INTRODU ÇÃO AO ESTUDO DA MICROBIOLOGIA€¦ · Introdu ção à Microbiologia Origem dos...

INTRODUINTRODUÇÇÃO AO ÃO AO ESTUDO DA ESTUDO DA

MICROBIOLOGIAMICROBIOLOGIA

Conceito de MicrobiologiaConceito de MicrobiologiaA cA c éélula e a Classificalula e a Classifica çção dos Microorganismosão dos Microorganismos

Centro Federal de EducaCentro Federal de Educa çção Tecnolão Tecnol óógica do Pargica do Par ááMicrobiologia e Microbiologia e ImunologiaImunologia

Profa. Jedna Kato Dantas de AlmeidaProfa. Jedna Kato Dantas de Almeida

IntroduIntrodu çção ão àà MicrobiologiaMicrobiologiaConceito de MicrobiologiaConceito de Microbiologia

• Microbiologia é o estudo de organismos microscópicos. Tal denominação deriva de três palavras gregas:

– Mikros = pequeno– Bios = vida– Logos = ciência

• Assim, a microbiologia significa o estudo da vida microscópica.

IntroduIntrodu çção ão àà MicrobiologiaMicrobiologiaOrigem dos MicroorganismosOrigem dos Microorganismos

• Originaram-se 4 bilhões de anos ⇒ material orgânico complexo presente em águas oceânicas ou de nuvens que circundavam a primitiva Terra.

• Como os primeiros indícios de vida na Terra ⇒ são considerados ancestrais de todas as outras formas de vida.

IntroduIntrodu çção ão àà MicrobiologiaMicrobiologiaOrigem dos MicroorganismosOrigem dos Microorganismos

• O primeiro ser vivo do nosso planeta foi o coacervado.

• O 1º microrganismo foi observado somente há 300 anos

• Somente após 200 anos ocorreu o reconhecimento de sua importância.

Coacervado = colóide orgânico com grande número de moléculas, rigidamente localizadas e isoladas do meio ambiente por uma película superficial de água. Desse modo, os coacervados adquirem sua "individualidade".

Esta figura mostram gotículas de coacervado produzidas artificialmente e fotografadas ao M.O.

IntroduIntrodu çção ão àà MicrobiologiaMicrobiologiaAspectos histAspectos hist óóricos da Microbiologiaricos da Microbiologia

• 1674 - Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) ⇒ dono de armazém, zelador da prefeitura e provador de vinhos (Holanda).

– Familiarizado com lentes de aumento ⇒inspecionava tecidos e polia lentes de vidro e as montava entre finas placas para formar simples microscópicos.


– Curiosidade sobre o mundo natural ⇒ descrição detalhada sobre diminutos objetos móveis (animáculos – protozoários de vida livre) ⇒ considerado fundador da microbiologia.

– Descreveu meticulosamente suas observações e desenhos em mais de 300 cartas dirigidas à Sociedade Real Inglesa ⇒ alertar o mundo para a existência de formas microscópicas de vida e originaram a microbiologia.

Microscópio primitivo utilizado por Leeuwenhoek

(300X)


Suas descobertas originaram 2 teorias contraditórias:

• Teoria da abiogênese (geração espontânea)– A = não;– Bios = vida;– Genesis = origem.

• Postulada por Aristóteles e voltou a ser discutida após a descoberta dos microorganismos.

• Considerava que os “animálculos” eram resultado da decomposição de plantas e tecidos animais (isto é, por meio da fermentação ou putrefação).

• Os defensores desta escola acreditavam que a vida surgia de objetos inanimados.


• Originou-se na Grécia antiga ⇒ acreditava que rãs e minhocas surgiam espontaneamente de um pequeno lago de lama.

• Larvas de insetos e moscas eram produzidas da mesma maneira, a partir de carne em decomposição.

• Receitas para produzir camundongos ⇒ trapos de estopa em um recipiente e colocá-lo em uma área separada, por várias semanas.

• Mas, no século XVII, pensadores críticos foram discordando dessas idéias.


• Teoria da biogênese– Bios: vida;– Genesis: origem.

• Microorganismos se originavam de pais a partir de formas de vida superiores ⇒ “animálculos” já existentes davam origem a outros “animálculos”.

• Diversos experimentos foram realizados com objetivo de derrubar a ABIOGÊNESE


• 1668 - Francesco Redi (Médico, biogenista) ⇒ larvas da carne em putrefação eram larvas de ovos de insetos, e não um produto da geração espontânea.

(1626-1697)

Experimento de Redi


• 1745 - John Needham (abiogenista)

– Cozinhou pedaços de carne para destruirmicrorganismos preexistentes e colocou-

os em frascos abertos ⇒ Eventualmente, ele viu colônias de microrganismos na superfície e concluiu que elas surgiam espontaneamente a partir da carne.


• 1769 - Lazzaro Spallanzani (biogenista)– Ferveu caldo de carne por uma hora vedou;– Nenhum microrganismo apareceu no caldo

– Needham continuava insistindo que o ar é essencial à vida e também para a geração espontânea dos microrganismos.

(1729-1799)


• 1836 - Franz Schulze (biogenista)– Passou ar através de uma solução

de ácido forte ⇒ aerou infusão de carne previamente fervida em frasco fechado.

• 1837 - Theodor Schwann (biogenista)– Forçou a passagem de ar através de

tubos aquecidos ⇒ aerava o caldo.

• Em nenhum dos casos surgiram os micróbios, porque aqueles que estavam presentes no ar foram mortos pelo calor ou pelo ácido.

(1815-1873)

(1810-1882)


• 1836 - Louis Pasteur (biogenista)– Indústria de vinhos franceses e a função dos micróbios na

produção de álcool.

(1822-1895)


• 1859 - Félix Archimède Pouchet (abiogenista)– Publicou extenso relato que sustentava a abiogênese. – Irritado pela lógica e dados de Pouchet, Pasteur fez uma série

de experimentos definitivos ⇒ Frascos com colo longo e curvados, semelhantes ao pescoço de cisnes, que foram preenchidos com caldo nutritivo e aquecidos.


• 1860? – John Tyndall– Ar fica isento de microrganismos por permitir que partículas de

poeira se sedimentassem no fundo de uma caixa fechada.

– Inseriu tubos-testes contendo líquido estéril dentro da caixa ⇒ O liquido permaneceu estéril, provando que a“força vital” não era responsável pelosurgimento dos microrganismos.

(1820-1893)

IntroduIntrodu çção ão àà MicrobiologiaMicrobiologiaTeoria Microbiana da FermentaTeoria Microbiana da Fermenta ççãoão

• Muitas civilizações antigas produziram bebidas e alimentos que, atualmente sabemos, são produtos da fermentação microbiana (Grécia,China, Japão, Ásia Central).

• Os antropologistas e os historiadores não conhecem nenhuma sociedade que não utilize a fermentação para produzir alimentos ou bebidas.


• 1850 - Pasteur examinou lotes de vinho bom e ruim, ele encontrou microrganismos de tipos diferentes.

• Certos tipos de microrganismos predominavam nos lotes bons de vinho, enquanto outros eram mais numerosos nos vinhos de qualidade inferior.

• Pasteur concluiu que a seleção de micróbios podia assegurar um bom produto.


• Para certificar-se disso, ele destruiu os microrganismos já existentes no suco de fruta, primeiro aquecendo e depois resfriando.

• Em seguida. inoculou o suco com vinho de alta qualidade que continha o tipo desejado de microrganismo.

• Ele também observou que o produto final (vinho) podia ser preservado sem qualquer alteração do sabor se fosse aquecido a 50-60 oC, por vários minutos (Pasteurização)

IntroduIntrodu çção ão àà MicrobiologiaMicrobiologiaTeoria Microbiana da DoenTeoria Microbiana da Doen ççaa

• Por muito tempo acreditou-se na história da humanidade que a doença era causada por fatores vagos, tais como o ar ou sangue ruins.

• Revolução da indústria do vinho ⇒ nova teoria sobre a origem das doenças.

• Descoberta do agente etiológico de algumas das mais sérias doenças que afetam o homem e os animais.

• Juntamente com outros observadores


• 1546 - Girolamo Fracastoro

– Doenças surgiam devido a organismos, pequenos demais para serem vistos.

– Poderiam ser transmitidos de uma pessoa para outra.

– Conversas com marinheiros ⇒ retornavam de expedições ao exterior (propagação de muitas doenças).


• 1746? - Anton von Plenciz– Estabeleceu que seres vivos eram causas de diferentes

doenças.– Conceito parasitismo foi estabelecido: de um organismo vivo

vivendo um ou sobre o outro, a partir do qual retirava seus nutrientes

• Pasteur ⇒ investigou a doença do bicho-da-seda– Passou seis anos para provar que um protozoário, causava a

doença. – Mecanismos de eliminar a doença, selecionando somente

bichos-da-seda saudáveis, livres da doença, para reproduzir novas linhagens de insetos.


• 1876 – Albert Koch

– Bactéria do carbúnculo (Bacillus anthracis, popular antrax).

– Animais doentes deviam ser mortos e queimados ou enterrados bem fundo, após demonstrar que os esporos bacterianos podiam sobreviver por meses, em produtos contaminados.

– Foi o primeiro a provar que um tipo específico de micróbio causa um tipo definido de doença.

– Bactérias causadoras da cólera (Vibrio cholerae) e da tuberculose (Mycobacterium tuberculosis ou também conhecido como bacilo de Koch).


• Colônias crescendo sobre batatas fervidas e subseqüentemente encontraram maneiras para separar micróbios individuais (Isolamento bacteriano).

• Meios de cultura específicos para cultivar os microrganismos.

• Aprenderam a cultivar os micróbios específicos em culturas puras.

• Richard J. Petri ⇒ placa de vidro especial


• Foi por meio do estudo das causas de doenças em plantas que outros cientistas descobriram o vírus (do latim virus, que significava liquido viscoso ou veneno).

• 1892 - Dmitri lvanovski

– Agente da doença do mosaico do tabaco podia ser transmitido por suco filtrado da planta doente.

– O material que passava através do filtro continha uma nova classe de agentes causadores de doença muito menores que as bactérias.

IntroduIntrodu çção ão àà MicrobiologiaMicrobiologiaObjetivos e Importância da MicrobiologiaObjetivos e Importância da Microbiologia

• Simplicidade dos experimentos + rápida velocidade de crescimento + variedade de atividades bioquímicas = modelo experimental de escolha para o estudo da genética, metabolismo e fisiologia celular.

• Grande potencial para ajudar na limpeza do ambiente: da decomposição de componentes de petróleo em derramamento de óleos à decomposição de herbicidas e inseticidas usados na agricultura.

• Produção de substâncias úteis à medicina, saúde, pesticidas, etc.

IntroduIntrodu çção ão àà MicrobiologiaMicrobiologiaObjetivos e Importância da MicrobiologiaObjetivos e Importância da Microbiologia

• Podem ser nocivos e causar doenças ao homem, animais e plantas.

• Responsáveis pela deterioração de tecidos, madeiras e metais.

• Maioria realiza alterações no ambiente essenciais para a manutenção da vida, como nós a conhecemos, no planeta Terra.

• Outros que podem ser explorados para produzir uma variedade de substâncias químicas utilizadas na indústria.

IntroduIntrodu çção ão àà MicrobiologiaMicrobiologiaA CA Céélula como Unidade Estruturallula como Unidade Estrutural

• “Célula” ⇒ Robert Hooke (1665)

• Menor unidade de qualquer organismo ⇒microrganismos unicelulares às formas de vida com tecidos especializados e órgãos complexos.

• Matthias Schleiden e Theodor Schwann ⇒ teoria celular (1838): unidade estrutural e funcional básica de todos os organismos.

• Protoplasma (do grego, prótos = primeiro; plásma = substância formada) ⇒ mistura complexa e gelatinosa de água e proteínas, lipídeos e ácidos nucléicos.

• O protoplasma é envolvido por uma membrana flexível e algumas vezes por uma parede celular rígida.

IntroduIntrodu çção ão àà MicrobiologiaMicrobiologiaA CA Céélula como Unidade Estruturallula como Unidade Estrutural

• Organismo unicelular ⇒ todos os processos vitais devem ocorrem dentro da célula.

• Organismo multicelular ⇒ suas células podem estar arranjadas em estruturas chamadas de tecidos ou órgãos, com funções específicas.

• Todos os organismos, unicelulares ou multicelulares, apresentam as seguintes características:– 1. Reprodução.– 2. Utilização de alimento como fonte de energia.– 3. Síntese de substâncias e estruturas celulares.– 4. Excreção de substâncias.– 5. Resposta a alterações ambientais.– 6. Mutações, que são alterações súbitas em suas características

hereditárias, embora ocorram raramente.

IntroduIntrodu çção ão àà MicrobiologiaMicrobiologiaClassificaClassifica çção dos Organismos Vivosão dos Organismos Vivos

• Taxonomia ⇒ classificação (arranjo), nomenclatura (nome) e identificação (descrição e caracterização) dos organismos vivos.

• Táxon básico (espécie) ⇒ coleção de cepas com características similares especialmente em seu material genético.

• Cepa ⇒ constituída de descendentes de uma única colônia em uma cultura pura

• Outras características usadas para agrupar os organismos em espécies incluem morfologia e exigências nutricionais.

• Espécies intimamente relacionadas são agrupadas em gênero, os gêneros em famílias, as famílias em ordens. as ordens em classes, as classes em filos ou divisões, e os fios ou divisões em reinos.


• Separação das bactérias de todas outras células (outros microrganismos, plantas e animais):

– Células eucarióticas: têm um núcleo separado do citoplasma por uma membrana nuclear ⇒ eucariotos (eu=desenvolvido; cario=núcleo; teca=membrana). Possuem núcleo.

– Células procarióticas: apresentam material celular sem membrana ⇒ procariotos (pro=primitivo; cario=núcleo; teca=membrana). Possuem nucleóide.


• A maneira pela qual organismo obtém nutrientes de sua alimentação é a base do sistema de cinco reinos de classificação proposto por Whittaker ⇒ três níveis de organização celular:

– 1) Fotossíntese: o processo pelo qual a luz fornece energia para converter o CO2 em água e açucares;

– 2) Absorção: a captação de nutrientes químicos dissolvidos em água;

– 3) Ingestão: entrada de partículas de alimentos não-dissolvidas.

• Os microrganismos foram colocados em três dos cinco remos: Monera, Protista e Fungi.

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