNA sequence. 
Journal of Molecular Evolution. v. 7, p. 197-213, 1976.