Histórico, conceito e importância da Microbiologia

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Histórico, conceito e 
importância da Microbiologia
Profª. Msc. Juliana Munduruca
Ementa 
UNIDADE I - Histórico, conceito e importância
• 1.1 Descrever o início das técnicas de microbiologia,
biotecnologia, o início da teoria dos germes, o
desenvolvimento das vacinas, das técnicas
assépticas na cirurgia, assim como a contribuição de
muitos pesquisadores para que a microbiologia
se desenvolvesse como a ciência.
• 1.2 Importância da microbiologia para os seres
humanos.
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Microbiologia Básica
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Microbiologia Básica
O que são microrganismos?
O que são microrganismos?
• Organismos vivos ou agentes que, na maioria
das vezes, não são visualizados a olho nu.
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Microbiologia Básica
O que é Microbiologia?
O que é Microbiologia?
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MICRO + BIO + LOGIA
(pequeno) + (vida) + (estudo)
(mikrós = pequeno) + (bíos = vida + grego) + (lógos = estudo, tratado)
Estudo da vida de pequenos organismos.
Unidade métrica Símbolo Equivalência
Micrômetro µm milésima parte do milímetro
Nanômetro nm milésima parte do micrômetro
Angstrom Å décima parte do nanômetro
Definição: É o ramo da biologia que estuda os seres 
microscópicos.
Escala de tamanho e unidades métricas:
Qual é a proporção entre micróbios 
benéficos e patogênicos?
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Qual é a proporção entre micróbios 
benéficos e patogênicos?
99%
1%
Benéficos ou inócuos Patogênicos
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Importância dos microrganismos
• Algas microscópicas realizam a fotossíntese e são a base
da cadeia alimentar em lagos, rios e oceanos;
• São decompositores, reciclam os elementos químicos do
solo, da água e do ar;
• Auxiliam a digestão e síntese de vitaminas K e do
complexo B no intestino humano;
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Importância dos microrganismos
• São utilizados na síntese de produtos químicos como:
acetona, álcool, antibióticos, etc;
• São utilizados na indústria de alimentos: pães, queijos,
vinhos, cervejas, etc;
• Podem ser geneticamente manipulados para produzirem
substâncias que, naturalmente, não produziriam, como a
insulina;
• Também são usados para tratamento de detritos, controle
de pestes e limpeza de poluentes.
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Malefícios provocados pelos micróbios
Doenças em plantas e animais. Deterioração de alimentos.
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Histórico da microbiologia
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As primeiras observações
• Robert Hooke observou que
amostras de cortiça era
compostas de “pequenas
caixas” e acabou
introduzindo o conceito de
célula (1665).
• As observações de Hooke
forneceram a base para o
desenvolvimento da teoria
celular, o conceito de que
todas as coisas vivas são
compostas por células.
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As primeiras observações
• Antoni van Leeuwnhoek, utilizando um microscópio muito 
simples, foi o primeiro a observar os 
microrganismos, que chamou de animálculos (1673).
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O debate sobre a geração espontânea
• Até a metade de 1880, muitas pessoas acreditavam na geração
espontânea, a ideia de que os microrganismos vivos poderiam surgir a
partir de matéria não-viva.
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• Francesco Redi demonstrou que larvas de
insetos surgiam na carne em decomposição
somente quando moscas depositavam seus
ovos sobre a carne (1668).
Da carne morta surgem larvas 
(geração espontânea).
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• Francesco Redi demonstrou que larvas de
insetos surgiam na carne em decomposição
somente quando moscas depositavam seus
ovos sobre a carne (1668).
Da carne morta surgem larvas 
(geração espontânea).
Com o isolamento, não entram 
os seres vivos 
(biogênese).
Da carne morta surgem larvas 
(geração espontânea).
Com o isolamento, não entram 
os seres vivos 
(biogênese).
Os seres vivos (larvas) eram
trazidos pelas moscas.
• Francesco Redi demonstrou que larvas de
insetos surgiam na carne em decomposição
somente quando moscas depositavam seus
ovos sobre a carne (1668).
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• John Needham declarou que os
microrganismos poderiam aparecer
espontaneamente em caldos nutrientes
fervidos (1745).
• Reforçou a teoria da abiogênese!
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• Lazzaro Spallanzani repetiu os experimentos de
Needham e sugeriu que os resultados de
Needham eram devido aos microrganismos
presentes no ar, que entravam em contato com o
meio nutriente (1765).
Nut
riçã
o
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• Rudolf Virchow introduziu o conceito da 
biogênese: células vivas somente podem 
surgir a partir de células preexistentes 
(1858).
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• Louis Pasteur demonstrou que os microrganismos estão
presentes no ar e em todos os lugares e ofereceu provas
para a teoria da biogênese (1861).
• As descobertas de Pasteur levaram ao desenvolvimento de
técnicas de assepsia, utilizadas em laboratórios e nos
procedimentos médicos para prevenir a contaminação pelos
microrganismos presentes no ar.
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A idade de ouro da 
microbiologia
(1857 - 1914)
Estabelecimento da microbiologia como ciência
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Fermentação e pasteurização
• Pasteur descobriu que as leveduras fermentam o açúcar a álcool
(fermentação) e que as bactérias podem oxidar o álcool a álcool
acético/vinagre (danificação).
• Pasteurização: é um processo de aquecimento, utilizado para
matar bactérias em algumas bebidas alcoólicas e no leite.
• A demonstração da relação entre a danificação de
comidas e microrganismos foi o passo mais importante
para o estabelecimento da relação entre doenças e
micróbios.
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A teoria do germe da doença
• Antes da época de Pasteur as causas das doenças eram desconhecidas e a cura
era obtida por tentativa e erro.
• A descoberta de que as leveduras possuem um papel fundamental na
fermentação foi o primeiro elo de ligação entre a atividade dos microrganismos
e as modificações físicas e químicas nos materiais orgânicos.
• Essa ideia foi conhecida como a teoria do germe da doença, que não foi bem
aceita na época, pois as pessoas acreditavam que as doenças eram punições
para crimes ou pecados individuais.
• Gradualmente, porém, os cientistas acumularam as informações necessárias
para suportar a nova teoria do germe.
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A teoria do germe da doença
• Agostino Bassi (1835) e Pasteur (1865) mostraram uma forte relação entre os
microrganismos e as doenças, estudando o bicho-da-seda.
• Joseph Lister introduziu o uso de um desinfetante para a limpeza das roupas
cirúrgicas, a fim de controlar as infecções nas pessoas (década de 1860).
• Robert Koch provou que os microrganismos causam doenças.
Ele utilizou uma série de procedimentos, chamados de postulados de Koch
(1876), que são utilizados até hoje para provar que um determinado
microrganismocausa uma determinada doença.
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Koch revolucionou a medicina para diagnóstico e tratamento 
de doenças e aumentou a expectativa de vida em décadas.
“Postulados de Koch” (1876):
1- Um microrganismo específico pode estar
associado a uma doença específica.
2- O microrganismo pode ser isolado do
animal infectado e estudado em laboratório.
3- A cultura do microrganismo produzirá a
doença se inoculada em um animal sadio.
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1) O organismo 
patogênico suspeito 
deve estar presente 
em todos os casos da 
doença e ausente em 
animais sadios;
2) O organismo 
suspeito deve ser 
cultivado em cultura 
pura;
3) Células de uma 
cultura pura do 
organismo suspeito 
devem causar a 
doença em um animal 
sadio;
4) O organismo deve 
ser reisolado e 
demonstrar-se idêntico 
ao original.
Vacinação
• Em 1798, Edward Jenner demonstrou que a
inoculação com material de vacínia
proporciona imunidade aos seres humanos
contra a varíola.
• Por volta de 1880, Pasteur descobriu que
uma bactéria não-virulenta poderia ser
utilizada como uma vacina para a cólera em
aves domésticas. Ele criou a palavra vacina
em homenagem a Jenner.
• As vacinas modernas são preparadas a
partir de microrganismos não-virulentos,
de patógenos mortos, ou de componentes
de patógenos e pela tecnologia do DNA
recombinante.
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Quimioterapia
• Após ter sido estabelecida a relação entre
microrganismos e doenças, os médicos
microbiologistas direcionaram suas
pesquisas para as substâncias que poderiam
destruir os microrganismos patogênicos
sem prejudicar os animais infectados ou os
seres humanos.
• O tratamento das doenças utilizando
substâncias químicas é chamado
quimioterapia.
• Drogas sintéticas: químicos preparados
em laboratório.
• Antibióticos: substâncias produzidas
naturalmente por bactérias e fungos para
inibir o crescimento de outros
microrganismos.
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• Paul Ehrlich (1909) ⇒ Sintetizou o Salvarsan,
ativo no combate da sífilis.
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• Gerhaud Domagk (1932) ⇒ Sulfa (sulfonamidas) ⇒
Reduz drasticamente a mortalidade de soldados por
infecções bacterianas durante a Segunda Guerra .
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Howard W. Florey, Ernest Chain e Alexander Fleming ⇒
Descobrem a penicilina, substância produzida por um fungo 
com poder antibacteriano.
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• Bactérias, fungos e protozoários �
mapeamento genético na classificação
dos microrganismos.
• Imunologia� Os estudos da doenças e
o desenvolvimento de novas vacinas
estão entre os atuais interesses de
pesquisa.
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PROGRESSOS RECENTES NA MICROBIOLOGIA
• Virologia � aumento do conhecimento utilizando as
novas técnicas da biologia molecular e da microscopia
eletrônica.
• Todas as áreas � O desenvolvimento da tecnologia do
DNA recombinante (manipulação genética de
microrganismos para produzir grandes quantidades de
proteínas desejadas).
• Ex: hormônios, vacinas, enzimas, etc.
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PROGRESSOS RECENTES NA MICROBIOLOGIA
Os micróbios e o bem estar humano
• Reciclagem - Degradam plantas e animais mortos e reciclam os
elementos químicos para serem utilizados pelas plantas e pelos animais
vivos, incluindo a decomposição da matéria orgânica em esgotos.
• Controle biológico das pragas de insetos utilizando bactérias que
causam doenças em insetos e não prejudica o meio ambiente.
• Biorremediação - processo em que as bactérias utilizam o lixo tóxico
como fonte de energia ou transforma-o em substâncias menos nocivas.
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Os micróbios e o bem estar humano
• Biotecnologia – utilização de micróbios na síntese de
produtos alimentícios e químicos.
• Terapia gênica – utilização de vírus para transportar
substitutos de genes defectivos ou perdidos para o interior
das células humanas.
• Agricultura – bactérias geneticamente modificadas
protegem as plantas do frio e dos insetos, aumentando a
produção.
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Os micróbios e as doenças humanas
• MICROBIOTA NORMAL OU FLORA � são todos os
microrganismos que vivem dentro e sobre o corpo.
• Benefícios: produção de vitaminas K e B, imunidade
• Prejuízos: sob determinadas circunstâncias pode sair do controle e
causar doenças.
• DOENÇA X SAÚDE � balanço entre as defesas naturais e as
propriedades de produzir doenças dos microrganismos.
• RESISTÊNCIA� habilidade de evitar doenças (pele, mucosas, cílios,
ácido estomacal e químicos antimicrobianos – interferons).
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Os micróbios e as doenças humanas
• DOENÇAS INFECCIOSAS � são aquelas em que os organismos
patogênicos invadem um hospedeiro suscetível. Ao menos uma parte do
ciclo vital do patógeno acontece dentro do hospedeiro.
• Ex: cólera, difteria, malária, etc.
• DOENÇA INFECCIOSA EMERGENTE (DIE) � é uma doença nova
ou modificada que mostra um aumento na sua incidência em um passado
recente ou um potencial para aumento em um futuro próximo.
• Ex: zika, chikungunya, dengue, ebola, AIDS, doença da vaca louca,
H1N1, etc.
• Provaveis causas das DIE’s:
• Mudanças evolutivas, mutações
• Meios de transporte
• Desmatamentos
• Adensamentos populacionais
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O perigo da automedicação
• Aparecimento e dispersão de variedades novas de microrganismos
resistentes ao antibióticos que, durante um certo tempo, foram bastante
efetivos.
• A resistência resulta de mudanças genéticas nos micróbios, tornando-os
tolerantes a uma certa quantidade de antibiótico que normalmente
inibiria o seu crescimento.
• Essas mudanças podem incluir:
• Produção de certos químicos pelos micróbios (enzimas) que
inativam os antibióticos;
• As trocas na superfície de um micróbio, que impedem que um
antibiótico se associe à sua membrana;
• Impedimento do antibiótico de alcançar o interior do micróbio.
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Exercício de fixação
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1. Quem primeiro observou os micróbios
utilizando ummicroscópio?
a) Hooke c) van Leeuwenhoek e) Koch
b) Pasteur d) Weizmann
2. Quem provou que os micróbios causam
doenças?
a) Fleming c) van Leeuwenhoek e) Koch
b) Pasteur d) Semmelweis
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3. Qual dos seguintes pares está incorreto?
a) Hooke – teoria celular
b) Jenner – vacinas
c) van Leeuwenhoek – teoria do germe da doença
d) Lister – assepsia
e) Pasteur – fermentação
4. Qual das seguintes definições é a melhor definição
para a biogênese?
a) Matéria inanimada dá origem a organismos vivos.
b) Células vivas podem surgir de células pré-existentes.
c) Uma força vital é necessária para a vida.
d) O ar é necessário para os organismos vivos.
e) Os microrganismos podem ser gerados a partir de
matéria inanimada.
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5. Na década de 1920, o bacteriologista Alexander Fleming,
cultivando linhagens de estafilococos, notou que uma das
placas de cultura, contendo colônias de bactérias, apareceu
contaminada por um tipo de fungo. Ao transferir o fungo
para um caldo nutritivo, Fleming verificou que nesse meio
não se desenvolviam vários tipos de bactérias, devido à ação
de substâncias produzidas pelo fungo. Esse trabalhofoi um
dos mais significativos deste século, pois permitiu aos
cientistas, posteriormente, a produção de:
a) hormônios, utilizados no tratamento de doenças hereditárias.
b) corticóides, utilizados no tratamento de doenças alérgicas.
c) antibióticos, utilizados no tratamento de doenças infecciosas.
d) vacinas, utilizadas na imunização de doenças causadas por
fungos e bactérias.
e) soros, utilizados na imunização de doenças causadas por
fungos e bactérias.
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6. O ano de 1995 marcou o centenário da morte do
pesquisador Louis Pasteur. Diversos eventos
científicos ocorreram no mundo todo, inclusive no
Brasil, em homenagem a este grande cientista.
Dentre as contribuições de Pasteur à Ciência
Moderna, podemos destacar a(o):
a) descoberta das regras básicas da hereditariedade.
b) observação de que as espécies atuais surgiram por
evolução das espécies ancestrais.
c) observação de que as células podem crescer e se
dividir, enfraquecendo as teorias vitalistas.
d) observação de que o aparecimento de micróbios em
caldos nutritivos decorre da sua contaminação por
germes presentes no ar.
e) reconhecimento da célula como a unidade básica da
vida.
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7. Qual é a teoria celular?
8. Resuma, com suas próprias palavras, a teoria do germe
da doença.
9. Qual é a importância dos postulados de Koch?
10. Qual é o significado da descoberta de Jenner?
11. Cite dois usos benéficos das bactérias.
12. Qual das afirmativas é uma atividade benéfica de
microrganismos?
a) Alguns microrganismos são usados como alimento pelo
homem.
b) Alguns microrganismos usam dióxido de carbono.
c) Alguns microrganismos fornecem nitrogênio para o
crescimento das plantas.
d) Alguns microrganismos são usados nos processos de
tratamento de esgotos.
e) Todas as afirmativas.
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13. Tem sido dito que as bactérias são essenciais
para a existência de vida na Terra. Qual das
seguintes funções seria um papel essencial
realizado pelas bactérias?
a) Controle de populações de insetos.
b) Fornecimento direto de alimentos para o
homem.
c) Causa de doenças.
d) Produção de hormônios para o homem, como a
insulina.
e) Decomposição de matéria orgânica e reciclagem
de elementos.
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