Aula 01 - Histórico da Microbiologia - Morfologia de microrganismos

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Prof. Dr.Hélio 
Histórico da Microbiologia; 
Morfologia de microrganismos 
 1590 Hans Janssen- microscópio tenha sido inventado. 
 No início, o instrumento era considerado um brinquedo, que 
possibilitava a observação de pequenos objetos; 
 Zacharias quem montava os microscópios, distribuídos para 
realeza européia. 
HISTÓRICO 
Hans Janssen 
HISTÓRICO 
 Robert Hooke (1635 - 1703) e Antony van Leeuwenhoek 
(1632-1723) 
- Desenvolveram microscópios; 
- Primeiros a fazer observações microscópicas de materiais 
biológicos. 
Robert Hooke 
Antony van 
Leeuwenhoek 
HISTÓRICO 
 Antony van Leeuwenhoek 
 Era zelador da prefeitura e servia como provador oficial de vinhos na 
cidade de Deft, na Holanda. 
 Possuía habilidade em polir e montar lentes; 
 Passou a observar águas de rio, salivas, fezes etc. 
 “Animálculos” 
 
 
 
 
Antony van Leeuwenhoek 
A descoberta dos microrganismos de 
Leeuwenhoek incitou discussões sobre a 
origem dos “animálculos” 
 
HISTÓRICO 
Surgiram 2 Escolas de pensamento 
GERAÇÃO ABIOGÊNESE X BIOGÊNESE 
 
 Formulada por Aristóteles (384-322 
a.C.) 
 Grécia antiga 
 
 Os seres vivos surgem da matéria 
bruta, espontaneamente. 
 
 John T. Needham (1713-1781) 
 Em 1745 fez experimentos em que 
submetia à fervura frascos contendo 
substâncias nutritivas. Após a 
fervura, fechava os frascos com 
rolhas e deixava-os em repouso por 
alguns dias. Depois examinava ao 
micro e observava pequenos 
microrganismos. 
 Os microrganismos teriam surgido por 
geração espontânea. 
 A solução nutritiva continha uma 
“força vital”. 
 
 
 Francisco Redi (1626-1698) 
 Realizou experiências controladas para 
provar que a Geração Espontânea era 
equivocada 
 
 
 
 
 
 Lazzaro Spallanzani (1729-1799) 
 25 anos mais tarde, um padre italiano, 
repetiu os experimentos de Needham, 
com algumas modificações. 
 “Needham não ferveu o suficiente para 
matar todos os microrganismos”. 
 Needham- “ao ferver por muito tempo 
a força vital era destruída”. 
 Spallanzani não consegui explicar 
direito, fortalecendo a abiogênese. 
Louis Pasteur (1822-1895) 
Por volta de 1860 prova definitivamente que os seres vivos 
originam-se de outros seres vivos. 
Realizou experimentos com balões do tipo “pescoço de cisne” : 
Louis Paster 
“RESOLVEU” A POLÊMICA DA ORIGEM DOS MICRORGANISMOS 
Louis Pasteur (1822-1895) 
Passou a estudar a utilização dos microrganismos na 
produção de vinho e como causa de doenças ; 
Teoria microbiana da fermentação. 
Louis Paster 
Teoria microbiana da 
fermentação 
Paster- “Os produtos da fermentação do suco de 
uva eram resultado da presença de microrganismos e 
não que a fermentação produzia microrganismos”. 
Por volta de 1850, Paster respondeu a uma 
solicitação de ajuda da industria de vinho francês... 
Pasteurização 
Louis Paster 
Teoria microbiana das doenças 
Antes acreditava-se que as doenças eram causadas por fatores vagos: 
-Ar 
-Sangue ruins 
Anton von Plenciz (1705-1786), de Viena: 
-Estabeleceu que os seres vivos eram causas de doenças. 
-“Diferentes agentes eram responsáveis por diferentes 
doenças”. 
Em 1546, Girolama Fracastoro (1483-1553) de Verona: 
 -“As doenças surgiam devido a organismos pequenos 
 demais para serem vistos”. 
 -“Estes podem ser transmitidos de pessoas para pessoa”. 
 
 Na Alemanha Robert Koch (1843-1910); 
 Rival de longas datas de Paster; 
 Buscava descobrir a causa do Carbúnculo 
 Desenvolveu técnicas laboratoriais para o estudo dos 
microrganismos; 
 Estudo com modelos em animais: 
- bactérias de carneiros infectados eram inoculadas em camundongos. 
 1 a provar que um tipo específico de microrganismos causa 
um tipo definido de doença. 
 Descobriu as bactérias causadoras do cólera e da tuberculose. 
Robert Koch 
HISTÓRICO 
 Postulados de Koch 
 O Postulado conduziu à descoberta da maioria das 
bactérias que causam doenças humanas. 
 1. Um microrganismo específico pode sempre 
estar associado a uma doença. 
2. O microrganismo deve ser isolado e 
cultivado em cultura pura em condições 
laboratoriais. 
3. A cultura pura do microrganismo produzirá 
a doença quando inoculada em animal 
susceptível. 
4. É possível recuperar o microrganismo 
inoculado do animal infectado 
experimentalmente. 
Robert Koch 
 (1843-1910) 
 
HISTÓRICO 
 Theobald Smith (1859-1934) 
 1 a descrever que um microrganismo poderia ser 
veiculado por um artrópode. 
 Provou que um protozoário era responsável pela febre 
do gado do Texas. 
 Conduziu a pesquisa de doenças microbianas 
transmitidas por artrópodes ex: 
Theobald Smith 
HISTÓRICO 
-Malaria 
-Febre amarela 
-Doença do sono 
Desenvolvimento nos processos 
de prevenção e tratamento das 
doenças 
 Diante de todo este contexto os cientistas passaram a dar 
mais atenção: 
Prevenção 
Tratamento (ex: anti-sepsia) 
Imunização, 
Quimioterapia. 
Edward Jenner 
(1749-1822) 
ERRADICAÇÃO DA VARÍOLA 
Declaração OMS 1979 
DESCOBERTA 
DA PENICILINA 
Em 22 de setembro de 1928 
Fleming observava ao microscópio o crescimento de uma 
colônia de bactérias Staphylococcus aureus, 
Para sua frustração, constatou que um fungo havia 
contaminado. 
Decidiu acompanhar o crescimento Penicillium notatum. 
 
 
 
Alexander Fleming 
(1881 – 1955) 
HISTÓRICO 
DESCOBERTA 
DA PENICILINA 
Graças a esses medicamentos, doenças infecciosas, deixaram 
de ser fatais. 
 Durante a Segunda Guerra Mundial, a penicilina salvou a 
vida de milhões de soldados feridos nos campos de batalha. 
Howard Florey e Ernst Chain, em 1937 
purificaram a penicilina. 
A partir de 1940, o medicamento passou 
a ser aplicado com injeções. 
Alexander Fleming 
HISTÓRICO 
Pneumonia, escarlatina, sífilis, gonorréia, 
febre reumática, septicemia e tuberculose 
A penicilina funcionou bem contra infecções 
estafilocócicas até os anos 60, quando 
rapidamente começaram a surgir cepas 
resistentes à penicilina. 
DESCOBERTA 
DA PENICILINA 
HISTÓRICO 
DESCOBERTA DO ME 
 Início dos anos 30 - O alemão Ernest Ruska 
 Utilizam feixes de elétrons e lentes eletromagnéticas, no 
lugar da luz e das lentes de vidro 
 Permite ampliações de até um milhão de vezes. 
 Há 3 tipos básicos de microscópio eletrônico: 
1. Transmissão (para observação de cortes ultrafinos) 
2. Varredura (para observação de superfícies) 
3. Tunelamento (para visualização de átomos) 
Introdução 
 MICRORGANISMOS: São seres em que sua unidade 
funcional é vista ao microscópio ou não e não formam 
tecidos ou órgãos. 
 
 Thiomargarita namibiensis 
CARACTERÍSTICAS 
MICRORGANISMOS 
PROCARIOTOS 
MICRORGANISMOS 
EUCARIOTOS 
TAMANHO 0,2 – 5 µm 5 - 150 µm 
ESTRUTURA 
NUCLEAR 
DNA circular, não 
envolvido em 
proteínas 
DNA complexo, proteínas 
básicas 
LOCALIZAÇÃO DA 
ESTRUTURA 
NUCLEAR 
DNA concentrado numa 
zona, sem membrana 
nuclear - nucleóide 
DNA no núcleo, rodeado 
de membrana nuclear 
CITOPLASMA ribossomo 70S ribossomo 80S 
PAREDE CELULAR 
Parede celular rígida, 
com mureína, exceto 
micoplasmas 
Fungos: glucanos, 
mananos, quitina e 
celulose 
REPRODUÇÃO 
Assexuada, por divisão 
binária transversal 
Sexuada ou assexuada 
- Produtores de antibióticos e antifúngicos 
- Fixadoras de nitrogênio 
- Controle biológico 
- Produtores de alimentos: iogurte 
- Produtores de ácidos e vitaminas 
- Sintetizadores de hormônios por engenharia genética 
 Bactérias- Fotossintetizantes Algas 
- Controle biológico 
- Engenharia genética (vetores de terapia genética) 
 Vírus 
- Base da cadeia alimentar Microrganismos 
 marinhos 
- Produtores de alimentos: queijos, cerveja, pão, vinho, 
rum, uísque. 
- Produtores de antibióticos e antifúngicos 
- Maiores decompositores do planeta 
 Fungos 
São procariontes. 
Unicelulares 
Não possuem núcleo organizado. 
O tamanho geralmente varia de 0,5 a 5 μm 
Podem ser vistas com ou sem microscópio. 
Sem microscópio é possível ver as colônias. 
BACTÉRIAS 
CARACTERÍSTICAS 
Thiomargarita namibiensis 
Existem há mais do que 3,5 bilhões anos. 
Podem ser encontrados: no ar, no solo, na água, vulcão, no 
mar profundo, nas fontes quentes, no gelo, no sal, na pele 
dos homens, etc. 
Em condições desfavoráveis algumas formam esporos. 
BACTÉRIAS 
CARACTERÍSTICAS 
 
 Produção de 
 alimentos 
 e bebidas 
 Degradação de 
 lixo problemático 
 Produção de medicamentos 
 Digestão (Escherichia coli) 
 
 
 
 
 
 
 Fixação do N2 na atmosfera 
 Microrganismo patogênico 
 
 
 
 
 
 
 
 Deterioração dos alimentos 
 
 Corrosão 
BENEFÍCIO PATOGENICIDADE 
Bactérias podem ser diferenciadas pela 
morfologia; 
Tamanho (0,2 a 0,5 µm) 
 
Forma (cocos, bacilos, espirilos e vibriões) 
 
Características tintoriais (Coloração de Gram) 
• Esféricas Cocos 
 
• Forma de bastão Bacilos 
 
• Forma espiral Espiroquetas 
 ou Espirilos 
 
• Forma de virgula Vibrião 
 
Cocos e Bacilos podem unir-se => colônias 
Por exemplo: cocos em 
cadeias são chamados 
estreptococos 
MORFOLOGIA FORMA 
BACTÉRIAS 
•cadeias (“estrepto-“) 
• grupos (“estafilo-“) 
• pares (“diplo-“) 
As formas não são constantes, podem variar de acordo com 
o meio e com o tipo de associação. 
As mudanças de forma podem ser consideradas como: 
MORFOLOGIA 
BACTÉRIAS 
- Involução - mudança de forma devido à condições 
desfavoráveis, presença ou ausência de oxigênio, pH, ou por 
produtos tóxicos, entre outros. 
 
- Pleomorfismo - a bactéria não apresenta uma morfologia 
única, mesmo que se encontre em condições favoráveis à sua 
sobrevivência. 
Componentes estruturais 
Principais funções: 
- Prevenir a ruptura da célula devido à diferença na pressão osmótica do 
meio intracelular e extracelular; 
- Atuar como suporte aos flagelos; 
- Dar forma ao microrganismo; 
- Regular a entrada e saída de substâncias na célula. 
Parede celular das bactérias 
Diferenças estruturais 
Bactérias Gram Positivas 
Gram Negativas 
Camada de peptidoglicano 
n-acetilglicosamina (NAG) 
Ácido n-acetilmurâmico (NAM) 
Parede celular Bacteriana 
Composição: 2 açucares 
Ligações glicosídicas 
(destruídas pela 
lisozima) 
A lisozima, enzima presente em meios biológicos tais 
como secreções (lágrimas, saliva, muco nasal, clara do ovo, 
etc.) ou no citoplasma das células fagocitárias. 
Peptidioglicano – Pontos Importantes 
hidrolisa o peptidoglicano 
A penicilina conduz ao mesmo efeito. 
inibe sua síntese do peptidioglicano 
Síntese do peptidioglicano 
Síntese da Parede Celular Ação de Beta-Lactâmicos 
N- acetilmurâmico (NAM) 
N-acetilglucosamina (NAG) 
L-alanina, ácido D-glutâmico, L-lisina e D-lanina 
Bactérias Gram-Positivas 
Parede celular espessa (constituída principalmente de peptidioglicano) 
Outros componentes especiais da parede celular das bactérias gram 
positivas: ácidos teicóico (fatores de virulência) 
 lipoteicóico (antígenos de superfície) 
Bactérias Gram-Negativas 
Delgada camada de peptidioglicano 
Presença da membrana externa 
e do espaço periplasmático 
Presença do LPS 
COLORAÇÃO DE GRAM 
SAFRANINA 
 Christian Gram, em 1884. 
Características tintoriais 
São exemplos de bactérias Gram-negativas: 
CORANTE DE GRAM 
- Estreptococos; 
- Estafilococos; 
- Enterococos. 
São exemplos de bactérias Gram-positivas : 
- Vibrão Colérico; 
- Colibacilo; 
- Salmonelas. 
Bactérias Gram-Negativas 
Lipopolissacarídeo - LPS (componente estrutural exclusivo da membrana 
externa das bactérias gram-negativas). 
1. Lipídeo A, firmemente embebido na membrana (endotoxina) - Choque 
pirogênico; 
2. Core, cerne do polisssacarídeo, localizado na superfície da membrana; 
3. Antígenos O (são polissacarídeos que se estendem como pêlos a partir 
da superfície da membrana em direção ao meio circundante). 
Os LPSs são compostos por três segmentos ligados 
covalentemente: 
Surgem quando a célula bacteriana não se encontra em um 
meio ideal para o seu desenvolvimento. 
Endosporos: esporos formados dentro da célula. 
São exclusivos das bactérias (principalmente as 
pertencentes ao gênero bacillus e clostridium). 
Possuem parede celular espessa 
São altamente refráteis (brilham muito com a luz do 
microscópio). 
São altamente resistentes a agentes físicos (dessecação e 
aquecimento) e químicos (anti-sépticos). 
Esporulação ou esporogênese 
Esporos 
Alterações estruturais da célula bacteriana durante a esporulação. 
Alterações estruturais da célula bacteriana durante a esporulação. 
Cápsulas 
Camada viscosa externa à parede. 
É geralmente de natureza polissacarídica 
Constitui um dos antígenos de superfície das bactérias e 
está relacionada com a virulência das mesmas. 
Permite à bactéria se aderir a superfícies como rochas, 
raízes de plantas, dentes, plásticos, metais, etc. 
Muitas comunidades microbianas existem na forma de 
biofilmes. 
 
Evidenciação: 
Estruturas da Superfície Bacteriana Estruturas da Superfície Bacteriana 
Microscopia de fase 
ME 
Colorações especiais 
Flagelos Estruturas da Superfície Bacteriana 
Natureza protéica 
Evidenciação: Impregnação pela prata, microscopia de campo 
escuro, ME, meio semi-sólido. 
Fímbrias 
Mais curtos e mais delicados que os flagelos 
 
Função: 
Evidenciação: 
Aderência 
Cunjugação 
Sítio de adsorção de bacteriófagos. 
ME 
Estruturas da Superfície Bacteriana 
Estruturas Externas à Parede Celular 
Pêlos (fímbrias): 
Membrana citoplasmática: seleciona e transporta os nutrientes que 
podem entrar ou sair da célula, alterando a pressão osmótica. 
Citoplasma: é um fluido denso, composto por água, compostos químicos 
como ácidos nucléicos, proteínas, lipídeos, carboidratos e muitos outros. 
Ribossomos: local onde ocorre a síntese de proteínas. 
Área nuclear: é a região que contém 
a informação genética, hereditária de 
uma geração para outra. 
Plasmídios: DNA circular e pequeno, 
muito comum na célula bacteriana. 
Aspecto de um plasmídio bacteriano. 
Estruturas Internas à Parede Celular 
"O vigor físico é bom, o vigor intelectual é melhor ainda, mas, muito 
acima de ambos, está o vigor do caráter." 
 Theodore Roosevelt