A ciência da Microbiologia [do grego: mikros (“pequeno”), bios (“vida”) e logos (“ciência”)] é o estudo dos organismos microscópicos e de suas atividades. Preocupa-se com a forma, a estrutura, a reprodução, a fisiologia, o metabolismo e a identificação dos seres microscópicos. Inclui o estudo da sua distribuição natural, suas relações recíprocas e com outros seres vivos, seus efeitos benéficos e prejudiciais sobre os homens e as alterações físicas e químicas que provocam em seu meio ambiente.
Em sua maior parte, a Microbiologia trata com organismos microscópicos unicelulares. Nas assim chamadas formas superiores de vida, os organismos são compostos de muitas células, que constituem tecidos altamente especializados e órgãos destinados a exercer funções específicas. Nos indivíduos unicelulares, todos os processos vitais são realizados numa única célula. Independentemente da complexidade de um organismo, a célula é, na realidade, a unidade básica da vida.
Todas as células vivas são basicamente semelhantes. Conforme já foi visto, elas compõem-se de protoplasma (do grego: a primeira substância formada), um complexo orgânico coloidal constituído principalmente de proteínas, lipídeos e ácidos nucleicos; o conjunto é circundado por membranas limitantes ou parede celular, e todos contêm um núcleo ou uma substância nuclear equivalente.
Todos os sistemas biológicos têm as seguintes características comuns: 1) habilidade de reprodução; 2) capacidade de ingestão ou assimilação de substâncias alimentares, metabolizando-as para suas necessidades de energia e de crescimento; 3) habilidade de excreção de produtos de escória; 4) capacidade de reagir a alterações do meio ambiente (algumas vezes chamada de "irritabilidade"), e 5) suscetibilidade à mutação.
Os princípios da Biologia podem ser demonstrados através do estudo da Microbiologia, pois os microrganismos têm muitas características que os tornam instrumentos ideais para a pesquisa dos fenômenos biológicos. Os microrganismos fornecem sistemas específicos para a investigação das reações fisiológicas, genéticas e bioquímicas, que são a base da vida. Eles podem crescer, de maneira conveniente, em tubos de ensaio ou frascos, exigindo, assim, menos espaço e cuidados de manutenção do que as plantas superiores e os animais. Além disso, crescem rapidamente e se reproduzem num ritmo muito alto; algumas espécies bacterianas demonstram quase 100 gerações num período de 24 horas. Os processos metabólicos dos microrganismos seguem os padrões que ocorrem nos vegetais superiores e nos animais. As leveduras, por exemplo, utilizam a glicose, basicamente do mesmo modo que as células dos tecidos de mamíferos, revelando que o mesmo sistema enzimático está presente nestes organismos tão diversos.
Em Microbiologia pode-se estudar os organismos em grande detalhe e observar seus processos vitais durante o crescimento, a reprodução, o envelhecimento e a morte. Modificando-se a composição do meio ambiente, é possível alterar as atividades metabólicas, regular o crescimento e, até alterar alguns detalhes do padrão genético, tudo sem causar a destruição do microrganismo.
Os principais grupos de microrganismos são os protozoários, fungos, algas e bactérias. Os vírus, apesar de não serem considerados vivos, têm algumas características de células vivas e por isso são estudados como microrganismos.
Áreas de aplicação da Microbiologia
Existem numerosos aspectos no estudo da Microbiologia, que são divididos em duas áreas principais: a microbiologia básica e a microbiologia aplicada.
A microbiologia básica estuda a natureza fundamental e as propriedades dos
microrganismos. Preocupa-se com assuntos relacionados aos seguintes temas:
- características morfológicas (forma e tamanho das células, composição química, etc.);
- características fisiológicas (necessidades nutricionais específicas e condições necessárias ao crescimento e reprodução);
- atividades bioquímicas (modo de obtenção de energia pelos microrganismos);
- características genéticas (hereditariedade e variabilidade das características);
- características ecológicas (ocorrência natural dos microrganismos no ambiente e sua relação com outros organismos);
- potencial de patogenicidade dos microrganismos e
- classificação (relação taxonômica entre os grupos do mundo microbiano).
Na microbiologia aplicada estuda-se como os microrganismos podem ser usados ou controlados para várias finalidades práticas. Os principais campos de aplicação da microbiologia incluem: medicina, alimentos e laticínios, agricultura, indústria e ambiente.
Na área industrial, por exemplo, os microrganismos são utilizados na síntese de uma variedade de substâncias químicas, desde o ácido cítrico até antibióticos mais complexos e enzimas. Certos microrganismos são capazes de fermentar material orgânico animal e humano, produzindo gás metano que pode ser coletado e usado como combustível. A biometalurgia explora as atividades químicas de bactérias para extrair minerais, como cobre e ferro de minérios de baixa qualidade. A indústria do petróleo têm utilizado bactérias e seus produtos, como os exopolissacarídeos presentes externamente à célula bacteriana, para aumentar a extração do petróleo de rochas
reservatório.
Na área ambiental, estuda-se a utilização de microrganismos que podem degradar poluentes específicos, como herbicidas e inseticidas.
A microbiologia médica trata dos microrganismos causadores de doenças humanas (patogênicos, além de estar relacionada com a prevenção e o controle das doenças. Juntamente com a engenharia genética, têm pesquisado a produção de enzimas bacterianas que dissolvam coágulos sangüíneos, vacinas humanas utilizando vírus de insetos e testes laboratoriais rápidos para diagnóstico de infecção viral, entre tantas
outras aplicações possíveis nesta área.
A microbiologia dos alimentos está relacionada com as doenças que podem ser transmitidas pelos alimentos, como por exemplo, infecções causadas por salmonelas, intoxicações causadas por estafilococos e clostrídios. Relaciona-se também com aspectos positivos, com a utilização de microrganismos na produção de alimentos/bebidas (queijos, pães, cervejas, etc.).
Fonte: Apostila da profª. Nelma R. Segnini Bossolan
Fonte: Apostila da profª. Nelma R. Segnini Bossolan
