A microbiologia estuda a identificação, modo de vida, fisiologia e metabolismo dos micro-organismos
A microbiologia é a área da biologia que estuda os micro-organismos. A palavra vem do grego mikros, que significa pequeno, e bios e logos, ciência da vida. Dessa forma, seu estudo abrange a identificação, modo de vida, fisiologia e metabolismo dos micro-organismos, além de suas relações com o meio ambiente e outras espécies.
Surgimento da microbiologia
A microbiologia surgiu a partir da criação do microscópio, inventado pelo holandês Antony Van Leeuwenhoek em 1674. Ele usou o equipamento para observar seres microscópicos em amostras de solo, saliva e fezes, chamando-os de “animálculos”. A descoberta de Leeuwenhoek deu origem a um importante debate sobre as origens do surgimento de vida na Terra.
A teoria da abiogênese, ou teoria da geração espontânea, teve Aristóteles como seu defensor mais famoso e foi considerada válida até o século XIX. Segundo essa teoria, os “animálculos” seriam resultado da decomposição de plantas e tecidos animais. Os defensores dessa escola acreditavam que a vida surgia a partir de objetos inanimados.
A descoberta do microscópio e outros estudos da microbiologia permitiram o surgimento da teoria da biogênese, que passou a se contrapor à ideia de que a matéria bruta poderia originar um novo ser. Segundo essa teoria, todos os seres vivos surgem a partir de outros seres vivos preexistentes, isto é, “animálculos” já existentes dariam origem a novos “animálculos”. Os estudos mais marcantes realizados para explicar essa teoria foram feitos por Francesco Redi, em 1668, e por Louis Pasteur, em 1862, descartando permanentemente a teoria da abiogênese.
O que são os micro-organismos
Os micro-organismos, chamados genericamente de “germes” e “micróbios”, são seres microscópicos, muitos deles invisíveis a olho nu (mas que podem ser vistos com um microscópio), e que apresentam uma diversidade surpreendente de estrutura e modos de vida. Bactérias, fungos, protozoários, vírus e algas integram o conjunto dos micro-organismos.
Com essa diversidade de espécies, os micro-organismos foram os únicos seres que se adaptaram a todos os lugares do planeta: estão no ar, no fundo do mar, no subsolo, e até dentro de nós. “Existem mais células de bactérias no nosso corpo do que células humanas”, diz o microbiologista Jacyr Pasternak, do Hospital Albert Einstein, em São Paulo.
Importância dos micro-organismos
Embora sejam as menores formas de vida, os micro-organismos constituem a maior parte da biomassa da Terra e executam muitas reações químicas essenciais para os outros organismos. Além disso, seres humanos, plantas e animais são intimamente dependentes da atividade microbiana para a reciclagem de nutrientes e para a degradação da matéria orgânica. Portanto, os micro-organismos são extremamente importantes para o suporte e a manutenção da vida.
Áreas da microbiologia
Ainda que seja uma subdivisão das ciências biológicas, a microbiologia é uma área de estudos ampla, que permite a realização de diversas pesquisas. Os campos de atuação da microbiologia são: microbiologia médica, microbiologia farmacêutica, microbiologia ambiental, microbiologia de alimentos e microbiologia microbiana.
Microbiologia médica
A microbiologia médica tem como foco de estudo os microrganismos patogênicos. Sua atuação está relacionada com o controle e prevenção de doenças infecciosas, como a febre amarela.
Microbiologia farmacêutica
A microbiologia farmacêutica é voltada para os estudos dos micro-organismos que participam da realização de medicamentos, especialmente os antibióticos.
Microbiologia ambiental
A microbiologia ambiental, relacionada aos ciclos biogeoquímicos, possui como foco de estudo as bactérias e fungos que atuam na decomposição de matérias orgânicas e substâncias químicas encontradas na natureza.
Microbiologia de alimentos
A microbiologia de alimentos é a ciência que estuda os micro-organismos utilizados na indústria alimentícia, com foco em inocuidade e vida útil dos alimentos, processamento de produtos tradicionais e desenvolvimento de novos produtos alimentícios, com atributos sensoriais adequados a diferentes públicos consumidores.
Microbiologia microbiana
A microbiologia microbiana foca seus estudos na manipulação genética e molecular dos micro-organismos.
Classificação dos micro-organismos
De acordo com as suas características, os micro-organismos podem ser classificados em: procariontes ou eucariontes, autótrofos ou heterótrofos, e unicelulares ou pluricelulares.
Procariontes ou eucariontes
Os seres eucariontes possuem estruturas complexas, formadas por membranas internas, citoesqueleto e um núcleo. Já os procariontes não contém núcleo e outras organelas ligadas à membrana.
Autótrofos ou heterótrofos
Enquanto os organismos autótrofos produzem seu próprio alimento utilizando a luz ou reações químicas inorgânicas, os heterótrofos dependem das moléculas orgânicas elaboradas por autótrofos para obter energia e completar sua cadeira respiratória.
Unicelulares ou pluricelulares
Organismos unicelulares são formados por apenas uma célula e os pluricelulares por uma diversidade de células.
Alguns exemplos
- Bactérias são micro-organismos eucariontes e unicelulares. Apesar de existirem alguns tipos de bactérias que são autótrofas, a grande maioria é heterótrofa e se nutre de substâncias produzidas por outros seres vivos, é o caso do grupo dos coliformes.
- Os fungos são micro-organismos eucariontes, heterotróficos e podem ser unicelulares, como as leveduras, ou pluricelulares, como os cogumelos.
- As algas são micro-organismos eucariontes, autótrofos fotossintetizantes e podem ser unicelulares ou pluricelulares.
- Os protozoários são micro-organismos eucariontes, heterótrofos e unicelulares.
- Os vírus são micro-organismos acelulares e que não possuem metabolismo próprio. Por isso, todas as suas atividades são realizadas dentro de outro organismo.
Modos de vida
Os micro-organismos são divididos em diferentes grupos, conforme seu modo de vida, podendo ser sapróbios, parasitas ou simbiontes.
Sapróbios
Conhecidos como micro-organismos recicladores, os sapróbios são decompositores de substâncias orgânicas mortas, e comensais, ou seja, mantêm associações sem benefícios ou malefícios detectáveis.
- Fungos e bactérias são os principais micro-organismos decompositores de matéria orgânica.
- Um exemplo de comensalismo pode ser observado no solo entre fungos e bactérias. A glicose, produzida a partir da degradação da celulose pelos fungos, é aproveitada por algumas bactérias.
Parasitas
Os parasitas são micro-organismos que causam danos às células vivas de outros organismos, podendo se manifestar em diferentes graus. São eles:
- Parasitismo obrigatório: há uma completa dependência do hospedeiro para a sua sobrevivência;
- Parasitismo múltiplo: o micro-organismo possui múltiplos hospedeiros;
- Parasitismo facultativo: podem apresentar dois hábitos de vida, sobrevivendo tanto dentro de um hospedeiro (hábito de vida parasitário) como fora dele (hábito de vida livre);
- Hiperparasitismo: condição em que um segundo parasita se desenvolve em um primeiro parasita;
Simbiontes
Micro-organismos que se associam a longo prazo, podendo ser uma relação benéfica para ambos os indivíduos ou não. Essas associações podem ser mutualísticas ou antagônicas.
Simbiose mutualística
A simbiose mutualística é uma relação benéfica onde há interação morfológica e física entre os micro-organismos. Os líquens são um exemplo dessa associação, que ocorre entre fungos e algas ou cianobactérias e fungos. Enquanto as algas e as cianobactérias fornecem compostos orgânicos aos fungos, estes lhes garantem um ambiente mais propício à sobrevivência, uma vez que lhes fornecem proteção.
Simbiose antagônica
A simbiose antagônica é uma relação onde um dos micro-organismos é prejudicado em detrimento do outro. Fungos que produzem substâncias antibióticas inibindo o crescimento de bactérias são um exemplo dessa associação.
Micro-organismos patogênicos
São micro-organismos capazes de produzir doenças infecciosas em seus hospedeiros nas condições favoráveis à sua sobrevivência e desenvolvimento. Existem bactérias, fungos, vírus, protozoários e algas que causam doenças, e assim se enquadram nessa classe.
Micro-organismos não patogênicos
São aqueles micro-organismos que estão à nossa volta participando de diversos processos da natureza e que não causam problemas de saúde. Em alguns casos, são até benéficos. Probióticos como os Lactobacillus são um exemplo dessa classe, já que o consumo desses micro-organismos vivos, através do processo de fermentação, melhora o balanço microbiano em nosso trato gastrointestinal.
Conclusão
A microbiologia tem grande importância como ciência básica e aplicada. A ciência básica tem como destaque os estudos fisiológicos, bioquímicos e moleculares dos micro-organismos. Já a ciência aplicada foca seus estudos nos processos industriais, alimentícios e de controle de doenças ou pragas.
Apesar dos avanços da microbiologia nos últimos anos, estima-se que apenas um por cento de todas as espécies de micro-organismos existentes no planeta tenham sido catalogadas. Embora sejam objeto de estudo há mais de três séculos, ainda há muito espaço para o desenvolvimento desse campo tão importante.