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MICROBIOLOGIAProfª. SUELI Prof. CLAUDIO 1º Semestre meio ambiente / 2008 MICROBIOLOGIA Quando você pensa em microbiologia, talvez pense em germes e ouça a voz de sua mãe chamando lá da época da sua infância. “Não coloque isso na boca. Você não sabe por onde isso andou, pode estar cheio de germes!” Quando você pensa em microbiologia, provavelmente NÃO pensa no nosso planeta Terra girando no espaço. Mas você deveria. Sem os micróbios, a Terra como a conhecemos não existiria, e nem você. Os micróbios são importantes em praticamente todos os aspectos da vida humana. Não é possível você comer um hambúrguer, sentar-se em uma banheira de água quente, ou mesmo escovar os seus dentes sem encontrar micróbios. Eles estão em toda parte, sobre o seu corpo e à sua volta. Estão até mesmo nesta página. No entanto, nem todos são danosos; muitos deles, na verdade, melhoram a qualidade da vida na Terra. POR QUE ESTUDAR MICROBIOLOGIA? Os micróbios (bactérias, vírus, fungos, protozoários e algumas algas) vivem em nós, sobre nós e em quase todos os lugares à nossa volta. Eles têm uma grande importância em nossa saúde e no meio ambiente. Eles representam um papel importante em muitos dos alimentos que comemos e nos medicamentos que tomamos. Os micróbios têm uma importância fundamental na Saúde dos seres humanos Embora menos de 1% dos micróbios causem doenças (micróbios patogênicos), o conhecimento de como eles causam as doenças e como elas são transmitidas, bem como descobrir como essas doenças podem ser tratadas, é de grande importância para o nosso bem-estar como espécie. Os micróbios ajudam a manter o equilíbrio da natureza Muitos microrganismos aquáticos captam a energia da luz do sol e a armazenam em moléculas que os outros organismos utilizam como alimento. Os microrganismos decompõem organismos mortos e produtos da excreção dos seres vivos e podem também decompor algumas espécies de resíduos industriais. Através desta decomposição, eles produzem o nitrogênio acessível às plantas. Alguns microrganismos residem no trato digestivo de animais herbívoros e desempenham um importante papel na capacidade destes animais para digerir a grama. Os microrganismos são essenciais a muitos esforços do ser humano As reações bioquímicas realizadas pelos microrganismos têm sido aproveitadas pelo homem para vários propósitos. Indústrias de alimentos utiliza estas reações no preparo de alguns produtos. As reações de fermentação são utilizadas na fabricação da cerveja, do vinho e também na preparação de pão. Um dos benefícios mais significativos que os microrganismos fornecem é a sua capacidade de sintetizar antibióticos. 1 Os microrganismos são especialmente atraentes para muitos pesquisadores porque: 1. Comparados a outros organismos, os micróbios têm estruturas relativamente simples. É mais fácil estudar a maioria dos processos vitais em organismos unicelulares simples do que em organismos multicelulares complexos. 2. Um grande número de microrganismos pode ser usado em um experimento para se conseguirem resultados estatísticos confiáveis, a um custo razoável. O crescimento de um bilhão de bactérias custa menos do que a manutenção de dez ratos. 3. Pelo fato de os microrganismos se reproduzirem muito rapidamente, eles são especialmente úteis para os estudos envolvendo a transferência de informação genética. Algumas bactérias podem sofrer três divisões celulares em uma hora, de modo que os efeitos da transferência dos genes podem ser rapidamente acompanhados através de muitas gerações. A microbiologia é o estudo dos microrganismos (micróbios), organismos tão pequenos que um microscópio se faz necessário para estuda-los. Os principais grupos de organismos estudados na microbiologia são as bactérias, as algas, os fungos, os vírus e os protozoários. Todos estão abundantemente distribuídos na natureza. A maioria dos micróbios possui uma única célula. Os vírus, entidades acelulares minúsculas situadas entre os seres vivos e a matéria não-viva, comportam-se como seres vivos quando conseguem penetrar nas células. A vista humana é incapaz de perceber objetos com diâmetro inferior a cerca de 0,1 milímetro. As células vivas, unidades biológicas da estrutura e função, estão quase sempre bem abaixo desse limite de tamanho. Portanto, os menores organismos, aqueles constituídos de uma só célula, são na maioria, invisíveis a vista humana desarmada. Por esta razão, a própria existência do mundo microbiano só foi reconhecida pelo homem quando, do progresso da tecnologia científica, resultou a invenção de microscópios, instrumentos óticos que servem para ampliar objetos próximos tão pequenos que não podem ser vistos nitidamente pelo olho desarmado, seja qual for à proximidade em que sejam colocados. O microscópio foi inventado no início do século dezessete, desvendando assim, a exploração científica, o reino dos infinitamente pequenos. A DESCOBERTA DO MUNDO MICROBIANO O descobridor do mundo dos organismos microscópicos foi um habilidoso artesão holandês, Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723), que era fabricante de lentes para a visão. Leeuwenhoek construiu sistemas de lentes que permitiam observar objetos pequenos com aumento de 100 a 200 vezes. Esses antigos sistemas em nada lembravam os modernos microscópios. Mesmo assim, com o seu invento, Leeuwenhoek pôde observar vários tipos de materiais. Esse instrumento desvendou o mundo dos seres vivos microscópicos, até então desconhecido. 2 Uma dimensão inteiramente nova veio. asas e patas de insetos e pedaços de cortiça. algas. de matéria morta e não células vivas. com cavidades semelhantes aos favos de uma colméia. Sobre esses últimos. Hooke estava vendo apenas o esqueleto externo das células vegetais. com o auxílio de um microscópio simples. porém melhor que o do holandês. Tratava-se. Todos os tipos principais de microrganismos unicelulares que hoje conhecemos – protozoários. contemporâneo inglês de Leeuwenhoek. enriquecer a biologia. estudou materiais obtidos de vários seres vivos: penas de aves. Robert Hooke. portanto. As cavidades que ele chamou de células 3 . fungos e bactérias – foram primeiramente descritos por Leeuwenhoek muitas vezes com tal precisão que é possível identificar espécies individuais a partir de suas descrições originais. disse que eram porosos. assim. foram desenvolvidas as lentes acromáticas. até a descoberta do núcleo celular. o seu compatriota Theodor Schwann. Essa descoberta revolucionou não só a Biologia. já que todos somos formados por células. Elas permitiram o surgimento de microscópios com poder de aumento muito superior aos primitivos microscópios de uma só lente. Atualmente. concluiu-se também que as células surgem sempre de outras células. em 1665. As observações feitas por Hooke não tiveram grande repercussão. fisiologista. oco. os cientistas fazem uso de microscópios eletrônicos. que não geravam distorções de cores. que permitem aumentos de até um milhão de vezes. mas também a nossa noção de mundo. Em 1830. serem todas as plantas constituídas por células. No ano seguinte. em 1831. eram. por Robert Brown. ou do latim cella.(do grego koilos. os espaços antes ocupados pelas células. dizendo que “todos os seres vivos são constituídos por células”. aproximadamente. já existentes. Um tipo especial de microscópio eletrônico é o microscópio eletrônico de varredura. concluiu que também todos os animais eram formados por elas. O botânico alemão Mathias Schleiden afirmou. em 1838. Assim nasceu a TEORIA CELULAR. Mais tarde. cavidade). porque mostrou a ligação que existe entre todos os seres vivos do planeta. e pouco se falou das células durante 160 anos. capaz de oferecer aumentos próximos a cem milhões de vezes. na verdade. 4 . crescimento e reprodução. Estudaremos a seguir as unidades básicas que formam as células: a membrana. As células são as unidades vivas que formam o corpo dos seres vivos. que se dedica exclusivamente ao estudo das células. Água. A membrana plasmática é uma película finíssima e muito frágil que tem importantes funções na célula. Ela 5 . São consideradas vivas por realizarem funções necessárias a manutenção da vida. Uma delas é isolar a célula do meio externo. como: nutrição. respiração. o citoplasma e o núcleo.Há uma área da Biologia chamada CITOLOGIA. substâncias nutritivas e gás oxigênio entram com facilidade através da membrana. A membrana também dificulta a entrada de substâncias indesejáveis. É o DNA “quem manda fazer” as proteínas. Cada um deles é formado por uma fileira de genes. os cromossomos. não há um núcleo individualizado e separado no citoplasma. que é o centro de controle das atividades da célula. O material genético nessas células não está envolvido por uma membrana.permite também a saída de gás carbônico e resíduos produzidos dentro da célula. responsável por toda e qualquer característica do ser vivo. 6 . cario = núcleo. como a respiração. mais conhecida por DNA. o tipo do cabelo. determina a forma das células e controla as funções do organismo. Nele encontramos as organelas que realizam diferentes funções na célula. TIPOS DE CÉLULA Observando células ao microscópio eletrônico. O citoplasma é um material gelatinoso constituído por água. No homem. herdadas do pai e da mãe. ontos = ser) e as eucarióticas (do grego eu = verdadeiro. moléculas de proteínas e outras substâncias. estão gravados em seu DNA. sais minerais. tamanho dos pés e outras características. Eles são constituídos por uma substância química chamada ácido desoxirribonucléico. No núcleo existem minúsculos “fios”. Todos os seres procariontes são unicelulares. Permeabilidade porque as substâncias podem atravessá-la e seletiva porque faz controle do que entra e sai da célula. os biólogos perceberam a existência de dois tipos de células: procarióticas (do grego proto = primitivo. a excreção. Os genes estão presentes nas células de todos os seres vivos. Mergulhado no citoplasma encontramos o núcleo. exercendo um rigoroso controle do que entra e sai da célula. armazenamento de substâncias nutritivas etc. É ele que contém as informações hereditárias (genéticas). que comanda e gerencia toda a célula. É por isso que os biólogos dizem que ela tem permeabilidade seletiva. a cor dos olhos. As células procarióticas são células simples. ontos = ser). Exemplo: as bactérias e cianobactérias. cario = núcleo. como os animais e vegetais. Os seres eucariontes podem ser unicelulares. 7 . formando-se assim um núcleo individualizado no citoplasma. mas existem diferenças entre a célula animal e célula vegetal. como as amebas. ou pluricelulares. Animais e vegetais são constituídos por células.As células eucarióticas apresentam núcleo delimitado por uma membrana nuclear. envolvendo a membrana plasmática. já nas células adultas. A CONTROVERSIA SOBRE GERAÇÃO ESPONTÂNEA Após haver Leeuwenhoek revelado aos olhos humanos o vasto mundo de criaturas microscópicas existentes na água e em infusões orgânicas. pensava-se que essas larvas surgiam de materiais que existiam no próprio fruto ou no corpo. Quando apareciam larvas dentro de frutos. existe uma (ou mais) bolsa chamada vacúolo. Nas células jovens. chamado celulose. • As células vegetais possuem no seu interior corpúsculos chamados cloroplastos. A clorofila absorve a energia solar necessária para a realização da fotossíntese. enquanto outros (inclusive Leeuwenhoek) acreditavam que as “sementes” ou “germes” destas criaturas microscópicas estão sempre presentes no ar. As células animais não possuem cloroplastos. Alguns acreditavam que os microrganismos se formam espontaneamente a partir de matéria não viva presente em infusões. houve duas escolas de pensamento. lixos ou carnes apodrecidas. Essa explicação para a origem da vida foi proposta há mais de 2000 anos pelo filósofo Aristóteles e ficou conhecida como Teoria da geração espontânea ou abiogênese. é comum a presença de um único vacúolo volumoso ocupando um grande espaço. desde que as condições sejam adequadas ao seu desenvolvimento. Esse vacúolo é cheio de água com nutrientes. Essa parede dá proteção e sustentação à célula. começaram os cientistas a indagar sobre a origem dessas formas. sementes. de onde ganham acesso às infusões e ali crescem.As principais diferenças são: • As células vegetais possuem uma parede celular formada de um material resistente. de animais mortos. ricos em um pigmento verde chamado clorofila. em decomposição. A célula animal não possui essa camada de celulose. processo pelo qual os seres clorofilados produzem seu próprio alimento. os vacúolos são pequenos e numerosos. Desde o início. 8 . • No citoplasma da célula vegetal. 9 . Foi o cientista francês Louis Pasteur (1822-1895). as larvas que apareciam nos materiais em decomposição vinham. Ele tinha uma idéia diferente a respeito. É aí. que não acreditava nessa história de geração espontânea. que a ciência evolui. de ovos postos por moscas e que nada mais eram do que um estágio no ciclo de vida delas. Com um de seus experimentos. elaborou um experimento simples comprovando que as larvas surgiam. Para ele. realmente. que já fazia experimentos sobre a origem dos microrganismos que lançou “luz” sobre o assunto. Foi o que fez um médico italiano chamado Francesco Redi (1626-1698). Para verificar se a sua hipótese era verdadeira.Muitas descobertas feitas até hoje aconteceram e continuam acontecendo porque alguém põe em dúvida aquilo que é considerado “verdade” e resolve fazer alguma coisa para provar o contrário. ele acabou derrubando categoricamente a idéia da geração espontânea. na realidade. então. de ovos depositados por moscas e não da própria carne. que ficou conhecido como “pescoço de cisne”. A seqüência de desenhos a seguir explica como foi realizado o experimento por Pasteur nos frascos “pescoço de cisne”. 3 – Caldo fervido por um tempo. isto é. 4 – Após a fervura. o caldo manteve-se livre de microrganismos. o caldo apresentou microrganismos. 10 . Dessa forma ele demonstrou definitivamente que a vida não se origina espontaneamente de um material não vivo. 2 – O gargalo é aquecido para ser curvado. 1 – caldo nutritivo. um ser vivo só se origina a partir de outro ser vivo pré-existente. 5 – Depois de quebrado o gargalo. As experiências realizadas por Pasteur e Redi apoiavam a idéia da biogênese. Ao contrário dos demais seres vivos. Porém. Os vírus existem com um único propósito: reproduzir-se. São encontrados em praticamente todos os ambientes da Terra: solo. os vírus são considerados parasitas intracelulares obrigatórios e provocam inúmeras doenças nos mais diversos grupos de seres vivos. Entretanto. vegetais. um grupo muito especial Extremamente pequenos e visíveis apenas ao microscópio eletrônico. Essas doenças são genericamente denominadas viroses. a poliomielite. inclusive. entre outras viroses. Vírus.VÍRUS VÍRUS – Invasores de células Os vírus são seres estranhos que ficam na fronteira entre o vivo e o não vivo. apoderam-se da “máquina” reprodutora de uma célula que lhe é adequada. podendo. a gripe. Assim. água e em outras matérias. Apesar de possuírem material genético. os vírus são constituídos por uma cápsula orgânica de natureza basicamente protéica. Descoberta dos vírus O termo vírus (do latim veneno) era empregado na Antigüidade como sinônimo de veneno e se referia a agentes de natureza desconhecida. a caxumba e a febre amarela. que possuem DNA e RNA. que provocavam doenças. A espécie humana é vítima da invasão por diversos vírus causadores de doenças. que abriga em seu interior o material genético viral. os vírus são destituídos de membrana plasmática. Nesses lugares ficam inertes como cristais de uma substância química. podemos citar a Aids. No ser humano. A descoberta dos vírus deve-se ao biólogo russo Dimitri Ivanovski pesquisador do agente causador da doença que atacava as folhas do tabaco com a qual se fabricava o fumo. permanecendo absolutamente inertes quando fora de células vivas. Para isso. nem metabolismo próprio. esses seres não possuem organização celular. os vírus são portadores apenas de um tipo de ácido nucléico: DNA ou RNA. ar. Dessa maneira. de hialoplasma e de ribossomos. quando penetram em uma célula hospedeira ou nela injetam seu material genético. 11 . Os vírus têm evoluído para infectar todas as formas de vida: animais. ao entrarem em contato com organismos vivos. multiplicam-se em seu interior à custa do equipamento bioquímico da célula vítima. passando a comandá-la. entram em ação infectando-os e apoderando-se de suas células como piratas em assalto. destruí-la. a dengue. fungos e bactérias. infectava-as.impedindo o crescimento da planta. uma grande maioria dos biologistas considera os vírus como os menores seres vivos conhecidos. Ele foi purificando esse suco até chegar a “cristais” em forma de agulhas. inclusive. mesmo depois de esses sucos terem passado por filtros especiais capazes de reter bactérias. 12 . esses cristais puderam ser observados e estudados e se conheceram melhor sua estrutura e a forma como eles atuam. Atualmente. manifestando a doença. podendo. deixando suas folhas com manchas que lembravam um desenho do tipo mosaico. Em 1935. Alguns anos mais tarde. borrifada em folhas sadias. essas passavam a apresentar a doença. Esses cristais podiam ser diluídos em água. a partir de um concentrado feito com uma tonelada de folhas contaminadas. por isso era conhecido como “mosaico do fumo”. levá-la à morte. com a descoberta do microscópio eletrônico. Dimitri descobriu que a doença era contagiosa. o norte-americano Stanley conseguiu isolar a partícula que causava o mosaico. formando uma solução que. pois ao borrifar “suco” de folhas de fumo contaminadas em folhas sadias. Como são os vírus Os vírus são diferentes de todos os outros seres vivos. podendo ser vistos apenas com o auxílio do microscópio eletrônico. No interior delas. há também aqueles que só atacam bactérias. o DNA (ácido desoxirribonucléico). São considerados. inclusive. Em outros vírus. levá-la à morte. RNA (acido ribonucléico). por isso parasitas intracelulares. Por serem acelulares (não são formados por células). mas podem provocar a morte de outro organismo. provocando a infecção viral na célula hospedeira. 13 . sendo extremamente pequenos e simples. Os vírus são exigentes quanto ao tipo de célula que infectam. o material genético é o mesmo que forma os genes dos outros seres vivos. Apresentam formas variadas: de bastonetes. Por exemplo. esféricas. os vírus podem infectar um organismo e não lhe causar nenhum dano. comportam-se como verdadeiros “piratas” celulares. os vírus são incapazes de produzir ou desmanchar as substâncias de que necessitam. causando-lhe um mau funcionamento. esse material é muito parecido com o. Algumas vezes. Eles são constituídos. e invadem as células de outros seres vivos. assumindo o comando da célula infectada. Na maioria dos vírus. por um aglomerado de material genético protegido por uma cápsula de proteína. basicamente. obrigando-a a trabalhar quase que exclusivamente para que eles possam produzir novos vírus. Os vírus não são formados por células. podendo. cilíndricas etc. os vírus de plantas não estão equipados para infectar as células dos animais. ao infectar uma pessoa. A cápsula de proteína que envolve esse material permanece do lado de fora da bactéria. começa a produção das cápsulas (cabeças e caudas) dos novos bacteriófagos. Reprodução dos vírus Enquanto um vírus não encontrar uma célula na qual possa penetrar e começar seu ciclo vital. Ao mesmo tempo. ela está repleta de novos vírus. não provoca nenhum dano aparente. Isso ocorre porque a célula não diferencia os genes do invasor de seus próprios genes. reiniciando o ciclo. introduz no interior da bactéria seu material genético (DNA). Usaremos como exemplo um bacteriófago. liberando os novos vírus que infectarão novas bactérias. 14 . vírus parasita de bactérias. no organismo de um rato. instala-se na superfície da bactéria. caracterizada por um sangramento excessivo. No interior da célula bacteriana. A parede dessa célula se rompe. ele permanece absolutamente inerte. freqüentemente mortal.É o caso do hantavírus que. a bactéria está totalmente controlada pelo bacteriófago. Reprodução do bacteriófago Primeiramente. Em seguida. entra em ação dando início ao seu ciclo reprodutivo. Em poucos minutos. como modelo para estudar a reprodução dos vírus. causa-lhe uma enfermidade terrível. o DNA viral começa a se multiplicar. porém. Encontrando uma célula hospedeira apropriada. Cerca de 30 minutos após a invasão pelo bacteriófago na célula da bactéria. explorando inimigos naturais para o controle de patógenos. pragas e ervas daninhas – ação considerada uma arte por muitos cientistas. Dentre tais inimigos naturais existem grupos bastante diversificados. todas as espécies de plantas e animais têm inimigos naturais atacando seus vários estágios de vida.Os vírus podem ser úteis Controle biológico Certamente você já deve ter ouvido falar em controle biológico de pragas. inseto que pode causar grandes prejuízos às lavouras de soja. O controle biológico envolve o reconhecimento de que. que é baseado em uma idéia simples: controlar uma praga. como insetos. devorando suas folhas. fungos. É uma estratégia que o homem há muito tempo vem utilizando. É o que pode ser feito utilizando-se um vírus chamado Baculovirus anticarsia que combate à lagarta da soja. vírus. usando seus próprios inimigos naturais. O controle biológico é um fenômeno que acontece naturalmente na natureza que consiste na regulação do número de plantas e animais por inimigos naturais. 15 . bactérias. répteis. sejam eles insetos pragas ou ervas daninhas. queima de restos de culturas. A forma mais conhecida de controle biológico é o controle de insetos por outros insetos. os agentes de natureza viral Baculovirus anticarsia . Beauveria bassiana e Sporothrix insectorum . cuja essência está baseada no mecanismo da densidade recíproca. lagartixas. ou populações de insetos são às vezes sujeitas a epidemias as que acabam matando. rãs. independente do tamanho da população desta. antecipar ou retardar as épocas de plantio e colheita. ou parasitos. por serem inespecíficos. para designar o uso de inimigos naturais para o controle de insetos-praga. uso de atraentes e repelentes. Estes são os fatores de mortalidade independentes da densidade. de feromônios e de armadilhas. os predadores.S. Portanto. Os animais insetívoros (peixes. aves e mamíferos. os inimigos naturais causam um declínio na população da praga. tamanduás. para os quais há inclusive formulações comerciais a venda em lojas de produtos agrícolas. Entre os agentes de controle microbiano de insetos que estão sendo utilizados no País destacam-se os fungos Metarhizium anisopliae. sphaericus. apesar de destruírem um grande número de insetos. como a temperatura e a umidade. O termo Controle Biológico foi empregado pela primeira vez em 1919. permitindo que a população da praga se recupere e volte a crescer. em alguns casos. também aumentam em número. anfíbios. é possível detectar o efeito da mudança de diferentes 16 .aranhas. répteis. a população do inimigo natural diminui com a queda no número de presas. por H. Os mais utilizados no controle biológico artificial são fungos . os parasitos e predadores são agentes de mortalidade dependentes da densidade populacional da praga. Entretanto. Estes consideram o Controle Biológico como uma ciência que trata da ação de inimigos naturais na regulação das populações de seus hospedeiros e suas presas. B. Desta maneira. independentemente da ação do homem: por exemplo. etc. bactérias e vírus. destruição de ramos e frutos atacados. os fatores físicos de mortalidade. isto é. Neste caso. Isto acontece o tempo todo nos sistemas agrícolas de forma natural. aves e mamíferos). Por outro lado. tendo maior quantidade de alimento disponível. não são usados em controle biológico pelo homem. muitos insetos se alimentam naturalmente de outros insetos. Neste grupo incluem-se. ou hospedeiros. o Controle Biológico denominava técnicas tão diversas como o uso de variedades resistentes. Smith. peixes. rotação de culturas. Posteriormente. tatus. a interferência do homem passa a ser necessária e são introduzidos ou manipulados insetos ou outros organismos para controlar quaisquer outras espécies que prejudicam os cultivos. podem impedir. spodoptera e os produtos à base das bactérias Bacillus thurigiensis e B. temporariamente. No entanto. sapos. Posteriormente essa expressão foi usada para designar todas as formas de controle. O controle biológico é o componente fundamental do equilíbrio da Natureza. com o aumento da densidade populacional da presa. que envolvessem métodos biológicos. anfíbios. erinnys e B. alternativas aos produtos químicos. o aumento no numero de indivíduos da praga. por exemplo. ou do hospedeiro. esta denominação para os métodos citados não é unanimemente aceita pelos especialistas da área. Assim. fatores ambientais, dependentes e independentes da densidade populacional, na densidade de uma população, em diferentes tipos de ambientes. Em comparação ao controle químico o controle biológico apresenta vantagens e desvantagens. Entre as vantagens pode-se citar que é uma medida atóxica, não provoca desequilíbrio, não possui contra-indicações, propicia um controle mais extenso e é eficiente quando não existe maneira de se utilizar o controle químico. Em compensação requer mais tecnologia, possui um efeito mais lento, não é de tão fácil aquisição, nem sempre pode ser aplicado em qualquer época do ano e, geralmente, é mais caro. Para alcançar resultados, todo programa de controle biológico deve começar com o reconhecimento dos inimigos naturais da "praga-chave da cultura" (principal organismo que causa danos econômicos à lavouras). Uma vez identificada a espécie e o comportamento da "praga" em questão, o principal desafio dos centros de pesquisa diz respeito a reprodução desse inimigo natural em grandes quantidades e com custos reduzidos. Dentro do controle biológico podemos constatar duas fases distintas: o controle biológico sem a interferência (ou seja, na forma como é encontrado na natureza) e aquele que é feito mediante introdução, manipulação e aplicação de organismos capazes de agir de forma contrária a pragas. Entre outros tipos de Controle Biológico encontramos: Controle biológico natural – que se refere à população de inimigos que ocorrem naturalmente. São muito importantes em programas de manejo de pragas, pois são responsáveis pela mortalidade natural no agroecossistema e, conseqüentemente, pela manutenção de um nível de equilíbrio das pragas. Controle biológico artificial - quando o homem interfere de modo a proporcionar um aumento de seres predadores, parasitos ou patógenos, podendo esses serem: insetos (mais atuantes no controle biológico natural), fungos , vírus, bactérias , nematóides e ácaros. Algumas definições Parasita - É um organismo usualmente menor que o hospedeiro. Os parasitas podem completar seu ciclo de vida em um único hospedeiro e na maioria das vezes não matam o hospedeiro. Ex. piolho. Parasitóide - Inicialmente parasitam o hospedeiro causando sua morte até o final do seu ciclo evolutivo. É muitas vezes do mesmo tamanho do hospedeiro, mata este e exige somente um indivíduo para completar o desenvolvimento; o adulto tem vida livre. Segundo a forma como se desenvolvem no corpo do hospedeiro podem ser: Endoparasitóides - quando se desenvolvem dentro do corpo do hospedeiro, 17 Ectoparasitóides - quando se desenvolvem fora do corpo do hospedeiro, Hiperparasitóides - quando se desenvolve em outro parasitóide. Superparasitismo - fenômeno pelo qual vários indivíduos de uma espécie de parasitóide podem se desenvolver em um hospedeiro. Parasitismo múltiplo - situação na qual mais de uma espécie de parasitóide ocorre dentro ou sobre um hospedeiro. Heterônomos - O macho e a fêmea do parasitóide têm hospedeiros diferentes. Os predadores podem ser classificados em: Monófagos - Comem apenas uma espécie de presa. Estenófagos - Comem um número restrito de espécies. Oligófagos - Comem um número moderado de espécies. Polífagos - Comem um grande número de espécies. Insaciáveis - Matam indiscriminadamente. Ex. Aranhas Em relação aos hábitos alimentares, durante o seu desenvolvimento, os predadores podem ser: Completos. Possuem desenvolvimento. Incompletos. Possuem desenvolvimento. hábitos hábitos predatórios predatórios durante apenas todas em as uma fases fase de do seu seu Os entomologistas geralmente usam o termo parasito para designar insetos que parasitam e patógeno para organismos que causam doenças em insetos. Por outro lado, os parasitologistas empregam “parasitos” para qualquer organismo que viva em um hospedeiro, incluindo microrganismos e organismos multicelulares. Os vírus como controle biológico Embora muitas viroses ocorram em insetos, é na família Baculorividae que se concentram os mais importantes vírus empregados no controle biológico. Esses vírus têm sido usados efetivamente há mais de 50 anos. É nessa família de vírus que estão aqueles que possuem corpos de inclusão visíveis ao microscópio ótico ou aqueles que são observáveis apenas por meio de microscópio eletrônico. 18 Os vírus contaminam os insetos por via oral sendo ingeridos junto com órgãos e tecidos foliares, principalmente folhas e caules. Os sintomas do contágio são: paralisia da alimentação; movimentação lenta do inseto; perda de coloração do corpo; perda do brilho natural; busca pela parte mais alta da planta e morte de cabeça para baixo, ficando pendurados. Vantagens: são bastante específicos; condições de armazenamento não são tão rigorosas e podem ser usados com risco mínimo de contágio de seres humanos (temperatura ótima de ação difere da temperatura do corpo humano). Desvantagens: falta de formulações adequadas; grande custo de produção; ação lenta e pequena atividade residual. As nossas defesas naturais Estamos constantemente expostos a todo tipo de microorganismos presentes no ambiente. Muitos deles podem penetrar em nosso organismo e nos causar sérios problemas. Para nos defendermos desses invasores, contamos com o incansável trabalho de um sofisticado sistema de defesa: o sistema imunitário, com capacidade de reagir resistindo ao ataque desses agentes invasores. É graças a esse sistema que, na maioria das vezes, nem percebemos que fomos atacados por esses microorganismos. Quando penetram em nosso corpo, por exemplo, através do ar, da água, de ferimentos ou alimentos contaminados, são imediatamente “detectados” e identificados como organismos “estranhos” por certas células que fazem parte do sistema imunitário. Elas passam, então, a 19 produzir substâncias que se ligam aos agentes invasores com a função de destruí-los. Quando alguém contrai o vírus da catapora. células especiais produzidas pelo sistema imunitário são capazes de “lembrar-se” dele e reagir rapidamente. Os anticorpos têm uma ação específica. A boa alimentação e uma vida saudável garantem o bom funcionamento de todo o organismo. então. Passada a doença. seu corpo está produzindo os anticorpos que vão combatendo esses vírus. por exemplo. para cada tipo de agente invasor são produzidos anticorpos capazes de combatê-los. que ela adquiriu imunidade (resistência) contra o vírus. caxumba. inclusive do sistema imunitário. ela passa um certo tempo com os sintomas próprios da doença. No caso da catapora. Essa é uma forma de imunização natural. Esse tempo é variável de pessoa para pessoa. caso a pessoa entre em contato novamente com esse tipo de vírus. essa “lembrança” será mantida por toda a vida da pessoa. produzindo anticorpos contra o invasor. Os anticorpos que combatem o vírus da catapora são incapazes de combater o vírus do sarampo. 20 . Essas substâncias são os anticorpos. É por isso que as pessoas que já tiveram catapora. Muitas vezes. o sistema imunitário entra em ação e começa a produzir os anticorpos específicos contra esse vírus. Os antibióticos que combatem tão bem as bactérias não têm efeito nenhum sobre os vírus. Enquanto isso. quando uma criança contrai esse vírus. poucos remédios têm se mostrado eficazes em destruí-los sem causar sérios efeitos colaterais. Nosso organismo leva um tempo para começar a reagir e produzir os anticorpos. No caso dos vírus. pois depende de alguns fatores. até agora. rubéola e outras viroses. Dizemos. ou seja. raramente tornam a “pegar” essas doenças. sarampo. como uma boa alimentação e hábitos saudáveis que ajudam a manter a saúde. 21 .Doenças transmitidas por vírus Uma das formas de proteger-se contra as doenças é conhecer a sua forma de transmissão. informações sobre algumas doenças causadas pelos vírus. de forma prática e reduzida. A tabela a seguir traz. tratados de modo a não causarem doenças. esses agentes não têm condições de provocar a doença. freqüentemente surgem. São as doenças chamadas oportunistas. quando os anticorpos são introduzidos em um organismo por meio de uma vacina. tumores e outras. de tempos em tempos. e que tem causado inúmeras mortes no mundo todo. A principal característica dessa doença é afetar o sistema imunitário do organismo e. sigla para a expressão inglesa Acquired Immune Deficiency Syndrome. a pessoa se torna incapaz de se defender de uma série de doenças que facilmente seriam combatidas. surgem novos surtos de gripe. isto é. que significa Síndrome da Imunodeficiência Adquirida. que historicamente vinham sendo tratadas e curadas. Aids Uma das mais graves doenças causadas por vírus. As vacinas são produzidas com microrganismos mortos ou vivos. Quando introduzidos em alguém. ou então a partir de toxinas que eles produzem. atingindo grande parte da população. a toxoplasmose. mas que nos pacientes com aids. O que acontece é que esse vírus muda de características muito rapidamente e uma vacina que protegesse contra os vírus existentes não protegeria contra os novos que. devido a uma falha no seu sistema imunitário. a tuberculose. doença respiratória que mais acomete a população.A imunização contra uma determinada doença pode ser provocada (artificial). com isso. pode levá-los à morte. porém previamente enfraquecidos. o HIV – Human Immunodeficiency Vírus ou Vírus da Imunodeficiência Humana. e causada por um vírus chamado influenza. é a aids. mas são capazes de estimular o sistema imunitário a produzir anticorpos. É o caso da gripe. É por isso que. como a pneumonia. não são todas as viroses que podem ser prevenidas através de uma vacina. 22 . Porém. .MONERA Os microrganismos não são percebidos e invadem o organismo das pessoas. o que poderá colocar em risco a saúde dos usuários que estão em contato direto e prolongado. é que se darão conta do que aconteceu. Só mais tarde.000 nmp/100 ml. mergulhando. correndo. que acabam invadindo o organismo das pessoas durante os momentos de recreação. os microorganismos. Por isso. isso indica a existência de microrganismos causadores de doenças nessas águas. Encontrando-se um número superior a 2. que nem percebem que seres estranhos estão penetrando em seus corpos. esquiando etc. Foram contaminadas por microorganismos patogênicos! É grande o risco de a população humana contrair doenças em águas impróprias. isso indica contaminação fecal. o risco de ingerir quantidades apreciáveis de água e. coli. junto com ela. onde se encontra a maioria dos banhistas. portanto. São invasores invisíveis para as pessoas. nadando. que são indicadores de poluição fecal. Quando a quantidade de coliformes fecais é muito elevada nas águas das praias. A bactéria Eschirichia coli é considerada como a clássica indicadora da possível presença de agentes patogênicos na água. Utiliza-se então a análise de bactérias indicadoras da contaminação fecal. Análises no laboratório As amostras de água são encaminhadas para análises microbiológicas para determinar a quantidade de coliformes fecais ou de E. 23 . a detecção de agentes patogênicos causadores de doenças numa amostra d’água é muito importante. quando apresentarem algum problema de saúde. O grupo de bactérias indicadoras de poluição é o dos coliformes fecais (1/3 a 1/5 das fezes humanas é constituído por bactérias desse grupo). Amostragem O monitoramento é feito através de coletas semanais de água. A amostra de água é colhida no mar na profundidade de 1 metro. produzindo gás metano que é liberado para a atmosfera. As eubactérias (do grego eu. altas camadas atmosféricas e também dentro e fora do organismo de outros seres vivos. 1 micrômetro corresponde à milésima parte de um milímetro. Existem evidências de que os organismos procariontes primitivos foram os ancestrais de todas as formas de vida que encontramos hoje na Terra. Existem. isto é. Outro grupo consegue sobreviver no mar Morto ou em lagoas com salinidade altíssima. a parede celular. Acredita-se que os seres procariontes formem um grupo de seres vivos muito antigo e que tenham surgido há cerca de 3. podendo ser visualizadas por um microscópio óptico ou eletrônico. Supõe-se que as arqueobactérias tenham surgido há cerca de 3 bilhões de anos e que. rios. há poucas espécies de arqueobactérias. As arqueobactérias O nome dado a esse grupo de bactérias se refere à época em que elas surgiram. lagos.5 bilhões de anos. como o cupim. Há arqueobactérias em fontes termais ácidas cuja temperatura varia de 60º C a 80º C. Isso faz com que elas tenham formas definidas. ainda. aquelas que vivem em pântanos e no tubo digestório de alguns animais herbívoros ou de insetos. As bactérias são encontradas em todos os ecossistemas terrestres: solo.O reino Monera é formado pelas bactérias. Atualmente. Atualmente. sofreram poucas modificações. Elas são mais complexas que as arqueobactérias e estão reunidas em dois grupos: as bactérias e as cianobactérias. Podem ser encontradas nos ambientes mais extremos do planeta. Bactérias As bactérias apresentam um envoltório externo rígido. São microscópicas. suas células não possuem um núcleo individualizado por uma membrana e elas podem viver isoladas ou reunidas em colônia. profundezas oceânicas. 24 . organismos unicelulares que diferem de outros seres vivos por serem procariontes. verdadeiro). o reino Monera está dividido em dois grupos: as arqueobactérias e as eubactérias. A maioria mede entre 1 a 10 micrômetros (símbolo μm). montanhas elevadas. onde não há possibilidade de vida para outros seres vivos. até hoje. O prefixo arqueo vem da língua grega e significa antigo. Esse grupo reúne a maioria das bactérias conhecidas. mas pode ocorrer com os bacilos. são agrupadas assim: Cocos: forma arredondada. cilíndricas ou espiraladas. Forma As bactérias apresentam formas variadas. espiralados. podendo ser esféricas. pela reunião de vários indivíduos de uma mesma espécie que permanecem unidos formando uma unidade funcional. Espirilos: são filamentos longos. Em função dessa variação de formas. Isso acontece principalmente com os cocos. Bacilos: células cilíndricas. As bactérias podem formar colônias. Vibriões: possuem aspecto que lembra um bastonete curvo ou uma vírgula. Não ocorrendo com os espirilos nem com os vibriões. que apresentam certa rigidez.Esquema de uma célula bacteriana. 25 . alongadas com forma de bastonetes. podendo apresentar um ou mais flagelos. 26 . que são longos filamentos presos à parede e à membrana celular.Locomoção Muitas bactérias se movem graças ao batimento dos flagelos. principalmente os clorofilados. É por isso que as bactérias são chamadas. as bactérias decompositoras ou saprófitas. Nesse processo. Muitas delas produzem substâncias tóxicas que causam doenças aos seus hospedeiros. ou então vivendo associadas a outros seres vivos para obterem as substâncias de que necessitam para sobreviver. que serão aproveitadas por outros seres vivos. É por isso que a maioria das pessoas associa bactéria à doença.Nutrição Algumas bactérias. As diferentes atuações das bactérias no ambiente As bactérias têm uma função ecológica de fundamental importância para a manutenção da vida em nosso planeta. de seus detritos ou fezes. grande parte delas obtém seu alimento a partir de organismos mortos. Outras conseguem sintetizar seu próprio alimento a partir de elementos simples encontrados na natureza. Atuam como decompositoras (saprófitas) A maioria das bactérias é heterotrófica. porque atuam promovendo a reciclagem da matéria. de agentes decompositores. Sendo assim. Se não fossem esses agentes. essas são classificadas como autótrofas. obtêm seu alimento pela decomposição de material orgânico disponível no ambiente. 27 . alimenta-se do material orgânico produzido por outros seres vivos. juntamente com os fungos. ao longo do tempo. neste caso. vários motivos justificam o fato de o mundo bacteriano ser da mais alta importância para a humanidade. as substâncias orgânicas encontradas no corpo dos seres vivos são transformadas em substâncias inorgânicas simples (sais minerais e certos gases). De fato. Atuam como parasitas Também são heterotróficas as bactérias consideradas parasitas. folhas. as que vivem em mutualismo com outros seres como as que associam-se a leguminosas ou a ruminantes. classificadas como heterótrofas. além das espécies que têm importância em vários campos industriais e na agricultura. Portanto. elas têm causado grande parte das epidemias que a humanidade já sofreu e continuam ainda representando graves riscos à nossa saúde. cadáveres. troncos e fezes iriam se acumular no solo e na água. isto é. pois se instalam em organismos vivos e deles vão extraindo seu alimento. Destacam-se. 78% da atmosfera e é uma substância muito importante para a formação das proteínas e dos ácidos nucléicos dos seres vivos. Essas substâncias contendo nitrogênio são então absorvidas pelas plantas. e o excesso é liberado no solo. os animais e as plantas não podem absorvê-lo diretamente do ar. Ao examinar essas raízes encontraremos nelas pequenos nódulos com milhões de bactérias que são capazes de absorver o nitrogênio do ar e. reiniciando o ciclo do nitrogênio. acabam absorvendo nitrogênio. certas bactérias e fungos. produzir sais nitrogenados na forma de amônia solúvel em água ou na forma de nitratos. a soja. Parte desses sais nitrogenados são absorvidas pelas plantas. Entretanto. convertem seus compostos de nitrogênio em gás nitrogênio. Os animais herbívoros. Essas bactérias também são responsáveis pela reciclagem do nitrogênio em nosso planeta. O nitrogênio compõe. Os carnívoros. como o feijão. Essas bactérias vivem associadas às raízes de um grupo de plantas chamadas leguminosas. a ervilha e outras. ao comerem os herbívoros. aproximadamente. com ele. Mas algumas bactérias que vivem no solo conseguem captar esse gás e. assim como toda a cadeia alimentar.Atual como fertilizadoras do solo Outro importante papel é o de certas bactérias autotróficas que vivem no solo realizando reações químicas e produzindo substâncias que mantêm a fertilidade do solo. que retorna à atmosfera. chamados de decompositores. ao comerem as plantas. Bactérias do gênero Rhizobium também contribuem bastante para a fertilidade do solo. juntamente com outros elementos. 28 . Quando os animais e plantas morrem. também absorvem nitrogênio. produzir sais nitrogenados. que os utilizam para fabricar as substâncias de que necessitam. após a colheita das sementes. a vida na Terra. Um exemplo é o Bacillus thuringensis. Também pode-se produzir o vinagre por meio da fermentação do vinho. permitindo a invasão dos tecidos por parte das bactérias. que infesta a larva de determinados insetos. estarão liberando os sais nitrogenados que são fundamentais à fertilidade do solo. ao mesmo tempo. a proteína dissolvida promove a ruptura da parede intestinal. Portanto. provocada pelas bactérias do gênero Lactobacillos e Streptococcus. não seria possível. Outras espécies do mesmo gênero produzem cristais protéicos que são tóxicos 29 . o que provoca a morte da larva. sendo heterotróficas. Essa bactéria produz cristais protéicos que se dissolvem no intestino da larva. utilizam como alimento as substâncias orgânicas fabricadas pelas plantas. As pertencentes ao gênero Bacillus são as mais importantes para o controle biológico. por sua vez. pois. pois.As bactérias. é o que fazem as bactérias do gênero Acetobacter. Sem esse trabalho de absorção e fixação do nitrogênio realizado pelas bactérias. coalhadas. sendo o Bacillus popillae utilizado desde a década de 30 no controle de coleópteros. como se conhece atualmente. Bactérias na agricultura (Controle biológico) As bactérias são também utilizadas no combate a espécies nocivas à agricultura. pode enterrar os restos dessas plantas leguminosas que. o Rhizobium pode funcionar como uma espécie de “adubo vivo” para o agricultor. enriquecendo o solo. fornecendo o nitrogênio necessário à planta e. durante o processo de decomposição. Bactérias que produzem esporos e mesmo bactérias não-esporulantes podem causar doenças em insetos. também se beneficiam com a associação. iogurtes e outros derivados das indústrias de laticínios podem ser produzidos por meio da fermentação do leite. Bactérias úteis nas indústrias Queijos. Alguns sintomas de contágio são: Paralisação da alimentação e aumento da cápsula encefálica. É o caso do B. multiplicam-se no interior dos mesmos. possibilitando a instalação. pois são os primeiros seres vivos a colonizarem um ecossistema ainda em formação. provavelmente. elas têm uma grande importância ecológica. mais tarde. largamente empregado contra dípteros.5 bilhões de anos e. responsáveis pelo acúmulo de oxigênio (O2) na atmosfera primitiva e pelo aparecimento do ozônio (O3). que retém parte da radiação ultravioleta. São capazes de se desenvolver em rochas nuas. de outros seres vivos. As bactérias contaminam os insetos por via oral. 30 . himenópteros e principalmente lepidópteros. e no caso de certos Bacillus produzem protoxinas na forma de cristais.quando ingeridos por insetos. Os cristais atacados por proteases liberam toxinas que afetam os insetos com paralisia intestinal e suspensão da alimentação. thuringiensis. solos. água e conseguem isso porque produzem a matéria orgânica de que necessitam. ortópteros. mais conhecido como Bt. Por serem autotróficas e terem grande capacidade de adaptação. Podemos chamar as cianobactérias de pioneiras. As cianobactérias As cianobactérias são organismos muito antigos que surgiram na Terra há 3. foram os primeiros organismos fotossintetizantes. têm a capacidade de absorver e fixar o nitrogênio do ar atmosférico. Algumas delas. Reprodução e doenças causadas pelas bactérias As bactérias apresentam reprodução assexuada pela divisão simples de suas células. na água doce. possuem também pigmentos azuis e vermelhos. mas algumas filamentosas podem se locomover através de movimentos oscilatórios. um indivíduo dá origem a dois outros. Muitas vezes.Encontramos cianobactérias nos mais variados ambientes: no mar. geneticamente idênticos entre si. em solos úmidos. Além da clorofila. troncos de árvores. Algumas espécies podem apresentar mais de um tipo de pigmento. pigmento verde. isso explica a existência de cianobactérias das mais variadas cores. A reprodução é sempre assexuada por bipartição ou por fragmentação. há uma capa gelatinosa que envolve e protege a colônia. sobre rochas. isto é. Podem se apresentar como simples células isoladas ou então serem agrupadas em colônias. As cianobactérias não possuem flagelo. Essa forma de reprodução recebe o nome de cissiparidade ou bipartição e acontece da seguinte maneira: 31 . como as do gênero Nostoc. associadas a fungos formando liquens e até mesmo em fontes termais de altas temperaturas. Todos eles atuam na captação de luz para a fotossíntese. havendo alimento e espaço suficientes. eles saem dessa fase. isto é. 32 . Muitas vezes. produzindo quatro novas bactérias. uma célula dá origem a milhares de descendentes. Esse processo demora cerca de 20 minutos. conseguindo sobreviver até mesmo em água fervente ou então em ambientes com temperaturas bem baixas. As novas bactérias formadas podem fazer nova divisão. e assim sucessivamente. a célula se divide originando duas novas bactérias idênticas a ela. como. Essa forma de reprodução chama-se conjugação. Algumas espécies de bactérias podem combinar seu material genético com o de outras. chamados clones. Em seguida. as condições do meio se tornam desfavoráveis e algumas espécies de bactérias. envolvem seu material genético com uma membrana resistente. Quando as condições do ambiente voltarem a ser boas. todos geneticamente idênticos entre si. Em condições ambientais adequadas. alguns deles resistem bem ao calor. para garantirem sua sobrevivência. voltando a se reproduzir. por exemplo.O material genético contido na célula bacteriana se duplica. na Antártica. Esses esporos podem permanecer em estado de repouso por vários anos. chamada esporo. Nesse processo. a receptora ou “fêmea”. 33 . Ter o conhecimento sobre o modo como algumas bactérias podem penetrar em nosso organismo e o que podem causar é uma forma de nos ajudar a preveni-las. quando nosso sistema de defesa corporal se torna enfraquecido. a bactéria doadora ou “macho”. Basta uma queda de resistência corporal para que essas bactérias passem a se reproduzir rapidamente. Depois disso. podendo provocar pneumonia. duas bactérias geneticamente diferentes se unem através de microscópicos tubos (pêlos sexuais). duplica seu material genético e o injeta em outra bactéria. A prevenção de certas doenças causadas por bactérias também pode ser feita através da vacinação. elas conseguem nos causar doenças. normalmente. É o caso da bactéria Streptococcus pneumoniae. favorecendo sua adaptação quando ocorrem mudanças ambientais. as bactérias se separam e. Uma delas. ocorrem combinações genéticas que são a mistura dos genes das duas bactérias. é encontrada na garganta da maioria das pessoas sadias. no interior daquela que recebeu o material. Algumas bactérias são oportunistas e. a bactéria receptora dará origem a uma população de bactérias geneticamente diferente da população inicial (antes da transferência de genes). Quando for se reproduzir por bipartição. São essas combinações que proporcionam uma variabilidade genética entre as populações de bactérias. que. com certeza. principalmente depois de abertos.Higiene e hábitos saudáveis são fundamentais para a saúde e é. é por isso que esses produtos devem ser conservados em temperaturas baixas. Existem dois tipos de pasteurização: a lenta e a rápida. a principal atitude preventiva contra muitas doenças causadas por bactérias. a fim de impedir o desenvolvimento dos microrganismos que resistem à pasteurização. A pasteurização não mata todos os microrganismos. 34 . A pasteurização dos alimentos A pasteurização é um processo térmico muito difundido em toda a indústria de alimentos e bebidas para diminuir a contaminação por microrganismos. o homem já faz uso da biotecnologia desde a Antigüidade. A pasteurização rápida é feita em outro equipamento (placas) com temperaturas de 72º C e 75º C. Por volta de 1800 a. e. tecnos: que designa a utilização prática da ciência. a humanidade já utilizava as fermentações com a ajuda de microrganismos para a fabricação de vinhos. como agricultura. A descoberta da penicilina. promovendo um desenvolvimento significativo nas mais variadas áreas. mas. As bactérias e as novas tecnologias genéticas Você já ouviu falar em biotecnologia? Essa palavra que tem sido usada com muita freqüência atualmente é formada por três termos de origem grega. o termo biotecnologia vem sendo usado quando se trata de transferir genes de uma espécie para outra. é necessário que se utilize um sistema que proporcione a todas as partículas do produto a temperatura necessária e o tempo preciso. pães. entre 62º C e 65º C. por 30 minutos em equipamento próprio. a biotecnologia é o ramo da ciência que utiliza microorganismos. Ao longo do tempo. produzida por um fungo do tipo Penicillium. o homem tem ampliado e melhorado as técnicas de manipulação de seres vivos. para conseguir espécies mais resistentes ou mais nutritivas. Os cientistas conseguem transferir para plantas 35 . medicina. num sentido mais amplo. plantas e animais para a produção de substâncias úteis ao ser humano.. Quando se fala em biotecnologia. Após a pasteurização os produtos são envasados. pensa-se em modernidade.C. Por volta de 1860. bio: que quer dizer vida. Desde que o DNA (material genético) presente nos núcleos das células foi descoberto. desencadeou outras pesquisas com microrganismos para a produção de medicamentos. o código genético. por 15 a 20 segundos. mais tarde. queijos etc. as pessoas começaram a produzir plantas através da polinização cruzada intencional. Assim. indústria química etc. logos: que significa conhecimento.A lenta é feita pelo aquecimento. Qualquer que seja o método empregado. portadoras de diabetes melito. entre outros produtos. introduz-se na bactéria Escherichia coli o gene que produz a insulina humana. por exemplo. Podem. vacinas como. a da hepatite B e medicamentos que combatem infecções virais e o câncer. As pesquisas realizadas na área da biotecnologia têm produzido também vacinas. a partir daí. que dependem de uma substância chamada insulina para manter o nível de glicose no sangue. Entre outros exemplos de produtos produzidos pela biotecnologia estão: o hormônio do crescimento. que. medicamentos. hormônios. As bactérias se tornaram uma grande ferramenta da engenharia genética. combinar genes de plantas com animais ou de animais com animais. retirados ou combinados genes são chamados de OGMs. As bactérias se multiplicam em tanques de fermentação produzindo a insulina. é isolada e purificada. animais. Plantas. microorganismos nos quais foram introduzidos. anticorpos. Algumas realizações atuais dentro da biotecnologia Milhões de pessoas em todo o mundo. O resultado dessa tecnologia levou à obtenção dos primeiros organismos geneticamente modificados (OGMs). também. A finalidade desse trabalho é atribuir a uma espécie características que são naturais de outras espécies ou então melhoramentos genéticos dentro de uma mesma espécie.genes de microorganismos ou de outras plantas. Para fornecer a insulina em quantidades necessárias. foram beneficiadas pela biotecnologia. 36 . alfaces ou outros alimentos que. muita discussão a respeito do assunto. Quando se fala em organismos geneticamente modificados há muita controvérsia. a batata e o algodão. batatas. o milho. Alguns pesquisadores dizem que seriam muitas as vantagens desse tipo de vacina: as plantas poderiam ser cultivadas no local onde se desejasse obter a vacina. diminuindo problemas com transporte. diminuindo o risco de infecção por agulhas contaminadas. então. Há alguns setores da sociedade que não estão de acordo com o uso dessa técnica. plantados e consumidos em diversos países do mundo. que seriam alimentos geneticamente modificados que funcionariam como vacinas. não seria uma vacina dolorosa. Sendo comestíveis. tomates. não haveria necessidade de seringa. Além do mais. consumidores e o meio ambiente. principalmente. pois muitas delas precisam ser mantidas resfriadas. isto é. Bananas. 37 . Outras pesquisas ainda estão em fase de testes: são as vacinas comestíveis. e sim gostosa. a canola. Temos como exemplo a soja. ensinariam o sistema imunitário a reconhecer e destruir os agentes causadores de doenças.Plantas geneticamente modificadas apresentam características especiais que as tornam resistentes ao ataque de pragas e doenças ou. ao serem ingeridos. trazendo um aumento na produção mundial de alimentos e beneficiando agricultores. no que diz respeito aos alimentos. com maior poder nutritivo (vitaminas e proteínas). Crescimento e cultivo de Bactérias Crescimento e divisão celular Na linguagem cotidiana. também se dividem. a desnutrição e doenças que afligem a humanidade. o crescimento refere-se ao aumento do tamanho. Então as células-filhas crescem e. Muitas delas com o objetivo de resolver problemas como a fome. ela se divide em duas células-filhas. a síntese do DNA também é contínua e replica o único cromossomo bacteriano imediatamente antes de a célula se dividir. Enfim. chamada célula-mãe. Divisão celular A divisão celular nas bactérias. além dos possíveis danos ao meio ambiente. subseqüentemente. o que falamos aqui é apenas uma pequena amostra das aplicações da biotecnologia. outros animais e vegetais crescerem. Há diversas pesquisas sendo realizadas no mundo todo. mas como o aumento do número de células. Estamos acostumados a ver crianças. Os organismos unicelulares também crescem. descaracterizar algumas espécies. logo que uma célula. Ao contrário das células eucarióticas. 38 . Os ambientalistas dizem que os transgênicos podem provocar alergias. em células em constante divisão. As células-filhas tornam-se independentes quando um septo (divisão) cresce entre elas. Considerando-se que as células individuais crescem apenas para se dividir em dois novos indivíduos. Em vez disso. que ocorre por divisão celular. diferentemente daquela nos seres eucariontes. comprometendo a biodiversidade do planeta. fazendo com que se separem. geralmente ocorre por divisão binária ou às vezes por brotamento. o crescimento microbiano é definido não em termos de tamanho celular. as células procarióticas não possuem um ciclo de vida com um período específico para a síntese do DNA. dar origem a plantas ainda mais resistentes aos agrotóxicos. Na divisão binária. podendo aparecer bactérias resistentes aos antibióticos.Críticos dos transgênicos argumentam que até o momento não se pode afirmar que esses produtos sejam totalmente seguros em relação à saúde humana. a célula duplica seus componentes e se divide em duas outras células. tenha aproximadamente dobrado de tamanho e duplicado seu conteúdo. porém. nos mais diversos setores. a separação incompleta das células produz cadeias lineares (bacilos ligados). (3) a fase estacionária e (4) a fase de declínio ou de morte. 39 . sarcinas (grupos de oito cocos em pacotes cúbicos). Estes organismos mostram quatro principais fases de crescimento: (1) a fase lag. ou grupos em forma de cachos de uvas (estafilococos). Neste processo. (2) a fase log (logarítmica). Estas fases formam a curva-padrão de crescimento bacteriano. isto é. A divisão em dois planos produz tétrades A divisão em três planos produz sarcina A divisão em múltiplos planos produz estafilococos A divisão celular nas leveduras e em algumas bactérias ocorre por brotamento. se separa da célula mãe.Em algumas espécies. uma pequena célula nova se desenvolve a partir da superfície de uma célula preexistente e. Fases de crescimento Considere uma população de organismos introduzida em um meio fresco e rico em nutrientes. tétrades (grupos de quatro cocos em forma de cubo). subseqüentemente. uma mistura de substâncias sobre ou dentro da qual os microrganismos crescem. a não ser que um meio fresco seja adicionado ou que os organismos sejam transferidos para um novo meio. A cultura está. À medida que a disponibilidade de nutrientes diminui. A população de organismos dobra em cada tempo de geração. então. os resíduos metabólicos são acumulados. o crescimento nesta fase aparece no gráfico como uma linha diagonal reta. as células se tornam menos capazes de gerar ATP e sua taxa de crescimento se reduz. o espaço pode se tornar limitado e os organismos aeróbios sofrem de falta de oxigênio. O tempo de geração para a maioria das bactérias fica entre 20 minutos e 20 horas. Em condições ideais. é a fase de adaptação. O meio contém uma quantidade limitada de nutrientes e pode conter 40 . ou logarítmico. Se todos se dividissem juntos e se o tempo de geração fosse de exatamente 20 minutos. sintetizam enzimas e incorporam diversas moléculas provenientes do meio. Quando a escala do eixo vertical é logarítmica. chamado tempo de geração. Fase estacionária Quando a divisão celular decresce a um ponto em que novas células são produzidas com a mesma velocidade com que as células antigas morrem. Tal crescimento é chamado de exponencial. que representa o tamanho da população bacteriana. Durante a fase log. representada por uma linha horizontal reta. Em uma cultura real. Fase Log Uma vez que os organismos se tenham adaptado ao meio. o número de células em uma cultura aumentaria como os degraus de uma escada. geneticamente determinado. O nivelamento do crescimento é seguido pela fase estacionária. dobrando exatamente a cada 20 minutos – uma situação hipotética chamada crescimento sincrônico. mas são metabolicamente ativos: crescem em tamanho. outras levam vários dias. com cerca de 1/20 das células se dividindo a cada minuto – uma situação natural chamada crescimento não-sincrônico. na fase estacionária.152 novas bactérias num período de 7 horas. O crescimento não-sincrônico aparece como uma linha reta. os organismos se dividem na sua velocidade mais rápida – um intervalo regular.097. Nem todos os organismos se dividem precisamente juntos. o crescimento da população ocorrerá em velocidade exponencial ou logarítmica (log). em um gráfico logarítmico. cada célula se divide em algum momento durante o tempo de geração de 20 minutos.Fase Lag Nesta fase. uma bactéria pode se multiplicar e originar 2. e é geralmente menor que uma hora. O fator limite para o crescimento logarítmico parece ser a velocidade na qual a energia pode ser produzida na forma de ATP. e não como degraus. Algumas espécies se adaptam ao meio em uma ou duas horas. os organismos não aumentam significativamente em número. o número de células vivas permanece constante. A medida que o número de organismos cresce. os nutrientes são consumidos. pois são pequenos e facilmente dispersáveis. Crescimento em colônias As fases de crescimento são exibidas de diferentes maneiras nas colônias que crescem em meio sólido. Em culturas de organismos formadores de esporos. para praticamente qualquer mudança ambiental. Os microrganismos usam uma variedade de substâncias para obter energia. a pressão osmótica e a radiação. por terem menores quantidades de nutrientes disponíveis e por estarem expostas a mais produtos tóxicos residuais.resíduos tóxicos. muitas células perdem a capacidade de se dividir e morrem. As espécies de organismos encontradas em um dado ambiente e as velocidades nas quais elas crescem podem ser influenciadas por uma série de fatores. 41 . entre outros. e alguns requerem nutrientes especiais. ocupam pouco espaço. ou começam a morrer. assumem uma variedade de formas incomuns. sobrevivem mais esporos do que células vegetativas (metabolicamente ativas). Além disso. A colônia cresce rapidamente em suas extremidades. incluem a disponibilidade de carbono. em fontes de águas puras ou em pântanos salgados. formando uma pequena colônia – todos os descendentes da célula original. e podem ocorrer mudanças prejudiciais de pH. Os micróbios podem viver em uma grande número de ambientes. o que as torna difíceis de serem identificadas. Nesta fase de declínio. Os fatores físicos incluem o pH. ou fase de morte. Os fatores nutricionais (bioquímicos). Durante a fase de declínio. enxofre e fósforo. o número de células vivas decresce em velocidade logarítmica. Fatores que afetam o crescimento bacteriano Os microrganismos são encontrados praticamente em quase todos os ambientes da Terra. nitrogênio. a umidade. muitas células sofrem involução. Eles também possuem grande capacidade de adaptação às mudanças ambientais. necessitam apenas de pequenas quantidades de nutrientes e são diversificados quanto às suas necessidades nutricionais. o suprimento de oxigênio pode se tornar inadequado para os organismos aeróbicos. há algum micróbio que pode metabolizá-la como nutriente. as células que estão perto do centro crescem mais lentamente. tanto físicos como bioquímicos. Para praticamente qualquer substância. ao passo que outras abrigarão alguns poucos organismos vivos após meses ou mesmo anos. a temperatura. Culturas de algumas bactérias passam por todas as fases de crescimento e morrem em alguns dias. Em uma colônia. a concentração de oxigênio. isto é. indicado por uma linha reta diagonal em declive. uma célula se divide exponencialmente. há algum micróbio que pode sobreviver. a pressão hidrostática. Fase de declínio (Morte) À medida que as condições do meio vão se tornando cada vez menos favoráveis para a divisão celular. todas as fases da curva de crescimento ocorrem simultaneamente. Diferentes espécies de microrganismos podem crescer em uma ampla gama de ambientes – desde as condições altamente ácidas até aquelas um tanto alcalinas. do gelo da Antártida às fontes termais. Normalmente. em oceanos com ou sem oxigênio e até mesmo sob grande pressão e em fendas de vapor fervente no fundo do oceano. inclusive em meios nos quais nenhuma outra forma de vida pode sobreviver. vivem em valores de pH entre 7 e 11. freqüentemente.1 a 5. cresce melhor em pH em torno de 9.4 a 8. Nenhum deles sobrevive no corpo humano. que produz ácido lático. Os efeitos do pH sobre os organismos podem estar em parte relacionados à concentração de ácidos orgânicos no meio e à proteção que as paredes celulares bacterianas às vezes proporcionam. De acordo com suas faixas de temperatura de crescimento. o agente causador da doença chamada cólera asiático. organismos que têm afinidade por meios ácidos. Os psicrófilos obrigatórios não crescem a temperaturas acima de 20º C. O Vibrio cholerae. 42 . espécie alguma consegue tolerar por completo a faixa inteira de pH de qualquer uma destas categorias. Neutrófila – vivem entre valores de pH de 5. produzem quantidades suficientes de ácidos como subprodutos metabólicos que eventualmente interferem em seu próprio crescimento. Os psicrófilos vivem principalmente em águas e solos frios. apesar de alguns viverem bem a 0º C. mas as temperaturas máxima e mínima variam consideravelmente entre as diferentes espécies. mas suporta apenas uma acidez moderada.Fatores físicos pH Lembre-se de que a acidez ou alcalinidade de um meio é expressa em termos de pH. e os organismos que lá vivem conseguem tolerar temperaturas negativas.. e muitas delas toleram uma faixa que se sobrepõe a duas categorias. • • • Acidófilas – ou seja. e psicrófilos facultativos se desenvolvem melhor a temperaturas abaixo de 20º C. Os microrganismos possuem um pH ótimo – o pH no qual eles crescem melhor.5. O pH ótimo pra os microrganismos está geralmente próximo da neutralidade (pH 7). Temperatura A maioria das espécies bacterianas pode se desenvolver em uma faixa de temperatura superior a 30º C. De acordo com sua tolerância à acidez ou à alcalinidade.5. O Lactobacillus. mas alguns são conhecidos por causarem deterioração em alimentos refrigerados. A maioria das bactérias que causam doenças nos seres humanos pertence ao grupo das neutrófilas. as bactérias são classificadas em: No entanto. crescem melhor a temperaturas de 15 a 20º C. Muitas bactérias. mas que também cresce acima desta temperatura. A água do mar permanece líquida abaixo de 0º C. as bactérias podem ser classificadas como organismos: • Psicrófilos – ou organismos que gostam do frio.4. Alcalófilas – ou bactérias que gostam de ambientes alcalinos. é um acidófilo. A maioria dos micróbios não cresce em um pH com uma unidade acima ou abaixo de seu pH ótimo. desenvolvem-se melhor em valores de pH de 0. Muitas destas bactérias são encontradas em pilhas de adubo. Altas temperaturas também podem impedir o crescimento bacteriano. A temperatura ótima de crescimento. A temperatura máxima de crescimento. 2. e algumas toleram temperaturas de 110º C em fontes termais ferventes. A temperatura mínima de crescimento. reduz o crescimento dos psicrófilos e impede o crescimento da maioria das demais bactérias. As 43 . isto é. se precisarem ser guardados por muito tempo.• • Mesófilos – entre os quais se inclui a maioria das bactérias. A faixa de temperatura na qual um organismo se desenvolve é amplamente determinada pelas temperaturas nas quais suas enzimas atuam. os materiais que podem suportar o congelamento são armazenados a temperaturas de –30º C. os alimentos e outros materiais. podem ser divididas em aeróbias. A refrigeração de alimentos. As bactérias estão mais aptas a sobreviver em extremos de frio do que em extremos de calor. 3. que necessitam de oxigênio para se desenvolver. Dentro desta faixa. podem ser identificadas três temperaturas críticas: 1. podem permitir o crescimento de bactérias mesmo quando refrigerados. são organismos que crescem melhor a temperaturas entre 25 e 40º C. A temperatura é importante não apenas para proporcionar condições ao crescimento bacteriano. Entretanto. em sua maioria. como o sangue. feita geralmente a 4º C. crescem melhor a uma temperatura próxima à do corpo humano (37º C). Oxigênio As bactérias. possuem o tempo de geração mais curto. Os termófilos obrigatórios se desenvolvem apenas a temperaturas acima de 37º C. e anaeróbias. especialmente as heterotróficas. e termófilos facultativos se desenvolvem tanto acima quanto abaixo de 37º C. mas também para evita-lo. que é a menor temperatura em que as células se dividem. que é a temperatura mais alta em que as células se dividem. desenvolvem-se melhor a temperaturas de 50 a 60º C. que não o requerem. Termófilos – ou organismos que gostam do calor. que é a temperatura em que as células se dividem mais rapidamente. Por esta razão. Os patógenos humanos estão incluídos nesta categoria e. morrem na presença do oxigênio. Tal pressão dobra a cada 10 metros na profundidade. A maioria das células vegetativas sobrevive apenas algumas horas sem umidade. ou enrugamento da célula. que é uma causa comum de infecções hospitalares. que conseguem sobreviver na presença de oxigênio. mudam para o metabolismo anaeróbio. mas não fazem uso dele em seu metabolismo. indo de um meio hipotônico para um meio hipertônico). Entre os extremos das bactérias aeróbias obrigatórias e das bactérias anaeróbicas obrigatórias estão as microaerófilas. na falta dele. mas que morrem se deixadas por apenas algumas horas em laboratório à pressão atmosférica padrão.000 metros. sempre capta energia através da fermentação. As células em meios hiperosmóticos perdem água e sofrem plasmólise. porém. ao passo que as anaeróbias obrigatórias. Inversamente. uma pressão exercida pela água parada proporcional à sua profundidade. Ao contrário de organismos maiores. Nas bactérias.aeróbias obrigatórias. não importando se o ambiente tem ou não oxigênio. Umidade Todas as células ativamente metabolizantes geralmente requerem um meio aquoso. que geralmente mantêm seu metabolismo aeróbio. geralmente são encontradas nos tratos intestinal e urinário. como a Pseudomonas. ou seja. Pressão osmótica As membranas de todos os microrganismos são seletivamente permeáveis e permite à água se mover entre o citoplasma e o meio através da osmose (passagem de água através de uma membrana. os organismos unicelulares são expostos diretamente a seus meios. 44 . apenas os esporos de organismos formadores de esporos podem sobreviver em um estado inativo em um ambiente seco. Algumas depressões oceânicas possuem profundidade de até 7. a parede celular rígida impede que a célula inche ou se rompa. necessitam de oxigênio livre para a respiração aeróbia. assim. As bactérias que vivem em altas pressões. mas as células se enchem de água e tornam-se túrgidas (distendidas). que desenvolvem-se melhor na presença de uma pequena quantidade de oxigênio livre. ganham água. que possuem revestimentos protetores e ambientes internos líquidos. O Lactobacillus por exemplo. as células em água destilada possuem pressão osmótica maior do que a de seu meio e. onde apenas uma pequena quantidade de oxigênio está disponível e as anaeróbias aerotolerantes. O Staphylococcus e a Escherichia coli são anaeróbias facultativas. são chamadas barófilas. Pressão hidrostática As águas dos oceanos e lagos exercem pressão hidrostática. as anaeróbias facultativas. e determinadas bactérias são os únicos organismos conhecidos que sobrevivem à pressão extrema em tais profundidades. Mesmo assim. Suas membranas celulares contêm sistemas de transporte que regulam o movimento de substâncias dissolvidas através da membrana. 45 . caso as concentrações fora da célula se tornem muito altas. a perda de água pode inibir o crescimento ou até matar as células. o enxofre e o fósforo. tais como o Mar Morto. As bactérias halófilas. ou organismos que gostam de sal. Radiação As energias radiantes. alguns microrganismos possuem pigmentos que filtram a radiação e ajudam a prevenir danos ao DNA. São normalmente encontradas nos oceanos. podem causar mutações (mudanças no DNA) e até mesmo matar os organismos. Halófilas extremas requerem concentrações de sal de 20 a 30% e são encontradas em corpos d’água excepcionalmente salgados. Embora nós estejamos interessados aqui nos modos pelos quais os microrganismos suprem suas próprias necessidades nutricionais.5%) é ótima para seu crescimento.A maioria das células bacterianas pode tolerar uma ampla gama de concentrações de substâncias dissolvidas. requerem quantidades de sal (cloreto de sódio) de médias a grandes. Outros possuem sistemas enzimáticos que podem reparar certos tipos de danos ao DNA. assim como por fatores físicos. como por exemplo os raios gama e a luz ultravioleta. onde a concentração de sal (3. Fatores nutricionais O crescimento dos microrganismos é afetado por fatores nutricionais. Os nutrientes necessários aos microrganismos incluem. entre outros. Entretanto. eles também auxiliam a reciclar elementos no meio ambiente. podemos observar que. o carbono. o nitrogênio. ao suprir tais necessidades. são formados dentro das células-mães endósporos altamente resistentes. eles podem sobreviver por longos períodos de seca e são resistentes a temperaturas extremas. Esporulação A esporulação. megaterium. Quando os nutrientes como o carbono ou o nitrogênio tornam-se limitados. Enxofre e Fósforo Além do carbono e do nitrogênio. Tanto os organismos autotróficos quanto os heterotróficos podem obter energia da glicose através da glicólise. logo a esporulação é um mecanismo de proteção ou sobrevivência. precisam de nitrogênio para sintetizar ácidos nucléicos. O endósporo não pode se dividir. à radiação e algumas substâncias químicas tóxicas. Clostridium e em alguns outros gêneros de microrganismos Gram-positivos. subtilis e no B. especialmente enxofre e fósforo. o endósporo se torna uma célula vegetativa (germinação) que não possui as propriedades de resistência dos endósporos. Voltando as condições favoráveis. não um meio de reprodução. ou formação de endósporos. Alguns endósporos podem suportar temperaturas bem mais altas do que as células vegetativas.Fontes de Carbono A maioria das bactérias utiliza compostos que contêm carbono como fonte de energia e para sintetizar componentes celulares. em resposta a sinais ambientais. ocorre nos gêneros Bacillus. enzimas e outras proteínas. inclusive os microrganismos. Alguns organismos podem sintetizar todos os 20 aminoácidos encontrados nas proteínas. Os microrganismos podem obter enxofre a partir de sais de sulfato inorgânicos e fósforo principalmente a partir de fostafo inorgânico. algumas bactérias formam endósporos mesmo quando há nutrientes disponíveis). da fermentação e do ciclo de Krebs. Apesar de os endósporos não serem metabolicamente ativos. 46 . que são componentes celulares importantes. ao passo que outros necessitam ter um ou alguns aminoácidos fornecidos pelo meio. Eles também sintetizam alguns componentes celulares a partir de intermediários destas vias. os microrganismos necessitam do suprimento de certos minerais. mas vem sendo estudada mais cuidadosamente no B. Alguns microrganismos obtêm nitrogênio a partir de fontes inorgânicas. Os organismos foto-autotróficos reduzem o dióxido de carbono a glicose e a outras moléculas orgânicas. As bactérias que formam esdosporos geralmente o fazem durante a fase estacionária. (Em raros casos. Fontes de Nitrogênio Todos os organismos. metabólicos e do ciclo celular. e uns poucos até mesmo conseguem energia metabolizando substâncias inorgânicas que contêm nitrogênio. e a célula-mãe pode produzir apenas um endósporo. e. Primeiro. temperatura fria o suficiente para permitir a adição de nutrientes e de organismos vivos que poderiam ser destruídos pelo calor. para estudos posteriores. as células bacterianas capazes de sofrer esporulação exibem dois ciclos – o ciclo vegetativo e o ciclo de esporulação. e a alça é movida levemente na superfície do ágar. O uso de técnicas estéreis (assépticas) assegura que o novo meio irá conter organismos de uma única espécie. é preciso encontrar um meio que permita o crescimento do organismo desejado. 47 .Assim. e o ciclo de esporulação é iniciado periodicamente. Entretanto. pois dois ou mais organismos de diferentes espécies estavam várias vezes presentes nas culturas. o ágar permanece líquido até esfriar a 40º C. a maneira correta de preparar culturas puras é utilizar o método de esgotamento em placas de ágar. O ciclo vegetativo é repetido em intervalos de 20 minutos ou mais. À medida que o esgotamento continua. A alça de inoculação é flambada e algumas bactérias são retiradas da região já depositada e estriadas em uma nova região. A alça metálica é usada para se retirar uma porção de uma colônia isolada e transferi-la para qualquer meio estéril apropriado. a técnica de isolar culturas puras foi difícil de ser desenvolvida. Apesar de agora parecer simples. as culturas puras são obtidas através do isolamento dos descendentes (ou prole) de uma única célula. A técnica de espalhar poucas bactérias em uma superfície sólida foi mais eficiente. cada vez menos bactérias são depositadas. é importante se obter uma cultura pura. é preciso uma cultura pura de uma única espécie para se estudar as características de um organismo. ele não se funde a uma temperatura inferior a 95º C. Hoje. várias substâncias sólidas foram testadas até se estabelecer o ágar como o agente solidificante ideal. sendo a alça flambada após cada estriamento. Tem-se observado que endósporos com mais de 300 anos germinam quando colocados em um meio favorável. aparecem pequenas colônias. O método de esgotamento Hoje. Os organismos individuais são depositados na ultima região estriada. pois ela depositava uma única bactéria em alguns locais. Métodos de obtenção de culturas puras Para o estudo de bactérias em laboratório. preparado em uma solução de 1. As bactérias são recolhidas com uma alça metálica estéril. Poucos organismos o digerem. cada uma derivada de uma única célula bacteriana. depois de fundido. Em segundo lugar. depositando as bactérias nas estrias resultantes.5%. Além disso. Cultivo de Bactérias O cultivo de bactérias em laboratório apresenta dois problemas. Depois de a placa ser incubada a uma temperatura de crescimento adequada ao organismo. uma cultura que contenha apenas uma única espécie de organismo. Eles são uma boa forma de garantia contra a extinção. permeabilidade da parede celular. de modo especial no que diz respeito à composição química. Ao longo de anos de experiências em cultivar bactérias em laboratório. adquirem a nova coloração. Para cultivar bactérias em laboratório. baseado na capacidade das paredes celulares de bactérias Gram-positivas de reterem o corante cristal violeta no citoplasma durante um tratamento com etanol-acetona enquanto que as paredes celulares de bactérias Gramnegativas não o fazem. que não retém o corante quando submetidas a solventes nos quais o corante é solúvel. com os reagentes cristal violeta. os microbiologistas aprenderam quais nutrientes devem ser supridos para cada um dos diferentes organismos. 48 . Muitos outros organismos cujas necessidades nutricionais são razoavelmente conhecidas podem crescer em um ou mais tipos de meios. Essa técnica permite a separação de amostras bacterianas em Gram-positivas e Gram-negativas e a determinação da morfologia e do tamanho das amostras analisadas. lagos. O método da coloração de Gram é. é preciso conhecer as necessidades nutricionais e ter a habilidade de fornecer as substâncias necessárias ao meio. sendo descoloradas e. Certos organismos. então. Já a parede da célula Gram-positiva consiste de única camada que retém o corante aplicado. Estes materiais podem ser considerados meios de cultura naturais. estrutura. lugol. fixado pelo calor. etanol-acetona e fucsina básica. A reação das bactérias à técnica de Gram expressa diferentes características. Técnica de Gram 1 . metabolismo e patogenicidade. A parede da célula Gram-negativa é constituída por estruturas de múltiplas camadas bastante complexas. fisiologia. quando acrescentado outro corante. ainda não podem ser cultivados em meios de laboratórios. os organismos neles contidos são normalmente isolados e culturas puras são preparadas para estudo. muitas espécies de bactérias e de outros microrganismos são encontradas crescendo juntas em oceanos. tais como aqueles que causam a sífilis e a lepra. e que consiste no tratamento sucessivo de um esfregaço bacteriano.Introdução A coloração de Gram é um método de coloração de bactérias desenvolvido pelo médico dinamarquês Hans Christian Joachim Gram em 1884. devem crescer em culturas que contenham células vivas oriundas de seres humanos ou de outros animais. Apesar de as amostras do solo e da água serem muitas vezes trazidas ao laboratório. Eles. solo e em matéria orgânica viva ou morta.Meios de cultura Na natureza. não adquirindo a coloração do segundo corante. Essa informação permite ao clínico monitorar a infecção até que dados de cultura estejam disponíveis. sua função é estabilizar a membrana externa e ancorá-la à camada de peptidioglicano. a parede celular está composta por uma camada de peptidioglicano e três outros componentes que a envolvem externamente: lipoproteína. o que facilita a comparação de espécimes clínicos. prevenindo ou dificultando a perda de proteínas periplasmáticas e o acesso de enzimas hidrolíticas e certos antibióticos ao peptidioglicano.Descrição da técnica O método consiste no tratamento de uma amostra de uma cultura bacteriana crescida em meio sólido ou líquido. membrana externa e lipopolissacarídeo. possui receptores para bacteriófagos e participa da nutrição bacteriana. conseqüentemente. O peptidioglicano é responsável pela forma das células e proteção do citoplasma frente às diferenças de pressão osmótica entre os meios externo e interno. enquanto que nas Gram-negativas o peptidioglicano é apenas uma camada espessa e. O lipopolissacarídeo consiste no lipídio A (endotoxina) que é um glicofosfolipídeo cujo papel biológico consiste na participação nos mecanismos de patogenicidade da célula bacteriana. Tanto bactérias Gram-positivas quanto Gramnegativas absorvem de maneira idêntica o corante primário e o fixador. insolúvel. sendo quase sempre o primeiro passo para a caracterização de amostras de bactérias. As múltiplas camadas de peptidioglicano das bactérias Gram-positivas constituem uma estrutura extremamente forte em tensão. o etanol-acetona (1:1 49 . A parede celular da bactéria Gram-positiva é única e consiste de uma camada composta quase que completamente por peptidioglicano. Entre suas funções. A coloração de Gram é um dos mais importantes métodos de coloração utilizados em laboratórios de microbiologia e de análises clínicas. A parede celular das bactérias Gram-positiva e Gram-negativa são diferentes. A lipoproteína está ligada de modo covalente ao peptidioglicano e não covalente à membrana externa. responsável pela manutenção da célula e sua rigidez. o cristal violeta. o lugol. a membrana externa representa uma barreira molecular. Segue-se um tratamento com um solvente orgânico. sendo mais espessa nas Gram-positiva. frágil. conferindo rigidez ao corpo bacteriano. É possível a análise de vários esfregaços por lâmina. A membrana citoplasmática adere fortemente ao componente interno da célula bacteriana.Nas bactérias Gram-negativas. A técnica tem importância clínica uma vez que muitas das bactérias associadas a infecções são prontamente observadas e caracterizadas como Gram-positivas ou Gram-negativas em esfregaços de pus ou de fluidos orgânicos. seguido de tratamento com um fixador. As lâminas podem ser montadas de forma permanente e preservadas como documentação. adquirindo uma coloração violeta devido à formação de um complexo cristal violeta-iodo. 2 . com um corante primário. em seus citoplasmas. o solvente desidrata as espessas paredes celulares das bactérias Gram-positivas e provoca a contração dos poros do peptidoglicano. pois a exposição prolongada ao solvente irá provocar a remoção do cristal violeta dos dois tipos de bactérias. ambas coradas pelo método de Gram e observadas ao microscópio óptico com aumento de 1000 vezes. corante fucsina básica. as células Gram-positivas aparecerão coradas em violeta escuro e as Gramnegativas em vermelho ou rosa escuro. Células de bactérias Gram-positivas.v:v). lugol. tendem a perder o cristal violeta e uma mesma amostra bacteriana pode exibir parte ou todas as células coradas como Gram-negativas. dependente das propriedades físicas e químicas das paredes celulares bacterianas tais como espessura. o corante primário é retido e as células permanecem coradas. o KOH irá romper sua parede celular e liberar seu DNA que será observado como fios viscosos. corante cristal violeta. Em um lâmina de microscopia adicionam-se duas gotas de uma solução de KOH a 3%. microscópio óptico e bico de Bunsen. o uso de material fresco é importante. podendo produzir resultados falsos. que por sua vez não cora prontamente algumas espécies de bactérias. O solvente dissolve a porção lipídica das membranas externas das bactérias Gramnegativas e o complexo cristal violeta-iodo é removido. a fucsina básica. A técnica da coloração de Gram não é infalível e pode-se fazer o teste do hidróxido de potássio (KOH). Com o auxílio de uma alça de semeadura coleta-se uma colônia isolada da bactéria a ser testada e mistura-se com a solução de KOH na lâmina por 30 segundos. portanto. Portanto. densidade. etanol-acetona (1:1 v:v). Em seguida. porosidade e integridade. a amostra é tratada com um corante secundário. Ao microscópio. Se a bactéria for verdadeiramente Gram-negativa. células velhas. Se a bactéria for Gram-positiva não haverá a formação de fios. descorando as células. As figuras 1 e 2 mostram células da bactéria Gram-positiva Brevibacillus brevis e da bactéria Gram-negativa Aeromonas hydrophila. Durante a mistura deve-se erguer a alça de semeadura cerca de 1 a 2 cm da superfície da lâmina observando-se se há fios de material viscoso pendentes. Por outro lado. pelo azul de metileno e a fucsina básica pode ser substituída pelo corante vermelho safranina. A fucsina cora muitas bactérias Gram-negativas mais intensamente que a safranina. O corante cristal violeta pode ser substituído. com os mesmos resultados. 3 . lâmina de microscopia. resultados do tipo "falso Gram-positivo" só são obtidos se o tratamento com etanolacetona for omitido. A retenção ou não do corante primário é.Material Culturas bacterianas em meio sólido ou líquido. 50 . Por outro lado. O solvente etanol-acetona pode ser substituído por álcool 95%. mortas ou com envelopes danificados por agentes físicos ou químicos. A etapa da descoloração é crítica. tornando-as impermeáveis ao complexo. 3.2 .3.Preparo do esfregaço Suspender uma pequena porção da amostra bacteriana a ser corada em uma gota de água ou solução salina 0.1. em seguida. 4. flambando rapidamente a lâmina acima da chama de um bico de Bunsen. Este procedimento deve ser feito com um alça bacteriológica flambada ou um palito de madeira esterilizado. 4. fixá-lo com calor.2. 4.Descoloração Com a lâmina inclinada.85%.4 .3.0 g 2. espalhando a gota. pois o descolorizador poderá 51 . Descartar o excesso do fixador ou enxaguar a lâmina com água.0 g 100 ml 3. Solução de fucsina Fucsina Água destilada 1. Descartar o excesso de corante ou enxaguar a lâmina com água.1.Composição dos corantes 3.1. Deixar o material secar e. deixar em repouso por um minuto.Aplicação do fixador Cobrir toda a sua superfície da lâmina com lugol. sobre uma lâmina de microscópio.0 g 20 ml Solução B Oxalato de amônia Água destilada 0.1 .3 . Solução de lugol Iodo Iodeto de potássio Água destilada 1.Aplicação do corante primário Cobrir toda a sua superfície da lâmina com o corante cristal violeta.8 g 100 ml Misturar as soluções A e B e deixar em repouso por 24 horas antes do uso. deixar em repouso por um minuto. Este procedimento não pode exceder a cinco segundos.1 . despejar algumas gotas de álcool-acetona 1:1 v:v (descolorizador) para remover o complexo cristal violeta-lugol de células Gram-negativas.1. Solução de cristal violeta Solução A Cristal violeta Etanol:acetona 2.Procedimentos 4.0 g 100 ml 4 . 6 . respectivamente e as figuras 3 e 4 mostram bacilos e cocos Gram negativos. Dept. 4.remover o corante cristal violeta das células Gram-positivas. imagem licenciada para uso. Smith & Marise Hussey. imagem licenciada para uso.5 . Bacillus subtilis Figura 2. Streptococcus oralis © Ann C. deixar em repouso por um minuto. as bactérias controles indicarão se a técnica foi ou não bem sucedida. respectivamente. conhecidas. ASM MicrobeLibrery © Ann C. Em seguida. Enxaguar a lâmina com água e tocar as bordas com papel absorvente para remoção do excesso de água. Figura 1.Aplicação do corante secundário Cobrir toda a sua superfície da lâmina com o corante fucsina básica. 4. Smith & Marise Hussey. of Cell Biology and Molecular Genetics. preparando-se lâminas com três esfregaços. University of Maryland. 5 .Resultados esperados As figuras 1 a 4 são micrografias ópticas de bactérias coradas pelo método de Gram. respectivamente. Desta forma. enxaguar a lâmina com água para remover excesso de solvente. of Cell Biology and Molecular Genetics. ASM MicrobeLibrery 52 . Na aplicação da técnica de coloração de Gram de organismos desconhecidos. Sugere-se utilização de Bacillus subtilis e Escherichia coli como controles Gram positivo e Gram negativo. As figuras 1 e 2 mostram bacilos e cocos Gram positivos. University of Maryland.Microscopia Examinar a amostra ao microscópio óptico. Dept. sendo o esfregaço central o da bactéria desconhecida. pode-se utilizar como controles uma bactéria Grampositiva e uma Gram-negativa. ASM MicrobeLibrery © Ann C. ASM MicrobeLibrery William R. imagem licenciadas para uso. Neisseria gonorrhoeae © Ann C. Dept of Cell Biology & Molec. Gram stain tutorial. University of Maryland. Smith & Marise Hussey. ASM MicrobeLibrery Fontes Ann C. imagem licenciada para uso. Smith & Marise Hussey. University of Maryland. Escherichia coli Figura 4. Quillen JH & Catlin K. Genetics. Mayberry WR. of Cell Biology and Molecular Genetics. imagem licenciada para uso. Dept. Dept. of Cell Biology and Molecular Genetics. ASM MicrobeLibrery 53 . University of Maryland. Smith & Marise Hussey.XFigura 3. respiração. Outros vivem dentro de algumas plantas ou de animais. podendo viver isolados. no solo úmido ou em matéria orgânica em decomposição. na água doce ou poluída. inclusive o homem. Há ainda aqueles que vivem associados a outros seres vivos trocando benefícios. Os principais representantes desse reino são os protozoários e algumas algas. pois é capaz de realizar todas as funções vitais que um organismo mais complexo realiza: alimentação. possuem um núcleo individualizado. isto é.OS PROTISTAS PROTOZOÁRIOS Caracteristicas gerais dos protistas Os seres vivos pertencentes ao reino Protista são unicelulares. só superada pela aids. 54 . Certas espécies podem formar colônias. porém são diferentes das bactérias porque suas células são eucarióticas. é uma doença tropical e parasitária que mais causa problemas sociais e econômicos no mundo. Apresentam as mais variadas formas. envolvido por uma membrana. fixos ou se locomover livremente. A única célula que um protista possui pode ser considerada uma “célula organismo”. Eles são encontrados nos mais diferentes ambientes: na superfície ou no fundo dos oceanos. excreção e locomoção. possuem cílios. Muitos protistas podem se locomover no ambiente em que vivem e. flagelos ou pseudópodos. A malária é uma doença causada por protozoários do gênero Plasmodium. para isso. 55 . podendo cada célula apresentar um ou mais flagelos.Paramecium Os cílios são vários filamentos finos e curtos que existem em volta da célula. mudando de forma constantemente. se alarga e se encurta. É o movimento desses filamentos que permite o deslocamento do ser vivo. São essas mudanças que fazem com que a célula se movimente. Trichonympha Já os flagelos são filamentos longos e delicados. É o batimento dos cílios que provoca o movimento. Amoeba Os pseudópodos (pseudo = falso + podos = pé) são modificações do citoplasma da célula que se estica e se contrai. originando os novos seres vivos. eucariontes. Podem se alimentar de bactérias ou outros protistas ou. ou heterótrofos. os protistas podem ser autótrofos com clorofila. primeiramente. então. como é o caso das algas unicelulares. vivendo no corpo de outros seres vivos podendo lhes causar doenças. conhecendo algumas de suas características e também certas doenças que eles causam no homem e em outros animais. sem pigmentos fotossintetizantes. como é o caso de algumas espécies que vivem no intestino dos cupins fazendo a digestão da celulose que esses insetos comem. mas atualmente essa classificação mudou. Vamos. Na realidade. Os protozoários O termo protozoário deriva do grego e significa “primeiro animal” é que durante muito tempo eles foram classificados como animais microscópicos. como é o caso dos protozoários. A maioria dos protozoários se reproduz assexuadamente por cissiparidade ou divisão binária. lhes trazem benefícios. comentar sobre os protozoários.Quanto à nutrição. Alguns são parasitas. heterotróficos e com capacidade de locomoção. Os protozoários por serem heterotróficos dependem de outros seres vivos para obter seus alimentos. absorvem substâncias orgânicas da matéria em decomposição. Mas existem também algumas espécies que se reproduzem sexuadamente. os protozoários são Protistas unicelulares. 56 . Há aqueles que. embora vivendo dentro do corpo de seres vivos. se divide ao meio. A célula cresce até um determinado tamanho. Ao longo do tempo. Alguns tipos de amebas são de vida livre. As amebas são os principais representantes desse grupo. Um grupo de protozoários. mas há também espécies parasitas do homem e de outros animais. São eles: sarcodíneos. Eles possuem uma carapaça rica em cálcio e silício. que é então levado para dentro do citoplasma da célula onde será digerido. flagelados e esporozoários. tem habitado os mares desde muito tempo. a presença de foraminíferos indica para os geólogos a possibilidade da existência de petróleo. as carapaças desses organismos foram se acumulado no fundo dos oceanos. ciliados. A forma como as amebas usam os pseudópodos para se alimentar é muito interessante e é chamada de fagocitose. Ao entrar em contato com alguma partícula alimentar. originando as rochas sedimentares calcárias.O protozoários possuem diferentes formas de locomoção. são os foraminíferos. a ameba estende pseudópodos e circula o alimento. Sarcodíneos São os protozoários que se locomovem e capturam seus alimentos por pseudópodos. Durante as perfurações. que têm sido consideradas a principal característica para classificá-los em diferentes grupos. aparentado da ameba. 57 . podendo inclusive causar doenças. Sabe-se que determinados tipos de foraminíferos estão relacionados com a formação de petróleo. Observe a figura para entender como acontece. A maioria dos ciliados é de vida livre. geralmente um ou dois. O paramécio é o mais comum deles em água doce. Possuem o corpo arredondado ou alongado. • Doença de Chagas – causada por um protozoário flagelado. Todos são parasitas e o alimento é absorvido diretamente do hospedeiro. alguns se movem por modificações na forma do corpo. Doenças causadas por protozoários Alguns protozoários podem causar doenças sérias no homem. mas algumas espécies chegam a ter vários deles. atingindo um grande número de pessoas no Brasil e no mundo. Algumas merecem mais destaque devido a sua grande incidência. cílios ou flagelos. São elas: • Disenteria amebiana ou amebíase – causada pela Entamoeba histolytica.Ciliados Os ciliados apresentam um grande número de pequenos filamentos em volta do corpo chamados cílios. Giárdia Esporozoários São protozoários que não possuem nenhum tipo estrutura de locomoção. que servem para locomoção e captura de alimentos. Flagelados Os protozoários flagelados possuem longos e delicados filamentos chamados flagelos. muitas delas são de difícil cura e outras ainda são incuráveis. Muitos flagelados têm vida livre e outros são parasitas que ocasionam doenças no ser humano. É o movimento da água produzido pelo batimento dos cílios que ajuda o protozoário na obtenção do alimento. o Trypanosoma cruzi • Malária – o Plasmodio vivax é o protozoário causador da malária • Toxoplasmose – causada pelo protozoário Toxoplasma gondii 58 . Esses filamentos são usados para a locomoção e obtenção de alimentos. como pseudópodos. ao contrário dos protozoários. É por isso que. mas o pigmento verde da clorofila está presente em todas elas e é ele o responsável pela fotossíntese que essas algas realizam. direta ou indiretamente. Por fazerem parte do fitoplâncton. mas vamos estudar três grupos em especial: • euglenófitas • pirrófitas • crisófitas 59 . mas que. Plâncton É chamado plâncton o conjunto de microorganismos que flutua na água e é levado pelas correntes aquáticas e marés. calcula-se que a maior parte do oxigênio liberada por fotossíntese em todo o planeta venha das algas unicelulares presentes no plâncton. pequenos crustáceos e larvas de vários animais. O fitoplâncton é formado por uma imensa variedade de seres clorofilados com capacidade de captarem a energia do Sol para produzirem seu próprio alimento (seres fotossintetizantes). a quantidade de oxigênio diminuiria muito na atmosfera. O plâncton é composto pelo fitoplâncton e pelo zooplâncton. As algas unicelulares são encontradas em água doce ou salgada e fazem parte do plâncton. as algas unicelulares têm um papel importantíssimo. Se estas algas desaparecessem. tornando difícil a vida da maioria das espécies. que por sua vez vai ser comido por animais maiores (peixes. As algas unicelulares e as cianobactérias são representantes do fitoplâncton. formando assim as diferentes cadeias alimentares aquáticas. crustáceos etc.o fitoplâncton serve de alimento para o zooplâncton. Além disso. O zooplâncton é a parte do plâncton que inclui inúmeros seres vivos heterotróficos. pois são responsáveis pela produção de alimento que nutre todos os outros seres vivos dos ecossistemas aquáticos. incluindo o homem. Nele são encontrados protozoários. Na realidade. As algas unicelulares estão distribuídas em diferentes grupos. Essas algas apresentam diferentes cores dependendo do tipo de pigmento que possuem. são autotróficas.) e estes servirão de alimento para animais maiores ainda. dourado ou alaranjado.As algas – Unicelulares – Características e importância Vamos conhecer um pouco as algas unicelulares que também pertencem ao reino Protista. um grande número de seres vivos aquáticos ou terrestres depende das algas unicelulares fotossintetizantes do plâncton. Crisófitas As crisófitas (criso=dourado + fita=planta) são algas unicelulares de cor amarelodourada. Em noites escuras. pasta para polimento. Algumas espécies têm capacidade de emitir luz. formam uma espécie de terra muito fina e compactada chamada diatomito. abundantes no fitoplâncton marinho e com uma incrível variedade de formas. geralmente marinhas.Euglenófitas A maioria das algas desse grupo é de água doce. por isso realizam a fotossíntese. não possuem flagelo e têm o corpo protegido por uma carapaça formada por silício. Quando o ambiente oferece luz. mas em ambientes pouco iluminados. As euglenas são as mais conhecidas. são unicelulares e clorofiladas. responsáveis por esse fenômeno conhecido por bioluminescência. que apresentam pigmento de cor avermelhada. ao longo de milhares de anos. se comportam como organismos heterotróficos. 60 . São também chamadas de diatomáceas. Pirrófitas O grupo das pirrófitas (pirro=fogo + fita=planta) é formado por algas unicelulares de formas variadas. A reprodução dessas algas pode ser assexuada por bipartição ou sexuada. que é utilizada como matéria-prima para a fabricação de tijolos usados na construção civil. nesse caso. as carapaças desses organismos vão se acumulando no fundo dos mares e. Depois de mortos. essas algas podem se alimentar de partículas nutritivas que encontram e. na produção de lixas. Possuem dois flagelos para locomoção e são conhecidas também por dinoflagelados. elas realizam fotossíntese e produzem seu próprio alimento. filtros de piscina etc. é possível ver pontinhos luminosos nas ondas do mar ou na areia da praia. São as pirrófitas do gênero Noctiluca. Possuem um flagelo que é usado para locomoção e se reproduzem por bipartição. cereais que ficam estocados. já que eles não se movimentam? 61 . ora como vilões. que foi estendendo seus filamentos debaixo da terra e. ocupa uma área de 880 hectares. próprias do reino que vamos estudar: o reino dos Fungos. animais e vegetais mortos. Vamos conhecer algumas características dos fungos. cogumelos. Acredita-se que ele venha crescendo sob o solo da floresta há pelo menos 2400 anos e tudo começou com uma partícula minúscula. no estado de Oregon. possuem um papel importantíssimo na natureza e têm participado da vida do homem ora como colaboradores. o correspondente a 47 estádios do Maracanã colocados lado a lado.20 m por ano. fezes etc. Características gerais dos fungos Conhecendo os fungos Você já ouviu falar em bolores. Os fungos são encontrados em praticamente todos os ambientes do planeta. um grupo de seres vivos muito interessante. O Armillaria ostoyae continua crescendo entre as raízes das árvores de 70 cm a 1. Podemos encontrar fungos nos mais variados ambientes do planeta.O reino dos fungos O fungo Armillaria ostoyae. é engano. impossível de ser vista a olho nu. alimentos expostos ao ar. É muito comum eles se desenvolverem em sapatos e roupas que ficam guardados em armários pouco arejados. Ele foi descoberto em 1996 na Floresta Nacional de Malheur. lixo. nas paredes das casas. em livros velhos. Você pode estar pensando: como esses seres vivos conseguem chegar a todos esses lugares. E. nos Estados Unidos. conhecido popularmente como “cogumelo mel” porque no outono ele brota em forma de grupos grandes de cogumelos dourados e seus “chapéus” podem atingir até 30 cm de diâmetro. orelhas-de-pau e fermentos? Todos eles são seres vivos que possuem características semelhantes. se você pensa que ele já atingiu seu crescimento máximo. hoje. 62 . e sim de quitina. Os fungos são seres vivos eucariontes. que pode ser no solo ou nos corpos de animais ou vegetais. que. Dessa forma. a velocidade com que se reproduzem e o rápido crescimento acabam compensando a imobilidade dos fungos. e. eles se espalham pelos mais variados ambientes. portanto o núcleo de suas células é delimitado por uma membrana. Observando um cogumelo ou um pouco de bolor ao microscópio. dependem do alimento que encontram no local onde se instalam. O conjunto das hifas de um fungo forma o micélio. veremos que seu corpo é formado por longos filamentos ramificados chamados hifas. Quando eles surgem na superfície do solo ou num tronco podre. muitas vezes. que é o micélio. assume a forma de um cogumelo ou orelha-de-pau. Suas células são envolvidas por uma parede que não é feita de celulose como nos vegetais. para conseguirem se desenvolver. podendo atingir dezenas de metros de extensão e viver num determinado lugar por muitos anos. o mesmo material que reveste o corpo dos artrópodos (insetos. crustáceos. podem ser unicelulares ou pluricelulares. tenha certeza de uma coisa: o verdadeiro corpo desses organismos. sendo por isso incapazes de realizar a fotossíntese. Eles não possuem clorofila. Apesar de não se locomoverem. boa umidade e muita matéria orgânica. estejam eles vivos ou mortos. continua crescendo no interior da matéria orgânica onde se encontra instalado. a capacidade de dispersão. Os esporos são muito pequenos e podem permanecer suspensos no ar por muito tempo. aracnídeos e outros). mas se desenvolvem melhor quando encontram condições de pouca luminosidade. sendo carregados pelo vento para lugares bem distantes do fungo que os produziu. o micélio se desenvolve formando um talo ou corpo de frutificação.É que eles se reproduzem por um tipo especial de célula chamada esporo. Em alguns fungos. os dois são beneficiados. as hifas são capazes de absorver essas substâncias dissolvidas em água. os fungos são chamados de saprófagos (ser que se alimenta de material em decomposição). substâncias digestivas capazes de tornar a matéria orgânica possível de ser absorvida. não possuem clorofila. Eles podem fazer isso de diferentes modos: Muitos deles soltam. vejam como: Os fungos. protegendo a alga da desidratação.Diversas formas de viver Pelo fato de não realizarem a fotossíntese. Essa é uma união favorável para as duas partes. uma associação muito comum entre fungos e algas ou cianobactérias. solos. exercendo o papel de decompositores nos diversos ambientes. que serão usadas na construção de seu corpo e para a produção de energia. Existem também fungos parasitas. os fungos precisam das substâncias orgânicas que encontram no ambiente ou no corpo de animais ou vegetais. se encarrega de manter o ambiente sempre úmido. portanto não conseguem realizar a fotossíntese. É o caso dos liquens. Já as algas são clorofiladas e têm capacidade de realizar a fotossíntese. troncos de árvores. Ao fazer a parceria. produzindo substâncias orgânicas. levá-los à morte. como foi dito anteriormente. 63 . com suas hifas conseguem absorver água e sais minerais do meio ambiente. Devido a essa forma de nutrição. em ambientes que vão desde regiões quentes como os desertos até às mais geladas. Mas uma grande maioria dos fungos também pode viver em associação. prejudicando-os e causando-lhes doenças. Mais finas do que um fio de cabelo. no meio em que se encontram. que vivem à custa de outros seres vivos animais ou vegetais. inclusive. A alga entra com a produção de alimento e o fungo. por sua vez. os fungos causam o apodrecimento de diversos materiais. Quando se alimentam dessa forma. Podem ser encontrados nas mais variadas formas e cores e crescem em rochas. fazendo “parcerias” com outros seres vivos. podendo. isto é. no entanto. frutas. dando origem a novos fungos. conhecidas como fermentos. Embora muito resistentes.A formação de liquens permite que fungos e algas se desenvolvam em lugares onde. que. podendo inclusive desaparecer. encontrando condições adequadas no ambiente. junto com ele. Numa região onde a poluição é muito grande. Um exemplo bem conhecido de zigomiceto é o bolor negro que cresce sobre o pão. não sobreviveriam separadamente e faz com que eles sejam pioneiros na colonização de novos ambientes. vinho. papel etc). Reproduzem-se assexuadamente por meio de esporos formados num esporângio. Eles absorvem o vapor d’água do ar e. Os diferentes grupos de fungos Zigomicetos São fungos bem simples que crescem sobre matéria orgânica úmida (pão. A maioria dos zigomicetos vive como decompositores. os liquens também são muito sensíveis à poluição. os poluentes que possam estar presentes. germinam e deles nascem as hifas. a população de liquens começa a diminuir. que são pequenas bolinhas escuras. oferecendo condições para que outros seres vivos possam se estabelecer depois. Ascomicetos Entre os ascomicetos. Quando esses esporângios se rompem. processo usado na produção do pão. cerveja e saquê. podemos citar as leveduras. do gênero Rhizopus. são fungos unicelulares que realizam a fermentação. que ficam dispersos no ar e. na realidade. 64 . espalham os esporos. colaborando para a reciclagem da matéria presente no planeta. normalmente. que acabam se separando e. surgem os corpos de frutificação. são tão venenosos que. chamada asco (daí o nome do grupo). Ao caírem em local adequado. Na parte inferior do “chapéu” de um cogumelo. na fase sexuada da sua reprodução. O Aspergillus e o Penicillium são fungos encontrados freqüentemente em frutos podres. Alguns deles. Nelas pode acontecer o seguinte: os núcleos das células de duas hifas se fundem. há inúmeras lâminas. Basidiomicetos Nesse grupo estão os fungos conhecidos como cogumelos e orelhas-de-pau. como o Amanita. São eles que dão aquela cor azulada às laranjas emboloradas. como é o caso dos fungos do gênero Saccharomyces. eles germinam dando origem a novos micélios. onde ocorre a reprodução sexuada desses fungos.Pertencem a esse grupo também os fungos do gênero Penicillium. No interior dos ascos. desenvolve-se uma estrutura reprodutiva semelhante a um saco. formando uma nova hifa. onde se localizam hifas especiais para a reprodução. podem provocar a morte. 65 . vivendo sobre troncos em decomposição. enquanto outros. ao serem ingeridos. com temperatura e umidade necessárias. que são usados na produção de antibióticos. facilmente encontrados em matas úmidas. Esses fungos podem se reproduzir assexuadamente por brotamento. Geralmente. que ficam nos solos ricos em matéria orgânica. eles têm a forma de um chapéu. surgem novos indivíduos. A partir dessa nova hifa é que se formam os esporos que são eliminados no ambiente e espalhados pelas correntes de ar. a partir deles. os conhecidos champignons. Eles possuem em comum uma característica própria do grupo: de suas hifas. As células formam brotos. são comestíveis. Uma característica marcante desse grupo é que. formam-se os esporos. 66 . também é produzido por leveduras a partir da cana-de-açúcar. Os fungos desempenham importante papel no equilíbrio da natureza. Ao ser levada ao forno. só que. é usado o mesmo processo de fermentação alcoólica. esses organismos vêm fazendo parte da vida do homem de uma forma muito especial. Desde os tempos mais antigos. também vai ocorrendo a liberação de gás carbônico. O homem tem aproveitado a atividade fermentadora de certos fungos para a produção de alimentos e bebidas fermentadas. nesse caso. o álcool evapora e os fungos morrem. destruindo o corpo dos animais e vegetais que morrem. têm sido utilizados em indústrias de bebidas. usado na fabricação de pães e de bebidas alcoólicas. como folhas e frutos. Durante o processo de fermentação.. o calor faz as bolhas de gás se expandirem. que atingem o solo e fazem com que a matéria orgânica possa ser aproveitada pelos novos seres que nascem. Acredita-se que existam pelo menos um milhão e quinhentas mil espécies de fungos espalhadas pelo mundo. de alimentos. são mundialmente consumidos e entram na composição de pratos deliciosos. deixando-a cheia de buraquinhos e fofa. Os levedos do gênero Saccharomyces realizam um processo chamado fermentação alcoólica. no entanto. apenas 70. usado como combustível nos automóveis. Muitos fungos fazem parte da alimentação humana. O álcool.Importância dos fungos e doenças causadas por eles Aproveitando os fungos O reino dos fungos é um dos mais numerosos. pois eles têm sido fonte de remédios. na cevada e na cana. fezes etc. o que interessa aos produtores é o álcool que é produzido durante a fermentação do açúcar que existe na uva. juntamente com as bactérias. eles transformam o açúcar em álcool etílico. a aguardente (pinga). pois. esses fungos (fermento) são adicionados aos ingredientes da massa e. Quando se faz o pão. Conhecidos como cogumelos ou champignons. aumentando o volume da massa.000 delas foram descritas até hoje. a cerveja. exercem o papel de decompositores. para obterem a energia de que precisam. ou então restos desses organismos. Enquanto o pão assa. Na produção de bebidas como o vinho. panificação e outras. Os furinhos que ficam no pão depois de assado foram causados justamente pelas bolhinhas de gás que se formaram durante a fermentação. como solvente ou desinfetante. peles. que provoca pequenas bolhas na massa. são produzidos com o auxílio dos fungos. Já os queijos camembert passam por um banho de imersão numa solução de mofo para adquirirem uma textura cremosa. foram a seguir descobertos. difteria e infecção nos ossos. milho. muitas vezes. tirotricina. além de conter considerável quantidade de proteínas. inclusive. terramicina. causam sérios prejuízos nas colheitas de verduras. podendo. No campo. soja e outros. são introduzidos bolores que ali se desenvolvem em presença do ar. fósforo e magnésio). Contudo. Alguns deles instalam-se no corpo de animais e vegetais ainda vivos. os fungos obtêm alimento a partir de outros seres vivos. aureomicina. gramicina. extraídos de cogumelos ou de bactérias. amendoim. a dispersão dos esporos pelo vento é muito grande e. por exemplo. frutos. Eles podem se desenvolver também em cereais que ficam armazenados. Certos queijos. bacitracina. Nos queijos roquefort e gorgonzola. legumes e cereais. cálcio. os fungos formam uma fina superfície dura e branca. na verdade. que dão a eles um sabor característico. mas também nutritivos por serem ricos em vitaminas e sais minerais (potássio. podendo causar-lhes doenças. como o roquefort. muitas pessoas podem até ter reações alérgicas a esse medicamento. cloromicetina. depois de prontas. A penicilina foi o primeiro antibiótico a ser produzido a partir do fungo Penicillium notatum. Outros antibióticos. causar o câncer. Essa foi uma das descobertas mais importantes em toda a história humana. entre eles estreptomicina. Na parte externa do queijo.Os cogumelos comestíveis não são apenas deliciosos. culturas inteiras são perdidas. incluindo pneumonia. Cabe ao governo um controle rígido sobre os alimentos que serão comercializados para verificar o nível de toxicidade. o camembert e o gorgonzola. A penicilina não cura todas as infecções. o gosto picante e o forte aroma são conseguidos porque em suas massas. descoberto em 1928 pelo Dr. 67 . medicamentos que combatem infecções causadas por bactérias. Doenças causadas por fungos Por serem heterotróficos. e atuam como parasitas. a substância já curou milhões de infecções bacterianas. Alexander Fleming. quando atacam os vegetais. sífilis. Os fungos também são responsáveis pela produção de antibióticos. Ferrugem do café Fungos parasitas. produzindo substâncias potencialmente tóxicas que atacam as células do fígado. por serem regiões mais quentes e úmidas. também conhecidas por pé-de-atleta. ensolaradas e limpas. Nas mulheres. de preferência. que é uma infecção muito comum entre os dedos dos pés quando eles ficam úmidos e abafados. evitar usar o mesmo sapato por dias seguidos. Os locais preferidos por eles são as dobras do corpo. Os fungos são responsáveis por micoses nos animais. que alteram o equilíbrio da pele. Elas causam vermelhidão. os fungos podem provocar irritações no sistema respiratório. Além das micoses. inclusive no homem. cortinas e condicionadores de ar. 68 . certifique-se de que o material usado pelo profissional está todo devidamente esterilizado. A seguir estão algumas dicas que nos ajudam a ficar livres desses hospedeiros inconvenientes: Evitar andar descalço. baixa imunidade devido a alguma doença ou desnutrição. é uma infecção muito freqüente na vagina. ela provoca manchas esbranquiçadas que se espalham por todo o interior da boca. Nos bebês. coceira e rachaduras. principalmente onde há dobras e entre os dedos. Todas essas situações são ideais para que os fungos se instalem e se reproduzam em nosso corpo. bronquites. que vão desde alergias simples. ao sair do banho. principalmente em pisos úmidos ou públicos. principalmente do tipo tênis. as unhas e os cabelos. sendo conhecida também por “sapinho”. tapetes. e a falta de higiene corporal adequada. caso contrário. provocando dificuldade respiratória. provocando prurido (coceira) e presença de um corrimento esbranquiçado.A ferrugem do café. doença que se caracteriza pela inflamação crônica das vias aéreas. As mais comuns são aquelas que afetam a pele. a podridão da batata e o carvão dos cereais são exemplos de micoses causadas nos vegetais por fungos parasitas. as meias devem ser trocadas diariamente e não usá-las sem antes lavá-las. As micoses mais comuns são as frieiras. rinites. evitar ficar com roupas de banho molhadas por muito tempo. Tinhas são manchas que surgem no couro cabeludo provocando a queda de cabelos. No caso das unhas. levar seu próprio material. quando for ao manicuro ou pedicuro. pois as fibras sintéticas retêm o suor. na praia. É por isso que nossas casas devem ser arejadas. não usar toalhas ou calçados de outras pessoas. por exemplo: umidade. de algodão. provocando as micoses. devido ao uso prolongado de calçados fechados. enxugar-se bem. como vestiários de piscinas. usar sempre chinelo. é devido ao acúmulo de umidade. as roupas íntimas devem ser. A monilíase ou candidíase é uma micose causada pelo fungo Candida albicans. calor. até asma. Alguns fatores favorecem o desenvolvimento das micoses. Essas doenças são provocadas pelos esporos de diferentes tipos de fungos presentes na poeira que se acumula em carpetes. uso prolongado de substâncias como os antibióticos. no início da contaminação. este ocorre de forma lenta. Os insetos também podem ser contaminados por fungos por via oral. Estima-se que os fungos sejam responsáveis por cerca de 80% das doenças de insetos. este modo de ação não é significativo. 69 . A principal forma de ação dos fungos é por contato. também os insetos podem ser atacados por certos fungos. Se usados convenientemente. o inseto tem aspecto débil e desorientado. aparecimento de coloração branquicenta. devido ao desenvolvimento do micélio. Alguns sintomas de ataque são: manchas escuras nas pernas. Assim como os fungos podem eventualmente causar doenças em plantas e mamíferos. segmentos e todo tegumento. Desvantagens: • • Não são específicos. paralisação da alimentação. entretanto. após o desenvolvimento da contaminação o corpo do inseto contaminado adquire a coloração característica do fungo que o atacou e em alguns casos os insetos que estão para morrer buscam a parte alta da planta. porém.Fungos no Controle Biológico Os fungos são os microrganismos mais freqüentemente encontrados atacando insetos. eles podem ser empregados no controle de insetos-pragas de plantas cultivadas ou mesmo de insetos vetores de doenças. Problemas de armazenamento (temperatura e umidade). São conhecidas atualmente mais de 700 espécies de fungos que atacam insetos.