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ETE – Clovis Nogueira
ETE – Clovis Nogueira
Alves
Alves
INTRODUÇÃO A
INTRODUÇÃO A
MICROBIOLOGIA
MICROBIOLOGIA
Professor Rafael Quesado Vidal
Professor Rafael Quesado Vidal
Introdução
Introdução
 Microbiologia: Mikros (= pequeno) + Bio (=
vida) + logos (= ciência) A Microbiologia é
definida, como a área da ciência que dedica-
se ao estudo dos microrganismos, um vasto
e diverso grupo de organismos unicelulares
de dimensões reduzidas, que podem ser
encontrados como células isoladas ou
agrupados em diferentes arranjos (cadeias
ou massas), sendo que as células, mesmo
estando associadas, exibiriam um caráter
fisiológico independente.
Introdução
Introdução
 Assim, com base neste conceito, a microbiologia
envolve o estudo de organismos procariotos
(bactérias, archaeas), eucariotos inferiores
(algas, protozoários, fungos) e também os vírus.
 Esta área do conhecimento teve seu início com
os relatos de Robert Hooke e Antony van
Leeuwenhoek, que desenvolveram microscópios
que possibilitaram as primeiras observações de
bactérias e outros microrganismos, além de
diversos espécimes biológicos.
introdução a microbiologia.pdf
Importância da
Microbiologia
 É uma área da Biologia que tem grande
importância seja como ciência básica ou
aplicada.
 Básica: estudos fisiológicos, bioquímicos e
moleculares (modelo comparativo para seres
superiores). => Microbiologia Molecular
 Aplicada: processos industriais, controle de
doenças, de pragas, produção de alimentos,
etc.
 Áreas de estudo: limpeza ambiental, etc.
 Odontologia: Estudo de microrganismos
associados à placa dental, cárie dental e doenças
periodontais. Estudos com abordagem preventiva.
 Medicina e Enfermagem: Doenças infecciosas e
infecções hospitalares.
 Nutrição: Doenças transmitidas por alimentos,
Controle de qualidade de alimentos, Produção de
alimentos (queijos, bebidas).
 Biologia: Aspectos básicos e biotecnológicos.
Produção de antibióticos, hormônios (insulina,
GH), enzimas (lipases, celulases), insumos
(ácidos, álcool), Despoluição (Herbicidas -
Pseudomonas, Petróleo), etc.
 BIOTECNOLOGIA - Uso de microrganismos com
finalidades industriais, como agentes de
biodegradação.
Classificação dos Seres
Vivos
 Antes do Microscópio - Animal e Vegetal - Teoria de
Linneaus esta simples classificação foi insuficiente, sendo
posteriormente descartada após a descoberta do
microscópio.
 Teoria de Haeckel (1866) - Reino Plantae (animais e
vegetais unicelulares), Reino Protista (bactérias, algas,
fungos e protozoários) e Reino Animalia – Classificação
Satisfatória
 Estudos mais avançados Teoria de Whittaker (1969):
 • Reinos:
 Monera: Procariotos
 Protista: Eucariotos unicelulares - Protozoários (sem
parede
 celular) e Algas (com parede celular)
 Fungi: Eucariotos aclorofilados
 Plantae: Vegetais
 Animalia: Animais - Teoria de Whittaker (1969)
Teoria de Whittaker
 Em 1969 Whittaker propôs a expansão da
classificação sugerida por Haeckel em 1866,
baseado não só na organização celular, mas
também na forma de obter energia e alimento:
 Reinos:
 Monera: Procariotos
 Protista: Eucariotos unicelulares -
Protozoários (sem parede celular) e Algas
(com parede celular)
 Fungi: Eucariotos aclorofilados
 Plantae: Vegetais
 Animalia: Animais - Teoria de Whittaker
(1969)
Célula Procariótica X Célula
Eucariótica
 A maior parte dos seres vivos é organizada por uma
ou mais unidades chamadas células, com exceção
dos VÍRUS;
 Estas duas células (Eucarionte e Procarionte)
diferem muito quanto a sua estrutura interna:
procariótica tem uma organização simples,
rudimentar. Já a eucariótica é mais complexa.
 Os organismos são classificados então como
Procariontes ou Eucariontes a depender do seu tipo
de célula
 Bactérias e Cianofíceas (algas azuis):
Procariontes
 Demais seres vivos: eucariontes
Células Procariontes
 Protos=primitivo; Karion=núcleo
 É extremamente simples
 Apresenta componentes básicos e apenas 1
membrana esquelética (Parede Celular),
externa a membrana plasmática;
 Células Procariontes
 Membrana Plasmática: seleção de substâncias
 Constitui a célula das bactérias
 NÃO possui CARIOTECA
Células Procariontes
 Célula Procarionte: Núcleo
representado por um único
cromossomo, não é circundado pela
membrana celular;
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Células Eucariontes
 Dois aspectos principais as diferenciam
da PROCARIONTE:
 1. Apresenta uma membrana
denominada MEMBRANA NUCELAR ou
CARIOTECA (individualizando o núcleo);
 2. Apresenta estruturas denominadas
ORGANELAS (imersas, mergulhadas no
hialoplasma “mitocôndrias, reticulo
endoplasmático, complexo de golgi).
Células Eucariontes
 Célula Eucarionte: Núcleo limitado
pela membrana nuclear,
apresentando no seu interior
diversos cromossomos.
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Vamos Praticar?
 1. Qual o conceito de Microbiologia e
explique a sua importância?
 2. Classifique os seres vivos de
acordo com as teorias dos cientistas.
 3. Qual a diferença entre a célula
procariótica e a célula eucariótica?
 4. Qual o único microorganismo que
não possui célula, chamado de
acelular? Fale sobre ele.
REINO MONERA
REINO MONERA
BACTÉRIA
 Bactérias (do grego bakteria, bastão) são
organismos unicelulares, procariontes, que
podem ser encontrados na forma isolada
ou em colônias;
 São microorganismos constituídos por uma
célula, sem núcleo celular nem organelas
membranares;
 São um dos organismos mais antigos, com
evidência de 3,8 bilhões de anos;
 As bactérias são geralmente microscópicas
ou submicroscópicas (detectáveis apenas
ao microscópio eletrônico);
 Suas dimensões variam de 0,5 a 5
micrómetros.
MORFOLOGIA
 As bactérias classificam-se morfologicamente
de acordo com a forma da célula e com o grau
de agregação:
 Coco : De forma esférica ou subesférica.
 Bacilo : Em forma de bastonete (do género
Bacillus)
 Vibrião : Em forma de vírgula (do género
Vibrio)
 Espirilo : de forma espiral/ondulada (do
género Spirillum)
 Espiroqueta: Em forma acentuada de espiral
MORFOLOGIA
 Quanto ao grau de agregação Apenas os
Bacilos e os cocos formam colônias:
 Diplococo : De forma esférica ou subesférica
e agrupadas aos pares.
 Estreptococos: Formam cadeia semelhante
a um "colar".
 Estafilococos : Uma forma desorganizada de
agrupamento, formando cachos.
 Sarcina : De forma cúbica, formado por 4 ou
8 cocos simetricamente postos.
 Diplobacilos : Bacilos reunidos dois a dois.
 Estreptobacilos : Bacilos alinhados em
cadeia.
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ESTRUTURA CELULAR
 A célula bacteriana, por ser procariótica, não possui
organelas membranares nem DNA organizado em
verdadeiros cromossomas, como os das células eucariotas.
 Estruturas da célula procariota:
 Os pili são microfibrilas proteicas que se estendem da
parede celular em muitas espécies Gram-negativas. Têm
funções de ancoramento da bactéria.
 Os plasmídeos são pequenas moléculas de DNA circular
que coexistem com o nucleóide. São comumente trocados
na conjugação bacteriana, protegendo a bactéria.
 Os ribossomos procariotas são diferentes dos eucariotas e
essas diferenças foram usadas para desenvolver
antibióticos que só afetam os ribossomos bacterianos.
 O citoplasma é preenchido pelo hialoplasma, um líquido
com consistência de gel, semelhante ao dos eucariotas,
com sais, glicose e outros açúcares, RNA, proteínas
funcionais e várias outras moléculas orgânicas.
 A membrana celular é uma dupla camada de fosfolípidos,
com proteínas imersas.
 A parede celular bacteriana é uma estrutura rígida
que recobre a membrana citoplasmática e confere
forma às bactérias.
 Algumas espécies de bactérias têm uma camada de
polissacarídeos que protege contra desidratação,
fagocitose e ataque de bacteriófagos, chamada de
cápsula.
 O nucleóide consiste em uma única grande molécula
de DNA com proteínas associadas, sem delimitação
por membrana - portanto, não é um verdadeiro
núcleo. O seu tamanho varia de espécie para espécie.
 O flagelo é uma estrutura protéica que roda como
uma hélice. Muitas espécies de bactérias movem-se
com o auxílio de flagelos. Os flagelos bacterianos
são muito simples e completamente diferentes dos
flagelos dos eucariotas. Eles permitem o movimento
da bactéria.
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METABOLISMO SEGUNDO
FONTES DE ENERGIA E
CARBONO
 Fonte de carbono de acordo com a fonte de átomos de
carbono para a produção de suas moléculas orgânica, elas
são classificadas em dois grandes grupos:
 Autotróficas : As bactérias autotróficas obtêm suas
moléculas de carbono apenas de dióxido de carbono (do
próprio dióxido).
 Heterotróficas : São bactérias que obtêm seus átomos de
carbono de moléculas orgânicas que captam do
ambiente. Além do gás carbônico ela precisa de um
carboidrato.
 Fonte de energia Bactérias podem utilizar como fonte de
energia luz, substâncias inorgânicas ou orgânicas:
 Luz: Como as bactérias que fazem fotossíntese ou
fototróficas.
 Compostos químicos: Como as bactérias
quimiotróficas.
 Composto inorgânico: litotróficas
 Composto orgânico: organotróficas
CRESCIMENTO E
REPRODUÇÃO
 As bactérias podem se reproduzir com
grande rapidez, dando origem a um número
muito grande de descendentes em apenas
algumas horas;
 A maioria delas reproduz-se
assexuadamente, por cissiparidade, também
chamada de divisão simples ou bipartição;
 Nesse caso, cada bactéria divide-se em duas
outras bactérias geneticamente iguais;
 Em algumas espécies de bactérias pode
ocorrer recombinação de material genético.
CLASSIFICAÇÃO GRAM
 “Gram-Positivas” Quando a parede tem
uma camada espessa de peptidoglicanos;
mais resistentes;
 • "Gram-Negativas" contém uma camada
de lipídios no exterior da parede celular,
então sua parede celular é composta por
uma camada de peptidoglicanos e outra de
lipídios que ficam mais externos;
 Muitos antibióticos, incluindo a penicilina e
seus derivados, atacam especificamente a
parede celular das bactérias Grampositivas.
CLASSIFICAÇÃO GRAM
 Gram-positivas
Gram-positivas: bactérias que possuem parede
: bactérias que possuem parede
celular com uma única e espessa camada de
celular com uma única e espessa camada de
peptidoglicanos. Pelo emprego da coloração de Gram,
peptidoglicanos. Pelo emprego da coloração de Gram,
tingem-se na cor púrpura ou azul quando fixadas com
tingem-se na cor púrpura ou azul quando fixadas com
cristal violeta, porque retêm esse corante mesmo
, porque retêm esse corante mesmo
sendo expostas a álcool.
sendo expostas a álcool.
 Gram-negativas
Gram-negativas: bactérias que possuem uma parede
: bactérias que possuem uma parede
celular mais delgada e uma segunda membrana
celular mais delgada e uma segunda membrana
lipídica - distinta quimicamente da membrana
lipídica - distinta quimicamente da membrana
plasmática - no exterior desta parede celular. No
plasmática - no exterior desta parede celular. No
processo de coloração o lipídio dessa membrana mais
processo de coloração o lipídio dessa membrana mais
externa é dissolvido pelo álcool e libera o primeiro
externa é dissolvido pelo álcool e libera o primeiro
corante: cristal violeta. Ao término da coloração, essa
corante: cristal violeta. Ao término da coloração, essa
células são visualizadas com a tonalidade rosa-
células são visualizadas com a tonalidade rosa-
avermelhada do segundo corante,
avermelhada do segundo corante, safranina que lhes
que lhes
confere apenas a coloração vermelha.
confere apenas a coloração vermelha.
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IMPORTÂNCIA DAS
BACTÉRIAS
 Na indústria de alimentos:
 Existem várias espécies de bactérias usadas na
preparação de comidas ou bebidas fermentadas,
incluindo as láticas para queijos, iogurte, vinho,
salsicha, frios, azeitona, molho de soja, leite
fermentado e as acéticas utilizadas para produzir
vinagres.
 Na ecologia:
 Nitrobactérias: convertem o ar em compostos
úteis para as plantas (fixação do nitrogênio);
 Degradação da matéria orgânica pelas bactérias.
 Na indústria farmacêutica:
 Antibióticos, insulina, o hormônio do crescimento.
IMPORTÂNCIA DAS
BACTÉRIAS
 Na saúde humana
 O papel das bactérias na saúde, como
agentes infecciosos, é bem conhecido: o
tétano, a pneumonia, a sífilis, a cólera e
tuberculose;
 A maior parte das infecções pode ser tratada
com antibióticos e as medidas anti-
sépticas podem evitar muitas infecções
bacterianas, por exemplo, fervendo a água
antes de tomar, lavar alimentos frescos ou
passar álcool a 70% antes de realizar uma
punção venosa;
 A esterilização dos instrumentos cirúrgicos
ou dentários é feita para os livrar de
qualquer agente patogênico.
DOENÇAS CAUSADAS PELA
BACTÉRIA
 Tuberculose causada pelo baciloMycobacterium
tuberculosis.
 Hanseníase: transmitida pelo bacilo de Hansen
(Mycobacterium lepra).
 Difteria: provocada pelo bacilo diftérico.
 Coqueluche: causada pela bactéria Bordetella pertussis.
 Pneumonia bacteriana: provocada pela bactéria
Streptococcus pneumoniae.
 Escarlatina: provocada pelo Streptococcus pyogenes.
 Tétano: causado pelo bacilo do tétano (Clostridium tetani).
 Leptospirose: causada pela Leptospira interrogans.
 Tracoma: provocada pela Chlamydia trachomatis.
 Gonorréia ou blenorragia: causada por uma bactéria, o
gonococo (Neisseria gonorrhoeae).
 Sífilis: provocada pela bactéria Treponema pallidum.
 Meningite meningocócica: causada por uma bactéria
chamada de meningococo.
 Cólera: doença causada pela bactéria Vibrio cholerae , o
vibrião colérico.
 Febre tifóide: causada pela Salmonella typhi.
VAMOS PRATICAR?
1. Cite 5 doenças tipicamente causadas
por bactérias
2. Cite alimentos tipicamente
produzidos com a participação da
bactéria.
3. Fale sobre a importância da bactéria.
4. Desenhe a célula procariota da
bactéria, especificando suas
estruturas citológicas (celulares).
VÍRUS
VÍRUS
VÍRUS – CONCEITO E
DEFINIÇÃO
 Vírus é uma partícula protéica que pode infectar
organismos vivos;
 Podem infectar células eucarióticas (de animais,
fungos, vegetais) e células procarióticas (de
bactérias).
 São parasitas intracelulares obrigatórios e isso
significa que eles só se reproduzem pela invasão e
possessão da célula;
 Os vírus só se comportam como seres vivos
quando estão no interior de células vivas.
Somente então podem se reproduzir, originando
novos vírus da mesma espécie. Fora delas, deixam
de apresentar qualquer propriedade de vida;
 Como são desprovidos de estrutura celular, os
vírus não podem ser enquadrados em nenhum dos
cinco reinos
A ESTRUTURA DO VÍRUS
 Sua estrutura: são formados basicamente por
uma ...
 Cápsula de proteína (cápsula protéica) - o
CAPSÍDEO – que contém, em seu interior, uma
molécula de ácido nucléico, que tanto pode ser o
DNA (ácido desoxirribonucléico) como o RNA
(ácido ribonucléico), mas nunca OS DOIS JUNTOS.
 Capsômeros – subunidades presentes dentro do
capsídeo.;
 Em alguns vírus, a cápsula é coberta por uma
membrana lipídica, constituída da membrana
plasmática da célula invadida pelo vírus.
 O vírus é, na realidade, um grupo de genes
"empacotados“ em proteínas.
 É 100 a 200 vezes menor que a bactéria, causando
várias doenças ao homem: as viroses!
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A Reprodução de um Vírus
de DNA Bacteriófago Invadindo a Célula
da Bactéria (VÍRUS BACTERIÓFAGO)
 A reprodução envolve dois aspectos:
a duplicação do material genético viral e a
síntese das proteínas do capsídio;
 O vírus entra na célula hospedeira, inibe o
funcionamento do material genético da
célula infectada e passa a comandar as
síntese de proteínas;
 Um dos vírus mais estudados é o
bacteriófago ou fago, que ataca
bactérias, reproduzindo-se em seu interior;
 A reprodução: as fibras da cauda do
vírus encaixam-se na membrana da
bactéria : a cauda se contrai, injetando o
DNA do vírus na célula.
introdução a microbiologia.pdf
CONCLUINDO
 Uma vez no interior da célula, o DNA do vírus
comanda a produção de uma enzima que
inativa o DNA da bactéria;
 O DNA do vírus assume assim o comando do
metabolismo celular, usando os nucleotídeos,
as enzimas da célula e sua energia para
fabricar cópias IDÊNTICAS do seu DNA;
 O DNA do vírus comanda também a síntese
de proteínas da cápsula;
 As novas cápsulas se associam às cópias do
DNA, formando de 100 a 200 novos vírus;
 Todo esse processo pode levar menos de
meia hora e cada novo vírus formado pode
infectar uma nova bactéria.
A Reprodução de um Vírus
de DNA o Bacteriófago
LEMBREM-SE
 Quando estão no interior de células
vivas, os vírus apresentam certas
propriedades dos seres vivos.
 Fora das células, não possuem essas
propriedades e permanecem tão
inertes quanto um CRISTAL de
moléculas orgânicas.
 Por isso dizemos que os vírus são
PARASITAS OBRIGATÓRIOS.
A Reprodução do Vírus de
RNA – HIV/AIDS
Transcriptase Reversa
 Na maioria das vezes, o RNA do vírus orienta
a produção de moléculas de RNA nas células
do hospedeiro, gerando novas células;
 No caso do Retrovírus (causador do HIV-
AIDS), o RNA sintetiza uma molécula de DNA
que penetra no núcleo da célula hospedeira
e se liga ao DNA da célula, formando o que
se chama de um pró-vírus;
 Este DNA poderá então orientar a produção
de novas moléculas de RNA virais e das
proteínas da cápsula;
 Formam-se novos vírus que, ao saírem,
levam lipídios da membrana da célula ao
redor da cápsula.
introdução a microbiologia.pdf
Doenças Virais
Vamos Praticar?
1. O que é o VÍRUS? Como eles se
comportam? Fale sobre a sua
estrutura.
2. Cite uma defesa natural contra o vírus.
3. Cite três medidas preventivas contra a
AIDS.
4. Cite 5 (cinco) doenças causadas pelo
vírus.
REINO FUNGI
REINO FUNGI
FUNGO – CONCEITO
 Pluricelulares, eucarióticos, heterotróficos e
utilizados em biotecnologia.
 Estruturas heterotróficas (nutrição por absorção ou
ingestão) que obtém seu alimento, a partir da matéria
orgânica;
 São decompositores ou parasitas dos seres vivos (nutrição
absortiva);
 Durante muito tempo, os fungos foram considerados como
vegetais e, somente a partir de 1969, passaram a ser
classificados em um reino à parte – REINO FUNGI
 Os fungos apresentam um conjunto de características
próprias que permitem sua diferenciação das plantas:
 não sintetizam clorofila;
 não tem celulose na sua parede celular (exceto alguns
fungos aquáticos);
 não armazenam amido como substância de reserva.
FUNGO – CONCEITO E
DEFINIÇÃO
 Os fungos são seres vivos eucarióticos;
 Possuem apenas um núcleo (como as leveduras) ou podem
ser multinucleados filamentosos (como os bolores);
 Seu citoplasma contém mitocôndrias e retículo
endoplasmático rugoso;
 Suas células possuem vida independente e não se reúnem
para formar tecidos;
 Reserva Energética: Glicogênio (característico dos
animais);
 Digestão extracorpórea e absorção celular de matéria
orgânica digerida do meio ambiente.
HABITAT
 Os fungos vivem e se reproduzem
em lugares úmidos e escuros;
 Encontram-se no solo, na água, nos
vegetais, em animais, no homem e
em detritos, em geral;
 O vento age como importante
veículo de dispersão de seus
fragmentos de hifa;
ESTRUTURA
 Possuem um corpo vegetativo chamado talo ou
soma que é composto de um conjunto de finos
filamentos unicelulares chamados HIFAs.
 Estas hifas geralmente formam uma rede
microscópica junto ao substrato (fonte de
alimento), chamada MICÉLIO, por onde o
alimento é absorvido;
 Usualmente, a parte mais evidente de um fungo
são corpos frutificantes ou ESPORÂNGIOS (as
estruturas reprodutivas que produzem os
esporos);
introdução a microbiologia.pdf
Respiração
 Aeróbia (respiração) ou anaeróbia
(fermentação) facultativa como as
leveduras que realizam a fermentação
como o Saccharomyces cerevisae,
utilizados na fabricação de vinhos e
cerveja e do pão.
Reprodução
 Assexuada:
 Brotamento;
 Fragmentação.
Reprodução Assexuada
 Fragmentação: um micélio se fragmenta
originando novos micélios;
 Brotamento ou gemulação: os brotos
(gêmulas) normalmente se separam do genitor
mas, eventualmente, podem permanecer
grudados, formando cadeias de células;
Ascomycota (levedura)
 São responsáveis por estragarem alimentos
formando bolores com coloração verde-azulados,
vermelhos e marrons;
Ascomycota (levedura)
 As células de leveduras se reproduzem de
maneira diferente, produzindo células filhas
descendentes ou por brotamento.
Deutoromycota
(deuteromicetos)
 Reprodução assexuada;
 Divisões celulares por mitose;
 Encontrados sob a forma de conídios, hifas no ambiente,
como solo, sobre plantas e animais, em ecossistemas
aquáticos, no ar, associados a insetos ou crescendo nos
produtos fabricados pelo homem;
 A esse grupo pertencem diversas espécies de Penicillium
(entre as quais a que produz penicilina).
introdução a microbiologia.pdf
introdução a microbiologia.pdf
Vamos Praticar
1. Cite 3 (cinco) alimentos produzidos com a
participação de fungos.
2. Fale sobre a importância dos fungos nos
diversos setores bem como as doenças
que podem surgir em decorrência da
presença deste microorganismo.
3. Qual a fonte de alimentação dos fungos?
4. Apresente duas características dos fungos
que demonstrem serem eles pertencentes
a outro reino que não o Reino Plantae.
Diferença básica entre bactérias,
Diferença básica entre bactérias,
vírus, fungos e protozoários
vírus, fungos e protozoários
 Bactérias:
Bactérias: unicelulares, procarióticas, sem organelas
unicelulares, procarióticas, sem organelas
membranares, vivem isoladas ou em colônias.
membranares, vivem isoladas ou em colônias.
 Vírus:
Vírus: acelulares, não possuem metabolismo próprio, não
acelulares, não possuem metabolismo próprio, não
possuem maquinaria própria, altamente mutagênicos, são
possuem maquinaria própria, altamente mutagênicos, são
parasitas obrigatórios da célula (não é considerado um ser
parasitas obrigatórios da célula (não é considerado um ser
vivo por muitos cientistas).
vivo por muitos cientistas).
 Fungos:
Fungos: Os fungos são organismos eucariontes,
Os fungos são organismos eucariontes,
majoritariamente multicelulares, embora alguns possam
majoritariamente multicelulares, embora alguns possam
ser unicelulares (leveduras). Todos os fungos são
ser unicelulares (leveduras). Todos os fungos são
heterotróficos, possuem organelas.
heterotróficos, possuem organelas.
 Protozoários:
Protozoários: (São unicelulares como as bactérias, mas
(São unicelulares como as bactérias, mas
possuem (assim como as células de plantas e animais)
possuem (assim como as células de plantas e animais)
organelas, que ajudam a processar nutrientes e gerar
organelas, que ajudam a processar nutrientes e gerar
energia, são eucariontes principalmente heterotróficos (que
energia, são eucariontes principalmente heterotróficos (que
não realizam a fotossíntese), mas incluindo alguns
não realizam a fotossíntese), mas incluindo alguns
autotróficos e com locomoção própria, quer utilizando cílios
autotróficos e com locomoção própria, quer utilizando cílios
ou flagelos, quer com movimento amebóide (mudando a
ou flagelos, quer com movimento amebóide (mudando a
forma do corpo pela emissão de pseudópodes, ou seja
forma do corpo pela emissão de pseudópodes, ou seja
"
"falsos pés").
falsos pés").
Referência
Referência
 MINISTÉRIO DA SAÚDE. PROFAE.
MINISTÉRIO DA SAÚDE. PROFAE.
Parasitologia e Microbiologia. Módulo
Parasitologia e Microbiologia. Módulo
1. Brasília – DF, 2003.
1. Brasília – DF, 2003.
 MURRAY P. R. Microbiologia Médica.
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Fatima Comiotto
 

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  • 1. ETE – Clovis Nogueira ETE – Clovis Nogueira Alves Alves INTRODUÇÃO A INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA MICROBIOLOGIA Professor Rafael Quesado Vidal Professor Rafael Quesado Vidal
  • 2. Introdução Introdução  Microbiologia: Mikros (= pequeno) + Bio (= vida) + logos (= ciência) A Microbiologia é definida, como a área da ciência que dedica- se ao estudo dos microrganismos, um vasto e diverso grupo de organismos unicelulares de dimensões reduzidas, que podem ser encontrados como células isoladas ou agrupados em diferentes arranjos (cadeias ou massas), sendo que as células, mesmo estando associadas, exibiriam um caráter fisiológico independente.
  • 3. Introdução Introdução  Assim, com base neste conceito, a microbiologia envolve o estudo de organismos procariotos (bactérias, archaeas), eucariotos inferiores (algas, protozoários, fungos) e também os vírus.  Esta área do conhecimento teve seu início com os relatos de Robert Hooke e Antony van Leeuwenhoek, que desenvolveram microscópios que possibilitaram as primeiras observações de bactérias e outros microrganismos, além de diversos espécimes biológicos.
  • 5. Importância da Microbiologia  É uma área da Biologia que tem grande importância seja como ciência básica ou aplicada.  Básica: estudos fisiológicos, bioquímicos e moleculares (modelo comparativo para seres superiores). => Microbiologia Molecular  Aplicada: processos industriais, controle de doenças, de pragas, produção de alimentos, etc.  Áreas de estudo: limpeza ambiental, etc.
  • 6.  Odontologia: Estudo de microrganismos associados à placa dental, cárie dental e doenças periodontais. Estudos com abordagem preventiva.  Medicina e Enfermagem: Doenças infecciosas e infecções hospitalares.  Nutrição: Doenças transmitidas por alimentos, Controle de qualidade de alimentos, Produção de alimentos (queijos, bebidas).  Biologia: Aspectos básicos e biotecnológicos. Produção de antibióticos, hormônios (insulina, GH), enzimas (lipases, celulases), insumos (ácidos, álcool), Despoluição (Herbicidas - Pseudomonas, Petróleo), etc.  BIOTECNOLOGIA - Uso de microrganismos com finalidades industriais, como agentes de biodegradação.
  • 7. Classificação dos Seres Vivos  Antes do Microscópio - Animal e Vegetal - Teoria de Linneaus esta simples classificação foi insuficiente, sendo posteriormente descartada após a descoberta do microscópio.  Teoria de Haeckel (1866) - Reino Plantae (animais e vegetais unicelulares), Reino Protista (bactérias, algas, fungos e protozoários) e Reino Animalia – Classificação Satisfatória  Estudos mais avançados Teoria de Whittaker (1969):  • Reinos:  Monera: Procariotos  Protista: Eucariotos unicelulares - Protozoários (sem parede  celular) e Algas (com parede celular)  Fungi: Eucariotos aclorofilados  Plantae: Vegetais  Animalia: Animais - Teoria de Whittaker (1969)
  • 8. Teoria de Whittaker  Em 1969 Whittaker propôs a expansão da classificação sugerida por Haeckel em 1866, baseado não só na organização celular, mas também na forma de obter energia e alimento:  Reinos:  Monera: Procariotos  Protista: Eucariotos unicelulares - Protozoários (sem parede celular) e Algas (com parede celular)  Fungi: Eucariotos aclorofilados  Plantae: Vegetais  Animalia: Animais - Teoria de Whittaker (1969)
  • 9. Célula Procariótica X Célula Eucariótica  A maior parte dos seres vivos é organizada por uma ou mais unidades chamadas células, com exceção dos VÍRUS;  Estas duas células (Eucarionte e Procarionte) diferem muito quanto a sua estrutura interna: procariótica tem uma organização simples, rudimentar. Já a eucariótica é mais complexa.  Os organismos são classificados então como Procariontes ou Eucariontes a depender do seu tipo de célula  Bactérias e Cianofíceas (algas azuis): Procariontes  Demais seres vivos: eucariontes
  • 10. Células Procariontes  Protos=primitivo; Karion=núcleo  É extremamente simples  Apresenta componentes básicos e apenas 1 membrana esquelética (Parede Celular), externa a membrana plasmática;  Células Procariontes  Membrana Plasmática: seleção de substâncias  Constitui a célula das bactérias  NÃO possui CARIOTECA
  • 11. Células Procariontes  Célula Procarionte: Núcleo representado por um único cromossomo, não é circundado pela membrana celular;
  • 13. Células Eucariontes  Dois aspectos principais as diferenciam da PROCARIONTE:  1. Apresenta uma membrana denominada MEMBRANA NUCELAR ou CARIOTECA (individualizando o núcleo);  2. Apresenta estruturas denominadas ORGANELAS (imersas, mergulhadas no hialoplasma “mitocôndrias, reticulo endoplasmático, complexo de golgi).
  • 14. Células Eucariontes  Célula Eucarionte: Núcleo limitado pela membrana nuclear, apresentando no seu interior diversos cromossomos.
  • 20. Vamos Praticar?  1. Qual o conceito de Microbiologia e explique a sua importância?  2. Classifique os seres vivos de acordo com as teorias dos cientistas.  3. Qual a diferença entre a célula procariótica e a célula eucariótica?  4. Qual o único microorganismo que não possui célula, chamado de acelular? Fale sobre ele.
  • 22. BACTÉRIA  Bactérias (do grego bakteria, bastão) são organismos unicelulares, procariontes, que podem ser encontrados na forma isolada ou em colônias;  São microorganismos constituídos por uma célula, sem núcleo celular nem organelas membranares;  São um dos organismos mais antigos, com evidência de 3,8 bilhões de anos;  As bactérias são geralmente microscópicas ou submicroscópicas (detectáveis apenas ao microscópio eletrônico);  Suas dimensões variam de 0,5 a 5 micrómetros.
  • 23. MORFOLOGIA  As bactérias classificam-se morfologicamente de acordo com a forma da célula e com o grau de agregação:  Coco : De forma esférica ou subesférica.  Bacilo : Em forma de bastonete (do género Bacillus)  Vibrião : Em forma de vírgula (do género Vibrio)  Espirilo : de forma espiral/ondulada (do género Spirillum)  Espiroqueta: Em forma acentuada de espiral
  • 24. MORFOLOGIA  Quanto ao grau de agregação Apenas os Bacilos e os cocos formam colônias:  Diplococo : De forma esférica ou subesférica e agrupadas aos pares.  Estreptococos: Formam cadeia semelhante a um "colar".  Estafilococos : Uma forma desorganizada de agrupamento, formando cachos.  Sarcina : De forma cúbica, formado por 4 ou 8 cocos simetricamente postos.  Diplobacilos : Bacilos reunidos dois a dois.  Estreptobacilos : Bacilos alinhados em cadeia.
  • 27. ESTRUTURA CELULAR  A célula bacteriana, por ser procariótica, não possui organelas membranares nem DNA organizado em verdadeiros cromossomas, como os das células eucariotas.  Estruturas da célula procariota:  Os pili são microfibrilas proteicas que se estendem da parede celular em muitas espécies Gram-negativas. Têm funções de ancoramento da bactéria.  Os plasmídeos são pequenas moléculas de DNA circular que coexistem com o nucleóide. São comumente trocados na conjugação bacteriana, protegendo a bactéria.  Os ribossomos procariotas são diferentes dos eucariotas e essas diferenças foram usadas para desenvolver antibióticos que só afetam os ribossomos bacterianos.  O citoplasma é preenchido pelo hialoplasma, um líquido com consistência de gel, semelhante ao dos eucariotas, com sais, glicose e outros açúcares, RNA, proteínas funcionais e várias outras moléculas orgânicas.  A membrana celular é uma dupla camada de fosfolípidos, com proteínas imersas.
  • 28.  A parede celular bacteriana é uma estrutura rígida que recobre a membrana citoplasmática e confere forma às bactérias.  Algumas espécies de bactérias têm uma camada de polissacarídeos que protege contra desidratação, fagocitose e ataque de bacteriófagos, chamada de cápsula.  O nucleóide consiste em uma única grande molécula de DNA com proteínas associadas, sem delimitação por membrana - portanto, não é um verdadeiro núcleo. O seu tamanho varia de espécie para espécie.  O flagelo é uma estrutura protéica que roda como uma hélice. Muitas espécies de bactérias movem-se com o auxílio de flagelos. Os flagelos bacterianos são muito simples e completamente diferentes dos flagelos dos eucariotas. Eles permitem o movimento da bactéria.
  • 30. METABOLISMO SEGUNDO FONTES DE ENERGIA E CARBONO  Fonte de carbono de acordo com a fonte de átomos de carbono para a produção de suas moléculas orgânica, elas são classificadas em dois grandes grupos:  Autotróficas : As bactérias autotróficas obtêm suas moléculas de carbono apenas de dióxido de carbono (do próprio dióxido).  Heterotróficas : São bactérias que obtêm seus átomos de carbono de moléculas orgânicas que captam do ambiente. Além do gás carbônico ela precisa de um carboidrato.  Fonte de energia Bactérias podem utilizar como fonte de energia luz, substâncias inorgânicas ou orgânicas:  Luz: Como as bactérias que fazem fotossíntese ou fototróficas.  Compostos químicos: Como as bactérias quimiotróficas.  Composto inorgânico: litotróficas  Composto orgânico: organotróficas
  • 31. CRESCIMENTO E REPRODUÇÃO  As bactérias podem se reproduzir com grande rapidez, dando origem a um número muito grande de descendentes em apenas algumas horas;  A maioria delas reproduz-se assexuadamente, por cissiparidade, também chamada de divisão simples ou bipartição;  Nesse caso, cada bactéria divide-se em duas outras bactérias geneticamente iguais;  Em algumas espécies de bactérias pode ocorrer recombinação de material genético.
  • 32. CLASSIFICAÇÃO GRAM  “Gram-Positivas” Quando a parede tem uma camada espessa de peptidoglicanos; mais resistentes;  • "Gram-Negativas" contém uma camada de lipídios no exterior da parede celular, então sua parede celular é composta por uma camada de peptidoglicanos e outra de lipídios que ficam mais externos;  Muitos antibióticos, incluindo a penicilina e seus derivados, atacam especificamente a parede celular das bactérias Grampositivas.
  • 33. CLASSIFICAÇÃO GRAM  Gram-positivas Gram-positivas: bactérias que possuem parede : bactérias que possuem parede celular com uma única e espessa camada de celular com uma única e espessa camada de peptidoglicanos. Pelo emprego da coloração de Gram, peptidoglicanos. Pelo emprego da coloração de Gram, tingem-se na cor púrpura ou azul quando fixadas com tingem-se na cor púrpura ou azul quando fixadas com cristal violeta, porque retêm esse corante mesmo , porque retêm esse corante mesmo sendo expostas a álcool. sendo expostas a álcool.  Gram-negativas Gram-negativas: bactérias que possuem uma parede : bactérias que possuem uma parede celular mais delgada e uma segunda membrana celular mais delgada e uma segunda membrana lipídica - distinta quimicamente da membrana lipídica - distinta quimicamente da membrana plasmática - no exterior desta parede celular. No plasmática - no exterior desta parede celular. No processo de coloração o lipídio dessa membrana mais processo de coloração o lipídio dessa membrana mais externa é dissolvido pelo álcool e libera o primeiro externa é dissolvido pelo álcool e libera o primeiro corante: cristal violeta. Ao término da coloração, essa corante: cristal violeta. Ao término da coloração, essa células são visualizadas com a tonalidade rosa- células são visualizadas com a tonalidade rosa- avermelhada do segundo corante, avermelhada do segundo corante, safranina que lhes que lhes confere apenas a coloração vermelha. confere apenas a coloração vermelha.
  • 35. IMPORTÂNCIA DAS BACTÉRIAS  Na indústria de alimentos:  Existem várias espécies de bactérias usadas na preparação de comidas ou bebidas fermentadas, incluindo as láticas para queijos, iogurte, vinho, salsicha, frios, azeitona, molho de soja, leite fermentado e as acéticas utilizadas para produzir vinagres.  Na ecologia:  Nitrobactérias: convertem o ar em compostos úteis para as plantas (fixação do nitrogênio);  Degradação da matéria orgânica pelas bactérias.  Na indústria farmacêutica:  Antibióticos, insulina, o hormônio do crescimento.
  • 36. IMPORTÂNCIA DAS BACTÉRIAS  Na saúde humana  O papel das bactérias na saúde, como agentes infecciosos, é bem conhecido: o tétano, a pneumonia, a sífilis, a cólera e tuberculose;  A maior parte das infecções pode ser tratada com antibióticos e as medidas anti- sépticas podem evitar muitas infecções bacterianas, por exemplo, fervendo a água antes de tomar, lavar alimentos frescos ou passar álcool a 70% antes de realizar uma punção venosa;  A esterilização dos instrumentos cirúrgicos ou dentários é feita para os livrar de qualquer agente patogênico.
  • 37. DOENÇAS CAUSADAS PELA BACTÉRIA  Tuberculose causada pelo baciloMycobacterium tuberculosis.  Hanseníase: transmitida pelo bacilo de Hansen (Mycobacterium lepra).  Difteria: provocada pelo bacilo diftérico.  Coqueluche: causada pela bactéria Bordetella pertussis.  Pneumonia bacteriana: provocada pela bactéria Streptococcus pneumoniae.  Escarlatina: provocada pelo Streptococcus pyogenes.  Tétano: causado pelo bacilo do tétano (Clostridium tetani).  Leptospirose: causada pela Leptospira interrogans.  Tracoma: provocada pela Chlamydia trachomatis.  Gonorréia ou blenorragia: causada por uma bactéria, o gonococo (Neisseria gonorrhoeae).  Sífilis: provocada pela bactéria Treponema pallidum.  Meningite meningocócica: causada por uma bactéria chamada de meningococo.  Cólera: doença causada pela bactéria Vibrio cholerae , o vibrião colérico.  Febre tifóide: causada pela Salmonella typhi.
  • 38. VAMOS PRATICAR? 1. Cite 5 doenças tipicamente causadas por bactérias 2. Cite alimentos tipicamente produzidos com a participação da bactéria. 3. Fale sobre a importância da bactéria. 4. Desenhe a célula procariota da bactéria, especificando suas estruturas citológicas (celulares).
  • 40. VÍRUS – CONCEITO E DEFINIÇÃO  Vírus é uma partícula protéica que pode infectar organismos vivos;  Podem infectar células eucarióticas (de animais, fungos, vegetais) e células procarióticas (de bactérias).  São parasitas intracelulares obrigatórios e isso significa que eles só se reproduzem pela invasão e possessão da célula;  Os vírus só se comportam como seres vivos quando estão no interior de células vivas. Somente então podem se reproduzir, originando novos vírus da mesma espécie. Fora delas, deixam de apresentar qualquer propriedade de vida;  Como são desprovidos de estrutura celular, os vírus não podem ser enquadrados em nenhum dos cinco reinos
  • 41. A ESTRUTURA DO VÍRUS  Sua estrutura: são formados basicamente por uma ...  Cápsula de proteína (cápsula protéica) - o CAPSÍDEO – que contém, em seu interior, uma molécula de ácido nucléico, que tanto pode ser o DNA (ácido desoxirribonucléico) como o RNA (ácido ribonucléico), mas nunca OS DOIS JUNTOS.  Capsômeros – subunidades presentes dentro do capsídeo.;  Em alguns vírus, a cápsula é coberta por uma membrana lipídica, constituída da membrana plasmática da célula invadida pelo vírus.  O vírus é, na realidade, um grupo de genes "empacotados“ em proteínas.  É 100 a 200 vezes menor que a bactéria, causando várias doenças ao homem: as viroses!
  • 43. A Reprodução de um Vírus de DNA Bacteriófago Invadindo a Célula da Bactéria (VÍRUS BACTERIÓFAGO)  A reprodução envolve dois aspectos: a duplicação do material genético viral e a síntese das proteínas do capsídio;  O vírus entra na célula hospedeira, inibe o funcionamento do material genético da célula infectada e passa a comandar as síntese de proteínas;  Um dos vírus mais estudados é o bacteriófago ou fago, que ataca bactérias, reproduzindo-se em seu interior;  A reprodução: as fibras da cauda do vírus encaixam-se na membrana da bactéria : a cauda se contrai, injetando o DNA do vírus na célula.
  • 45. CONCLUINDO  Uma vez no interior da célula, o DNA do vírus comanda a produção de uma enzima que inativa o DNA da bactéria;  O DNA do vírus assume assim o comando do metabolismo celular, usando os nucleotídeos, as enzimas da célula e sua energia para fabricar cópias IDÊNTICAS do seu DNA;  O DNA do vírus comanda também a síntese de proteínas da cápsula;  As novas cápsulas se associam às cópias do DNA, formando de 100 a 200 novos vírus;  Todo esse processo pode levar menos de meia hora e cada novo vírus formado pode infectar uma nova bactéria.
  • 46. A Reprodução de um Vírus de DNA o Bacteriófago
  • 47. LEMBREM-SE  Quando estão no interior de células vivas, os vírus apresentam certas propriedades dos seres vivos.  Fora das células, não possuem essas propriedades e permanecem tão inertes quanto um CRISTAL de moléculas orgânicas.  Por isso dizemos que os vírus são PARASITAS OBRIGATÓRIOS.
  • 48. A Reprodução do Vírus de RNA – HIV/AIDS Transcriptase Reversa  Na maioria das vezes, o RNA do vírus orienta a produção de moléculas de RNA nas células do hospedeiro, gerando novas células;  No caso do Retrovírus (causador do HIV- AIDS), o RNA sintetiza uma molécula de DNA que penetra no núcleo da célula hospedeira e se liga ao DNA da célula, formando o que se chama de um pró-vírus;  Este DNA poderá então orientar a produção de novas moléculas de RNA virais e das proteínas da cápsula;  Formam-se novos vírus que, ao saírem, levam lipídios da membrana da célula ao redor da cápsula.
  • 51. Vamos Praticar? 1. O que é o VÍRUS? Como eles se comportam? Fale sobre a sua estrutura. 2. Cite uma defesa natural contra o vírus. 3. Cite três medidas preventivas contra a AIDS. 4. Cite 5 (cinco) doenças causadas pelo vírus.
  • 53. FUNGO – CONCEITO  Pluricelulares, eucarióticos, heterotróficos e utilizados em biotecnologia.  Estruturas heterotróficas (nutrição por absorção ou ingestão) que obtém seu alimento, a partir da matéria orgânica;  São decompositores ou parasitas dos seres vivos (nutrição absortiva);  Durante muito tempo, os fungos foram considerados como vegetais e, somente a partir de 1969, passaram a ser classificados em um reino à parte – REINO FUNGI  Os fungos apresentam um conjunto de características próprias que permitem sua diferenciação das plantas:  não sintetizam clorofila;  não tem celulose na sua parede celular (exceto alguns fungos aquáticos);  não armazenam amido como substância de reserva.
  • 54. FUNGO – CONCEITO E DEFINIÇÃO  Os fungos são seres vivos eucarióticos;  Possuem apenas um núcleo (como as leveduras) ou podem ser multinucleados filamentosos (como os bolores);  Seu citoplasma contém mitocôndrias e retículo endoplasmático rugoso;  Suas células possuem vida independente e não se reúnem para formar tecidos;  Reserva Energética: Glicogênio (característico dos animais);  Digestão extracorpórea e absorção celular de matéria orgânica digerida do meio ambiente.
  • 55. HABITAT  Os fungos vivem e se reproduzem em lugares úmidos e escuros;  Encontram-se no solo, na água, nos vegetais, em animais, no homem e em detritos, em geral;  O vento age como importante veículo de dispersão de seus fragmentos de hifa;
  • 56. ESTRUTURA  Possuem um corpo vegetativo chamado talo ou soma que é composto de um conjunto de finos filamentos unicelulares chamados HIFAs.  Estas hifas geralmente formam uma rede microscópica junto ao substrato (fonte de alimento), chamada MICÉLIO, por onde o alimento é absorvido;  Usualmente, a parte mais evidente de um fungo são corpos frutificantes ou ESPORÂNGIOS (as estruturas reprodutivas que produzem os esporos);
  • 58. Respiração  Aeróbia (respiração) ou anaeróbia (fermentação) facultativa como as leveduras que realizam a fermentação como o Saccharomyces cerevisae, utilizados na fabricação de vinhos e cerveja e do pão.
  • 60. Reprodução Assexuada  Fragmentação: um micélio se fragmenta originando novos micélios;  Brotamento ou gemulação: os brotos (gêmulas) normalmente se separam do genitor mas, eventualmente, podem permanecer grudados, formando cadeias de células;
  • 61. Ascomycota (levedura)  São responsáveis por estragarem alimentos formando bolores com coloração verde-azulados, vermelhos e marrons;
  • 62. Ascomycota (levedura)  As células de leveduras se reproduzem de maneira diferente, produzindo células filhas descendentes ou por brotamento.
  • 63. Deutoromycota (deuteromicetos)  Reprodução assexuada;  Divisões celulares por mitose;  Encontrados sob a forma de conídios, hifas no ambiente, como solo, sobre plantas e animais, em ecossistemas aquáticos, no ar, associados a insetos ou crescendo nos produtos fabricados pelo homem;  A esse grupo pertencem diversas espécies de Penicillium (entre as quais a que produz penicilina).
  • 66. Vamos Praticar 1. Cite 3 (cinco) alimentos produzidos com a participação de fungos. 2. Fale sobre a importância dos fungos nos diversos setores bem como as doenças que podem surgir em decorrência da presença deste microorganismo. 3. Qual a fonte de alimentação dos fungos? 4. Apresente duas características dos fungos que demonstrem serem eles pertencentes a outro reino que não o Reino Plantae.
  • 67. Diferença básica entre bactérias, Diferença básica entre bactérias, vírus, fungos e protozoários vírus, fungos e protozoários  Bactérias: Bactérias: unicelulares, procarióticas, sem organelas unicelulares, procarióticas, sem organelas membranares, vivem isoladas ou em colônias. membranares, vivem isoladas ou em colônias.  Vírus: Vírus: acelulares, não possuem metabolismo próprio, não acelulares, não possuem metabolismo próprio, não possuem maquinaria própria, altamente mutagênicos, são possuem maquinaria própria, altamente mutagênicos, são parasitas obrigatórios da célula (não é considerado um ser parasitas obrigatórios da célula (não é considerado um ser vivo por muitos cientistas). vivo por muitos cientistas).  Fungos: Fungos: Os fungos são organismos eucariontes, Os fungos são organismos eucariontes, majoritariamente multicelulares, embora alguns possam majoritariamente multicelulares, embora alguns possam ser unicelulares (leveduras). Todos os fungos são ser unicelulares (leveduras). Todos os fungos são heterotróficos, possuem organelas. heterotróficos, possuem organelas.  Protozoários: Protozoários: (São unicelulares como as bactérias, mas (São unicelulares como as bactérias, mas possuem (assim como as células de plantas e animais) possuem (assim como as células de plantas e animais) organelas, que ajudam a processar nutrientes e gerar organelas, que ajudam a processar nutrientes e gerar energia, são eucariontes principalmente heterotróficos (que energia, são eucariontes principalmente heterotróficos (que não realizam a fotossíntese), mas incluindo alguns não realizam a fotossíntese), mas incluindo alguns autotróficos e com locomoção própria, quer utilizando cílios autotróficos e com locomoção própria, quer utilizando cílios ou flagelos, quer com movimento amebóide (mudando a ou flagelos, quer com movimento amebóide (mudando a forma do corpo pela emissão de pseudópodes, ou seja forma do corpo pela emissão de pseudópodes, ou seja " "falsos pés"). falsos pés").
  • 68. Referência Referência  MINISTÉRIO DA SAÚDE. PROFAE. MINISTÉRIO DA SAÚDE. PROFAE. Parasitologia e Microbiologia. Módulo Parasitologia e Microbiologia. Módulo 1. Brasília – DF, 2003. 1. Brasília – DF, 2003.  MURRAY P. R. Microbiologia Médica. MURRAY P. R. Microbiologia Médica. Editora Mosby. Ano 2006. Editora Mosby. Ano 2006.