Apostila Introduo a Microbiologia 1

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Introdução a Microbiologia 
 
Os microrganismos são de um modo mais geral, organismos invisíveis a olho nu. 
A Microbiologia [do grego mikros (pequeno), bios (vida) e logos (ciência)] é a ciência 
que estuda esses organismos microscópicos e suas atividades. São então investigados as 
formas, estrutura, reprodução, fisiologia, metabolismo, identificação, interações e 
modificações ambientais, distribuição natural e efeitos maléficos e benéficos ao homem. 
As células são as unidades básicas dos organismos vivos, fazendo parte das 
diversas funcionalidades que um organismo possui, como metabolismo, reprodução, 
excreção, comunicação e evolução. Os microrganismos são na sua maioria seres 
unicelulares, por isso se apresentam diferenciadas de animais e vegetais, que não se 
encontram de forma unicelular na natureza. Nos unicelulares, essas atividades vitais são 
feitas apenas por uma célula. Porém, os grupos microbianos também apresentam seres 
pluricelulares. 
 
 
 
Os grupos estudados pela Microbiologia são as bactérias, fungos, algas, 
protozoários. Os vírus, apesar de serem acelulares e necessitarem de uma célula 
hospedeira para realizarem qualquer tipo de atividade metabólica também são estudados 
pela Microbiologia. A distribuição desses seres no ambiente é ampla e diversificada. 
Portanto, tendo distribuição cosmopolita, são encontrados em locais diversos, nos 
ambientes terrestre, aquático e aéreo. Podem ser transportados de forma natural ou 
antrópica de um ambiente a outro, necessitando de nutrientes, umidade e temperatura 
adequada para garantir seu crescimento e multiplicação, sendo estes os fatores 
primordiais para sua distribuição. Estão envolvidos em diversas interações, habitando 
e/ou influenciando de alguma maneira todas as outras formas de vida. 
Estruturas decélula eucariota e procariota 
 
 
 
 
 
 
 
 
A ciência microbiana se divide em duas principais áreas: Uma que trata da 
ciência biológica básica e a outra da ciência aplicada. 
A Microbiologia Básica trata das propriedades fundamentais dos 
microrganismos, sendo estas: 
• Morfologia 
• Fisiologia 
• Bioquímica 
• Genética 
• Ecologia 
• Patogenicidade 
• Classificação 
 
A Microbiologia Aplicada trata das formas que os microrganismos podem ser 
usados de forma prática, através de sua aplicação ou controle nas áreas: 
• Medicina 
• Indústria 
• Alimentos e laticínios 
• Agricultura 
• Meio Ambiente 
 
 
Bactérias Fungos Protozoários 
Algas Vírus bacteriófago 
 
 
 
 
 
 
O posicionamento dos microrganismos no mundo vivo já foi amplamente debatido 
ao longo da história, desde a sua descoberta. A Taxonomia é a ciência que se encarrega 
de descrever, nomear e classificar os organismos vivos. Agregada a Taxonomia, a 
Sistemática ainda agrupa os seres vivos por seus parentescos, estudando a diversidade 
biológica e história evolutiva. Muitas tentativas de classificá-los e agrupá-los foram 
feitas ao longo dos tempos: 
• Aristóteles (~350 a.C) dividiu os seres vivos apenas em animais e vegetais. Os 
microrganismos ainda não eram conhecidos. 
• Carolus Linnaeus (1758) fez uma classificação que apesar de ter mantido essa 
divisão de Aristóteles, seu sistema foi mais elaborado, com categorias de 
classificação, ficando a diversidade dos seres vivos dividido em dois reinos: 
Reino Plantae e Reino Animalia. Introduziu o sistema binomial de 
nomenclatura. Porém, nessa classificação os protozoários se enquadravam no 
Reino Animalia e os outros microrganismos (fungos, bactérias, algas) no Reino 
Plantae, classificação que não contemplava as características próprias dos 
microrganismos, sendo impraticável para estes. 
• Haeckell (1866) levando em consideração a necessidade de agrupar os 
microrganismos em uma única categoria cria o Reino Protista para englobar 
bactérias, algas, fungos e protozoários. 
• Advento da microscopia eletrônica (1937) permitiu maior investigação nas 
estruturas microscópicas, portanto se acentuou as diferenças mais fundamentais 
entre as células dos organismos, dividindo em eucarióticas as células com 
núcleo individualizado e procarióticas as células sem núcleo individualizado, 
chegando a conclusão de diferenças até entre os microrganismos, onde fungos, 
algas e protozoários são reconhecidos como eucariontes, junto aos animais e 
plantas, e as bactérias reconhecidas como procariontes. 
• Copeland (1956) então cria um sistema que inclui um novo reino, o Monera 
colocando as bactérias, seres procariontes; Protista, algas, fungos e 
protozoários; Plantae, plantas e organismos fotossintetizantes e Animalia, 
animais. 
• Whittaker (1969) propôs a classificação mais aceita do século XX. Agrupa os 
organismos em cinco reinos, os distribuindo de acordo com suas formas de 
alimentação. Monera, bactérias; Protista, protozoários, algas e fungos limosos; 
Fungi, fungos verdadeiros; Plantae, plantas e organismos fotossintetizantes e 
Animalia, animais. 
Estudos avançados de técnicas moleculares permitiram a visualização de diferenças 
peculiares entre as próprias células protistas. Com base principalmente em 
observações de sequências do RNA ribossômico, chegou-se a conclusão da 
existência de três tipos de células diferentes, de acordo com as diferenças nas 
características do RNAr, estrutura lipídica da membrana plasmática, moléculas de 
RNA de transferência e sensibilidade aos antibióticos, ficando dois tipos de células 
procarióticas e um tipo eucariótica. Então propôs-se a classificação dos organismos 
vivos mais atual: 
• Woese et al.(1990), que considera a inserção do domínio, nível acima dos 
reinos. Os organismos vivos ficaram classificados entre três domínios, 
sendo os microrganismos presentes nos três domínios propostos, assim 
distribuídos: 
 
Eucariotos 
Domínio Eucarya, incluindo os Reinos Protista, Fungi, Plantae e Animalia. 
Procariotos 
Domínios Archaea e Bacteria, apresentando paredes celulares bastante distintas: 
 
 
 
 
 
 
Domínio Bacteria 
Também chamadas de eubactérias são procariontes microscópicos com 
diferentes formas morfológicas, variando de formas esféricas (coco), bastonetes 
(bacilo), e espirais (vibrião, espirilo e espiroqueta). Podem se apresentar ainda unidos 
em diferentes arranjos. Sua estrutura celular é basicamente formada por uma parede 
celular de peptideoglicana e membrana citoplasmática formada por fosfolipídeos e 
proteínas, basicamente. O DNA está no citoplasma, em uma região chamada nucleóide. 
PAREDE DE ARCHAEA 
Se presente 
Sem Peptideoglicano 
PAREDE DE BACTERIA 
Com Peptideoglicano 
Árvore Filogenética da Vida baseada em classificação de Woese et al. (1990) 
De acordo com algumas diferenças na estrutura da parede celular das bactérias, estas 
serão classificadas em Gram-positivas ou Gram-negativas, sendo as Gram-negativas 
contendo parede com uma ou poucas camadas de peptideoglicana e uma membrana 
externa, e as Gram-positivas com muitas camadas de peptideoglicana, formando uma 
estrutura espessa e rígida, além de ácidos teicóicos, que consistem principalmente de um 
álcool (como o glicerol ou ribitol) e fosfato. Podem apresentar externamente a parede 
diversas estruturas de locomoção, proteção e reprodução, como os flagelos, glicocálice e 
fímbrias ou pili. Possuem grande importância na natureza, realizando diversificadas 
interações com o ambiente e outros organismos. Um exemplo são as bactérias endófitas, 
que realizam importantes interações com vegetais os beneficiando, como por exemplo 
proteção contra fitopatógenos, que garante a sobrevivência desses vegetais. Em 
leguminosas, as bactérias rizóbios formamos famosos nódulos nas raízes e realizam a 
fixação do nitrogênio. São também muito importantes na Microbiologia Aplicada, 
sendo utilizadas nas indústrias farmacêuticas, de alimentos, na agricultura, na medicina. 
Também são patogênicas, tanto para os humanos quanto para outros seres, animais e 
vegetais. 
 
Domínio Archaea 
Representado por microrganismos procariontes microscópicos, com 
características restritas e incomuns. Possuem formas que se assemelham a das 
eubactérias. São consideradas as mais distantes evolutivamente das eubactérias. Sua 
parede celular, quando presente não é formada por peptideoglicanos, fato crucial na 
diferenciação destas (arqueobactérias) com as eubactérias, mas sim formada por 
diferentes macromoléculas, como uma pseudopeptideoglicana. São geralmente 
anaeróbios. Abarca os organismos chamados de extremófilos, que habitam ambientes de 
condições nocivos a muitos dos outros organismos vivos, como fundo dos oceanos, 
solos em desertificação, fontes hidrotermais, regiões vulcânicas, nascentes de águas 
ácidas, com riqueza de enxofre. Seu metabolismo, dessa forma é diferenciado, sendo 
algumas metanogênicas. Também realizam muitas interações com outros seres, como 
trato digestivo de insetos, como os cupins, e herbívoros, como boi e vaca, onde 
produzem metano (CH4) através da degradação da celulose. 
 
Domínio Eucarya 
Reino Protista 
O Reino Protista engloba os protozoários e as algas. Os protozoários são 
eucariotos unicelulares. Geralmente não possuem parede celular, mas possuem flagelos, 
cílios ou pseudópodes, estruturas responsáveis pelos movimentos. Alimentam-se por 
ingestão de alimentos. São parasitas, obrigatórios ou facultativos, podendo causar 
diversas patologias no homem ou em outros animais. Doença de Chagas é um exemplo 
de patologia que afeta os seres humanos, sendo originada pelo protozoário 
Trypanossoma cruzi. Porém, também realizam interações benéficas, como a digestão de 
ruminantes. As algas são eucariotos unicelulares ou multicelulares, possuindo parede 
formada por celulose. São fotossintéticas. Formam várias interações ambientais, como o 
famoso mutualismo com fungos, formando os líquens. Podem estar envolvidas em 
importantes contaminações ambientais, como a eutrofização dos corpos d’agua. 
 
Reino Fungi 
Os fungos são eucariotos amplamente diversos, podendo ser multicelulares 
(filamentosos) ou unicelulares (leveduras). Possuem parede formada por quitina e 
algumas vezes celulose. Seu modo de nutrição é por absorção, sendo principalmente 
organismos sapróbios, ou seja, retiram seus nutrientes da decomposição de materiais 
orgânicos. Também realizam grandes interações com outros organismos, como a 
importante interação mutualista com plantas pelos fungos micorrízicos, e com algas, 
formando os líquens. Na Microbiologia Aplicada possui uma ampla aplicação. No setor 
industrial, entre tantas aplicações, são usados na fermentação de bebidas e massas e 
fabricação de queijos. Na área medicinal, usados para síntese de medicamentos, sendo 
originaria dos fungos a substância que revolucionou a medicina no tratamento de 
infecções bacterianas, o antibiótico Penicilina. Também são causadores de malefícios, 
como patogenicidades importantes aos humanos e a outros organismos, como nos 
vegetais, afetando assim a área agrícola. 
 
Os Vírus 
 Os vírus são acelulares. Considerados basicamente elementos que contêm 
material genético (DNA ou RNA) e proteínas, geralmente formando estruturas 
protetoras. Por não terem células, são parasitas intracelulares obrigatórios, e ao parasitar 
um organismo pode lhe causar infecções ou apenas mudança genética na célula. 
Possuem grande importância médica e econômica, ao causar diversas infecções em 
humanos, outros animais, plantas e até mesmo bactérias, os chamados bacteriófagos. 
Estes últimos são muito importantes em estudos moleculares, dando um grande 
potencial biotecnológico a este grupo. 
 
Referências 
BOSSOLAN, N.R.S. Introdução á Microbiologia, 2002.Disponível em: 
<http://www.vetarq.com.br/2015/11/apostila-introducao-microbiologia-pdf.html> Acesso em: 23/03/2017 
MANDIGAN, M. T.; MARTINKO, J. M.; PARKER, J. Microbiologia de Brock. 10ª ed. São Paulo: 
Prentice Hall, 2004. 
TORTORA, G. J.;FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 10ª ed. Porto Alegre: Artes Médicas Sul, 
2012.