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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ
CENTRO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIAS EXATAS
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
DISCIPLINA: MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL
4º ENGENHARIA QUÍMICA
ELEMENTOS DA MICROBIOLOGIA
 
DOCENTE: 
SÉRGIO LUIZ LUCENA
DISCENTES:
ANELIZE T.J. FINKLER
CLAUDIA I. WEILER
RUBINE A. IHABUINSKI
SIMONI SPOHR
Toledo, Agosto de 2008
SUMÁRIO
1UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ	�
41. INTRODUÇÃO.	�
41. INTRODUÇÃO.	�
52. MICROBIOLOGIA.	�
73. HISTÓRICO.	�
83.1. AS PRIMEIRAS OBSERVAÇÕES AO MICROSCÓPIO.	�
93. 2 – BIOGÊNESE X ABIOGÊNESE.	�
93.2.1 Refutação da abiogênese.	�
103.2.2 – Demonstração da biogênese.	�
113.2.3 – Teoria Microbiana da Fermentação	�
134.BACTÉRIAS.	�
144.1.1 - Tamanho	�
144.1.2 - Forma	�
154.1.3 - Arranjo	�
174.2 - Estruturas	�
184.2.1 - Cromossomo	�
184.2.2 - Plasmídios	�
194.2.3 - Ribossomos	�
194.2.4 - Grânulos de reserva	�
194.2.5 - Membrana citoplasmática	�
204.2.6 - Mesossomos	�
204.2.7 - Parede	�
224.2.8 - Peptidoglicano	�
244.2.9 - Paredes das bactérias gram-positivas	�
244.2.10 - Parede das bactérias gram-negativas	�
244.2.10.1 - Peptidoglicano	�
254.2.10.2 - Membrana externa	�
254.2.10.3 - Espaço periplásmico	�
264.2.11 - Cápsulas	�
264.2.12 - Flagelos	�
264.2.13 - Fímbrias	�
274.2.14 - Esporos	�
295.VÍRUS.	�
305.1 – Caracterização e Origem dos Vírus	�
315.2 – Morfologia Viral	�
345.2.1 – Ácidos Nucléicos	�
366. FUNGOS: CARATERÍSTICAS GERAIS	�
376.2 - CÉLULA FÚNGICA	�
386.3 - ALIMENTAÇÃO DAS CÉLULAS FÚNGICAS	�
396.4 - MORFOLOGIA DOS FUNGOS	�
396.4.1 - FUNGOS FILAMENTOSOS OU BOLORES	�
416.4.1.1 - REPRODUÇÃO DOS FUNGOS FILAMENTOSOS	�
436.5 - LEVEDURAS	�
446.5.1 - REPRODUÇÃO DAS LEVEDURAS	�
456.6 - DIMORFISMO	�
466.7 - CLASSIFICAÇÃO DOS FUNGOS	�
486.8 - CICLO DE VIDA GERAL DOS FUNGOS	�
497. NUTRIÇÃO	�
497.1 - Considerações gerais	�
497.2 - Degradação de nutrientes	�
507.3 - Nutrição	�
517.3.1 - Fontes de energia	�
527.3.2 Fontes de material plástico	�
547.4 - Água	�
547.5 - Oxigênio atmosférico	�
558. Questões:	�
619. BIBLIOGRAFIA	�
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LISTA DE FIGURAS.
9Figura 1 - Microscópio de Leeuwenhoek.	�
12Figura 2 – Caixa de Tyndall livre de poeira.	�
16Figura 3 - a)cocos b)bacilos c)espirilos d)vibriões.	�
17Figura 4 - Arranjo diplococo e estreptocócico respectivamente.	�
18Figura 5 – Arranjo estafilocócico e tétrade respectivamente.	�
19Figura 6 – Estruturas gerais que compõem uma bactéria.	�
23Figura 7 - Representação esquemática da parede de bactérias gram-positivas e gram-negativas.	�
34Figura 8 – Estrutura básica de um vírus	�
34Figura 9 – Bacteriófago e vírus animal/vegetal	�
36Figura 10 – Exemplos de vírus	�
36Figura 11 – Morfologia e estrutura do vírus da imunodeficiência humana	�
38Figura 12 - Célula fúngica.	�
39Figura 13 – esquema de alimentação dos fungos.	�
40Figura 14– Hifas.	�
41Figura 15 – Estrutura filamentosa.	�
43Figura 16 – segmentação da hifa.	�
45Figura 17 – Leveduras.	�
45Figura 18 – Reprodução assexuada pro brotamento.	�
46Figura 19 – Formação dos ascos.	�
47Figura 20 – Fungo dimórfico.	�
51Figura 21 - Ciclo da degradação e síntese de energia numa célula.	�
52Figura 22 - Microrganismos litotrófico: Thiobacillus – produz Ácido sulfúrico a partir do Enxofre.	�
53Figura 23 - Microrganismo organotrófico: Bactéria Pseudomonas aeruginosa – decompõe petróleo.	�
55Figura 24 - Microrganismo facultativo: Streptococcus sanguis - bactéria que coloniza a superfície do dente.	�
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1. INTRODUÇÃO.
Através da identificação e estudo dos elementos da microbiologia, têm-se a base de como funcionam os sistemas micro orgânicos, onde seres microscópicos que interagem de diversas formas com as atividades humanas, vivem, se alimentam e se reproduzem.
A partir do conceito de micróbio entende-se a sua essencialidade em todas as formas de vida, inclusive a humana, primeiramente atrelado às doenças, nas primeiras descobertas científicas, e mais recentemente emergido como novas fontes de produtos e processos para o benefício da sociedade, ou como maneiras alternativas economicamente para processos já existentes.
Os tipos de microorganismos relacionam uma imensa variedade de formas de vida, com formas intermediárias de manutenção desde fotossintéticas à quimiotróficas (obtendo energia à custa de reações químicas), sendo os microrganismos bactérias, fungos e leveduras (e na forma de parasitas obrigatórios os vírus) os mais versáteis e diversificados em suas exigências nutritivas, da mesma forma que podem ser empregados numa extensa série de transformações úteis para o homem.
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2. MICROBIOLOGIA.
Basicamente, Microbiologia é o estudo dos microrganismos que incluem microorganismos celulares (Bactérias, Fungos Protozoários, Algas unicelulares) e acelulares (Vírus, Viróides e Príons)(segundo PELCZAR, M. J.;CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R. em Microbiologia:Conceitos e aplicações, Cáp. 1).
O termo microbiologia significa o estudo dos organismos extremamente pequenos cujas dimensões estão abaixo do poder de resolução do olho humano. O objeto de estudo da Microbiologia são os microrganismos, mais comumente denominados micróbios. 
Atualmente, a Microbiologia é a Ciência que estuda a natureza e a utilidade dos microrganismos. No senso comum, a Microbiologia é vista como uma disciplina essencialmente médica, para o estudo de microrganismos causadores de doenças, mas, essa é uma visão estreita da Microbiologia uma vez que a grande maioria dos microrganismos não tem importância médica imediata e sim ecológica. Abaixo são listadas doenças causadas por microrganismos e também alguns benefícios causados pelos grupos de microrganismos:
	DOENÇA
	CAUSADOR
	AIDS
	Vírus
	Antrax
	Bactéria
	Ferrugem do café
	Fungo
	Gonorréia
	Bactéria
	Gripe
	Vírus
	Hepatite
	Vírus
	Micoses
	Fungos
	Tétano
	Bactéria
	Tuberculose
	Bactéria
	Varíola
	Vírus
Tabela 1 - Doenças infecciosas .�
	GRUPO
	IMPORTÂNCIA
	  Bactérias
	- 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
	  Algas
	- Fotossintetizantes
	  Vírus
	- Controle biológico
- Engenharia genética (vetores de terapia genética)
	  Microrganismos          marinhos
	- Base da cadeia alimentar
	  Fungos
	- Produtores de alimentos: queijos, cerveja, pão, vinho, rum, uísque.
- Produtores de antibióticos e antifúngicos
- Maiores decompositores do planeta
- Controle biológico
Tabela 2 – Benefícios dos microrganismos.�
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3. HISTÓRICO.
	
(De acordo com PELCZAR, M. J.;CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R. em Microbiologia:Conceitos e aplicações, Cáp. 1), cientistas deduziram que os microorganismos surgiram há 4 bilhões de anos, a partir de um material orgânico complexo em águas oceânicas, ou possivelmente de nuvens que circundavam nossa primitiva terra. Os microrganismos são considerados ancestrais de todas as outras formas de vida. Embora sejam antigos foram observados há 300 anos.
�A microbiologia nasceu da especulação do homem sobre a origem da vida, sobre as fontes das doenças epidêmicas e transmissíveis, da putrefação da matéria e processos de fermentação.
O Velho Testamento contém referências a algumas regras para evitar doenças. O Livro de Leviticus contém descrições detalhadas da lepra:
 “Se os pêlos presentes se tornarem brancos e a chagas apresenta ser mais profunda de que a pele circundante, trata-se da temível doença de pele ...[lepra] contudo, se a chagas não parece ser mais profunda do que a pele circundante e os pêlos não se tornarem brancos, o sacerdote deverá isola-lo por sete dias. [conceito de quarentena]”.
Nas antigas civilizações, as causas das doenças infecciosas eram atribuídas a natureza como o aparecimento de um cometa, ou um desagrado a uma divindade, no entanto preconizava-se alguns métodos de higiene e a quarentena.
Em1546, Girolano Francastoro, médico italiano, definiu que o contágio de doenças infecciosas ocorria: 
1 – pelos contatos;
2 – através de fômites ou objetos;
3 – a distância (através do ar).
3.1. AS PRIMEIRAS OBSERVAÇÕES AO MICROSCÓPIO.
Algumas descobertas importantes na ciência são feitas por amadores, em vez de por cientistas profissionais. Antony van Leeuwenhoek um dos fundadores da microbiologia, tinha seu próprio armazém, era zelador da prefeitura e servia como provador oficial de vinhos. Como um hobby polia lentes de vidro e as montava entre final placas de prata ou bronze para formar simples microscópios. (Figura 1). (Segundo PELCZAR, M. J.;CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R. em Microbiologia:Conceitos e aplicações, Cáp. 1).
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Figura 1 - Microscópio de Leeuwenhoek.
Já em 1673, Antony van Leeuwenhoek, após ter inventado o microscópio, começou a fazer observações dos primeiros seres invisíveis ao olho desarmado em águas de rios, infusões de pimenta, saliva, fezes entre outros, chamando esses seres microscópicos de “pequenos animálculos”. 
�Entre 1683 à 1695, Leeuwenhoek enviou cartas a Sociedade Real de Londres fornecendo descrições claras das bactérias, em uma delas ao referir-se as encontradas na cavidade oral escreveu:
“Eu posso julgar por mim mesmo, apesar de limpar a minha boca, que todas as pessoas que vivem na Holanda não são tantas quanto os animais vivos que eu carrego em minha boca...”.
3. 2 – BIOGÊNESE X ABIOGÊNESE.
Após essas descobertas realizadas por Leeuwenhoek, surgiram calorosas discussões sobre a origem dos microrganismos. Muitos pesquisadores acreditavam que a vida surgia de objetos inanimados, sendo este processo denominado de abiogênese. Por outro lado, outros pesquisadores defendiam que os animálculos de Leeuwenhoek se originariam de outros seres de igual espécie, esse tipo de origem se denominou de biogênese. 
A idéia de geração espontânea ou abiogênese se deu origem na Grécia Antiga, onde acreditava-se que as rãs e minhocas surgiram espontaneamente de pequenos lagos de lama. (PELCZAR, M. J.;CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R. em Microbiologia:Conceitos e aplicações, Cáp. 1 e acessado em 04/04/2008 http://www.fop.unicamp.br/microbiologia/aulas/introducao.pdf)
3.2.1 Refutação da abiogênese.
Em 1745, John Needham cozinhou pedaços de carne para destruir os microrganismos preexistentes e colocou em frascos abertos, posteriormente ele observou colônias de microrganismos crescendo na carne e concluindo que, em cada partícula de matéria orgânica, havia uma “força vegetativa” capaz de levar a matéria orgânica a brotar uma vida. Spallanzani (1765-1776) concluiu, corretamente que não bastava fechar hermeticamente os frascos contendo as infusões aquecidas, pois era importante que o ar acumulado acima do líquido não contivesse “animálculos” ou “germes”. Não havia crescimento de microrganismos nas infusões fervidas quando o ar, livre de germes pelo aquecimento, penetrava nos frascos. Seus oponentes replicaram que o aquecimento havia viciado o ar, deixando-o incapaz de vitalizar a matéria orgânica.
Mas, no século XVII, pensadores e críticos foram discordando dessa idéia. Após quase cem anos depois do primeiro experimento de Needham, Franz Schulze (1815-1873), em 1835 e Theodor Schwann (1810-1882), no ano seguinte, tentaram resolver a controvérsia da “essencialidade do ar”. O primeiro fez passar o ar por uma solução de ácido forte e depois passava por uma infusão de carne previamente fervida em um frasco fechado. O segundo, Schwann, fez o ar passar por um tubo aquecido ao rubro e então aerizava o caldo, matando assim, nos dois casos, os micróbios do ar e evitando a contaminação dos meios. Porém os defensores da geração espontânea não ficaram convencidos com tais experimentos. Eles diziam que o ácido e o calor alteravam o ar não permitindo o crescimento microbiano. Até o ano de 1854, os cientistas não haviam resolvido esse debate sobre a passagem do ar. Para isso colocaram algodão em um tubo e o ar passava livremente até um caldo nutriente estéril, não havendo crescimento microbiano, o que forneceu ainda mais os argumentos para os defensores da biogênese. (Segundo PELCZAR, M. J.;CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R. em Microbiologia:Conceitos e aplicações, Cáp. 1 e http://www.fop.unicamp.br/microbiologia/aulas/introducao.pdf acessado em 04/04/2008).
3.2.2 – Demonstração da biogênese.
Essa discussão durou até meados de 1860, quando um químico francês
chamado Louis Pasteur realizou seus experimentos clássicos que derrubaram
definitivamente a teoria da geração espontânea. Ele utilizou frascos com um pescoço semelhante a um pescoço de cisne, preenchidos com caldo nutritivo e fervidos. Demostrou com isso, que a poeira do ar continham muitos microrganismos e que os mesmos, contaminavam os meios nutritivos. Essas infusões fervidas permaneciam estéreis indefinidamente pois o frasco com o gargalo semelhante a um “S” evitavam a passagem dos microrganismos, mais não do ar propriamente dito.
O físico John Tyndall, em 1881, contribuiu para a confirmação da teoria da biogênese realizando um experimento onde usou uma câmara de cultivo ou caixa, onde demostrou que o ar poderia ficar sem microrganismo simplesmente por permitir que as partículas de poeira se sedimentassem no fundo de uma caixa fechada. (Figura 2).
Figura 2 – Caixa de Tyndall livre de poeira. 
Os experimentos de Pasteur e Tyndall promoveram a aceitação geral da teoria da biogênese. (Segundo PELCZAR, M. J.;CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R. em Microbiologia:Conceitos e aplicações, Cáp. 1 e http://www.fop.unicamp.br/microbiologia/aulas/introducao.pdf acessado em 04/04/2008).
3.2.3 – Teoria Microbiana da Fermentação.
A fermentação já era utilizada na Grécia antiga para a fabricação de vinho, na China (2.300 a. C.) uma cerveja chamada de kiu e no Japão o saquê bebida derivada da fermentação microbiana do arroz.
Pasteur estava ansioso para refutar a teoria da geração espontânea, existia a convicção de que os produtos da fermentação do suco de uva eram resultado da presença de microorganismos, e não que a fermentação produzia microrganismos, como alguns acreditavam.
Por volta de 1850, Pasteur foi solicitado pela industria do vinho francês para examinar lotes de vinho, encontrando microrganismos diferentes no vinho de qualidade superior e no lote de qualidade inferior. Para resolver o problema ele aqueceu o suco de uva por vários minutos e depois resfriou. Com isso, eliminou os microrganismos existentes no suco, e em seguida, inoculou no mesmo os microrganismos que estavam presentes nos vinhos de boa qualidade. Observou-se então que a qualidade dos produtos fermentados não se baseava na tentativa e no erro, mas sim no tipo de microrganismo que realizava a fermentação. 
O processo utilizado para a eliminação dos microrganismos presentes no suco foi denominado, posteriormente de pasteurização.
4.BACTÉRIAS.
	As bactérias são microrganismos procariontes, carecendo de membrana nuclear e outras estruturas intracelulares organizadas observadas em eucariontes. São divididas em dois grupos maiores: as eubactérias e as arqueobactérias.
	As eubactérias apresentam várias formas, especialmente esféricas, bastonetes e espirilos. Embora sejam unicelulares, as eubactérias frequentemente aparecem aos pares, em cadeias, formando tétrades (em grupo de quatro), ou agrupadas. Algumas apresentam flagelos e, portanto, podem locomover-se rapidamente em líquidos. De grande importância na natureza e na indústria, as eubactérias são essenciais na reciclagem de lixos orgânicos e na produção de antibióticos, como a estreptomicina. Infecções causadas por eubactérias incluem infecção estreptocócica e garganta, tétano, peste, cólera e tuberculose.
	As arqueobactérias assemelham-se às eubactérias, quando observadas por meio de um microscópio. Mas existem diferenças importantes quanto à sua composição química, à atividade e ao ambiente no qual elas se desenvolvem.Muitas arqueobactérias são notadas por sua habilidade em sobreviver em ambientes não-usuais, como aqueles com altas concentrações salinas ou elevada acidez e altas temperaturas. Elas vivem em lagoas salinas e piscinas térmicas, por exemplo. Algumas são capazes de desempenhar atividade química especial – produção de gás metano a partir de dióxido de carbono e hidrogênio. As arqueobactérias produtoras de metano vivem somente em ambientes anaeróbios, como no fundo de pântanos ou no intestino de ruminantes, tais como gado e carneiro. 
	A maioria das bactérias é unicelular e apresenta uma forma simples apesar dos 3,5 a 4 bilhões de anos durante os quais elas têm evoluído. Esta simplicidade é evidente se observarmos forma, tamanho e arranjo das células bacterianas com um microscópio comum. Entretanto essa aparente simplicidade é enganosa. De certa maneira, uma célula bacteriana é como uma nave espacial microscópica existindo em um universo aquático. Se utilizarmos o microscópio eletrônico moderno para examinar mais intimamente as partes internas e externas de uma célula bacteriana, encontraremos uma complexidade fascinante e detalhes estruturais que dificilmente poderiam ter sido imaginados pelos primeiros microbiologistas. (PELCZAR 1996)
4.1 - MORFOLOGIA DAS BACTÉRIAS.
	As células bacterianas são caracterizadas morfologicamente pelo tamanho, forma, arranjo e estrutura que apresentam.
4.1.1 - Tamanho	
Invisíveis ao olho humano, as bactérias são de dimensões microscópicas, com o diâmetro da maioria variando de 0,2 a 1,5 μm e o comprimento de 1 a 6 μm (10-6 m). Por exemplo, os estafilococos e os estreptococos são bactérias esféricas com diâmetros variando de 0,75 a 1,25 μm. A bactéria cilíndrica causadora da febre tifóide e da disenteria possui de 0,5 a 1 μm de largura e 2 a 3 μm de comprimento. Admitindo-se um diâmetro ou comprimento de 1 μm, 10.000 bactérias colocadas estendidas ou lado a lado ocupariam somente 1 centímetro. 
	Se compararmos a área de superfície bacteriana e o volume celular, uma propriedade distintiva das células bacterianas torna-se evidente. A relação da área de superfície pelo volume para as bactérias é muito alta comparada àquela dos microrganismos maiores de morfologia similar. Em termos práticos, isto significa que existe uma grande superfície através da qual os nutrientes podem entrar em relação a um pequeno volume de substância celular a ser alimentada. Esta característica é responsável em parte, pela alta taxa de metabolismo e crescimento da bactéria. O seu rápido crescimento é uma das razões pelas quais estes microrganismos são tão frequentemente utilizados em pesquisas de biologia molecular. A rápida replicação das células bacterianas é utilizada em experimentos para fornecer mais informações, em pouco tempo. Por exemplo, a bactéria Escherichia coli sofre divisão celular a cada 20 minutos, enquanto as células de mamíferos em culturas de laboratório levam de 13 a 24 horas para se dividir em duas células.
	4.1.2 - Forma
As células bacterianas individuais apresentam uma das três formas básicas: podem ser esféricas, cilíndricas ou espiraladas. As células esféricas são denominadas cocos. São geralmente arredondadas, mas podem ser ovóides ou achatadas em um dos lados quando estão aderidas a uma outra célula. As células cilíndricas ou em forma de bastão são chamadas bacilos. As porções terminais de alguns bacilos são quadradas, outras são arredondadas, e ainda outras são afiladas ou pontiagudas. As bactérias espiraladas ou helicoidais assemelham-se a saca-rolhas e são chamadas espirilos.
	Existem muitas modificações destas três formas básicas. Por exemplo, as células de Pasteuria apresentam-se sob a forma de pêra, já as células de Caryophanon têm a forma de discos arranjados como pilhas de moedas. Embora a maior parte das espécies bacterianas tenha células que são muito constantes em forma, algumas espécies podem ter uma variedade de tipos celulares e, assim, serem denominadas pleomórficas. A Arthrobacter é um exemplo de uma bactéria pleomórfica, porque muda sua forma à medida que a cultura envelhece.
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Figura 3 - a)cocos b)bacilos c)espirilos d)vibriões.
4.1.3 - Arranjo
	Se observarmos as células microbianas por meio de um microscópio, veremos que elas estão frequentemente acopladas umas às outras. Enquanto as bactérias espiraladas aparecem normalmente como células únicas, outras espécies de bactérias podem crescer em arranjos ou padrões característicos. Por exemplo, os cocos podem ser encontrados em diversos arranjos, dependendo do plano de divisão celular e se as células-filhas permanecem juntas após essa divisão.
	Cada um desses arranjos é típico para uma espécie particular e pode ser utilizado na identificação. Quando um coco se divide em um plano ele forma um diplococo, ou duas células ligadas. Isto caracteriza algumas espécies de Neisseria, incluindo o agente etiológico da gonorréia. Quando um coco se divide em um plano e permanece ligado depois de várias divisões, formando uma cadeia, esta tem o arranjo dito estreptocócico. As espécies de Streptococcus, como aquelas causadoras das infecções de garganta e feridas, mostram este padrão durante o crescimento.
	Se a célula se divide em mais de um plano ou dimensão durante o crescimento, os arranjos celulares tornam-se mais complexos. Quando um coco tal como o Pediococcus se divide no ângulo direito no primeiro plano de divisão, há formação de tétrades, ou grupos de quatro em forma de um quadrado. Uma divisão adicional no terceiro plano pode resultar em pacotes cúbicos de oito células, conhecidos como sarcinas. Obviamente, as espécies de Sarcina possuem este arranjo. Se ocorre divisão em três planos, em um plano irregular, formam-se agrupamentos em forma de cachos de uva, padrão que corresponde às espécies de Staphylococcus .
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Figura 4 - Arranjo diplococo e estreptocócico respectivamente.
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Figura 5 – Arranjo estafilocócico e tétrade respectivamente.
	Deve-se observar que raramente todas as células de uma dada espécie estão arranjadas exatamente no mesmo padrão. O arranjo predominante é o mais importante no estudo das bactérias. Além do mais, algumas palavras tais como espirilo e bacilo podem ser usadas tanto para nomes de gêneros quanto um termo morfológico para denotar forma ou arranjo.
	Ao contrário dos cocos, os bacilos formam arranjos em uma variedade de padrões característicos. Mas existem exceções; por exemplo, o bacilo da difteria tende a produzir grupos de células alinhados lado a lado como palitos de fósforo em um arranjo de paliçada. As células do gênero Caulobacter (bacilos aquáticos) crescem em forma de rosetas sobre rochas e superfícies similares. Dentro do gênero Bacillus, algumas espécies formam cadeias e são chamadas estreptobacilos. As espécies Beggiatoa e Saprospira formam tricomas, que são similares a cadeias, mas têm uma área de contato muito maior entre as células adjacentes. (PELCZAR 1996) (TRABULSI 1991)
4.2 - Estruturas 
	Conforme (TRABULSI 1991), a célula bacteriana apresenta várias estruturas, algumas das quais estão presentes apenas em determinadas espécies, enquanto outras são essenciais à célula e, portanto encontradas em todas as bactérias. A figura a seguir apresenta esquematicamente diversas estruturas bacterianas que serão detalhadas a seguir, separadamente.
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Figura 6 – Estruturas gerais que compõem uma bactéria.
4.2.1 - Cromossomo
	As bactérias apresentam um cromossomo circular, que é constituído por uma única molécula de DNA bicatenário. O cromossomo cora-se com corantes específicos para DNA, como o de Feulgen, tendo sido também denominado corpo cromatínico. É possível, às vezes, evidenciar mais de um cromossomo numa bactéria em fase de crescimento, uma vez que a sua divisão precede a divisão celular. O cromossomo bacteriano contém todas as informações necessárias à sobrevivência da célula e é capaz de auto-replicação.
4.2.2 - Plasmídios
	Existem ainda no citoplasma de muitas bactérias, moléculas maioresde DNA, também circulares, cujos genes não codificam características essenciais, porém muitas vezes conferem vantagens seletivas à bactéria que as possui. Estes elementos extracromossômicos, denominados plasmídios, são autônomos, isto é, são capazes de autoduplicação independente da replicação do cromossomo e podem existir em número variável no citoplasma bacteriano. Os plasmídios, ao contrário do cromossomo, não são visualizados pela microscopia eletrônica de cortes ultrafinos por estarem dispersos no citoplasma bacteriano.
4.2.3 - Ribossomos
	Os ribossomos existentes na célula bacteriana em grande número, conferem ao citoplasma uma aparência granular quando observado ao microscópio eletrônico, uma vez que, não estando ligados a estruturas de membrana, acham-se espalhados pelo interior da célula. Os ribossomos são constituídos por duas subunidades, 30S e 50S, que ao iniciar a síntese protéica, reúnem-se formando a partícula ribossômica completa, 70S. O conjunto de diversos ribossomos, que durante a síntese protéica está ligado a uma molécula de RNA mensageiro, recebe o nome de polissomo.
	Embora o mecanismo geral da síntese protéica nas células procariontes e eucariontes seja o mesmo, existem diferenças consideráveis em relação a biossíntese e estrutura dos ribossomos. Estas diferenças são indiretamente reveladas quando estudamos a ação de certos antibióticos. A estreptomicina, por exemplo, liga-se aos ribossomos bacterianos, inibindo a síntese protéica, mas não tem efeito direto nos ribossomos das células eucariontes.
4.2.4 - Grânulos de reserva
	As células procarióticas não apresentam vacúolos, porém podem acumular substâncias de reserva sob a forma de grânulos constituídos de polímeros insolúveis. São comuns polímeros de glicose (amido e glicogênio), ácido beta-hidroxibutírico e fosfato (polifosfato). Estes grânulos podem ser evidenciados pela microscopia ótica, utilizando colorações específicas. 
	Os grânulos de polifosfato, encontrados na maioria das bactérias do gênero Corynebacterium, são ainda conhecidos como grânulos de volutina ou granulações metacromáticas. A última designação deriva do fato dos grânulos de polifosfato apresentarem metacromasia, isto é, coram-se diferente da cor do corante usado.
4.2.5 - Membrana citoplasmática
	A membrana citoplasmática das bactérias apresenta estrutura semelhante às demais membranas biológicas, sendo constituída de lipídeos, principalmente fosfolipídeos e proteínas. Em contraste com as membranas eucarióticas, as de bactérias não apresentam esteróides e são mais ricas em proteínas. Os lipídeos constituem uma dupla camada com seus grupos polares orientados para fora, ficando as cadeias apolares voltadas para dentro da membrana. As proteínas ficam imersas nesta película lipídica, umas situadas na superfície externa, outras na superfície interna algumas atravessam toda a espessura da membrana celular.
	Nas bactérias, a membrana citoplasmática, além de ter papel no transporte ativo, é também onde se situam os componentes da cadeia respiratória ou sistema de transporte de elétrons e onde ocorre a produção de ATP pelo processo de oxidação fosforilativa. Além dessas funções, a membrana está também envolvida nos estágios finais da biossíntese de vários componentes celulares tais como, fosfolipídeos e subunidades da parede celular, e no processo de divisão do material nuclear.
4.2.6 - Mesossomos
	Esse termo se refere a invaginações da membrana celular, que tanto podem ser simples dobras como estruturas tubulares ou vesiculares. Embora diversas funções, tais como papel na divisão celular e na respiração tenham sido atribuídas aos mesossomos, ainda não foi comprovada experimentalmente sua participação em nenhuma função específica.
4.2.7 - Parede
	De acordo com a constituição da parede, as bactérias podem ser divididas em dois grandes grupos: gram-positivas e gram-negativas.
	O termo gram, vem do nome de Christian Gram, bacteriologista dinamarquês que em 1884 desenvolveu, de maneira empírica, o método de coloração que passou a ter seu nome e que permite dividir as bactérias nos dois grupos mencionados.
	O método, ou técnica de gram, consiste, essencialmente, no tratamento sucessivo de um esfregaço bacteriano, fixado pelo calor, com os seguintes reagentes: cristal violeta, lugol, álcool e fucsina. Depois da adição de cada reagente, o esfregaço é lavado com água para retirar o excesso do reagente.
	Todas as bactérias, sejam gram-positivas ou gram-negativas, absorvem de maneira idêntica o cristal violeta e o lugol, adquirindo a cor roxa devido ao complexo formado pelas duas substâncias no citoplasma da célula. Entretanto, ao serem tratadas com pelo álcool, apresentam comportamento diferente, isto é, as gram-positivas não se deixam descorar pelo álcool, enquanto as gram-negativas o fazem, sem qualquer dificuldade. Obviamente, as bactérias gram-positivas mantêm a cor roxa do complexo cristal violeta – lugol e as gram-negativas, que o perderam tornam-se descoradas. Ao receber a fucsina, somente as últimas bactérias se deixam corar, adquirindo a cor avermelhada do corante. Assim, quando se examina ao microscópio um esfregaço bacteriano corado pelo método de Gram, as bactérias gram-positivas se apresentam de cor roxa e as gram-negativas, de cor avermelhada.
	A coloração de Gram já era usada há mais de 70 anos, quando se descobriram profundas diferenças estruturais entre a parede das bactérias gram-positivas e gram-negativas. A parede das primeiras é praticamente formada de uma só camada enquanto a das segundas é formada de duas camadas. Entretanto, os dois tipos de parede apresentam uma camada em comum, situada externamente à membrana citoplasmática que é denominada camada basal, mureína ou peptidoglicano. A segunda camada, presente somente na célula das bactérias gram-negativas, é denominada membrana externa. Entre a membrana externa e a membrana citoplasmática encontra-se o espaço periplásmico, no qual está o peptidoglicano. Os dois tipos de parede são apresentados esquematicamente abaixo.
Figura 7 - Representação esquemática da parede de bactérias gram-positivas e gram-negativas.
	As diferenças entre os dois tipos de parede explicam o comportamento diverso das bactérias frente ao método de Gram. Alguns estudos sugerem que o complexo violeta lugol não é retirado do citoplasma das bactérias gram-positivas devido a menor permeabilidade do espesso peptidoglicano destas bactérias ao álcool. De fato, bactérias gram-positivas se tornam gram-negativas quando o peptidoglicano é retirado da parede ou quando o mesmo sofre o efeito de autolisinas. As culturas velhas de bactérias gram-positivas freqüentemente se comportam como gram-negativas devido ao efeito de autolisinas que abrem espaços na molécula do peptidoglicano. Autolisinas são enzimas que participam da síntese do peptidoglicano.
4.2.8 - Peptidoglicano
	O peptidoglicano é um heteropolímero, formado por dois tipos de aminoaçúcares e de alguns aminoácidos. Os aminoaçúcares são a N-acetil-glicosamina e o ácido N-acetil-murâmico, este último um lactil-éter de glicosamina. Os aminoácidos são variados, sendo mais freqüentes L- e D-alanina, ácido D-glutâmico, ácido meso-diaminopimélico e L-lisina.
	A acetil-glicosamina e o ácido murâmico entram na molécula do peptidoglicano formando cadeias de glicano, que contém entre 10 e 65 subunidades dissacarídicas. Nestas cadeias os dois aminoaçúcares estão dispostos alternadamente e unidos entre si por ligações glicosídicas beta 1,4. A maioria dos aminoácidos presentes na molécula do peptidoglicano se encontra sob a forma de cadeias tetrapeptídicas, ligadas aos resíduos de ácido murâmico. A seqüência dos aminoácidos das cadeias tetrapeptídicas é sempre a mesma: L-alanina, ácido D-glutâmico, ácido meso-diaminopimélico, ou L-lisina, e D-alanina. As cadeias tetrapeptídicas estão unidas entre si diretamente, ou através de pontes de aminoácidos. As ligações mais freqüentes são as que ocorrem entreo ácido diaminopimélico ou lisina de uma cadeia, com a D-alanina de outra. Em conseqüência das ligações que ocorrem entre as cadeias de glicano e de aminoácidos, a molécula do peptidoglicano possui a forma de uma rede.
	O peptidoglicano é a estrutura que confere rigidez à parede, determina a forma da bactéria e a protege da lise osmótica, quando em meio hipotônico. As ligações glicosídicas, que unem a acetil-glicosamina ao ácido murâmico na cadeia de glicano, podem ser rompidas pela ação da lisozima, levando a bactéria à morte. A lisozima é encontrada em diversas secreções tais como lágrima, saliva, colostro, etc.
	Bactérias gram-negativas, quando submetidas à ação da lisozima, dão origem a células desprovidas de parede celular, denominadas protoplastos.
	Bactérias gram-negativas, tratadas da mesma forma, dão origem a células denominadas esferoplastos, onde o peptidoglicano está ausente, porém grande parte da membrana externa permanece. 
	Protoplastos e esferoplastos são células arredondadas visto que, sem a camada de peptidoglicano, a forma original da bactéria é perdida. Estas células são também facilmente lisadas pela entrada irrestrita de água, quando expostas a um meio de menor osmoriladade uma vez não contam mais com a proteção mecânica conferida pelo peptidoglicano. Como conseqüência, têm forma esférica e só se multiplicam e sobrevivem se mantidas sob determinadas condições ambientais. Formas L são células sem parede, originárias de certas bactérias que perderam a capacidade de sintetizar o peptidoglicano. Algumas vezes as formas L podem se estabilizar no organismo humano e, segundo alguns autores, manter uma infecção.
	O peptidoglicano é encontrado na parede de todas as células bacterianas, com exceção da parede das arqueobactérias e de algumas bactérias do grupo Planctomices. Entre as bactérias de interesse médico, somente os micoplasmas não apresentam peptidoglicano, uma vez que estas bactérias são desprovidas de parede.
4.2.9 - Paredes das bactérias gram-positivas
	Grande parte da parede das bactérias gram-positivas (40 a 90% de seu peso seco) é formada do peptidoglicano, que sob forma de camada bastante espessa envolve toda a célula. A grande maioria ou a totalidade das cadeias tetrapeptídicas estão ligadas umas às outras, por diferentes tipos de ligações. No Staphylococcus aureus, por exemplo, a ligação é feita através de um ponto de glicina enquanto em outras bactérias gram-positivas a ligação pode ser direta ou de outro tipo.
4.2.10 - Parede das bactérias gram-negativas
4.2.10.1 - Peptidoglicano
	A quantidade de peptidoglicano na parede das bactérias gram-negativas é relativamente pequena, não excedendo a 10% do seu peso seco. As cadeias tetrapeptídicas podem estar ligadas umas às outras de maneira direta, mas muitas permanecem soltas. A espessura da camada formada pelo peptidoglicano é variável, mas vários estudos sugerem que a camada é monomolecular ou no máximo bimolecular.
4.2.10.2 - Membrana externa
	A membrana externa é constituída por uma dupla camada lipoprotéica da qual fazem parte outros compostos exclusivos desta estrutura, tais como lipopolissacarídeos, lipoproteínas e porinas.
	Os lipopolissacarídeos (LPS), também conhecidos como endotoxinas, são macromoléculas complexas estruturalmente compostas por um lipídeo, ligado a uma parte oligossacarídica de onde partem cadeias polissacarídicas. O LPS está posicionado na membrana externa de modo que sua porção lipídica está inserida na face externa da dupla camada da membrana externa, ficando a porção polissacarídica exposta na superfície da célula bacteriana. A porção lipídica, lipídeo A, é responsável pelo efeito tóxico do LPS e o polissacarídeo constitui o antígeno somático, ou antígeno O, de bactérias gram-negativas.
	As lipoproteínas estão covalentemente ligadas ao peptidoglicano, contribuindo para a fixação da membrana externa ao peptidoglicano. 
	As porinas são proteínas que se dispõem de modo a formar canais de passagem através da membrana externa. Possuem peso molecular ao redor de 35.000 daltons e funcionam também como sítio de união específica para bacteriófagos, vitamina B12 e outros nutrientes. Algumas destas porinas só são produzidas na presença do respectivo de substrato. As porinas das enterobactérias permitem a entrada de moléculas de até 600 daltons, enquanto as encontradas em Pseudômonas aeruginosa e no gonococo podem deixar entrar moléculas com peso molecular entre 3.000 e 6.000 daltons.
4.2.10.3 - Espaço periplásmico
	Embora haja controvérsias, a maioria dos autores acredita que o espaço periplasmático se situe entre a membrana externa e a membrana citoplasmática, não existindo em bactérias gram-positivas. Neste local se acumulam enzimas envolvidas na síntese da membrana externa e no transporte de moléculas. Nas bactérias que produzem penicilinase e exotoxinas, é no espaço periplasmático que se encontram estas substâncias em maior concentração.
4.2.11 - Cápsulas
	Muitas bactérias apresentam, externamente à parede celular, uma camada viscosa denominada cápsula.
	As cápsulas são geralmente de natureza polissacarídica, apesar de existirem cápsulas constituídas de proteína.
	A cápsula constitui um dos antígenos de superfície das bactérias e está relacionada com a virulência da bactéria. A cápsula confere resistência à fagocitose, fazendo com que, numa mesma espécie, as amostras capsuladas sejam mais virulentas que as não capsuladas.
4.2.12 - Flagelos
	Flagelos são estruturas protéicas, longas e delgadas que se projetam externamente à parede celular. 	
	O flagelo apresenta-se ancorado à membrana citoplasmática e à parede celular por uma estrutura denominada corpo basal, composta por dois anéis, nas bactérias gram-positivas e por quatro, nas gram-negativas, de onde sai uma peça intermediária em forma de gancho que se continua com o filamento. Este filamento é constituído por subunidades de flageliria dispostas de maneira a formar uma estrutura cilíndrica oca.
	O número e a disposição dos flagelos em uma bactéria são utilizados como características taxonômicas. As bactérias que apresentam um único flagelo são denominadas monotríquias e bactérias com inúmeros flagelos, distribuídos por toda sua superfície, são denominadas peritríquias.
	Via de regra, bacilos e espirilos podem ser flagelados, enquanto cocos, em geral, não o são. O flagelo é responsável pela motilidade da bactéria.
4.2.13 - Fímbrias
	Os termos pilis e fímbrias têm sido usados como sinônimos para designar estruturas curtas e finas que muitas bactérias gram-negativas apresentam em sua superfície. As fímbrias são de natureza protéica, como os flagelos, porém não estão relacionadas com motilidade. Muitas fímbrias estão relacionadas com a capacidade de adesão, tais como os fatores de colonização CFA/I e CFA/II, encontrados em amostras de Escherichia coli capazes de colonizar o intestino humano e causar diarréia.
	Outro tipo de fímbria é a fímbria sexual, que é necessária para que bactérias possam transferir material genético no processo denominado conjugação.
	O termo fibrila foi usado para designar a fímbria composta por proteínas M e ácidos lipoteicóicos, encontrada na superfície de Streptococcus pyogenes.
4.2.14 - Esporos
	Algumas bactérias, notadamente as pertencentes aos gêneros Bacillus e Clostridium, são capazes de dar origem a formas de resistência denominadas endósporos. O endósporo é uma célula, formada no interior da célula vegetativa, altamente resistente ao calor, dessecação e outros agentes físicos e químicos, capaz de permanecer em estado latente por longos períodos e de germinar dando origem à nova célula vegetativa. A esporulação tem início quando os nutrientes bacterianos se tornam escassos, geralmente pela falta de fontes de carbono e nitrogênio.
	O processo de formação do esporo compreende várias etapas, nem todas bem compreendidas. Inicialmente ocorre a divisão do material genético e inicia-se uma espécie de dupla invaginação da membranacitoplasmática que termina por segregar uma porção do citoplasma da célula vegetativa. Esta porção que é denominada cerne ou protoplasto do esporo contém uma cópia completa do material genético da célula vegetativa, ribossomos e todos os componentes necessários à produção de energia e às atividades somáticas. Após a formação do cerne, são sintetizados a parede, o córtex, a capa e o exospório.
	A parede é a camada mais interna do esporo e envolve a membrana citoplasmática. Contém peptidoglicano normal e forma a camada de peptidoglicano da célula vegetativa, por ocasião da germinação.
	O córtex é a camada mais espessa do esporo; é composto de um tipo especial de peptidoglicano que apresenta menor número de ligações entre as cadeias peptídicas, sendo bastante sensível à lisozima. A lise deste peptidoglicano desempenha papel chave na germinação do esporo.
	A capa é uma camada rígida, composta de uma proteína semelhante à queratina, rica em ligações S-S.
	O exospório consiste numa membrana lipoprotéica que contém também aminoaçúcares.	
	O esporo é liberado no meio ambiente após a lise da célula vegetativa que o produziu.
	A grande resistência dos esporos a agentes químicos decorrem da impermeabilidade da capa protéica e sua resistência ao calor, os quais estão relacionados ao estado de desidratação do cerne e ao alto teor de dipicolinato de cálcio presente nas camadas que envolvem o cerne. O diplocolinato de cálcio não é encontrado na célula vegetativa e é sintetizado durante o processo de esporulação. 
	Em algumas bactérias esporuladas, várias enzimas, exotoxinas e antibióticos são produzidos somente durante a fase de esporulação. Por exemplo, a enterotoxina de Clostridium perfringes, responsável por grande número de casos de intoxicação alimentar no homem, só é produzida nos intestinos quando a bactéria está esporulando.
	A germinação do esporo tem início com uma lesão da capa, causada por agentes físicos ou químicos (ativação), e continua quando uma substância efetora se fixa aos receptores presentes no esporo, ativando uma autolisina que degrada rapidamente o peptidoglicano do córtex.
5.VÍRUS.
	Os primeiros microbiologistas às vezes não eram capazes de isolar um microrganismo patogênico de tecidos de plantas e animais doentes. Tais observações eventualmente levaram à descoberta dos vírus. O vocábulo vírus , palavra de origem latina que significa “veneno”, é um termo apropriado, devido aos problemas que estes agentes podem causar. Os vírus são agentes infecciosos diminutos que podem ser vistos apenas com o auxílio do microscópio eletrônico. São 10 a 100 vezes menores que a maioria das células bacterianas com um tamanho médio aproximado de 0,02 a 0,3 μm.
	A virologia teve seu início no final do século XIX, com o reconhecimento da existência de agentes infecciosos capazes de passar através de filtros que retinham bactérias sendo, portanto, muito menores que estas. Com a evolução de conhecimentos teóricos e científicos verificou-se que nem todos os agentes filtráveis poderiam ser classificados como vírus, pois estes não têm a organização complexa das células e são estruturalmente muito simples.
	A virologia expandiu-se consideravelmente nos primeiros trinta anos deste século, com a caracterização de número sempre crescente de doenças humanas, animais e vegetais causadas por vírus. Neste período foram também descritos vírus capazes de infectar bactérias, os chamados bacteriófagos.
	O marco fundamental na história da virologia corresponde, entretanto, ao momento em que o vírus do mosaico do tabaco foi cristalizado, quando desabou a barreira que separava os seres animados dos seres inanimados. Esta descoberta teve um grande impacto no campo das ciências biológicas em geral, da ciência médica e dentro do próprio campo da bioquímica, onde os conhecimentos que se acumularam sobre a estrutura viral deram origem a uma nova área do conhecimento, a biologia molecular.
	Existem diferenças fundamentais entre os vírus e as células vivas. Os vírus são constituídos de DNA ou RNA envolvidos por uma capa protéica. Incapazes de crescer independentemente em meios artificiais, eles somente podem replicar-se em células animais, de plantas ou células microbianas. Assim sendo, os vírus são considerados parasitas intracelulares obrigatórios e representam a máxima sofisticação em parasitismo. Eles podem dominar a maquinaria genética da célula hospedeira.
	Por causa destas características, os vírus podem ser definidos tão concisamente quanto possível da seguinte forma: Os vírus são entidades infecciosas não-celulares cujo genoma pode ser DNA ou RNA. Replicam-se somente em células vivas, utilizando toda a maquinaria de biossíntese e de produção de energia da célula para a síntese e transferência de cópias de seu próprio genoma para outras células. Embora um vírus possua um ácido nucléico como seu material hereditário e seja capaz de se reproduzir, não possui nenhum atributo de um organismo vivo. Assim, os vírus são seres que se encontram no limite entre o que pode ser considerado vivo ou não-vivo. Por esta razão é preferível utilizar termos tais como “funcionalmente ativos” ou “inativos”, em vez de “vivos” ou “mortos” quando nos referimos aos vírus.
5.1 – Caracterização e Origem dos Vírus
	O vírus pode ser caracterizado como um parasita intracelular obrigatório, cujo genoma é constituído por um só tipo de ácido nucléico e que utiliza os sistemas enzimáticos celulares para a síntese de elementos especializados que fazem parte de sua estrutura. O parasitismo intracelular obrigatório resulta da penúria genética dos vírus, característica também responsável por sua estrutura polimérica. Alguns vírus possuem como elemento estrutural, uma polimerase capaz de transcrever in vitro m-RNA a partir do genoma viral, no entanto, isto só é observado em situações experimentais muito peculiares, o que não descaracteriza a dependência celular absoluta dos vírus, que aproveitam todo o arsenal metabólico da célula para sua replicação. São ainda características dos vírus a pequena dimensão (0,02 a 0,3 μm), a natureza particulada, a especificidade e a plasticidade. Estas duas útlimas características referem-se, respectivamente, à composição química bem definida, capaz de determinar respostas imunológicas identificáveis e à possibilidade do vírus sofrer alterações antigênicas durante sua passagem de um hospedeiro para outro.
	Quanto à origem dos vírus parece haver um consenso de que estes na representariam a forma de vida mais primitiva, principalmente por dependerem da presença de células vivas para a sua sobrevivência. Segundo a teoria da evolução retrógrada, não seriam mais do que descendentes de parasitas intracelulares que teriam perdido a autonomia metabólica durante o processo evolutivo, retendo uma bagagem genética suficiente para manter sua identidade e sua capacidade de multiplicação. Uma outra teoria que tenta explicar a origem dos vírus é a chamada teoria da origem celular, segundo a qual os vírus seriam componentes celulares, como plasmídios ou m-RNA que, por processos de recombinação, teriam adquirido um envólucro protéico, tornando-se independentes. Entretanto, a teoria da evolução retrógrada não explica a inexistência de formas intermediárias entre os parasitas intracelulares e os vírus, enquanto que a teoria da origem celular não explica a aquisição de independência pelo m-RNA nem a origem dos chamados viróides, que são moléculas de ácido ribonucléico infeccioso desprovidas de capsídeo.
5.2 – Morfologia Viral
	Cada partícula viral ou vírion é constituída por um cerne de ácido nucléico recoberto por um envólucro protéico denominado cápside; o conjunto ácido nucléico/envólucro protéico constitui a nucleocápside. A cápside é formada por múltiplas subunidades morfológicas denominadas capsômeros. Alguns vírus possuem, envolvendo a nucleocápside, um envoltório de natureza glicoprotéica e/ou lipídica que às vezes, apresenta espículas salientes, denominadas peplômeros.
	A grandemaioria dos vírus tem seus elementos organizados segundo estruturas helicoidais ou isométricas. A estrutura da maioria das partículas virais reflete, portanto, três propriedades fundamentais do processo de organização morfológica: as subunidades protéicas da cápside, codificadas pelo genoma viral, correspondem a múltiplas cópias idênticas de um reduzido número de proteínas; a organização morfológica final, nos vírus mais complexos, como alguns bacteriófagos, resulta da suborganização de cada um dos componentes do vírion, como cabeça, pescoço e fibras do pescoço (bacteriófago T4); a incorporação do genoma típico de cada vírus é feita, em geral, por inclusão de uma cápside pré-formada, ou por organização conjunta com as subunidades protéicas, isto é, co-montagem.
	Nos vírus de estrutura helicoidal (vírus do mosaico do tabaco) os capsômeros organizam-se segundo simetria de tipo helicoidal, dispondo-se o ácido nucléico na parte interna das unidades protéicas, associado às mesmas. Nos vírus de estrutura isométrica (adenovírus, vírus de herpes), os capsômeros organizam-se segundo simetria do corpo icosaédrico, isto é, formando um corpo de 20 faces triangulares eqüiláteras, 12 vértices e 30 arestas. A organização icosaédrica é possível graças a existência de dois tipos de capsômeros, os hexâmeros (grupos de 6 capsômeros) que ocupam as faces triangulares e/ou arestas e os pentâmeros (grupos de 5 capsômeros) que ocupam os vértices.
	Nos vírus de simetria icosaédrica o ácido nucléico pode estar associado às subunidades ou permanecer livre no interior da cápside.
	A proporção de ácido nucléico na partícula viral pode variar de 1% (vírus da influenza) a 50% (certos bacteriófagos) de sua massa total e o número de informações genéticas de 1.000 a 100.000 codons; considerando-se que cada gene contém em média, 300 codons, os vírus pequenos podem conter sua informação genética em apenas 3 genes, enquanto os vírus de maiores dimensões chegam a possuir centenas de genes.
	Uma das vantagens das estruturas icosaédrica e helicoidal dos vírus é a possibilidade das subunidades protéicas se auto-agruparem, sem participação de enzimas ou quaisquer outros agentes, do mesmo modo que as moléculas ou átomos se agregam na formação de cristais. Nos vírus de estrutura mais complexa, como bacteriófagos, há síntese prévia de enzimas que participam do reagrupamento das subunidades, mas também, neste caso, o processo de autoagrupamento ou automontagem é condição básica para o reagrupamento enzimático. Pode-se dizer que este fenômeno é fundamental na gênese das partículas virais, sendo de fácil observação nos vírus de estrutura helicoidal, e um pouco mais difícil de observar nos vírus de estrutura icosaédrica. Como já referimos, alguns vírus possuem envoltório, também denominado envelope, que passa a fazer parte de sua estrutura depois que a partícula viral emerge da célula infectada por gemulação. Entram na sua constituição lipídeos de origem celular e proteínas codificadas pelo genoma viral. De um modo geral, os vírus de nucleocápsides isométricas não são recobertos por envoltório, havendo exceções, como é o caso do herpesvírus.
	A presença ou não de envoltório condiciona de certo modo, aspectos epidemiológicos relacionados com a transmissão dos vírus, na medida em que aqueles que o possuem são transmitidos pelas vias respiratórias, ou por contato direto, enquanto os vírus sem envoltório transmitem-se por via hídrica. Esta diferença está relacionada com a termolabilidade e com a fraca resistência do envoltório viral às enzimas do trato digestivo.
	Qualquer que seja o mecanismo de automontagem, o tipo de simetria, a forma e a natureza do ácido nucléico, a partícula viral deve ter a capacidade de passar de uma molécula à outra e multiplicar-se, produzindo mais vírus. Se isto não suceder o vírus será do ponto de vista evolutivo um fracasso e a seu respeito os virologistas nada saberão. Os virologistas só conhecem o que se poderia chamar de “vírus bem-sucedidos”.
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Figura 8 – Estrutura básica de um vírus
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Figura 9 – Bacteriófago e vírus animal/vegetal
5.2.1 – Ácidos Nucléicos
	Nossa compreensão de genética foi ampliada pela descoberta de que o DNA não é o único constituinte possível do genoma viral: alguns genes virais podem ser constituídos de RNA. Os vírus possuem DNA ou RNA, mas nunca ambos no mesmo vírion. Isso naturalmente em contraste com todas as formas de vida celular, que sem exceção contêm ambos os tipos de ácido nucléico em cada célula. Além disso, o genoma dos organismos superiores tais como animais e vegetais é constituído de DNA de fita dupla (DNAfd). Entretanto, o genoma de um vírus pode ser constituído por DNA ou RNA, que é de fita dupla ou de fita única. Todos os quatro tipos de genoma têm sido encontrados entre os vírus bacterianos, animais e vegetais – DNA de fita dupla (DNAfd), DNA de fita única (DNAfu), RNA de fita dupla (RNAfd) e RNA de fita única (RNAfu).
	O RNA dentro do vírion pode também existir como um genoma segmentado (em várias moléculas separadas). Por exemplo, o genoma de muitos vírus influenza é constituído de 8 segmentos de RNAfu; os reovírus contêm 10 segmentos diferentes de RNAfd; os retrovírus possuem dois genomas de fita única idênticos. Tal organização complexa do material genético requer um mecanismo único para assegurar sua distribuição apropriada durante a replicação. Isto também propicia aos vírus uma única oportunidade para variar os seus genomas.
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Figura 10 – Exemplos de vírus
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Figura 11 – Morfologia e estrutura do vírus da imunodeficiência humana
6. FUNGOS: CARATERÍSTICAS GERAIS
Por muito tempo os fungos foram considerados vegetais, mas a partir de 1969, foram classificados em um reino à parte, o Reino Fungi, nas palavras de TRABULSI et al. (1999).
De acordo com PELCZAR Jr, CHAN E KRIEG (1996), fungos são seres eucariotos que têm parede celular rígida como as algas. Podem apresentar-se em tamanho microscópico, enquanto existe também seres muito maiores, como os conhecidos cogumelos (associações de células fúngicas).
Ainda para PELCZAR Jr, CHAN E KRIEG (1996), os fungos que são multicelulares e apresentam estruturas filamentosas microscópicas são conhecidos como bolores, e aqueles que são unicelulares são conhecidos como leveduras.
PARENTE afirma que os fungos podem ser anaeróbios ou aeróbios facultativos, bem como têm complexa estrutura intracelular.
Sua reserva energética é semelhante aos animais, na forma de carboidrato representada pelo glicogênio. São seres heterotróficos (não sintetizam seu próprio alimento).
NASCIMENTO afirma que: “Os fungos exercem uma função crítica importante, contínua no ambiente: reciclam a matéria orgânica que muitas vezes se constitui num poluente e/ou contendo nutrientes em formas não aproveitáveis pelos outros organismos. Às vezes, o fungo atua na matéria viva (parasita em humano e animais), ou na matéria morta (sapróbio) ou na matéria viva (biotróficos) e continua a decompor depois de morta (necrotrófico) ou ainda quando parasita outros fungos (hiperparasita). Quando causa a morte do hospedeiro denomina-se de parasitóide. Os fungos podem ser parasitas obrigatórios (não cultivados in vitro) ou facultativos (sapróbios/parasitas) Alguns fungos podem formar associações com plantas (micorrizas) ou com algas (líquenes)”.
Os fungos são encontrados no solo, na água, nos vegetais, em animais, no homem e em detritos em geral. O vento age como importante veículo de dispersão de seus propágulos e fragmentos de hifa.
6.2 - CÉLULA FÚNGICA
Abaixo tem-se o esquema da célula fúngica:
�Figura 12 - Célula fúngica.
Como percebe-se pela figura, a célula fúngica é uma célula eucariótica, e apresenta a seguinte composição de acordo com PARENTE e MARDEGAN:
Complexo de Golgi – armazena as substâncias que serão excretadas da célula.
Membrana citoplasmática – contém esteróis que ajudam a dar mais resistência à membrana. Algumas células não têm a membranacitoplasmática.
Mitocôndria – onde as moléculas de adenosina trifosfato (fornece energia para a célula) são geradas, responsável pela respiração.
Núcleo – armazena a informação genética do fungo, com cro-mossomos lineares em dupla hélice, é envolto pela membrana nuclear.
Nucléolo – situado no núcleo, é onde se encontra o DNA e o RNA.
Parede celular – composta por glucanas, mananas (leveduras) ou quitina, celulose (bolores). Protege a célula de choque osmótico, dada sua estrutura rígida, sendo a camada mais externa da célula. É constituída de carboidratos, polissacarídeos, lipídios e glicoproteínas. Também acarreta a função de fixar o fungo às células hospedeiras.
Retículo endoplasmático – pode ser rugoso ou liso, sendo que ao rugoso estão próximos os ribossomos. É composto por uma rede de tubos achatados ligados às membranas nuclear e citoplasmática. O retículo endoplasmático rugoso tem ainda a função de produzir as proteínas da célula e liberá-las no citoplasma.
Ribossomo – é o sítio da síntese protéica.
Vacúolo – armazena as substâncias de reserva da célula.
6.3 - ALIMENTAÇÃO DAS CÉLULAS FÚNGICAS
O esquema a seguir apresenta o ciclo de alimentação dos fungos.
Figura 13 – esquema de alimentação dos fungos.
Os fungos alimentam-se secretando enzimas digestivas, que têm por função realizar a quebra do substrato em porções menores e a digestão dos mesmos, pois a alimentação dos fungos se dá por absorção dessas moléculas menores.
6.4 - MORFOLOGIA DOS FUNGOS
Os fungos podem ser classificados morfologicamente segundo PELCZAR Jr, CHAN E KRIEG (1996) em fungos filamentosos (bolores) e leveduras. Tal classificação baseia-se no fato de que as leveduras são unicelulares, e os bolores são encontrados em colônias, são pluricelulares.
6.4.1 - FUNGOS FILAMENTOSOS OU BOLORES
Segundo NASCIMENTO: “As formas filamentosas, mais numerosas, apresentam as células tubulares, denominadas de hifas, sendo o conjunto de hifas denominadas de micélio. As hifas podem ser contínuas, simples ou ramificadas, sendo também não septadas (cenocíticas) ou septadas (apocíticas). Quando isolado em meio de cultura apropriado, os fungos formam colônias, como resultantes do crescimento concêntrico (crescimento em diâmetro e indeterminado). O micélio dos fungos tem a função de absorver nutrientes e dá forma ao fungo, porém, algumas espécies formam estruturas especiais, com funções específicas, tais como: rizóides (fixação no meio), esclerócio ou escleroto e clamidósporo (resistência), rizomorfas (absorção), grampo de conexão (auxilia no processo de transferência de material genético).”
Tem-se a seguir as formas de hifas septadas e não septadas:
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Figura 14– Hifas.
Abaixo, tem-se a figura que mostra as partes principais de um tipo de associação fúngica filamentosa:
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Figura 15 – Estrutura filamentosa.
Observa-se na imagem o micélio vegetativo (estrutura inferior) e o micélio aéreo, que tem função reprodutiva, e é onde se encontram os esporos. Sobre isso, LEITE (1998) diz que: “O micélio pode formar uma rede frouxa ou um tecido compacto, como nos cogumelos. Além disso, os micélios podem ser vegetativos ou de reprodução, sendo estes responsáveis pela produção de esporos. As hifas dos micélios de reprodução são, em geral, aéreas, enquanto algumas hifas do micélio vegetativo podem penetrar no meio, em busca de nutrientes”.
Ainda sobre as hifas, LEITE (1998) afirma que os bolores podem apresentar três tipos morfológicos de hifas:
Hifas não-septadas (cenocíticas), que não possuem paredes transversais ou septos, derivadas das paredes dos filamentos; na realidade, há formação de alguns septos, mas somente na base das estruturas de reprodução.
Hifas septadas com células mononucleadas; existem septos ao longo de toda a hifa, resultantes da invaginação da parede do filamento, os quais formam um papel dentro da hifa e deixam um poro central, através do qual o citoplasma e os nucléolos podem migra de um compartimento para outro.
Hifas septadas com células multinucleadas, havendo mais do que um núcleo em cada compartimento. 
É importante lembrar ainda que as hifas septadas não são separadas por uma membrana, como se imagina. Pode acontecer que os núcleos de um septo passem para outro, e estas hifas podem ser então consideradas cenocíticas.
6.4.1.1 - REPRODUÇÃO DOS FUNGOS FILAMENTOSOS
Para PARENTE, a reprodução dos fungos filamentosos pode acontecer de forma sexuada e assexuada. A reprodução assexuada ocorre com a segmentação da hifa (chamada de propagação vegetativa, vide figura abaixo) ou pela formação de esporos.
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Figura 16 – segmentação da hifa.
A formação do esporo depende da classificação dos fungos envolvidos: artrósporos (figura acima), blastosporos, conidiosporos (como do Aspergillus sp), etc. De modo geral, ocorre a formação do esporo e a partir do mesmo a formação de hifas que formarão uma nova associação fúngica.
A reprodução sexuada, de acordo com MARDEGAN, ocorre com a formação de hifas especializadas, os gametângios. Os esporos sexuados são denominados em função da estrutura que os contém, como os ascósporos (esporos no interior de um saco), basiodiosporos (estrutura claviforme), etc.
A figura ilustra a formação de ascósporos.
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Figura - formação dos ascósporos.
6.5 - LEVEDURAS
A morfologia celular das leveduras é muito variável. Geralmente, são unicelulares, apresentando forma oval ou cilíndrica. Outras formas podem ser encontradas como: esférica, elípticas, elipsóides ou filamentosas (pseudo-micélio constituído por células unidas entre si). 
As leveduras apresentam membrana celular bem definida, pouco espessa, em células jovens; rígidas em células adultas, de constituição variável, com predominância de hidratos de carbono, e menor quantidade de proteínas e ácidos graxos. O núcleo é bem definido, principalmente em células em fase de reprodução, pequeno, esférico, de localização variável.
As leveduras são classificadas como fungos pertencentes à divisão Eumicota (Eumicetos), classes Ascomicetos, Basidiomicetos e Deuteromicetos. 
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Figura 17 – Leveduras.
6.5.1 - REPRODUÇÃO DAS LEVEDURAS
Da mesma forma que os bolores, as leveduras apresentam reprodução sexuada e assexuada. Porém, a reprodução de forma sexuada pode acontecer por brotamento, coisa que não acontece com os bolores.
Reprodução assexuada:
Brotamento ou gemulação: Na superfície da célula adulta (célula mãe) desenvolve-se uma pequena saliência (célula-filha) que se transformará numa nova célula. As vezes, permanecem ligados à célula-mãe, formando cadeias, as pseudo-hifas, cujo conjunto é o pseudomicélio. As gemulações sucessivas são sempre formadas em locais diferentes na superfície celular.
Cissiparidade ou Divisão Binária: forma de reprodução assexuada em que organismos unicelulares se reproduzem pela simples divisão da célula (igual a reprodução das bactérias).
Figura 18 – Reprodução assexuada pro brotamento.
Reprodução sexuada:
Esporos: endógenos (ascoporos ou basidiospóros), contidos no interior da célula - mãe, agora transformada em asca, formados em associação com células diferenciadas (ascos ou basídicos). Os ascoporos são geralmente em número de 4 a 8, variando de acordo com a espécie envolvida: são esféricos em Saccharomyces cerevisiae, anelados (anel de Saturno) em Hansenula saturnus, alongadas com flagelos em nematospora, etc. 
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Figura 19 – Formação dos ascos.
6.6 - DIMORFISMO
De acordo com MAFFEI, os fungos dimórficos crescem tanto na forma filamentosa (produzindo hifas vegetativas e aéreas) quanto na forma de levedura (brotamento). Ocorre dimorfismo principalmente nas espécies patogênicas, e ele depende da temperatura, ou seja, a variação da temperaturaé um dos determinantes das formas dimórficas.
Muitos fungos dimórficos apresentam-se na forma unicelular quando são parasitas, e na forma pluricelular (filamentosa) em seu habitat natural. Nas palavras de PELCZAR Jr, CHAN E KRIEG (1996), o dimorfismo é utilizado para a identificação de muitos patógenos.
Por exemplo, o patógeno humano Blastomyces dermatitidis cresce como micélio a 25°C, mas como levedura a 37°C
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Figura 20 – Fungo dimórfico.
6.7 - CLASSIFICAÇÃO DOS FUNGOS
Pode-se classificar os fungos de acordo com:
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Fonte: Fungos.
Os grandes grupos são os Eumicetos e o Mixocetos.
Para MARDEGAN, os Eumicetos podem ser divididos em:
Ascomicetos: É o grupo mais numeroso. Alguns formam o corpo de frutificação, o asco (esporângio) que produz os ascósporos (esporos). Reprodução sexuada por meio de produção de esporos meióticos, bem como reprodução assexuada. A maioria dos ascomicetos realiza decomposição de matéria orgânica, mas alguns podem parasitar os vegetais. Exemplo: leveduras, mofos e bolores.
Basidiomicetos: Formam o corpo de frutificação com um chapéu dotado de lamelas onde se encontra o basidio (esporângio) que produz os basidiósporos (esporos). Apresentam hifas septadas e estrutura especializada na formação de esporos sexuais.Exemplos: cogumelos e orelhas-de-pau.
Deuteromicetos: Não formam fase sexuada em seu ciclo vida. Esta é uma classe criada para reunir os chamados fungos imperfeitos, cujos estágios de reprodução sexuada ainda não são conhecidos, apenas a reprodução assexuada por esporos. Vários fungos que anteriormente estavam enquadrados nesta classe foram reclassificados como ascomicetos ou ficomicetos quando se descobriram os seus estágios de reprodução sexuada. Os deuteromicetos estão presentes nos mais variados ambientes, sendo que algumas espécies são parasitas e causadores de doenças, inclusive no homem. Exemplos: bolores do gênero Aspergillus (aflatoxina do amendoim) e Penicillium (penicilina).
Ficomicetos: são fungos de organização mais simples, com hifas, sem paredes transversais (septos). Podem ser terrestres ou aquáticos. A maioria destes fungos é decompositora de matéria orgânica, e alguns são parasitas de plantas e animais. Realizam reprodução assexuada por zoósporos. A reprodução sexuada é realizada por gametas indistintos morfologicamente. Os mais conhecidos são o bolor negro do pão e das frutas.
Oomicetos: Estes fungos apresentam celulose na parede celular. São os chamados fungos d'água porque muitos são aquáticos. Alguns se nutrem à custa da matéria orgânica em decomposição.
O grupo Mixomiceto apresenta fungos de aspecto gelatinoso encontrados em lugares úmidos e sombrios, como o chão de florestas, sobre troncos e folhas em decomposição. O corpo desses fungos pode ser formado por células mononucleadas isoladas ou coloniais, ou ainda por um plasmódio polinucleado. Os mixomicetos assemelham-se, em certas fases de sua vida, com protozoários, como as amebas, pois conseguem emitir pseudópodes. Ao deslizarem sobre o solo, vão englobando diversas partículas orgânicas, além de bactérias e outros fungos. Podem reproduzir-se assexuadamente, através da produção de zoósporos, ou sexuadamente, através da fusão de determinadas células que formam um zigoto.
6.8 - CICLO DE VIDA GERAL DOS FUNGOS
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7. NUTRIÇÃO
7.1 - Considerações gerais
As principais formas de energias, (segundo PELCZAR, M. J.;CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R. em Microbiologia:Conceitos e aplicações.): 
Energia química – é utilizada universalmente pelos organismos vivos, é a energia que está contida em ligações químicas das moléculas de nutrientes especiais.
Quando essas ligações são quebradas durante a degradação de um nutriente ou substrato químico a energia química é liberada. Sob condições ótimas, as células bacterianas podem degradar uma quantidade de nutrientes equivalente ao seu próprio peso em poucos segundos.
Energia radiante (energia da luz) – pode ser utilizada por alguns microrganismos, mas estes organismos devem convertê-la em energia química para utilizá-la em suas funções celulares.
Energia térmica (energia associada com o movimento ao acaso de moléculas ou átomos) é uma forma de energia que não pode ser utilizada pelos seres vivos. Entretanto, uma certa quantidade de energia térmica é necessária para que as reações químicas ocorram numa velocidade suficientemente rápida para a manutenção da vida.
7.2 - Degradação de nutrientes
Embora alguns microrganismos possam utilizar a luz como fonte de energia, a maioria dos organismos obtém energia pela degradação, isto é, a quebra de nutrientes ou substâncias químicas. (Conforme PELCZAR, M. J.;CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R. em Microbiologia:Conceitos e aplicações) durante o catabolismo a energia é liberada das moléculas nutrientes e é armazenada temporariamente em um sistema de armazenamento de energia até sua utilização. O sistema de armazenamento de energia serve também como um sistema de transferência de energia, quando ela é necessária para a síntese dos constituintes da célula. O catabolismo das moléculas nutrientes também fornece as unidades básicas a partir dos quais os constituintes da célula podem ser sintetizados.
Os processos de degradação e síntese são interativos e processados concomitantemente na célula microbiana.
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Figura 21 - Ciclo da degradação e síntese de energia numa célula.
7.3 - Nutrição
“Basicamente as necessidades nutritivas dos microrganismos são as mesmas que as de todos os seres vivos, que, para renovarem seu protoplasma e exercerem suas atividades, exigem fontes de energia e fontes de material plástico para sua constituição.
Os vegetais são fotossintéticos: obtém energia da luz solar, e autotróficos, nutrindo-se exclusivamente de substâncias inorgânicas.” (pg. 13)�
Os vegetais clorofilados tem uma espécie de equipamento bioquímico especial necessário para transformar substâncias pouco energéticas (dióxido de carbono e água) em substâncias rica em energia (glicose). Na fotossíntese, a energia luminosa absorvida pela clorofila é transformada em energia química de ligação.
“Os animais são quimiotróficos, obtendo energia às custas de reações químicas e heterotróficas por exigirem fontes orgânicas de carbono (matéria orgânica).
Entre os microrganismos, principalmente as bactérias, há uma variedade de tipos intermediários entre os dois tipos mencionados.
7.3.1 - Fontes de energia
As algas e as bactérias são fotossintéticas. Nas primeiras o pigmento principal é a clorofila como nas plantas, durante o processo a água é utilizada como doadora de elétrons com desprendimento de oxigênio – esse processo é importantíssimo e cerca de cinqüenta por cento do oxigênio atmosférico provém dele.
Nas bactérias o pigmento fotossintético não é a clorofila vegetal – não há produção de oxigênio, pois a água não é utilizada como fonte de elétrons. Bactérias que utilizam compostos inorgânicos (H2S, por exemplo) para esse fim são chamadas de litotróficas; as organotróficas são as que exigem doadores orgânicos de elétrons.” (pg 13)*
Os microrganismos litotróficos ou quimiolitotróficos oxidam compostos inorgânicos – nesse grupo encontram-se apenas bactérias, algumas bastante importantes economicamente “como as bactérias do gênero Thiobacilos que oxidam enxofre produzindo ácido sulfúrico, são por isso, utilizadas na lixiviação de metais ou minérios pobres como o cobre e o urânio”, (pg. 13) como uma forma econômica alternativa.
Os microrganismos organotróficos ou quimioorganotróficos exigem doadores orgânicos de elétrons – oxidam compostos orgânicos, “nesse grupo encontram-se os fungos e um grande número de bactérias.”(pg. 14)*
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Figura 22 - Microrganismos litotrófico: Thiobacillus – produz Ácido sulfúrico a partir do Enxofre.
* BORZANI W., SCHMIDELL W. E AQUARONE. E. Biotecnologia industrial. Vol. 1. 
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Figura 23 - Microrganismo organotrófico: Bactéria Pseudomonas aeruginosa –decompõe petróleo.
7.3.2 Fontes de material plástico
“Para a renovação da matéria viva, os elementos quantitativamente mais importantes são: o carbono, o hidrogênio, o oxigênio, o enxofre e o fósforo.”
Fontes de carbono. Para os microrganismos autotróficos a única fonte de carbono é o CO2 ou o íon bicarbonato, a partir dos quais conseguem sintetizar todos os compostos orgânicos de que necessitam. Fungos e a maioria das bactérias são heterotróficos, exigindo fontes orgânicas de carbono; destas, as mais comuns são os carboidratos, particularmente D-glicose; aminoácidos, ácidos monocarboxílicos, lipídeos, álcoois e mesmo polímeros como amido e celulose podem também ser utilizados. Na realidade qualquer composto orgânico natural e muitos sintéticos podem ser utilizados por algum microrganismo. Essa versatilidade é de uma extraordinária importância, permitindo o emprego de microrganismos numa extensa série de transformações úteis para o homem. Na maior parte das vezes, o mesmo composto é usado para obter energia e esqueletos de carbono. Além disso os microrganismos heterotróficos são também capazes de fixar O2 (muitos o exigem em quantidades maiores), embora não como fonte única de carbono. Os elementos químicos oxigênio e hidrogênio geralmente fazem parte dos compostos orgânicos.
Fontes de hidrogênio. Quanto à necessidade de nitrogênio há, em linhas gerais, três categorias de microrganismos. Algumas bactérias retiram o nitrogênio diretamente da atmosfera e o convertem a nitrogênio orgânicos. Essa “fixação” de nitrogênio é exercida por bactérias do gênero Azotobacter, Clostridium e Rhizobium. Elas executam o processo em simbiose com plantas leguminosas. Estudos recentes têm demonstrado que, além desses, outros microrganismos são capazes de fixar diretamente o nitrogênio atmosférico: algumas algas azul esverdeadas e bactérias dos gêneros Achromobacter, Nocardia, Pseudomonas e Aerobacter. Novamente temos aqui um processo de considerável importância econômica. Tais microrganismos podem contribuir de maneira significativa na fertilidade e produtividade do solo. Numerosos fungos, algas e a quase totalidade das bactérias utilizam compostos inorgânicos de nitrogênio, em especial sais de amônio e ocasionalmente nitratos (raramente nitritos). Fungos e algumas bactérias exigem fontes orgânicas de nitrogênio, representadas por um número variável de aminoácidos. De um modo geral, a adição de aminoácidos ou hidrolisados de proteínas favorece o crescimento da maioria dos microrganismos heterotróficos.
Íons inorgânicos essenciais. Além de carbono e nitrogênio, os microrganismos exigem uma série de outros elementos, sob a forma de compostos inorgânicos. Alguns são necessários em quantidades apreciáveis – macronutrientes – enquanto que de outros, bastam traços – micronutrientes. Dentre os primeiros temos o fósforo, sob a forma de fosfatos, importante no metabolismo energético e na síntese de ácidos nucléicos: o enxofre, necessário por fazer parte de aminoácidos como cistina e cisteína e para a síntese de vitaminas como biotina e tiamina; o potássio, ativador de enzimas e regulador da pressão osmótica; o magnésio, ativador de enzimas extracelulares e fator importante na esporulação; o ferro, necessário para a síntese dos citocromos e de certos pigmentos. O papel dos micronutrientes não é tão bem conhecido, dadas as dificuldades de seu estudo. Tem-se todavia demonstrado, em casos específicos, a necessidade de elementos como o cobre, cobalto, zinco, manganês, sódio, boro e muitos outros.
Fatores de crescimento. Denominam-se fatores de crescimento os compostos orgânicos indispensáveis a um determinado microrganismo, mas que ele não consegue sintetizar. Tais fatores, portanto, devem estar presentes no meio para que o microrganismo possa crescer. Muitos desses fatores são vitaminas, em especial do complexo B; outras vezes são aminoácidos, nucleotídeos e ácidos graxos. As necessidades dos microrganismos, nesse particular, são variadíssimas.
 Um dos aspectos importantes dessa indispensabilidade resulta do fato de que, quando um microrganismo exige um determinado fator, seu crescimento será limitado pela quantidade do fator presente no meio. Dentro de certos limites, o crescimento será proporcional ao teor do composto limitante. Isso permite a elaboração de um método de dosagem de certos compostos, baseado na medida do crescimento microbiano...” (pg. 15)�.
7.4 - Água
“A água não constitui um nutriente, mas é absolutamente indispensável para o crescimento dos microrganismos. Seu papel é múltiplo. Com exceção dos protozoários, capazes de englobar partículas sólidas, os microrganismos se nutrem pela passagem de substâncias em solução através da membrana citoplasmática. A água é o solvente universal. Além disso, a água exerce função primordial na regulação da pressão osmótica e, pelo seu elevado calor específico, na regulação térmica. A maior parte dos microrganismos, quando não esporulados, morre rapidamente pela dessecação.
7.5 - Oxigênio atmosférico	
Como a água, o oxigênio atmosférico não é um nutriente e funciona apenas como receptor final de hidrogênio nos processos de respiração aeróbica. Os microrganismos têm comportamentos diferentes na presença de O2 livre: microrganismos aeróbios exigem a presença de oxigênio livre; alguns, todavia, o exigem em pequena quantidade, não tolerando as pressões normais de O2 atmosférico; são os microaeróficos; microrganismos anaeróbios não tolerando a presença de oxigênio livre, morrendo rapidamente nessas condições; microrganismos facultativos tanto podem crescer na presença como na ausência do oxigênio livre.
Entre as bactérias, encontramos os três tipos de comportamentos, os fungos são aeróbios ou facultativos, raramente anaeróbios.” (pg. 16) *.
Um exemplo de Microrganismos aeróbio é Thiobacillus (figura 2). Um exemplo de microrganismo anaeróbio é a bactéria do gênero Desulfovibrio desulfuricans – usada para denitrificação, aplicada em tratamento de água.
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Figura 24 - Microrganismo facultativo: Streptococcus sanguis - bactéria que coloniza a superfície do dente.
8. Questões:
Descreva a biogênese e abiogênese.
A vida surgia de objetos inanimados, sendo este processo denominado de abiogênese.
Os animálculos de Leeuwenhoek se originariam de outros seres de igual espécie, esse tipo de origem se denominou de biogênese. 
Qual foi o marco final da abiogênese?
O marco final da abiogênese se deu com a teoria da fermentação, onde foi observado então que a qualidade dos produtos fermentados se baseava na no tipo de microrganismo que realizava a fermentação o que era obtido através da inoculação do microorganismo após a pasteurização do suco de uva.
Comente os experimentos de Pasteur a favor da biogênese.
Com frascos com um pescoço semelhante a um pescoço de cisne, preenchidos contendo caldo nutritivo fervido, demonstrou que a poeira do ar continha muitos microrganismos e que os mesmos contaminavam os meios nutritivos. Essas infusões fervidas permaneciam estéreis indefinidamente pois o frasco com o gargalo semelhante a um “S” evitava a passagem dos microrganismos, mas não do ar propriamente dito.
Qual o método de diferenciação entre bactérias gram-negativas e gram-positivas?
O método, ou técnica de gram, consiste, essencialmente, no tratamento sucessivo de um esfregaço bacteriano, fixado pelo calor, com os seguintes reagentes: cristal violeta, lugol, álcool e fucsina. Depois da adição de cada reagente, o esfregaço é lavado com água para retirar o excesso do reagente.
	Todas as bactérias, sejam gram-positivas ou gram-negativas, absorvem de maneira idêntica o cristal violeta e o lugol, adquirindo a cor roxa devido ao complexo formado pelas duas substâncias no citoplasma da célula. Entretanto, ao serem tratadas com pelo álcool, apresentam comportamento diferente, isto é, as gram-positivas não se deixam descorar pelo álcool, enquanto as gram-negativas o fazem, sem qualquer dificuldade. Obviamente, as bactérias