Biologia e Microbiologia

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BIOLOGIA E MICROBIOLOGIA 
AMBIENTAL 
Renata Correa Heinen 
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AULA 1 – FUNDAMENTOS DE BIOLOGIA SANITÁRIA 
 
1.1 POSIÇÃO DOS ORGANISMOS DE INTERESSE SANITÁRIO NO 
MUNDO VIVO E SUAS CARACTERÍSTICAS (células procarióticas e 
eucarióticas; constituintes bioquímicos celulares). 
 
1.1.a Composição das células 
 
Todas as células são basicamente semelhantes. Compõem-se de protoplasma, 
um complexo coloidal constituído principalmente de proteínas, lipídios e ácidos 
nucléicos: o conjunto é circundado por membranas limitantes ou parede celular, 
e todas têm um núcleo ou uma substância nuclear equivalente. 
 
Todos os sistemas biológicos apresentam as seguintes características comuns: 
• habilidade de reprodução; 
• capacidade de ingestão ou assimilação de substâncias alimentares, 
metabolizando-as para suas necessidades de energia e de crescimento; 
• habilidade de excreção de produto de escória; 
• capacidade de reagir às alterações do meio ambiente; 
• suscetibilidade à mutação. 
 
Célula – Corresponde à unidade fundamental do ser vivo. Uma única célula 
corresponde a uma entidade, separada das outras células por uma membrana, 
contendo uma variedade de compostos químicos e estruturas subcelulares em 
seu interior. 
 
De acordo com a estrutura celular, os seres vivos se dividem em duas 
categorias: procariontes e eucariontes. Esta divisão se baseia nas diferenças 
na organização da máquina celular. 
 
Procariontes – não possuem núcleos bem definidos, não possuem membrana 
nuclear, por isso a região do núcleo se confunde com o citoplasma. 
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Eucariontes – possuem núcleos bem definidos, circundado por duas camadas. 
 
As células dos organismos eucariontes compõem-se de três partes: 
1. Membrana celular – é constituída de lipídios (40%), proteínas (60%) e 
alguns carboidratos. É a camada que envolve a célula, tem a função de 
transportar nutrientes e servir de suporte ao sistema de formação de energia 
da celula. 
2. Citoplasma – é toda substancia encontrada entre a membrana e o núcleo. 
Seu trabalho garante a vida da célula, pois, no citoplasma, se realizam as 
funções de nutrição, fundamentais para a conservação da vida; digestão, 
respiração, circulação e excreção. 
3. Núcleo – parte central da célula. Estrutura chave onde a informação genética 
(DNA) é armazenada. 
Fonte: www.vestibulandoweb.com.br 
 
Organelas citoplasmáticas – são estruturas encontradas no citoplasma e que 
desempenham funções vitais na célula. São elas: 
• Mitocôndria – responsável pela respiração da célula. Constitui verdadeira 
“usina” de energias, onde a matéria orgânica é “moída” de maneira a 
fornecer, para o metabolismo celular, a energia química acumulada em 
suas ligações. 
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• Complexo de Golgi – é o local de acúmulo e concentração de várias 
substâncias; onde ocorre a síntese das proteínas dos carboidratos e dos 
lipídios. 
• Reticulo Endoplasmático – aumenta a superfície da célula, o que amplia 
o campo de atividades das enzimas, facilitando a ocorrência de reações 
químicas necessárias ao metabolismo celular; facilita o intercâmbio de 
substâncias entre a célula e o meio externo; armazena substâncias 
diversas; regula a pressão osmótica; produz lipídios. 
• Cápsula – envoltório protetor e pode servir também como reservatório 
de alimentos armazenado e como local de despejo de substâncias de 
escoria. 
 
2. CONSTITUINTES BIOQUÍMICOS CELULARES 
2.1 - COMPONENTES INORGÂNICOS 
a) Água – é um importante veículo de transporte de substâncias, permitindo o 
contínuo intercâmbio de moléculas entre os líquidos extra e intracelular. 
Funções desempenhadas pela água nos seres vivos: 
• Solventes de líquidos corpóreos; 
• Meio de transporte de moléculas; 
• Regulação térmica; 
• Ação lubrificante; 
• Atuação nas reações de hidrólise. 
 
B) Sais Minerais – São encontrados nos seres vivos sob duas formas básicas: 
insolúvel e solúvel. 
Insolúvel – acham-se imobilizados como componentes do arcabouço 
esquelético. 
Solúvel – acham-se dissolvidos na água em forma de íons – Ca++ ; Mg++; 
Fé++; PO4- - -; K+; Na+; Cl – 
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Os sais minerais desempenham um importante papel biológico nos seres vivos, 
agindo como ativadores de enzimas, como componentes estruturais de 
moléculas orgânicas fundamentais e participando da manutenção do equilíbrio 
osmótico. 
 
2.2 - COMPONENTES ORGÂNICOS DA CÉLULA 
Os principais componentes orgânicos da célula são: carboidratos; lipídios; 
proteínas; enzimas; ácidos nucléicos e vitaminas. 
 
2.2.1- CARBOIDRATOS 
Compostos orgânicos constituídos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Na 
molécula de um carboidrato existe sempre um grupo aldeído ou um grupo 
cetona. Nos demais carbonos existem grupamentos hidroxilas (-OH) Por essa 
razão, os carboidratos são definidos como poliidroxialdeídos ou 
oli-idroxicetonas. 
 
Monossacarídeo – são carboidratos simples que não sofrem hidrólise, de 
fórmula geral Cn(H2O)n, onde n varia de 3 a 7 (trioses, tetroses, pentoses, 
hexoses e heptoses). 
 
Oligossacarídeos – carboidratos formados pela junção de 2 a 10 
monossacarídeos que se separam por hidrólise: 
• Sacarose (glicose + frutose) 
• Lactose (glicose + galactose) 
• Maltose (glicose + glicose) 
 
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Polissacarídeos – formados pela junção de muitos monossacarídeos. Tem 
fórmula geral (C5H10O5)n 
Ex.: Amido; Celulose; Glicogênio. 
 
2.2.2 LIPÍDIOS – (do grego lipo – gordura) são moléculas orgânicas que 
resultam da associação entre ácidos graxos e álcool. Insolúveis em água. 
Solúveis em solventes orgânicos como benzena, éter e álcool. 
 
Lipídios simples – possuem, em sua composição, apenas átomos de carbono, 
hidrogênio e oxigênio. Compreendem os glicerídeos, cerídeos e os esterídeos. 
Lipídios Complexos – apresentam, além do carbono, hidrogênio e oxigênio, 
átomos de fósforo e nitrogênio. Ex: fosfolipídios - encontrados em plantas e 
animais. Esfingolipídios – abundantes no tecido nervoso. 
 
Função: 
• São reservas alimentares; 
• Fornecem energia; 
• Protegem mecanicamente; 
• São isolantes térmicos; 
• Auxiliam a absorção de vitaminas e outras substâncias lipossolúveis. 
 
2.2.3 PROTEÍNAS – quimicamente são macromoléculas complexas, de alto 
peso molecular constituídas de moléculas menores denominadas 
aminoácidos. 
 
Aminoácidos – são substâncias orgânicas que contém sempre um grupo 
amina 
 (- NH2) e um radical ácido, com seguinte fórmula geral. 
 
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Papel biológico das proteínas: 
• Função estrutural; 
• Função enzimática função hormonal; 
• Função de defesa; 
• Função nutritiva. 
 
2.2.4 ENZIMAS: São substâncias de natureza protéica, elaboradas pelos seres 
vivos, funcionando como agente catalítico que acelera a velocidade da reação 
química, e não são consumidoras durante a reação que catalisam. 
E + S → ES →.E + P 
 
2.2.4.1 FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DE REAÇÃO DE UMA 
ENZIMA 
 
• Concentração do substrato – à medida que transcorre uma reação, 
ocorre uma diminuição na concentração dos reagentes. Em geral, a 
velocidade da reação depende da concentração dos reagentes pelo que a 
velocidade específica de conversão diminui simultaneamente. 
 
• Temperatura – Devido a sua natureza proteica, a desnaturação 
enzimática diminui a concentração efetiva e, consequentemente, 
decresce a velocidade da reação. 
 
• pH – Extremos de pH podem levar a desnaturação da enzima, pois 
afetarão o caráter iônico dos grupos amina e carboxila da proteína, 
consequentemente modificarão suas propriedades. 
 
 
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2.2.5 ÁCIDOS NUCLÉICOS 
 
São moléculas gigantes, constituídas por unidades menores denominadas 
nucleotídeos. Cada nucleotídeo é constituído de uma moléculade ácido 
fosfórico ligada a uma pentose, que se acha ligada a uma base nitrogenada. 
 
 Nos seres vivos, existem dois grandes tipos de ácidos nucléicos: ácido 
desoxirribonucléicos (DNA ou ADN) e o ácido ribonucléico (RNA ou ARN). 
 
 As bases nitrogenadas são classificadas em duas categorias: púricas e 
pirimídicas. 
• Uma das mais importantes características do DNA é a sua capacidade de 
autoduplicação, de forma a originar cópias exatas de si mesmo. 
• O DNA produz RNA e o RNA comanda a fabricação de enzimas e outras 
proteínas. 
 
2.2.6 VITAMINAS 
 
 São substâncias orgânicas de natureza química heterogênea que atuam como 
coenzima, ativando enzimas fundamentais no processo metabólico dos seres 
vivos. 
Coenzimas - São compostos orgânicos, quase sempre derivados de vitaminas, 
que atuam em conjunto com as enzimas. Podem agir segundo 3 modelos: 
 
Ligando-se à enzima com afinidade semelhante à do substrato; 
 
Ligando-se covalentemente em local próximo ou no próprio sítio catalítico da 
apoenzima; 
 
Atuando de maneira intermediária aos dois extremos acima citados. 
 
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• Vitaminas são substâncias necessárias para o metabolismo no 
organismo, mas que não podem ser produzidas em nosso corpo. Assim, 
elas são obtidas através de alimentos, bebidas ou suplementos 
vitamínicos. As exceções são a vitamina D, que é sintetizada no 
organismo em uma escala limitada, e as vitaminas B12 e K, as quais são 
sintetizadas pela flora bacteriana no intestino. 
 
• Sem as vitaminas as reações metabólicas, em nosso organismo, ficariam 
tão lentas que não seriam efetivas. Algumas vitaminas (C, E e A) 
também têm papel antioxidante diminuindo a ação nociva dos radicais 
livres. 
 
Ao contrário dos carboidratos lipídios e proteínas as vitaminas não têm função 
estrutural, nem função energética; além disso, são exigidas pelo organismo em 
doses mínimas. Cada vitamina tem um papel biológico específico, portanto 
nenhuma vitamina pode substituir outra vitamina diferente. 
As vitaminas podem ser classificadas de acordo com a sua solubilidade em 
lipídios ou água. 
 
• Hidrossolúveis 
 As vitaminas solúveis em água são absorvidas pelo intestino e transportadas 
pelo sistema circulatório até os tecidos em que serão utilizadas. O grau de 
solubilidade varia de acordo com cada vitamina e influi no caminho que essa 
substância percorre no organismo. Quando ingeridas em excesso, as vitaminas 
hidrossolúveis são armazenadas até uma quantidade limitada nos tecidos 
orgânicos, mas a maior parte é secretada na urina. 
 
• Lipossolúveis 
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As vitaminas solúveis em gorduras são absorvidas, no intestino humano, com a 
ajuda de sais biliares segregados pelo fígado. O sistema linfático as transporta 
para as diferentes partes do organismo. O corpo pode armazenar uma 
quantidade maior de vitaminas lipossolúveis do que de hidrossolúveis. As 
vitaminas A e D são armazenadas sobre tudo no fígado e a E nos tecidos 
gordurosos e, em menor escala, nos órgãos reprodutores. O organismo 
consegue armazenar pouca quantidade de vitamina K. Ingeridas em excesso, 
algumas vitaminas hidrossolúveis podem alcançar níveis tóxicos no interior do 
organismo. As vitaminas são produzidas pelas plantas clorofiladas e por certos 
organismos unicelulares. Os animais adquirem as vitaminas de que necessitam 
através dos alimentos que ingerem. 
 
Esses grupos possuem características importantes: 
 
• As vitaminas hidrossolúveis devem ser ingeridas diariamente, pois não 
podem ser armazenadas, e são expelidas dentro de 1 a 4 dias. Elas não 
resistem ao cozimento. Como exemplo, citamos a vitamina C e as 
vitaminas do complexo B. 
• As vitaminas lipossolúveis podem ser armazenadas por períodos maiores 
no tecido adiposo e no fígado. Elas são solúveis em gordura e 
geralmente são resistentes ao cozimento. Dentre essas se encontram as 
vitaminas A, D, E e K. 
• As vitaminas lipossolúveis devem ser administradas antes das refeições, 
e as vitaminas hidrossolúveis entre ou após as refeições 
 
 
 
1.2 ASPECTOS GERAIS DA MORFOLOGIA, NUTRIÇÃO E REPRODUÇÃO 
DOS ORGANISMOS DE INTERESSE NO SANEAMENTO (elementos de 
nutrição e reprodução) 
 
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1.2.1 NUTRIÇÃO DOS MICRORGANISMOS 
 
Para o crescimento e a multiplicação os organismos necessitam de: 
• Uma fonte de carbono, hidrogênio e oxigênio; 
• Uma fonte de sais minerais, ferro, enxofre, fósforo, sódio e magnésio; 
• Uma fonte de energia. 
 
Existem entre os seres vivos dois tipos de comportamento que caracterizem as 
maneiras de enfrentar o problema de obtenção de alimentos, ou seja, sua fonte 
de energia. O comportamento autotrófico e heterotrófico. 
 
Autotrófico – são seres que sintetizam seu próprio alimento, a partir de 
moléculas de baixa e desenvolve-se em meios minerais. Fotossíntese e 
quimiossíntese. 
 
Heterótrofos – seres que não conseguem sintetizar seu próprio alimento e o 
adquirem do meio onde se encontram. Necessitam de substâncias orgânicas 
para o seu desenvolvimento. Fermentação e respiração. 
 
Autotrófico 
 
Fotossíntese – é um processo de produção de alimentos onde ocorre a 
transformação de substâncias simples em compostos orgânicos através da luz 
solar. 
 
 CO2 + H2O → CH2O + O2 
 
Quimiossíntese – é o processo pelo qual certos organismos sintetizam 
moléculas orgânicas utilizando energia proveniente da oxidação de compostos 
inorgânicos. Estes organismos oxidam substâncias inorgânicas, e a energia 
liberada nesta reação é utilizada na síntese da glicose que serve então como 
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matéria-prima para síntese de outras moléculas orgânicas e como fonte de 
energia para as reações celulares. 
 
Heterotrófos 
 
Fermentação – é um processo de obtenção de energia utilizado pelos seres 
vivos. É um conjunto de reações enzimáticas através das quais uma molécula 
orgânica é degradada à molécula orgânica mais simples. Neste processo, o 
aceptor final de hidrogênio produzido pela oxidação das moléculas orgânicas é 
uma substância orgânica, produto da reação em questão. 
 
Respiração – consiste no processo de extrato de energia química acumulada 
nas moléculas de substancias orgânicas diversas, tais como carboidratos e 
lipídios. Nesse processo, verifica-se a oxidação ou “queima” de compostos 
orgânicos de alto teor energético, consequentemente, formam-se substâncias 
de menor conteúdo energético, como CO2 e H2O. 
 
Respiração aeróbica – quando o aceptor final de hidrogênio, produzido pela 
oxidação das moléculas orgânicas, é o oxigênio. 
 
O2 + 4H+ + 4 e- → 2H2O 
 
Respiração anaeróbica - quando o aceptor final de hidrogênio, produzido pela 
oxidação das moléculas orgânicas, é uma substância inorgânica diferente do 
oxigênio. Ex. nitrato, sulfato, carbonato etc. 
 
2HNO3 + 10 H+ + 4 e- → N2 + 6 H2O 
 
 
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 1.2.2 NECESSIDADE DE OXIGÊNIO 
 
De acordo com o oxigênio, os microrganismos são divididos em 4 grupos 
fisiológicos: 
 
• Microrganismos Aeróbios – necessitam de oxigênio. 
• Microrganismos Anaeróbios – não podem crescer em presença do ar, e 
não utilizam oxigênio para as reações de produção de energia. 
• Microrganismos Facultativos – são aqueles que crescem na presença do 
ar atmosférico, e podem crescer também na ausência de oxigênio. Eles 
não requerem oxigênio para o crescimento, embora possam utilizá-lo 
para a produção de energia em reações químicas. 
• Microrganismos Microaerófilos – necessitam de pequena quantidade de 
oxigênio (1 a 15%). 
 
1.2.3 FAIXA DE TEMPERATURA 
 
 Para todos os microrganismos existem 3 temperaturas cardeais: 
a) Temperatura mínima – abaixo da qual não há crescimento. 
b) Temperatura máxima – acima da qual não há crescimento. 
c) Temperatura ótima – onde o crescimento é máximo. 
 
De acordo comessa temperatura os microrganismos podem ser 
classificados em 3 grandes grupos: 
a) Psicrófilos – crescem em baixa temperatura. 
b) Mesofílicos – crescem em temperatura moderada. 
c) Termofílicos – crescem em alta temperatura. 
 
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 T. máxima T. mínima T. ótima 
Psicrófilos 25ºC < 0ºC 15ºC 
Mesofílicos 45ºC 20ºC 35 – 37ºC 
Termofílicos 95ºC 45ºC 60 – 70ºC 
 
1.3 ASPECTOS GERAIS DO METABOLISMO DEGRADATIVO E 
BIOSSINTÉTICO DOS ORGANISMOS DE INTERESSE NO SANEAMENTO 
ASSOCIADO AOS TRATAMENTOS BIOLÓGICOS (conceito e 
classificação do metabolismo, energia das reações químicas) 
 
Os microrganismos estão agrupados conforme as suas necessidades 
nutricionais de modo que foram, a princípio, divididos em: 
• autotróficos (capazes de sintetizar nutrientes a partir de elementos 
primários) e; 
• heterotróficos (capazes de degradar compostos pré-formados para 
assimilar os nutrientes). 
 
As necessidades nutricionais dizem respeito às fontes de energia, luz, 
compostos inorgânicos e orgânicos, que são fornecidos aos microrganismos. O 
cultivo de microrganismos é importante em várias áreas da pesquisa, os quais 
podem ser cultivados in vivo (pela utilização de células vivas ou cobaios) e in 
vitro (pela utilização de meios de cultura inanimado). 
 
No cultivo, são fornecidas fontes de carbono, fontes de nitrogênio, sais 
minerais, fatores de crescimento e água. Além dos fatores nutricionais, são 
necessários a temperatura, as condições de pH, potencial osmótico, aeração 
etc. 
 
A assimilação dos nutrientes, pelos microrganismos, ocorre através de reações 
enzimáticas, que são liberadas no substrato, promovendo a decomposição 
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(catabolismo ou decomposição) ou por vias metabólicas de biossíntese 
(anabolismo). Poucos são os microrganismos capazes de realizar a nutrição pela 
ingestão ou fagocitose. 
 
As principais vias metabólicas são: 
a) Glicolítica: processo anaeróbio da oxidação da glicose (C6H12O6) até ácido 
pirúvico; 
 
b) Fermentativa: processo de obtenção de energia pelo qual a molécula 
orgânica, que está sendo metabolizada, não é completamente oxidada, ou seja, 
não extrai todo o seu potencial energético. Produtos: ácidos acético e lático, 
álcoois (etanol, metanol e butanol), cetonas (acetona) e gases (dióxido de 
carbono e hidrogênio molecular); 
 
c) Respiração aeróbia: processo de oxidação do piruvato, resultante da glicólise, 
a dióxido de carbono e água. Requer O2 como aceptor final de elétrons e é 
muito mais eficiente na obtenção de energia do que a via glicolítica ou a 
fermentativa; 
 
d) Respiração anaeróbia: os microrganismos são capazes de utilizar muitos 
outros aceptores finais de elétrons, como o sulfato em bactérias do gênero 
desulfovibrio. Para isto, muitiplicam-se na ausência de oxigênio. 
 
 
AULA 2 - PRINCIPAIS GRUPOS DE ORGANISMOS DE INTERESSE NO 
SANEAMENTO 
 
2.1 REINOS NA NATUREZA 
 
• Monera – procarióticos; autótrofos ou heterótrofos e bactérias; 
• Protista – unicelulares na maioria; autótrofos (fotossíntese) e 
heterótrofos, englobando as algas; 
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• Fungi – parede celular com quitina; engloba os cogumelos até os 
bolores; 
• Plantae – parede celular celulósica; multicelulares e engloba as algas 
verdes até as plantas superiores; 
• Animalia – sem parede celular; não produzem seu alimento, englobando 
as esponjas até o homem. 
 
Fonte: www.nano-macro.com 
 
2.2 BACTÉRIAS 
 
A) ESTRUTURA DAS BACTÉRIAS (fímbrias ou pelos) 
• Estruturas curtas e finas que muitas bactérias apresentam em sua 
superfície; 
• Promovem a adesão da bactéria; 
• Pelos ou fímbrias sexuais: usadas na conjugação ou troca de material 
genético. 
 
B) CLASSIFICAÇÃO QUANTO A FORMA 
• Cocos – bactérias arredondadas mais ou menos globosas; 
• Bacilos – possuem a forma de bastonetes; 
• Espirilos – se assemelham a espiral ou saca-rolhas; 
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• Vibrião – é um caso especial de espirilo, assemelhando-se a um 
segmento de espiral ou vírgula. 
 
 
 
Fonte: educacao.globo.com 
 
 
2.3 ALGAS 
A) CARACTERÍSTICAS 
• Sob a denominação algas enquadram-se diversos grupos de protistas 
diferentes entre si, mas que mantém uma característica em comum: são 
todos eucariontes, autótrofos fotossintetizantes dotados de 
clorofila. 
• No meio aquático, dependendo do local onde vivem, podem constituir 
comunidades conhecidas como fitoplâncton e fitobentos. 
• O fitoplâncton é uma comunidade formada principalmente por 
numerosas microalgas que flutuam livremente ao sabor das ondas. São 
importantes produtoras de alimento orgânico e liberam oxigênio para a 
água e a atmosfera. Constitui a base das cadeias alimentares aquáticas, 
formando o que se denomina "pasto marinho". 
• O fitobentos é uma comunidade de algas, em geral macroscópicas 
(algumas atingem dezenas de metros) fixas no solo marinho 
(principalmente em rochas). 
 
B) CLASSIFICAÇÃO DAS ALGAS 
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• Filo Chlorophyta – algas verdes. 
• Filo Phaeophyta – algas pardas ou marrons. 
• Filo Rhodophyta – algas vermelhas. 
• Filo Bacillariophyta – diatomáceas. 
• Filo Chrysophyta – algas douradas. 
• Filo Euglenophyta – euglenas. 
• Filo Dinophyta – dinoflagelados. 
 
 
 
Fonte: www.sobiologia.com 
 
 
2.4 PROTOZOÁRIOS 
 
Os protozoários são organismos unicelulares eucarióticos e que apresentam 
nutrição heterotrófica. Apresentam, na grande maioria, vida livre, e são 
encontrados em diferentes ambientes aquáticos e úmidos. Existem espécies 
que vivem em associação com outros organismos, como é o caso dos 
parasitas. 
 
Um tipo bastante comum de classificação dos protozoários usa como critério o 
modo de locomoção desses seres no meio aquático. De acordo com esse 
sistema, existem protozoários ciliados, flagelados, rizópodos e esporozoários. 
 
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Fonte: www.brasilescola.com 
 
2.5 FUNGOS 
 
Os fungos são popularmente conhecidos como bolores, mofos, fermentos, 
levedos, orelhas-de-pau e cogumelos-de-chapéu (champignon). É um grupo 
bastante numeroso, formado por cerca de 200.000 espécies espalhadas por 
praticamente qualquer tipo de ambiente. 
 
Os fungos apresentam grande variedade de modos de vida. Podem ser: 
• saprófagos, quando obtém seus alimentos decompondo organismos 
mortos; 
• parasitas, quando se alimentam de substâncias que retiram dos 
organismos vivos nos quais se instalam, prejudicando-o ou podendo 
estabelecer associações mutualísticas com outros organismos, em que 
ambos se beneficiam. 
 
Muitos fungos são aeróbios, isto é, realizam a respiração, mas alguns são 
anaeróbios, e realizam a fermentação. 
 
 
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Fonte: www.brasilescola.com 
 
 
2.6 VÍRUS 
 
Os vírus são organismos acelulres que contêm um pequeno material genético 
(DNA ou RNA) e uma cápsula de proteínas para protegê-lo. Por serem 
acelulares, não se classificam como seres vivos. 
 
Os vírus são parasitas obrigatórios, ou seja, precisam de uma célula hospedeira 
para se reproduzir. O processo de reprodução se baseia no ciclo lítico ou no 
ciclo lisogênico. 
 
Um exemplo de vírus que destroem as células bacterianas são os vírus 
bacteriófagos, após a replicação do DNA viral. 
 
No ciclo lisogênico, o vírus introduz seu material genético em uma célula. Este 
material passa a fazer parte do DNA célula, que será replicado juntamente com 
a célula durante a mitose. 
 
 
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Fonte: albericomarcosbioifes.wordpress.com 
 
2.7 PLATELMINTOS 
 
A) CARACTERÍSTICAS 
• Corpo achatado em forma de fita; 
• Tubo digestivo incompleto; 
• Vivem em água e em locais úmidos; 
• Podem ser parasitas ou de vida livre. 
 
B) CLASSIFICAÇÃO DOS PLATELMINTOS 
• Turbelários – são platelmintos não parasitas; 
• Trematódeos – são platelmintos bem pequenos; 
• Cestoides – são platelmintos decorpo alongado. 
 
C) PLANÁRIA 
• Possuem cílios que auxiliam na locomoção; 
• Alimentam-se de moluscos e de restos de animais; 
• São hermafroditas; 
• Possuem alta capacidade de regeneração. 
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Fonte: educacao.globo.com 
 
NEMATELMINTOS ou ASQUELMINTOS 
 
A) CARACTERÍSTICAS 
• Animais de corpo vermiforme, fino e tubular; 
• Podem ter vida livre ou ser parasitas, sendo abundantes no solo, água 
doce e salgada; 
• Sistema digestivo completo (com boca e ânus); 
• Sistema circulatório ausente – nutrientes são distribuídos pelo fluido da 
cavidade pseudocelômica. 
 
 
Fonte: slideplayer.com.br 
 
2.9 ARTRÓPODES 
 
A) CARACTERÍSTICAS 
• Apresentam pés articulados (arthros – articulação e podos - pés); 
• Mais de ¾ das espécies são artrópodes; 
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• Devido ao seu tamanho e a presença de exoesqueleto de quitina têm a 
capacidade de viver em vários habitat. 
 
Os artrópodes são subdivididos em classes de acordo com alguns critérios, 
como a divisão do corpo e o número de apêndices apresentados (por 
exemplo: número de patas, antenas etc.). Entre as classes de artrópodes, 
podemos citar: crustáceos, aracnídeos, quilópodes, diplópodes e 
insetos. 
 
 
Fonte: pt.slideshare.net 
 
 
 
2.10 ROEDORES 
 
A) CARACTERÍSTICAS 
• Os roedores sinantrópicos (que convivem no mesmo ambiente do 
homem) são divididos em duas categorias: roedores silvestres e 
roedores urbanos. 
• Estão presentes em todos os continentes, à exceção da Antártica, os 
roedores constituem a mais numerosa ordem de mamíferos. São mais de 
2000 espécies, o que corresponde a cerca de 40% das espécies da 
classe dos mamíferos. A maior parte é de pequenas proporções, o 
camundongo-pigmeu africano tem 6 cm de comprimento e pesa 7 g. Por 
outro lado, o maior deles, a capivara, pode pesar até 45 kg. 
• Os roedores distinguem-se dos outros animais pelos seus dentes. Eles 
possuem um par de dentes incisivos, no maxilar superior, e um par dos 
mesmos no inferior, separados dos dentes molares por um longo espaço 
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sem dentes (diastema). Esses animais possuem os sentidos muito 
apurados, principalmente tato (através dos pêlos), audição, olfato e 
paladar. A visão, porém, é limitada. 
• São bastante sensíveis às variações de intensidade luminosa, o que 
confere a eles a capacidade imediata de perceber movimentos. 
 
2.11 MACRÓFITAS 
 
A) CARACTERÍSTICAS 
• Desempenham um papel extremamente importante no funcionamento 
dos ecossistemas em que ocorrem, sendo capazes de estabelecer uma 
forte ligação entre o sistema aquático e o ambiente terrestre que o 
circunda. 
• Servem como fonte de alimento para peixes, aves e mamíferos 
aquáticos, como as capivaras. 
• Proporcionam sombreamento, fundamental para muitas formas de vida 
sensíveis às altas intensidades de radiação solar. 
 
 
 
Fonte: www.panoramio.com 
 
 
 
AULA 3 – PARÂMETROS E PADRÕES BIOLÓGICOS SANITÁRIOS E 
AMBIENTAIS DE CONTROLE 
 
25 
 
3.1 INDICADORES BIOLÓGICOS 
 
a) DEFINIÇÃO DE INDICADORES BIOLÓGICOS E SANITÁRIOS 
Os bioindicadores ambientais também são conhecidos por indicadores 
biológicos, e esse grupo reflete o estado biótico (efeitos causados pelos 
organismos em um ecossistema) ou abiótico (influências que os seres vivos 
possam receber em um ecossistema, derivados de aspectos físicos, químicos ou 
ainda de físico-químicos) de um meio ambiente. 
 
b) Critérios para a utilização de indicadores biológicos: 
• É um método simples, rápido e de baixo custo; 
• Eles fornecem sinais rápidos sobre problemas ambientais, mesmo antes 
do homem saber sua ocorrência e amplitude; 
• Permitem identificar as causas e os efeitos entre os agentes estressores 
e as respostas biológicas; 
• Oferecem um panorama da resposta integrada dos organismos e 
modificações ambientais para as efetivas ações tomadas para contornar 
tais problemas. 
 
 
c) INDICADOR BIOLÓGICO DAS ÁGUAS 
 
• Protozoários - Comumente usados protozoários, por causa de sua alta 
abundância, tempo de multiplicação curto, são sensíveis a alterações na 
cadeia trófica e facilmente mantidos em laboratórios para os testes. 
 
• Coliformes – Indicadores de organismos patogênicos nas águas vindos 
de esgotos domésticos. 
 
• Algas – Eutrofização. Importante em ambientes aquáticos. Fotossíntese 
e produção de OD do meio. Em excesso, alteram o gosto, o cheiro e a 
26 
 
toxicidade. Diminuição do OD na decomposição. Interferem no 
tratamento nas ETAs. 
 
d) INDICADOR BIOLÓGICO DO AR ATMOSFÉRICO 
 
Fonte www.sobiologia.com.br 
 
Leveduras e líquens são usados para medir o nível de ao dióxido de carbono, 
fluoretos, ozônio e dióxido de enxofre, que é a poluição do ar. A presença delas 
em folhas de Ipê amarelo ou roxo ocorre em áreas com menores índices de 
poluição do ar. 
 
e) INDICADOR BIOLÓGICO DOS SOLOS 
Bactérias, fungos e diversos invertebrados podem desempenhar o papel de 
bioindicador; tais organismos permitem verificar a qualidade do solo, pois 
englobam atributos físicos, químicos e biológicos que são necessários. 
f) ALTERAÇÕES MORFOLÓGICAS USADAS NA BIOINDICAÇÃO 
(ALTERAÇÕES MACROSCÓPICAS) 
 
a) Clorose – a descoloração das folhas é considerada uma reação não 
específica diante das condições estressantes do meio ambiente. 
b) Necrose – é a morte do tecido, sendo estimado o percentual da área foliar 
atingida. 
c) Queda foliar – geralmente surge após a clorose e necrose. Indica a 
limitação da área de assimilação, inibindo o crescimento. 
27 
 
d) alterações dos órgãos – forma anormal das folhas após radiação ou outro 
estresse; alterações dos órgãos reprodutivos; crescimento foliar ou radicular 
anormais. 
 
 
3.2 SIGNIFICADO SANITÁRIO E AMBIENTAL DOS PARÂMETROS 
BIOLÓGICOS 
 
3.2.1 PARÂMETROS DE AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS 
A) MASSA ESPECÍFICA 
A massa especifica ou densidade absoluta indica a relacão entre a massa e o 
volume de determinada substância. Ao contrário de todos os outros líquidos, 
que apresentam a densidade máxima na temperatura de congelamento, no 
caso da água, ela ocorre a 4ºC, quando atinge o valor unitário. Isso significa 
que a água, nessa temperatura, por ser mais densa, ocupa as camadas 
profundas de rios e lagos. 
 
B) CONDUTIVIDADE TÉRMICA 
A condutividade térmica é uma característica específica de cada material, e 
depende fortemente tanto da pureza como da própria temperatura na qual esse 
se encontra (especialmente em baixas temperaturas). Em geral, a condução de 
energia térmica nos materiais, aumenta à medida que a temperatura aumenta. 
 
C) VISCOSIDADE 
A viscosidade de um líquido caracteriza a sua resistência ao escoamento. Essa 
grandeza é inversamente proporcional à temperatura, o que significa que uma 
água quente é menos viscosa que uma água fria. Tal fato traz naturalmente 
consequências para a vida aquática: os pequenos organismos, que não 
28 
 
possuem movimentação própria, tendem a ir mais rapidamente para o fundo do 
corpo d’agua em periodos mais quentes do ano, quando a viscosidade é menor. 
D) TEMPERATURA / pH 
A temperatura expressa a energia cinética das moléculas de um corpo, sendo 
seu gradiente o fenômeno responsável pela transferência de calor em um meio. 
A temperatura exerce influência marcante na velocidade das reações químicas, 
nas atividades metabólicas dos organismos e na solubilidade de substâncias. Os 
ambientes aquáticos brasileiros apresentam, em geral, temperaturas na faixa 
de 20ºC a 30ºC. 
O pH desejável entre pH 6,5 a pH 8,5 
E) SABOR E ODOR 
Sua origem está associada tanto à presença de substâncias químicas ou gases 
dissolvidos, quanto à atuação de alguns microrganismos, notadamente algas. 
Neste último caso, são obtidos odores que podem até mesmo ser agradáveis(odor de gerânio e de terra molhada etc.), além daqueles considerados 
repulsivos (odor de ovo podre, por exemplo). 
F) COR 
A cor da água é produzida pela reflexão da luz em partículas minúsculas de 
dimensões inferiores a 1 μm – denominadas colóides – finamente dispersas, de 
origem orgânica (ácidos húmicos e fúlvicos) ou mineral (resíduos industriais, 
compostos de ferro e manganês). Corpos d’água de cores naturalmente escuras 
são encontrados em regiões ricas em vegetação, em decorrência da maior 
produção de ácidos húmicos. 
G) TURBIDEZ 
A turbidez é causada por partículas sólidas em suspensão, como argila e 
matéria orgânica, que formam colóides e interferem na propagação da luz pela 
água. A unidade matemática utilizada na medição da turbidez é o NTU 
(Nephelometric Turbidity Unit). Após o processamento, que também pode se 
29 
 
dar por floculação e sedimentação, deve-se chegar a níveis de até 5 NTUs, de 
acordo com as normas de controle da água potável. 
 
 
 
 
 
3.3 ASPECTOS LEGISLATIVOS 
 
RESOLUÇÃO nº 357, de 17 de março de 2005 
(Alterada pela Resolução nº 410/2009 e pela nº 430/2011) 
 “Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais 
para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de 
lançamento de efluentes, e dá outras providências”. 
Art. 2º - Para efeito desta Resolução são adotadas as seguintes definições: 
I- águas doces: águas com salinidade inferior a 0,05%; 
II – águas salobras: águas com salinidade superior a 0,5% e inferior a 30%; 
III - águas salinas: águas com salinidade igual ou superior a 30%; 
IV - ambiente lêntico: ambiente que se refere à água parada, com movimento 
lento ou estagnado; 
V – ambiente lótico: ambiente relativo às águas continentais moventes; 
VI – aquicultura: cultivo ou criação de organismos cujo ciclo de vida, em 
condições naturais, ocorre total ou parialmente em meio aquático; 
VII – carga poluidora: quantidade de determinado poluente transportado ou 
lançado em um determinado corpo receptor, expressa em unidade de massa 
por tempo; 
30 
 
VIII – cianobactérias: microrganismos procarióticos autotróficos, também 
denominados como cianofíceas (algas azuis) capazes de ocorrer em qualquer 
manancial superficial, especialmente, naqueles com elevados níveis de 
nutrientes (nitrogênio e fósforo), podendo produzir toxinas com efeitos 
adversos a saúde; 
XI - coliformes termotolerantes – bactérias gram-negativas, em forma de 
bacilos, oxidase-negativas, caracterizadas pela atividade da enzima β-
galactosidase. Podem crescer em meios contendo agentes tenso-ativos e 
fermentar a lactose nas temperaturas de 44º - 45ºC, com a produção de ácido, 
gás e aldeído. Além de estarem presentes em fezes humanas e animais 
homeotérmicos, ocorrem nos solos, plantas ou outras matrizes ambientais que 
não tenham sido contaminados por material fecal. 
 
PORTARIA Nº 2.914, DE 12 DE DEZEMBRO DE 2011 
considerando a Lei nº 8.080, de 19 de setembro de 1990, que dispõe sobre as 
condições para a promoção, a proteção e a recuperação da saúde, a 
organização e o funcionamento dos serviços correspondentes; 
considerando a Lei nº 9.433, de 8 de janeiro de 1997, que institui a Política 
Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de 
Recursos Hídricos, regulamenta o inciso XIX do art. 21 da Constituição e altera 
o art. 1º da Lei nº 8.001, de 13 de março de 1990, que modificou a Lei nº 
7.990, de 28 de dezembro de 1989; 
 “Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da 
água para consumo humano e seu padrão de potabilidade.” 
O Ministro de Estado da Saúde, no uso das atribuições que lhe conferem os 
incisos I e II do parágrafo único do art. 87 da Constituição, e 
considerando a Lei nº 6.437, de 20 de agosto de 1977, que configura infrações 
à legislação sanitária federal e estabelece as sanções respectivas; 
31 
 
considerando a Lei nº 11.107, de 6 de abril de 2005, que dispõe sobre normas 
gerais de contratação de consórcios públicos; 
considerando a Lei nº 11.445, de 5 de janeiro de 2007, que estabelece 
diretrizes nacionais para o saneamento básico, altera as Leis nº 6.766, de 19 de 
dezembro de 1979; 8.036, de 11 de maio de 1990; 8.666, de 21 de junho de 
1993; 8.987, de 13 de fevereiro de 1995; e revoga a Lei nº 6.528, de 11 de 
maio de 1978; 
 
 
considerando o Decreto nº 79.367, de 9 de março de 1977, que dispõe sobre 
normas e o padrão de potabilidade de água; 
considerando o Decreto nº 5.440, de 4 de maio de 2005, que estabelece 
definições e procedimentos sobre o controle de qualidade da água de sistemas 
de abastecimento e institui mecanismos e instrumentos para divulgação de 
informação ao consumidor sobre a qualidade da água para consumo humano; 
considerando o Decreto nº 7.217, de 21 de junho de 2010, que regulamenta a 
Lei nº 11.445, de 5 de janeiro de 2007, que estabelece diretrizes nacionais para 
o saneamento básico, resolve: 
Art. 1º - Esta Portaria dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância 
da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade – 
VIGIÁGUA. 
 
 
Aula 4 – FUNDAMENTOS DE ANÁLISES BIOLÓGICAS 
 
4.1 TÉCNICAS DE AMOSTRAGEM E PRESERVAÇÃO DAS AMOSTRAS 
 
4.1.1 TIPOS DE AMOSTRAGEM 
A) Amostragem simples 
32 
 
As amostras simples são aquelas coletadas em um único local dentro de um 
curto período de tempo, normalmente de segundos ou minutos. Elas 
representam uma fração do material original que deve referir-se àquele tempo 
e àquele espaço, portanto é fundamental definir localização, hora e 
profundidade em que foi realizada a amostragem. 
 
B) Amostragem composta 
As amostras compostas são imprescindíveis quando se deseja avaliar um 
material cujos parâmetros de interesse sofrem variações de concentração em 
pequenos intervalos de tempo e espaço. Podem ser obtidas combinando 
diversas amostras simples conseguidas ao longo do tempo, do espaço, ou sob 
variação de ambos. Amostras compostas sequenciais, por exemplo, são 
coletadas com amostradores contínuos, por bombeamento contínuo ou, ainda, 
pela reunião de parcelas de igual quantidade ao longo de um período. 
 
4.1.2 TÉCNICAS DE COLETA DE LÍQUIDOS PARA ANÁLISES FÍSICO-
QUÍMICAS 
Mergulhar o recipiente a cerca de 20 cm da superfície do efluente (ou curso 
d’água), recolher a amostra e lavá-lo pelo menos três vezes. Tampar o frasco e 
homogeneizar todas às vezes promovendo o contato da amostra com toda a 
superfície interna do recipiente; 
• Mergulhar o recipiente a cerca de 20 cm da superfície, promovendo o 
preenchimento do frasco de coleta. 
• Armazenar e conservar a amostra conforme o caso específico. 
 
4.1.3 TÉCNICAS DE COLETA DE LÍQUIDOS PARA ANÁLISES 
BACTERIOLÓGICAS 
A) Coleta em reservatórios 
33 
 
Remover corpos estranhos na superfície do reservatório e/ou nas suas bordas 
ou margens, para que não sejam incorporados à amostra coletada e alterem 
suas características. 
Imediatamente, mergulhar o recipiente a cerca de 20 cm da superfície da 
superfície, promovendo o enchimento de cerca de 4/5 do volume do frasco de 
coleta e fechando-o ainda submerso, tão logo isto aconteça. 
 
B) Coleta em corpos d’água 
• Retirar o invólucro de papel kraft, juntamente com a tampa do frasco; 
• Segurar o frasco pela base e mergulhar a cerca de 20 cm da superfície, 
promovendo o preenchimento do frasco de coleta, em contra corrente, e 
enchendo-o até 4/5 do seu volume, sem lavá-lo com a própria amostra. 
• Fechar imediatamente, cobrindo novamente o frasco com o papel kraft. 
C) Coleta de água em pontos de abastecimento 
• Remover corpos estranhos e/ou sujidades da válvula ou torneira onde se 
está fazendo a coleta para que não sejam incorporados à amostra 
coletada e alterem suas características.Utilizar álcool para auxiliar nesta 
tarefa; 
• Permitir o livre escoamento durante, pelo menos, 3 minutos; fechar a 
torneira e flambar a borda da válvula. 
• Imediatamente, preencher cerca de 4/5 do volume do recipiente, sem 
lavá-lo com amostra, mantendo mínima a distância até a saída da água, 
sem, entretanto encostá-lo; fechá-lo tão logo conclua a operação, 
fixando bem o material protetor. 
 
 
4.2 ARMAZENAMENTO E PRESERVAÇÃO 
 
• Amostras devem ser representativas do ambiente estudado; 
34 
 
• Após a coleta da amostra é necessário que haja o seu armazenamento; 
• Frascos de armazenamento - o tipo de frasco a ser utilizado depende da 
natureza da amostra a ser coletada e dos parâmetros a serem 
investigados. Não existe uma solução universal, havendo a necessidade 
de escolher o material de acordo com sua estabilidade, facilidade de 
transporte, custo, resistência à esterilização etc.; 
• Cuidados especiais devem ser tomados se as amostras a serem 
coletadas tiverem cloro residual ou metais pesados. Se as amostras 
contiverem cloro residual deve-se adicionar uma quantidade de solução 
de tiossulfato de sódio; no caso de metais pesados pode-se adicionar 
solução de EDTA (ácido etilenodiaminotetracético); 
• Os frascos destinados às análises físico-químicas podem ser preparados 
de diversas maneiras, existindo para isso vários métodos de 
descontaminação que utilizam soluções ácidas ou uma combinação 
destas com agentes oxidantes, proporcionando limpeza eficiente da 
superfície interna do recipiente de vidro ou plástico; 
• No caso de requerer-se análise de macronutrientes, como os sais 
dissolvidos de nitrogênio e fósforo, a descontaminação dos frascos de 
coleta com uma solução de ácido clorídrico a 5% pode ser suficiente; 
• No caso de análise de biocidas, devem-se usar, preferencialmente, 
frascos de vidro de cor âmbar, após lavá-los com solução sulfocrômica 
seguido de enxágue abundante com água destilada e posterior lavagem 
com hexano (solvente apolar) e acetona (solvente polar) de grau 
pesticida. Os frascos devem ser secos em estufa a 100°C. 
 
4.3 PRESERVAÇÃO OU CONSERVAÇÃO 
A) CONGELAMENTO 
É um procedimento aceitável para algumas análises, mas não deve ser vista 
como técnica de preservação universal. Por exemplo, esta técnica é inadequada 
para algumas determinações biológicas e microbiológicas, podendo ocasionar 
ruptura das células com perda de funcionalidade e caracteres morfológicos. 
35 
 
Componentes dos resíduos sólidos, filtráveis e não filtráveis podem sofrer 
alterações com o congelamento e posterior retorno à temperatura ambiente. 
 
B) REFRIGERAÇÃO 
Constitui-se na técnica mais empregada em trabalhos de campo. Embora não 
mantenha completa a integridade de todos os parâmetros, interfere de modo 
insignificante na maioria das determinações de laboratório. É uma técnica muito 
utilizada na preservação de amostras para determinações microbiológicas e 
algumas determinações químicas e biológicas, além de agregar um custo muito 
baixo. 
 
C) ADIÇÃO QUÍMICA 
C.1 Oxigênio dissolvido (DBO) – A amostragem, neste caso, deve permitir 
que a concentração de oxigênio dissolvido, no material coletado, permaneça 
inalterada até que a análise seja realizada, dentro de seu prazo de 
conservação. Para tanto, o procedimento adotado é a precipitação química do 
oxigênio na forma de óxido. 
Por exemplo, esta técnica é inadequada para algumas determinações biológicas 
e microbiológicas, podendo ocasionar ruptura das células com perda. 
C.2 Sulfetos – Em virtude de sua propriedade de constituir substâncias 
voláteis sob condições ambientes, as amostras para determinação de sulfetos 
devem ser recolhidas em frasco com tampa. Após o preenchimento completo 
do recipiente devem ser acrescidos 2 ml de acetato de zinco seguido de 
hidróxido de sódio, que promove a fixação do S e o frasco dever ser 
conservado sob refrigeração. 
 
 
4.2 METODOLOGIAS ANALÍTICAS EMERGENTES 
 
36 
 
4.2.1 MÉTODOS MICROBIOLÓGICOS DE AVALIAÇÃO DA ÁGUA 
 
A) MÉTODO DOS TUBOS MÚLTIPLOS 
 
Enterobactérias - bacilos gram-negativos isolados no trato gastrointestinal de 
humanos e animais, solo, águas e plantas. São oxidase negativa, não 
esporuladas e reduzem nitrato a nitrito. Fermentam lactose e produzem gás. 
Coliformes totais - indicadores de contaminação pertencentes à família 
Enterobacteriaceae. Os gêneros são: Escherichia, Klebsiella, Enterobacter e 
Citrobacter. 
Coliformes termotolerantes ou fecais - indicadores de contaminação fecal. 
Toleram altas temperaturas (até 44,5°C). 
É um método probabilístico, sendo importante para determinar o número mais 
provável (NMP) de bactérias do grupo coliformes em 100 ml de água (NMP / 
100 ml). 
 
Para a primeira fase (presuntiva) utilizamos o caldo lactosado, que é um meio 
de enriquecimento. O caldo lactosado, como seu próprio nome diz, oferece 
lactose à bactéria. Como sabemos, os coliformes pertencem às 
enterobactérias, microrganismos fermentadores de lactose. 
 
Na etapa confirmatória, o meio utilizado é o caldo lactosado verde 
brilhante bile de boi 2%. O objetivo deste caldo é mimetizar as condições 
intestinais, fornecendo determinada concentração de sais biliares. Estes sais 
provocam certa pressão osmótica, "matando" qualquer bactéria que não esteja 
habilitada a viver no intestino, em outras palavras, somente os coliformes totais 
sobrevivem. 
 
Para a pesquisa de termotolerantes é necessário o caldo EC, que também é um 
meio seletivo, somente permitindo o crescimento das bactérias de origem fecal 
que sobrevivem a 44,5°C. 
37 
 
 
B) MÉTODO DOS TUBOS MÚLTIPLOS (Teste confirmatório) 
Neste tipo de ensaio, como o próprio nome diz, vai se confirmar a presença 
de coliformes totais, que podem ser das espécies presentes nos animais 
Escherichia coli e algumas espécies K lebsiella sp., além de Citrobacter sp. 
e Enterobacter sp., que são bactérias ambientais. 
Após preparo do caldo lactosado verde brilhante bile de boi 2% (ou 
simplesmente "verde brilhante"), também com tubos de Durham, vai-se 
inocular 1 ou 2 alçadas dos tubos que foram positivo no teste 
presuntivo. 
Isto é, se dos 15 tubos da série presuntiva 6 derem positivos, os 6 devem ser 
passados para o verde brilhante para fazer a confirmação para o grupo 
coliforme. 
 
 
C) MÉTODO DA MEMBRANA FILTRANTE 
 
Método para contagem de microrganismos aeróbios mesófilos, permitindo 
variação do meio de cultura, de acordo com o objetivo da pesquisa: 
• Capela de fluxo laminar; 
• Conjunto de porta-filtro esterilizado; 
• Meio de cultura requerido par ao teste; 
• Bomba de vácuo; 
• Membrana filtrante quadriculada com porosidade de 0,45 µm e diâmetro 
aproximado de 47 mm; 
• Filtrar, sob vácuo, através da membrana filtrante, 100 ml (ou, 250 ml no 
caso de água engarrafada) da amostra de água colhida; 
• Colocar cada uma das membranas filtrantes sobre o meio seletivo para 
coliformes, contido em placas de Petri, evitando a formação de bolhas de 
ar entre a membrana e o meio; 
38 
 
• Incubar as duas placas com as membranas, uma a 37°C e a outra a 
44,5ºC, durante 24 horas; 
• Contar as colônias amarelas formadas na superfície do meio sólido 
contido em cada uma das placas incubadas a 37ºC ou a 44,5ºC; 
• Estimar o nº presumível de Unidades Formadoras de Colónias (UFC) de 
coliformes totais e de coliformes fecais (termotolerantes) presentes em 
100 mililitros da água analisada (ou, em 250 ml de águas engarrafadas). 
 
D) MÉTODO DO SUBSTRATO CROMOGÊNIO 
 
• Baseia-se na utilização de substratos análogos à lactose 
(glicopiranosídeos) específicos para Escherichia coli; 
• Ao serem consumidos pelas enzimas geram produtos coloridos solúveis 
ou insolúveis; 
• Quantificação do produto – espectrofotômetro ou cor visual oucomparação com o padrão; 
• Depende do tipo de enzima a ser utilizada; 
• Baseia-se na utilização de substratos análogos à lactose 
(glicopiranosídeos) específicos para Escherichia coli; 
• Exemplos ONPG (Orto Nitrofenil Galactopiranosídeo) MUG (Metil-
Umbeliferone Galactopiranosídeo); 
• Ferramenta poderosa na identificação de E. coli (teste confirmativo). 
 
 
 
AULA 5 – ASPECTOS ECOLÓGICOS DOS ORGANISMOS ENVOLVIDOS 
NA PROBLEMÁTICA DO SANEAMENTO 
 
 
5.1 NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO PARA ESTUDOS ECOLÓGICOS 
 
39 
 
A palavra “ecologia” foi usada pela primeira vez em 1869, e o conceito que 
representa foi aprimorado ao longo do tempo. Hoje, de uma forma simples, 
pode-se dizer que Ecologia é “o estudo científico das interações que 
determinam a distribuição e a abundância das espécies”. 
 
Para entender a forma como os organismos se espalham por certa área e quais 
os fatores que determinam a quantidade de indivíduos de uma espécie, é 
necessário, inicialmente, conhecer as condições do meio em que vivem, bem 
como as relações desses indivíduos uns com os outros dentro da própria 
população. Também devem ser investigadas as relações entre indivíduos da 
espécie considerada e os das outras espécies com os quais convivem na 
comunidade. 
 
Assim como uma célula pode ser considerada a unidade fundamental da vida, 
os ecossitemas podem ser considerados a unidade fundamental de estudo da 
Ecologia. O ecossistema é constituído por organismos e pelo meio ambiente em 
que vivem, é onde ocorre a relação dos seres entre si e com o meio. 
 
Como já vimos, podemos encontrar dois componentes dentro do ecossistema: 
biocenose e biótopo. A biocenose, também conhecida como comunidade 
biótica é o fator vivo do ecossistema. Conjunto de todos os seres vivos que 
interagem em certa região. 
 
O biótopo ou abiótico é o fator físico do ecossistema, ou seja, que caracteriza o 
meio, onde os organismos vivos se desenvolvem. Conjunto de todos os fatores 
ambientais que atuam diretamente no mundo vivo. Os indivíduos euribiontes 
são capazes de tolerar amplos limites de variações das condições do meio onde 
vivem. Já os estenobiontes, apresentam limites de tolerância baixos. Alguns 
destes fatores são: temperatura, luz e água. 
 
As estruturas corporais e as ações envolvidas na solução de problemas 
específicos impostos pelo ambiente são chamadas adaptações. Organismos 
40 
 
mais bem adaptados a um ambiente são os que apresentam as soluções mais 
eficientes para garantir sua sobrevivência. 
 
Se as adaptações são determinadas por genes, tornam-se hereditárias, 
passando de uma geração para outra. Torna-se então muito interessante para a 
espécie que soluções eficientes alcançadas por um indivíduo possam 
disseminar-se para outros indivíduos da população, de modo a aumentar 
também neles a chance de sobrevivência individual e da própria população. 
 
Até aqui, você deve ter compreendido que as entidades ecológicas (indivíduos, 
populações, comunidades, ecossistemas) constituem, nessa ordem, uma 
hierarquia. Cada nível (chamado nível de organização) possui atributos 
específicos, que não se definem em outros níveis. Um exemplo: você pode 
determinar sua altura individual, mas não faz sentido pensar em altura da 
população; o correspondente populacional da altura individual é a altura média. 
 
Outro: a densidade populacional só se define em uma população, não tendo 
correspondente nos níveis individual ou de comunidade. Mais um: você pode 
falar em número de espécies na comunidade, mas não tem sentido imaginar a 
mesma coisa para uma população isolada, já que aí todos os indivíduos são da 
mesma espécie. 
 
Cada nível de organização envolve processos ou mecanismos particulares: os 
indivíduos nascem, respiram, se locomovem, excretam resíduos, crescem, 
adoecem, morrem. As populações podem “nascer” e “crescer” a partir da 
reprodução de alguns indivíduos iniciais. O crescimento aí corresponde ao 
aumento do tamanho da população, ou seja, do número de indivíduos. 
 
O tamanho de uma população também pode reduzir-se gradualmente até sua 
extinção: populações também “morrem”. Uma comunidade “nasce” (a partir de 
indivíduos de diferentes espécies que invadem um novo ambiente ainda 
41 
 
desabitado), “cresce” (aumentando a diversidade – número de espécies ou 
populações) e pode até se extinguir. 
 
Vemos, então, que as entidades ecológicas “funcionam”, isto é, têm uma 
fisiologia própria. O tamanho das populações, por exemplo, se mantém ao 
longo do tempo à custa do equilíbrio entre forças negativas (mortalidade e 
emigração de indivíduos) e positivas (natalidade e imigração). 
 
As características das comunidades refletem o efeito conjunto das condições 
abióticas e das interações entre organismos das populações que as compõem. 
Por fim, um ecossistema em funcionamento apresenta dois processos cruciais: 
o fluxo energético, e a ciclagem de materiais, geralmente chamada de ciclagem 
de nutrientes. 
Em decorrência desses processos, o meio afeta os seres vivos, e estes também 
afetam o meio. Sabe-se hoje que nossa atmosfera só apresenta O2 e CO2 
graças à atividade vital de organismos no passado. 
 
Assim como ocorre nos sistemas físicos, a manutenção dos sistemas biológicos, 
em todos os níveis de organização, também requer energia. Quanto mais 
complexa for a organização dos sistemas, mais energia será requerida para 
manter sua integridade. É importante notar que, sendo essa energia 
essencialmente química (está nas ligações entre os átomos nas moléculas), não 
pode ser dissociada dos materiais em que reside. 
 
Os diferentes níveis de organização dos sistemas vivos compreendem um 
arranjo em uma série graduada de complexidade. Essa série foi montada com a 
finalidade de facilitar os estudos dos seres vivos e envolve todos os 
componentes vivos da natureza. 
 
Os níveis de organização criados pelo homem compreendem: a célula, o tecido, 
o órgão, o sistema, o organismo, a população, a comunidade, o ecossistema e 
a biosfera. A complexidade da série aumenta da célula para a biosfera. 
42 
 
 
5.2.1 Principais conceitos no estudo da Ecologia 
• População - É o conjunto de indivíduos da mesma espécie que vivem 
em uma mesma área, em certo tempo. Os indivíduos que pertencem a 
uma mesma espécie são intercruzáveis, com capacidade de deixarem 
descendentes férteis. 
 
• Comunidade - Comunidade biológica é o conjunto de populações que 
vivem em certa área, em certo tempo. Corresponde ao conjunto de todos os 
seres vivos presentes em certa área. 
 
Os seres que fazem parte da comunidade são classificados de acordo com o 
modo de alimentação ou capacidade de produção de alimentos. 
 
Os produtores estão representados pelos vegetais e pelas algas, pois são 
organismos que realizam fotossíntese, isto é, transformam a energia luminosa 
em energia química (glicose) e, por isso, são chamados de autótrofos. 
 
Os consumidores estão representados pelos animais, que podem ser 
herbívoros, carnívoros ou onívoros. São organismos heterótrofos, pois não são 
autossuficientes em termos alimentares, isto é, dependem direta ou 
indiretamente de um produtor para se alimentarem. 
 
Os herbívoros, como gafanhoto, vaca, coelho, entre outros, são denominados 
consumidores primários, por alimentarem-se diretamente dos produtores. 
 
Os carnívoros como o gavião, o leão e o lobo, podem ser consumidores 
secundários, terciários e assim por diante, de acordo com sua fonte de 
alimento. Os carnívoros alimentam-se de outros animais. 
 
Os onívoros são os animais que apresentam uma dieta bastante variável, 
alimentando-se de carne, leite, ovos, legumes, verduras, frutos, sementes etc. 
43 
 
Um bom exemplo de onívoro é o ser humano, que pode ocupar vários níveis 
tróficos nas cadeias alimentares, de acordo com sua fonte de alimentação.Os decompositores são os microrganismos, como fungos e bactérias, que 
realizam a decomposição da matéria morta, permitindo a sua reutilização na 
forma de água, gás carbônico, amônia etc. Como os decompositores atuam 
sobre os diferentes tipos de matéria orgânica, podem ocupar diferentes níveis 
alimentares (tróficos). 
 
• Ecossistemas - É formado pela interação da comunidade biológica 
(seres vivos) com os fatores ambientais (abióticos), como a água, luz, calor, 
umidade, salinidade, pH e assim por diante. Esses fatores ambientais 
determinam as formas de vida que podem sobreviver num determinado 
ambiente. São chamados fatores de seleção natural nos ecossistemas. 
 
Os ecossistemas do planeta Terra estão representados por rios, lagos, oceanos, 
desertos, campos, florestas, manguezais, cerrados e assim por diante. 
 
Nos ecossistemas, existe autossuficiência em termos energéticos e a reciclagem 
contínua da matéria pela ação dos decompositores. 
 
• Biosfera - A partir de 1522, quando Carlos V entregou um globo 
terrestre de ouro para o nevegador Sebástian del Cano, que havia 
contornado a Terra, provando ser redonda, as grandes camadas que 
envolviam o planeta receberam uma desinência em –sfera, em alusão à 
forma esférica da Terra. 
 
Em 1655, foi criado o termo atmosfera (parte gasosa da Terra) e, 
posteriormente, litosfera (parte mineral da Terra). Hidrosfera (parte aquosa 
da Terra) e finalmente biosfera (parte viva da Terra). 
 
44 
 
A biosfera ou ecosfera é a esfera da vida da Terra. Compreende todos os 
lugares do nosso planeta onde há ser vivo. Outra maneira de se conceituar a 
biosfera é por meio da relação que há entre ela e os demais componentes da 
Terra – atmosfera, hidrosfera e litosfera. 
 
 
5.2 NOÇÃO DE ECOSSISTEMAS 
 
• Ecossistemas - É formado pela interação da comunidade biológica 
(seres vivos) com os fatores ambientais (abióticos), como a água, a luz, o calor, 
a umidade, a salinidade, o pH e assim por diante. Esses fatores ambientais 
determinam as formas de vida que podem sobreviver em determinado 
ambiente. São chamados fatores de seleção natural nos ecossistemas. 
 
Os ecossistemas do planeta Terra estão representados por rios, lagos, oceanos, 
desertos, campos, florestas, manguezais, cerrados e assim por diante. 
 
Nos ecossistemas, existe autossuficiência em termos energéticos e a reciclagem 
contínua da matéria pela ação dos decompositores. 
 
 
CADEIA ALIMENTAR 
 
Para existir uma cadeia alimentar devem estar presentes os produtores e os 
decompositores. Entretanto não é isso o que acontece na realidade, pois outros 
componentes estão presentes. 
 
Desta forma a melhor maneira de se estudar uma cadeia alimentar, é através 
do conhecimento dos seus componentes, ou seja, toda a parte viva (fatores 
bióticos) que a compõe. Os componentes de todas as cadeias de uma forma 
geral podem ser enquadrados dentro das seguintes categorias: 
45 
 
• Produtores - são todos os seres que fabricam o seu próprio alimento, 
através da fotossíntese, sendo, neste caso, as plantas, sejam elas 
terrestres ou aquáticas; 
• Animais - os animais obtêm sua energia e alimentos comendo plantas 
ou outros animais, pois não realizam fotossíntese, sendo, portanto 
incapazes de fabricarem seu próprio alimento. 
• Decompositores - apesar da sua importância, os decompositores nem 
sempre são muito fáceis de serem observados em um ecossistema, pois 
sendo a maioria formada por seres microscópicos, a constatação da sua 
presença não é uma tarefa tão fácil. 
 
A cada grupo de organismos com necessidades alimentares semelhantes 
quanto à fonte principal de alimento, chamamos de nível trófico. Em cada nível, 
temos um grupo de organismo com as mesmas características alimentares; isto 
que dizer que consumidores primários somente alimentam-se de itens de 
origem vegetal; consumidores secundários, por sua vez, são carnívoros assim 
como os terciários. 
 
Cabe ressaltar, contudo, que tanto os consumidores secundários quanto os 
terciários podem ocasionalmente, ou complementarmente, alimentar-se de 
vegetais, não sendo, porém este, o seu principal item alimentar. 
 
 
TEIAS ALIMENTARES 
 
A cadeia alimentar não mostra o quão complexas são as relações tróficas em 
um ecossistema. Para isso utiliza-se o conceito de teia alimentar, o qual 
representa uma verdadeira situação encontrada em um ecossistema, ou seja, 
várias cadeias interligadas ocorrendo simultaneamente Os esquemas a seguir 
exemplificam melhor este conceito de teias alimentares: 
46 
 
 
 
5.3 MATÉRIA E ENERGIA NOS ECOSSISTEMAS 
 
5.3.1 FLUXO DE ENERGIA NOS ECOSSISTEMAS 
 
A luz solar representa a fonte de energia externa sem a qual os ecossistemas 
não conseguem manter-se. A transformação (conversão) da energia luminosa 
para energia química, que é a única modalidade de energia utilizável pelas 
células de todos os componentes de um ecossistema, sejam eles produtores, 
consumidores ou decompositores, é feita através de um processo denominado 
fotossíntese. Portanto, a fotossíntese - seja realizada por vegetais ou por 
microrganismos - é o único processo de entrada de energia em um 
ecossistema. 
 
Muitas vezes, temos a impressão que a Terra recebe uma quantidade diária de 
luz, maior do que a que realmente precisa. De certa forma isto é verdade, uma 
vez que por maior que seja a eficiência, nos ecossistemas, eles conseguem 
aproveitar apenas uma pequena parte da energia radiante. 
 
Existem estimativas de que 34% da luz solar sejam refletidas por nuvens e 
poeiras; 19% seriam absorvidas por nuvens, ozônio e vapor de água. Do 
restante, ou seja, 47%, que chega à superfície da Terra boa parte ainda é 
refletida ou absorvida e transformada em calor, que pode ser responsável pela 
evaporação da água, no aquecimento do solo, condicionando desta forma os 
processos atmosféricos. 
 
A fotossíntese utiliza apenas uma pequena parcela (1 a 2%) da energia total 
que alcança a superfície. É importante salientar, que os valores citados são 
médios e nãos específicos de alguma localidade. Assim, as proporções podem, 
embora não muito, variar de acordo com as diferentes regiões do país ou 
mesmo do planeta. 
47 
 
 
Um aspecto importante para entendermos a transferência de energia dentro de 
um ecossistema é a compreensão da primeira lei fundamental da 
Termodinâmica que diz: “A energia não pode ser criada nem destruída e 
sim transformada”. 
 
Como exemplo ilustrativo desta condição, pode-se citar a luz solar, a qual como 
fonte de energia, pode ser transformada em trabalho, calor ou alimento em 
função da atividade fotossintética; porém de forma alguma pode ser destruída 
ou criada. 
 
Outro aspecto importante é o fato de que a quantidade de energia disponível 
diminui à medida que é transferida de um nível trófico para outro. Assim, nos 
exemplos dados anteriormente de cadeias alimentares, o gafanhoto obtém, ao 
comer as folhas da árvore, energia química; porém, essa energia é muito 
menor que a energia solar recebida pela planta. Esta perda, nas transferências, 
ocorre sucessivamente até se chegar aos decompositores. 
 
E por que isso ocorre? A explicação para este decréscimo energético de um 
nível trófico para outro, é o fato de cada organismo necessitar grande parte da 
energia absorvida para a manutenção das suas atividades vitais, tais como 
divisão celular, movimento, reprodução etc. 
 
 
5.3.2 PIRÂMIDES ECOLÓGICAS 
 
Para facilitar a visualização das cadeias alimentares, elabora-se uma pirâmide 
com os envolvidos. A cada nível trófico, parte da energia recebida é incorporada 
à biomassa e parte é dissipada como calor. Cada nível trófico incorpora apenas 
10% da energia do nível precedente. 
 
 
48 
 
5.4 DINÂMICA POPULACIONAL 
 
5.4.1 Propriedades do grupo populacional 
 
• População:qualquer grupo de organismos da mesma espécie que ocupa 
um espaço determinado e funciona como uma parte de uma comunidade 
biótica. 
 
• Comunidade Biótica: conjunto de populações que funcionam como uma 
unidade integradora, através de transformações metabólicas coevoluídas 
em uma dada área de habitat físico. 
Características de uma população: densidade, natalidade, mortalidade, 
distribuição etária, potencial biótico, dispersão e forma de crescimento. E 
características genéticas: adaptatividade, fitness reprodutivo e persistência. 
 
1 - Densidade 
É o tamanho da população em relação a alguma unidade de espaço, expressa 
por unidade de indivíduo ou biomassa por unidade de área ou volume. 
1.1 Densidade bruta: número por unidade de espaço total. 
1.2 Densidade específica ou ecológica: número por unidade de espaço do 
habitat (área disponível que realmente pode ser colonizada pela população). 
1.3 Abundância relativa: podem ser relativos a tempo, como número de aves 
observadas por hora. Importante para saber como a população está mudando. 
Porcentagem de indivíduos numa amostra. 
1.4 Frequência de ocorrência: porcentagem das áreas amostradas ocupadas por 
uma espécie. 
49 
 
1.5 Valor de importância: combinação de abundância relativa e frequência de 
ocorrência, mais utilizados em estudos de vegetação. 
As densidades encontradas nas populações estão relacionadas com o nível 
trófico e com o tamanho de indivíduo. Quanto menor o nível trófico mais alta 
será a densidade. 
"Os números atribuem importância excessiva a organismos pequenos, e a 
biomassa atribui importância excessiva a organismos grandes". Os 
componentes do fluxo energético fornecem um índice mais adequado para se 
compararem todas as populações de um ecossistema. 
Medidas e termos aplicados a populações: 
• Área basal: usada para vegetais, é a área total da seção transversal dos 
troncos; 
• Índices de abundância relativa: amplamente usados para animais e 
plantas terrestres maiores. 
2 - Métodos classificados em amplas categorias 
• Censos totais: organismos grandes e bem visíveis, ou organismos que se 
agregam em colônias de reprodução, por ex.: aves marinhas e focas; 
• Amostragem por quadrantes: (quadrantes e transectos) fornecem uma 
estimativa da densidade da área amostrada; 
• Métodos de marcação e recaptura: animais móveis, uma amostra da 
população é capturada, marcada e liberada, uma porção de indivíduos 
marcados numa amostra posterior é usada para determinar as 
populações totais; 
• Amostragem por retiradas: o número de organismos retirados de uma 
área, em amostras sucessivas, é plotado nas ordenadas de um gráfico, e 
o número anteriormente removido é plotado nas abscissas. Se a 
probabilidade de captura permanece razoavelmente constante, os pontos 
50 
 
do gráfico formaram uma reta que poderá ser estendida até o ponto 0, o 
que indica uma retirada teórica de 100% da população da área; 
• Métodos sem área: aplicáveis a organismos sésseis, tais como árvores. O 
método de quadrantes é um exemplo: a partir de uma série de pontos 
aleatórios, mede-se a distância até o indivíduo mais próximo em cada 
um de 4 quadrantes. A densidade por unidade de área pode ser 
estimada por distância média. 
 
 
3 - Natalidade 
 
É a capacidade de uma população aumentar. 
• Taxa de natalidade: produção de novos indivíduos de qualquer 
organismo. 
• Natalidade máxima: (fisiológica ou absoluta), é a produção 
máxima teórica de novos indivíduos sob condições ideais. 
• Natalidade ecológica ou realizada: refere-se ao aumento 
populacional sob condições reais ou específicas do ambiente. Não 
é constante, varia conforme as condições. 
• Taxa de natalidade absoluta ou bruta: número de novos 
indivíduos e o tempo. 
• Taxa de natalidade específica: número de novos indivíduos 
produzidos por unidade de tempo por uma população. 
4 - Mortalidade 
Morte dos indivíduos em uma população. A mortalidade, assim como a 
natalidade, varia muito com a idade, principalmente nos organismos superiores. 
 
1. Taxa de mortalidade: pode ser definida como número de indivíduos que 
morrem em um dado período (óbitos por unidade de tempo). 
51 
 
 
2. Mortalidade ecológica ou realizada: perda de indivíduos sob uma dada 
condição do ambiente, não é uma constante, varia com as condições do 
ambiente. 
 
3. Mortalidade mínima: teórica, constante para uma população, é a perda sob 
condições ideais ou não limitantes. 
 
4. Longevidade fisiológica: mesmo em condições ótimas os indivíduos 
morreriam por velhice, porém seria maior que a longevidade ecológica média. 
 
5. Taxa de sobrevivência: 1 menos a taxa de mortalidade. 
 
5. Flutuações e Oscilações "Cíclicas" de Populações 
Quando populações completam seu crescimento, a densidade populacional 
tende a flutuar para cima e para baixo do nível de estado constante. 
Freqüentemente as flutuações resultam de mudanças sazonais ou anuais na 
disponibilidade de recursos, ou podem ser aleatórias. Contudo, algumas 
populações oscilam tão regularmente que podem ser consideradas cíclicas. 
Algumas características gerais das flutuações: 
• Mudanças sazonais no tamanho da população, ligadas a mudanças 
sazonais nos fatores ambientais; 
• Flutuações anuais; 
• Controladas primordialmente por diferenças anuais em fatores 
extrínsecos (temp. precip...); 
• Fatores intrínsecos, oscilações controladas primordialmente pela 
dinâmica populacional; 
• As oscilações são mais pronunciadas em ecossistemas menos complexos 
de regiões setentrionais. E, embora abundâncias máximas possam 
52 
 
ocorrer simultaneamente em grandes áreas, os máximos na mesma 
espécie, em regiões diferentes, não coincidem sempre, de alguma forma. 
As teorias para explicar os ciclos regulares, podem ser agrupadas em várias 
categorias: 
• Teorias meteorológicas, 
• Teoria de flutuação aleatória; 
• Teoria de interações populacionais; 
• Teorias de iterações de níveis tróficos. 
 
 
 
AULA 6 – PROCESSOS BIOQUÍMICOS 
 
6.1 BIOQUÍMICA AMBIENTAL 
 
A) ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS 
• São aquelas que se utilizam de recursos naturais esgotáveis; 
• Em alguns casos, esse tipo de energia costuma apresentar problemas de 
ordem ambiental, além de disputas envolvendo a extração e 
comercialização de suas matérias-primas; 
• Os principais exemplos de fontes de energia não renováveis são os 
combustíveis fósseis (petróleo, carvão mineral, gás natural e xisto 
betuminoso) e os combustíveis nucleares. 
PETRÓLEO 
53 
 
 
Fonte: www.antoniolima.web.br.com 
 
B) ENERGIAS RENOVÁVEIS 
• São consideradas tipos de energia limpa, pois durante sua produção não 
é gerado nenhum ou são gerados poucos resíduos poluentes; 
• Existem em abundância na natureza e se renovam; 
• A fauna e a flora reproduzem-se mais rapidamente do que o consumo do 
homem. 
 
 
ENERGIA EÓLICA 
 
Fonte: www.educacao.cc 
 
 
 
6.2 COMPOSTOS BIOLÓGICOS E XENOBIÓTICOS 
54 
 
 
 
A) BIORREMEDIAÇÃO 
• Vias metabólicas normalmente utilizadas para o crescimento e a 
produção são usadas na degradação de poluentes; 
• A comunidade microbana envolvida na degradação de compostos 
xenobióticos pode ser dividida em dois grupos: os microrganismos 
primários são capazes de fermentar o substrato principal fornecido ao 
sistema e os secundários utilizam os produtos liberados pelos 
microrganismos primários; 
• Os microrganismos; nas estações de tratamento de esgotos (ETEs) e de 
efluentes industriais; removem a maior parte dos poluentes antes deles 
serem lançados no ambiente; 
• Aumento da atividade industrial aumenta a necessidade de diminuir 
especificamente poluentes como: compostos de fósforo, nitrogênio, 
metais pesados e compostos à base de cloro. 
 
 
 
6.3 PROCESSOSFERMENTATIVOS E ENZIMÁTICOS 
 
• Processos Químicos: Realizado entre compostos químicos usando-se 
catalisadores químicos. 
 
• Processos Enzimáticos: Transformação química realizada por 
catalisadores biológicos (enzima) na ausência de seres vivos. 
 
• Processos Fermentativos ou biológicos: Transformação realizada 
pelos microrganismos (biocatalisadores). Os microrganismos 
metabolizam o composto químico. 
 
55 
 
• Processos Químicos X Bioquímicos: 
1. Processo inorgânico – Oxidação de minérios sulfurosos por bactérias; 
2. Processo orgânico – Fermentação alcoólica da sacarose. 
 
• Processos Assimilativos – a partir de substratos simples são 
sintetizados produtos mais complexos, com gasto de energia 
armazenada na forma de ATP. É também chamado de anabolismo. 
 
Ex: obtenção de enzimas, hormônios, vitaminas etc. 
 
(Produção de vitamina B12 - Streptomyces griseus) 
 
 
• Processos Desassimilativos degradação do substrato (molécula 
complexa) produzindo moléculas mais simples, para obter energia sob 
forma de ATP. É também chamado de catabolismo. 
 
Respiração Aeróbica Completa (Ciclo de Krebs), (688 Kcal/mol) 
 
Respiração Anaeróbica Incompleta (Glicólise), (32,6 Kcal/mol) 
 
• Processos Enzimáticos: Transformação química realizada por 
catalisadores biológicos (enzima) na ausência de seres vivos. 
 
Exemplos: Caldo de cana-de-açúcar; melaço, suco de frutas, leite, soro de leite, 
licor sulfídrico e vinhato ou vinhaça. 
 
 
• Processos Enzimáticos - Os fungos são os principais decompositores 
na maioria dos ambientes. Eles produzem apenas as enzimas necessárias 
para decompor a lignina, uma substância química complexa encontrada 
em madeira. 
56 
 
 
O processo é baseado na utilização de microrganismos (fungos e bactérias) 
capazes de produzir fenol-oxidases, enzimas envolvidas na degradação da 
lignina. Tais microrganismos podem promover uma deslignificação parcial dos 
materiais lignocelulósicos. 
 
 
BIOCOMBUSTÍVEL – são combustíveis de origem biológica. São fabricados a 
partir de vegetais, tais como, milho, soja, cana-de-açúcar, mamona, canola, 
babaçu, cânhamo, entre outros. O lixo orgânico também pode ser usado para a 
fabricação de biocombustível. 
 
Podem ser usados em veículos (carros, caminhões, tratores) integralmente ou 
misturados com combustíveis fósseis. Aqui, no Brasil, por exemplo, o diesel é 
misturado com biocombustível. Na gasolina, também é adicionado o etanol. 
 
A vantagem do uso dos biocombustíveis é a redução significativa da emissão de 
gases poluentes. Também é vantajoso, pois é uma fonte de energia renovável 
ao contrário dos combustíveis fósseis (óleo diesel, gasolina querosene, carvão 
mineral). 
 
A fabricação de biocombustíveis tem diminuído a produção de alimentos no 
mundo. Buscando lucros maiores, muitos agricultores preferem produzir milho, 
soja, canola e cana-de-açúcar para transformar em biocombustível. 
 
 
BIOGÁS - É um tipo de gás inflamável produzido a partir da mistura de dióxido 
de carbono e metano, por meio da ação de bactérias fermentadoras em 
matérias orgânicas. A fermentação acontece em determinados patamares de 
temperatura, umidade e acidez. O biogás é uma fonte energética renovável, 
por essa razão é considerado um biocombustível. 
 
57 
 
A matéria-prima usada na produção do biogás é de origem orgânica, são 
aproveitados materiais como esterco (humano e de animais), palhas, bagaço de 
vegetais e lixo. Essa fonte energética pode ser utilizada como combustível para 
fogões, motores e na geração de energia elétrica. 
 
BIODIESEL – É um combustível biodegradável derivado de fontes renováveis 
como óleos vegetais e gorduras animais. Este biocombustível pode ser 
produzido no Brasil a partir de diferentes espécies oleaginosas, como a 
mamona, o dendê, a canola, o girassol, o amendoim, a soja e o algodão, além 
de matérias-primas de origem animal como o sebo bovino e a gordura suína. 
 
Pode ser misturado ao diesel - desde 2010, todo o diesel comercializado no 
Brasil contém uma mistura de 5% de biodiesel. 
 
 
BIOTECNOLOGIA VERDE 
Organismos Modificados Geneticamente e plantas transgênicas 
Graças aos avanços em Engenharia Genética, é possível criar plantas 
transgênicas, a partir da variedade de espécies de plantas agrícolas, com novas 
capacidades: resistência a pragas e pesticidas, resistências a fatores ambientais 
(secas, salinidade, falta de luz), aumento da produtividade ou aceleração do 
crescimento, conteúdo nutricional melhorado (com maior quantidade de 
verdadeiras substâncias ou presença das mesmas quando antes essa planta 
não as possuía), plantas como biofarmácias (com presença de substâncias 
terapêuticas) etc. 
 
Bactérias e fermentos transgênicos 
Aplicada para modificar alimentos (produção de vinho, cerveja, queijo), de 
forma que se produzam alimentos com características especiais (melhores 
58 
 
características organolépticas, novas substâncias, melhor tolerância ambiental) 
ou melhorar a produção (crescimento mais rápido, melhor eficácia enzimática). 
Alimentos funcionais 
São aqueles que, sem ter capacidade terapêutica, melhoram o estado de saúde 
ou previnem em face de verdadeiras doenças (vitaminas, fibra, antioxidantes, 
probióticos). Por exemplo: sementes de soja com níveis superiores de ácidos 
graxos monoinsaturados, o que alcança um azeite mais saudável e que resiste 
mais às altas temperaturas. Produtos vegetais enriquecidos em macronutrientes 
e em micronutrientes (vitaminas, minerais), que poderiam melhorar deficiências 
nutritivas especialmente em países pobres cujas populações têm pouca 
variedade de dietas. 
 
 
APLICAÇÃO DOS PROCESSOS DE FERMENTAÇÃO 
• Produção de biomassa: produção em grandes quantidades de 
biomassa de bactérias, leveduras e fungos. 
• Produção de metabólitos celulares: são os produtos do metabolismo 
celular. 
• Produção de proteínas recombinantes: indica a Engenharia 
Genética e a manipulação de genes. 
• Produção de enzimas: são os produtos celulares mais utilizados nas 
indústrias. 
• Biotransformação de compostos: é a transformação de substâncias 
do meio em outras – utilizado em área ambiental. 
 
APLICAÇÃO DOS PROCESSOS DE FERMENTAÇÃO (tratamento 
ambiental) 
• Tratamento adequado aos resíduos gerados pelas indústrias; 
59 
 
• Uso da biodegradação onde os microrganismos fazem a decomposição 
dos compostos desde que tenham maquinaria adequada a estes 
processos; 
• Absorção de metais tóxicos do ambiente aos microrganismos como as 
algas (resistentes); 
• A utilização de biofiltros no tratamento de gases tóxicos; 
• Exemplo: biorrefinaria onde resíduos de bagaço da cana poderiam ser 
utilizados tanto na produção de energia quanto no cultivo de 
microrganismos para a fabricação de etanol. 
 
 
 
AULA 7- PROCESSOS DE PRODUÇÃO E DECOMPOSIÇÃO DA MATÉRIA 
ORGÂNICA 
 
7.1 ORGANISMOS DECOMPOSITORES 
 
A) CADEIA ALIMENTAR E TEIA ALIMENTAR 
 
Fonte: www.todamateria.com.br 
 
60 
 
Autotróficos x Heterotróficos 
Seres que transformam substâncias minerais ou inorgânicas como água, CO2, 
NH4 em moléculas orgânicas são denominados autotróficos e são responsáveis 
pela produção de toda a matéria orgânica consumida pelos seres heterotróficos. 
 
Produtores x Consumidores 
Dentro de uma cadeia alimentar os seres autotróficos são denominados 
produtores e os seres heterotróficos consumidores. Dentre os heterotróficos 
podemos ainda distinguir os consumidores primários (herbívoros), secundários, 
terciários e quaternários (carnívoros), dependendo do nível trófico. 
 
Teias alimentares 
Em uma comunidade, o conjunto de cadeias alimentares interligadas forma 
uma teia alimentar, que se completa com os decompositores quebrando e 
oxidando matéria orgânica para obter