Microbiologia - Introdução

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Microbiologia 
Introdução 
Conceitos 
Ciência que estuda a vida dos seres microscópicos, seres 
que não podem ser visualizados a olho nu. Até a invenção 
dos microscópios esses microrganismos eram 
desconhecidos dos cientistas, ocorreram milhares de 
mortes em epidemias em que a causa era desconhecida, 
e, consequentemente, não existiam vacinas, nem 
antibióticos; 
Seres classificados em germes e micróbios – não 
pertencem ao reino animal, nem vegetal, nem mineral, 
são classificados a parte; 
Microrganismos 
Bactérias 
Vírus (acelulares) 
Protozoários 
Algas microscópicas 
Fungos 
Microrganismos estão relacionados tanto a doenças, 
como a degradação de alimentos, contaminação de águas 
e também ao bem estar; 
Microrganismos relacionados ao bem estar, como 
bactérias que produzem fermentados e hormônios 
(como a insulina) e a levedura que também produz 
fermentados como a cerveja – contribuem para: 
- O equilíbrio entre os organismos vivos e os compostos 
químicos ambientais; 
- Constituem a base da cadeia alimentar dos oceanos, 
lagos e rios (fitoplâncton e zooplâncton); 
- Auxiliam na reciclagem, ou seja, degradação de detritos 
e incorporação do nitrogênio da atmosfera em 
compostos orgânicos; 
- Alguns são capazes de realizar fotossíntese; 
- Contribuem no intestino, para a digestão e síntese de 
vitaminas do complexo B, K, entre outras (microbiota 
intestinal); 
- Possuem importância comercial para síntese de 
produtos químicos, como acetona, ácidos orgânicos, 
enzimas, álcoois e drogas; 
- Participam da produção de alimentos, como o vinagre, 
repolho azedo, bebidas alcoólicas, queijos, entre outras; 
- Podem produzir substâncias terapêuticas a partir de 
modificações genéticas de bactérias, como a produção 
de insulina; 
É fundamental um profissional da saúde ter ciência dessa 
área, pois um microrganismo inofensivo para pessoas 
normais pode ser letal para pessoas debilitadas/enfermos 
– ocasionando infecções hospitalares. 
Classificação dos seres vivos 
+/- em 1730 – surgiu a primeira classificação conhecida, a 
Classificação dos Reinos de Linnaeus – botânico sueco; 
- Divisão dos dois reinos: animal e vegetal; 
1866 – Os três Reinos de Haeckel – zoólogo alemão; 
- Divisão dos três reinos: animal, vegetal e protista; 
1978 – Carl Woese desenvolveu um sistema mais 
complexo de classificação, levando em consideração a 
organização celular dos organismos; 
- Composto por 3 domínios; 
- Bactérias (seres vivos que continham parede celular 
composta por peptidoglicano); 
- Archea (se houvessem paredes celulares, elas não 
seriam de peptidoglicano); 
- Eucarya (inclui todos os organismos que possuem 
núcleo), ou seja: 
Protista (fungos gelatinosos, protozoários e 
algumas algas); 
Fungi (leveduras unicelulares, bolores 
multicelulares e cogumelos); 
Plantae (musgos, samambaias, coníferas e 
plantas superiores); 
Animalia (engloba organismos multicelulares, 
eucariontes e heterotróficos, como os seres 
humanos). 
 
Nomenclatura 
O sistema utilizado atualmente foi estabelecido em 1735 
por Linnaeus; 
Para determinar uma espécie é estabelecido dois nomes, 
sendo o primeiro o gênero e o segundo o epiteto 
especifico – ambos devem ser escritos em itálico (caso 
digitado) ou sublinhado (caso manuscrito); 
Gênero: primeiro nome, sempre iniciado com letra 
maiúscula; 
Epiteto especifico: segundo nome, sempre iniciado com 
letra minúscula; 
Abreviações: inicial do gênero maiúscula seguida pelo 
epiteto específico; 
Os nomes científicos podem homenagear ou descrever 
um pesquisador/identificar o habitat de uma espécie. 
Bactérias 
São unicelulares e procariontes; 
Material genético não é envolvido por carioteca 
(membrana nuclear) – por isso, são chamados de 
procariotos (compreende as bactérias e aquibactérias); 
Podem ter várias formas – bacilos, cocos, espirilos, estrela, 
quadradas; 
São capazes de fazer agrupamentos, diplococos (duas 
bactérias unidas), estreptococos (fileira), estafilococos 
(cacho de uva), tétrade (quatro) e sarcinas (oito, formando 
um cubo); 
 
Envolvidas por parede celular, formada por peptidoglicano 
– menos nas arquibacterias, sua parede pode ser 
composta uma variedade de componentes, menos 
peptideoglicanos; 
Em geral, se reproduzem por divisão binaria (a mesma 
célula se divide para formar duas) – células filhas são 
idênticas as mães; 
Podem possuir nutrição heterotróficas (alimentação do 
meio) ou autotrófica (alimentação através de fotossíntese 
ou quimiossíntese); 
Sua locomoção é feita a partir de apêndices moveis 
(flagelos e cílios) – mas, nem todas as bactérias se 
locomovem. 
Fungos 
 
São eucariotos, ou seja, possuem núcleo definido. Sendo 
eles os cogumelos, bolores e leveduras; 
Podem ser: 
- Unicelulares: compõe as leveduras, são ovais e maiores 
que as bactérias; ou, 
- Pluricelulares: compõe os bolores, os quais apresentam 
varias hifas (seu conjunto forma o micélio); 
Podem possuir ou não parede celular; 
Os chamados fungos verdadeiros possuem parede celular 
de quitina, estes são multicelulares; 
Podem se reproduzir de maneira sexuada ou assexuada 
– ciclo de vida complexo; 
*Vindos de um 
ancestral comum 
Se alimentam de maneira heterotrófica (do meio); 
Produzem esporângios (são estruturas reprodutivas dos 
fungos, onde são produzidos os esporos) em alguma fase 
do seu ciclo da vida. 
Protozoários 
São unicelulares e eucarióticos; 
Se locomovem por pseudópodes* (falsos pés), flagelos e 
cílios – assim podem ser classificados como de vida livre, 
flagelados ou ciliados; 
*as expansões citoplasmáticas podem ser utilizadas para obter 
nutrição ou se locomover; 
 
 
Obtêm seu alimento pela absorção ou ingestão através 
de estruturas especializadas.; 
 
Podem ser de vida livre ou parasitas, gerando doenças no 
hospedeiro; 
Se reproduzem de maneira sexuada e assexuada – varia 
de acordo com a espécie. 
Algas unicelulares 
São eucarióticas fotossintéticas; 
Possuem várias formas; 
Reprodução sexuada ou assexuada; 
Parede celular composta por celulose; 
Produzem oxigênio e carboidratos, que são utilizados por 
outros organismos; 
Exemplo: Spirulina platensis, uma alga muito usada como 
fonte alimentar hoje em dia, pois possui uma boa 
quantidade de proteínas e minerais. 
Vírus 
São acelulares; 
 
Apenas se reproduz quando infecta uma célula do 
hospedeiro – o vírus possui uma estrutura nucleóide 
formada por um tipo de ácido nucleico (DNA ou RNA) 
envolto por um material proteico que só conseguirá se 
replicar ao infectar um hospedeiro, pois necessita das suas 
enzimas – inativo fora da célula; 
Alguns vírus possuem o envelope viral, um material 
lipídico que reveste o envoltório (sua estrutura básica) – 
vírus envelopados; 
Exemplos: 
- Adenovírus: vírus de DNA, causa pneumonias; 
- Retrovírus: vírus de RNA, causa AIDS; 
- Ortomixovírus: vírus de RNA, causa influenza. 
História da microbiologia 
1665 – Robert Hooke (inglês), após observar uma fina fatia 
de cortiça de um microscópio rudimentar, declarou que 
as menores unidades estruturais da vida eram “pequenas 
caixas” ou “células”. Após utilizar seu microscópio 
aprimorado, observou as células de maneira individual, o 
que marcou o início da teoria celular. Embora seu 
microscópio fosse capaz de mostrar células grandes, não 
tinha resolução suficiente para que visse claramente os 
micróbios; 
Teoria celular: teoria que diz que todas as coisas vivas são 
compostas por células; 
1673/1723 – O comerciante holandês e cientista amador 
Anton van Leeuwenhoek foi o primeiro a observar 
microrganismos vivos através das lentes de aumento dos 
mais de 400 microscópios que ele construiu. Entre esse 
espaço de tempo, escreveu sobre os “animáculos” que 
visualizou através de seus microscópios simples de lente 
única. Realizou ilustrações detalhadas dos organismos que 
encontrou na água da chuva, nas fezes e em material 
raspado de dentes. Esses desenhos foram identificados 
como representações de bactérias e protozoários;Até a segunda metade do século XIX, muitos cientistas e 
filósofos acreditavam que algumas formas de vida 
poderiam surgir espontaneamente da matéria morta – 
geração espontânea – ou seja, as pessoas acreditavam 
que sapos, cobras e ratos poderiam se originar do solo 
úmido; que as moscas poderiam surgir a partir de 
estrume; e que as larvas (que hoje sabemos que são 
larvas de moscas) poderiam se originar de cadáveres em 
decomposição; 
1668 – O médico Francesco Redi iniciou os trabalhos para 
provar que as larvas não eram geradas espontaneamente. 
Encheu duas jarras com carne em decomposição, 
a primeira foi deixada aberta, permitindo que as moscas 
colocassem ovos na carne, que, posteriormente, se 
desenvolveriam em larvas; a segunda jarra foi selada, 
consequentemente, não seria possível que as moscas 
conseguissem atingir o interior do frasco, logo, nenhuma 
larva apareceu. Mesmo assim, não foi suficiente para 
convencer a população e a comunidade científica, a qual 
argumentava que o ar fresco era necessário para ocorrer 
a geração espontânea. Então, Redi realizou um segundo 
experimento, no qual uma jarra foi coberta com uma fina 
rede, em vez de ser lacrada. Nenhuma larva apareceu na 
jarra coberta com a rede, embora o ar estivesse 
presente. Mesmo assim, não foi suficiente para 
desmistificar a teoria; 
1745 – Houve um reforço a geração espontânea, quando 
John Needham descobriu que mesmo após ter aquecido 
o caldo de galinha e o caldo de milho antes de armazená-
los em frascos cobertos, as soluções resfriadas em pouco 
tempo ficaram repletas de microrganismos. Assim, 
considerou que os micróbios se desenvolviam 
espontaneamente a partir de caldo - mais ou menos 20 
anos depois, Lazzaro Spallanzani sugeriu que os 
microrganismos do ar provavelmente entraram nas 
soluções de Needham após estas serem fervidas. 
Spallanzani demonstrou que os caldos nutritivos aquecidos 
após serem lacrados em um frasco não apresentavam 
desenvolvimento microbiano. Needham respondeu 
alegando que a “força vital” necessária para a geração 
espontânea tinha sido destruída pelo calor e foi mantida 
fora dos frascos pelos lacres. Então, as observações de 
Spallanzani foram criticadas com o argumento de que não 
existia oxigênio suficiente nos frascos lacrados para o 
desenvolvimento da vida microbiana; 
1858 – Rudolf Virchow criou o conceito de biogênese, 
desafiando a geração espontânea. Sua hipótese era que 
células vivas surgiam apenas de células vivas 
preexistentes. Como ele não podia oferecer nenhuma 
prova científica, os argumentos sobre a geração 
espontânea continuaram até 1861, quando o cientista 
francês Louis Pasteur deu um fim a esse caso; 
1861 – Pasteur demonstrou que os microrganismos estão 
presentes no ar e podem contaminar soluções estéreis, 
porém o ar, por si próprio, não origina micróbios. Ele 
encheu vários frascos, que tinham a abertura em forma 
de pescoço curto, com caldo de carne e, então, ferveu 
o conteúdo. Alguns deles ele deixou que esfriassem 
abertos. Em poucos dias, esses frascos estavam 
contaminados com micróbios. Os outros frascos, lacrados 
após a fervura, estavam livres de microrganismos. A partir 
desses resultados, Pasteur fundamentou que os micróbios 
do ar eram os agentes responsáveis pela contaminação 
da matéria não viva. Além disso, ele demonstrou que a 
vida microbiana pode ser destruída pelo calor e que 
métodos podem ser realizados com o objetivo de 
bloquear o acesso dos microrganismos do ar aos 
nutrientes. Essas descobertas formam a base das técnicas 
de assepsia, as quais previnem a contaminação por 
microrganismos indesejáveis e que agora são práticas 
rotineiras para muitos procedimentos médicos, 
laboratoriais e em cozinhas industriais; 
1857/1914 – Foi tido como Idade de Ouro da Microbiologia. 
Nela ocorreram avanços rápidos, proporcionados 
principalmente por Pasteur e Robert Koch, os quais 
levaram ao estabelecimento da microbiologia. As 
descobertas incluíram tanto os agentes causadores de 
muitas doenças, quanto o papel da imunidade na 
prevenção e na cura das enfermidades; 
- Fermentação (Pasteur): nessa época já eram 
produzidos vinhos e transportados para várias partes do 
mundo. Nessas viagens, alguns vinhos azedavam, porém 
ninguém sabia o motivo. O vinho é produzido pela 
fermentação de açúcares a partir de leveduras, formando 
álcoois, mas, se o frasco não for esterilizado de maneira 
correta, as bactérias irão fermentar os açúcares e 
produzir vinagre (Ác. Acético), o que justifica o azedo - 
descobriu que as leveduras fermentam açúcares a etanol 
e que as bactérias podem oxidar o álcool a ácido acético; 
- Pasteurização: aquecimento do vinho em uma 
temperatura alta por pouco tempo e depois há resfriação 
brusca – esse processo aquece a bebida até a morte das 
bactérias; 
- Teoria do Germe da Doença: bactérias poderiam causar 
doenças também nos seres humanos; 
1796 – Edward Jenner (inglês), encontrou um meio de 
proteger as pessoas contra a varíola. Observou que os 
jovens que entravam em contato com as pessoas que 
tinham varíola não contraiam a doença pois já haviam 
contraído vacínia (forma mais branda de varíola). Assim, 
coletou amostras das férias de pessoas que estavam com 
vacínia, colocou em voluntários saudáveis, e observou 
que os voluntários adoeceram, porém se recuperaram 
rapidamente e nunca mais contraíram nem vacínia nem 
varíola – esse processo foi chamado de vacinação (do 
latim, vacca, gado). Em 1880, Pasteur descobriu como 
funcionava a vacinação e padronizou esse processo; 
1860 – Joseph Lister (inglês), fez a primeira cirurgia 
asséptica, utilizando fenol nas mãos para reduzir a morte 
por infeções em cirurgias. Percebia que as pessoas se 
recuperavam mais rápido. Criou o primeiro antisséptico – 
listerine é em homenagem a ele; 
1876 – Robert Koch (alemão), obteve a primeira prova de 
que as bactérias causavam doenças. Descobriu que o 
Bacillus anthracis (antraz) causava carbúnculo em 
rebanhos. Com essa descoberta, foi capaz de cultivar a 
bactéria em meio nutriente e depois injetou as amostras 
em animais sadios, assim, observou que os animais 
ficavam doentes e morriam. E isolou as bactérias do 
sangue desses animais mortos comparando com as 
bactérias isoladas anteriormente. Originou os Postulados 
de Koch (usados até hoje em laboratórios); 
 
Nascimento da quimioterapia (administração de 
substâncias químicas para curar pessoas); 
- Drogas sintéticas: preparadas a partir de produtos 
químicos (tóxicos, relacionadas a muitos efeitos colaterais); 
- Antibióticos: produzidos naturalmente por bactérias ou 
fungos (menos efeitos colaterais); 
1910 – Paul Ehrlich, possibilitou que fosse usado o primeiro 
quimioterápico para o tratamento de doenças bacterianas, 
o salvarsan (derivado do arsênico, muito tóxico, debilitava 
muito os pacientes) para tratar a sífilis; 
1928 – Alexander Fleming (médico escocês) descobriu 
acidentalmente a penicilina a partir do fungo Ponicillium 
notatum – um dos experimentos mais importantes na 
história da medicina. 
- Quando Fleming voltou da guerra, em 1928, iniciou seus 
estudos a respeito da bactéria Staphylococcus 
aureus, responsável por provocar infecções em feridas 
de soldados; 
 
- Um dia, ele resolveu sair de férias e deixou as culturas 
das bactérias em seu laboratório, no Hospital St. Mary, em 
Londres, sem o acondicionamento correto e sem 
nenhuma supervisão. As placas permaneceram ali até o 
retorno de Fleming e foram contaminadas; 
 
- Ao retornar algumas semanas depois, o médico 
percebeu que a cultura estava repleta de bolor e que o 
ideal era jogá-la fora. No entanto, antes de descartar o 
material, percebeu que, ao redor dos locais onde havia o 
bolor, não era detectada a presença de Staphylococcus 
aureus, (área esbranquiçada, denominada de halo de 
inibição. Quando presente, quer dizer que o 
fungo/organismo está produzindo alguma substância que 
mata as bactérias) o que sugeria que o fungo havia 
interrompido a atividade da bactéria.; 
 
- Percebeuque um pesquisador junto a ele cultivava esse 
fungo e fez um experimento controlado. As análises 
demonstraram que a substância secretada pelo fungo era 
capaz de matar bactérias (substância denominada de 
penicilina). Nesse momento surgiu a penicilina, considerada 
como o primeiro antibiótico efetivo para a humanidade 
(não possuíam muita toxicidade); 
 
- Expectativa de vida da população antes da penicilina era 
de 48 anos de idade, após ela cresceu para 65; 
 
- Os pesquisadores envolvidos ganharam o Prêmio Nobel 
de medicina; 
 
1930 – Uso de derivados das sulfonamidas para tratar de 
doenças bacterianas;