INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA
Renato Varges
Porque estudar
Microbiologia?
Cerca de metade da biomassa do planeta é constituída por
microrganismos, sendo os 50% restantes distribuídos entre plantas
(35%) e animais (15%).
- Importante para sobrevivência dos seres humanos, plantas e animais
- Infecções primárias e secundárias
- Reciclagem de resíduos
- Produção de antibióticos, vitaminas, outras substâncias
- Industria de alimentos e combustíveis
-Engenharia genética, etc...
O que se estuda na Microbiologia?
 Classificação
 Estrutura
 Reprodução
 Hereditariedade
 Atividades bioquímicas
 Nutrição
 Atividades e relações entre si e com outros seres vivos
 Habilidade em causar mudanças físicas e químicas no ambiente
História da Microbiologia
Antes do século XVIII, a que se atribuía as doenças?
Maldição divina
Teoria dos miasmas (vapores ou venenos)
Mau odores
O ar como meio de transmissão
A descoberta dos microrganismos
As primeiras observações:
Antoni Van Leeuwenhoek
(1632 - 1723)
Lentes 200 a 300 X
O MUNDO INVISÍVEL
Leeuwenhoek - Fundador da microbiologia
Observações relatadas a Sociedade Real
de Londres
Observou e descreveu os microrganismos
("animáliculos“)
Louis Pasteur (1822-1895)
Teoria germinal das enfermidades infecciosas
Teoria microbiana das doenças
• Robert Koch (1843-1910):
 Descobriu a etiologia do Antraz.
 Fez o primeiro isolamento bacteriano
 Descobriu e isolou o bacilo causador da tuberculose
 Desenvolveu o primeiro tratamento contra a tuberculose
 Revolucionou a medicina para diagnóstico e tratamento de doenças
e aumentou a expectativa de vida em décadas.
Teoria microbiana das doenças
POSTULADOS DE KOCH
 Os microorganismos devem estar presentes em todos os casos de doenças
 Os microorganismos devem ser isolados em cultura pura no laboratório
 Os mesmos sintomas devem surgir se o microorganismo for inoculado em
um hospedeiro saudável e susceptível
 O mesmo microorganismo deve ser re-isolado do hospedeiro inoculado
DIVERSIDADE DOS MICRORGANISMOS
● BACTÉRIAS
● FUNGOS
● VÍRUS
● PROTOZOÁRIOS
● ALGAS
Taxonomia
Sistemas de classificação dos seres vivos
Linnaeus (séc. XVIII): Reinos Animal e Vegetal
Haeckel (1866): Inclusão do reino Protista: "animais" e "vegetais“ unicelulares
Whittaker (1969): Cinco reinos - características morfólogicas e fisiológicas:
Monera: Procariotos
Protista: Eucariotos unicelulares
Fungi: Eucariotos aclorofilados
Plantae: Vegetais
Animalia: Animais
Taxonomia
Carl Woese (1990) - O DNA poderia ser considerado um fóssil molecular.
Classificação baseada em aspectos evolutivos (filogenéticos)
Comparação das sequências de genes que codificavam o rRNA
Esta nova proposta de classificação subdivide os seres vivos em 3 domínios:
Archaea: Composto por procariotos – Ancestrais das bactérias
Bacteria: Composto por procariotos – Bactérias em geral
Eukarya: Composto por eucariotos – Animais, vegetais, algas, protozoários e
fungos
 A sistemática é a ciência dedicada a inventariar e descrever a
biodiversidade e compreender as relações filogenéticas entre os
organismos.
 Taxonomia: do grego tassein = "para classificar" e nomos = lei. È a
ciência de administrar a descoberta, descrição e classificação das
espécies e grupo de espécies, com suas normas e princípios
 Filogenia: relações evolutivas entre os organismos
 Classificação definitiva: métodos fenotípicos e genotípicos
Métodos fenotípicos
1. Morfologia
Coco : De forma esférica ou subesférica (do gênero Staphylococcus)
Bacilo ou Bastonete : Em forma de bastonete (do gênero Bacillus)
Vibrião : Em forma de vírgula (do gênero Vibrio)
Espiroqueta : Em forma de espiral (do gênero Treponema e Leptospira)
Vibrios
Cocos
Bacilos ou Bastonetes
Espiroqueta
2. Propriedades tintoriais
•Gram-positivas
•Gram-negativas
•Bacilos álcool ácido resistentes - BAAR
•Não se coram pelo Gram
Gram-negativas
Gram-positivas
BAAR
3. Exigências nutricionais
Autotróficas x Heterotróficas
A maioria das espécies bacterianas de interesse médico
apresentam nutrição heterotrófica, ou seja, tanto a fonte de
energia quanto a de átomos são moléculas orgânicas que a
bactéria ingere como alimento.
4. Tipagem enzimática: enzimas do metabolismo
 Enzimas respiratórias
• Pesquisa da Catalase
 Metabolismo glicídico
A maioria das bactérias utiliza os hidratos de carbono hidrolizando-os
até à formação de ácidos com consequente alteração do pH do meio.
Em alguns casos essa hidrólise conduz à formação de gases.
5. Enzimas extracelulares e toxinas
 Pesquisa de coagulase : a presença desta enzima indica
patogenicidade; na presença de plasma, os produtores de coagulase
(como o Staphylococcus aureus) vão desencadear os mecanismos da
coagulação.
 Pesquisa de enzimas hidrolíticas: esta prova tem a sua principal
aplicação na caracterização de espécies do género Streptococcus,
alguns dos quais elaboram enzimas hemolíticas
6. Sorotipagem
Microrganismos inertes às provas bioquímicas
Microrganismos de cultivo difícil
Fins epidemiológicos
Métodos genotípicos
1. Tamanho do DNA
2. Índice Crioscópico
3. Índice Citosina-Guanina (C+G)
4. Hibridização de DNA
5. Sondas moleculares: 50-100pb
6. Sequenciamento de DNA
7. Ribotipagem: RNAr 16S
8. Análise plasmidial
Nomenclatura binomial
• Atribuição de nomes científicos às espécies.
• Formado por duas palavras – o nome do gênero e o restritivo
específico (adjetivo que qualifica o gênero)
Ex:
Escherichia coli ou Escherichia coli
nome homenageia Theodor Escherich,
coli: lembra que habita o cólon humano ou intestino grosso.
Staphylococcus aureus ou Staphylococcus aureus
Staphylo (tipo de agrupamento) + coccus (forma esférica)
aureus (cor de ouro).
Staphylococcus sp. X Staphylococcus spp.