Biotecnologia- assunto

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Biotecnologia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
APRESENTAÇÃO 
Embora a Biotecnologia seja considerada um tema atual, ela é utilizada há milênios, e vem 
evoluindo juntamente com a humanidade. Hoje, a Biotecnologia é considerada uma das 
ferramentas mais importantes para a sociedade, envolvendo várias áreas do conhecimento. 
Contudo, a engenharia genética tem sido uma das áreas que trouxeram maiores avanços para a 
biotecnologia, devido principalmente à manipulação de genes. 
Os processos biotecnológicos têm trazido vários benefícios para a sociedade, tais como a 
produção de alimentos, biofármacos, vacinas, antibióticos, medicamentos em geral, 
tratamentos terapêuticos, biopesticidas, biofertilizantes, entre outros. E até mesmo os 
processos biotecnológicos mais antigos como a fermentação, o papel dos microrganismos no 
tratamento de lixo e esgoto têm ganhado maior atenção. 
Esta disciplina tem como foco a assimilação dos principais conceitos e processos 
biotecnológicos. Como um roteiro a ser seguido, começaremos com uma Introdução à 
Biotecnologia, detalhando no andamento das explicações o impacto da Biotecnologia no meio 
ambiente, na indústria e na produção de alimentos, como também, na sociedade genética. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
APRESENTAÇÃO DO PROFESSOR 
Marlene Silva de Almeida Pereira é graduada em Ciências Biológicas e mestre em 
Ecologia. Iniciou na área ambiental como estagiária da Secretaria de Estado do Meio 
Ambiente de Mato Grosso, no setor de Recursos Pesqueiros, e posteriormente estagiou no 
Grupo de Investigação de Otólitos no Centro de Investigação Marinha e Ambiental da 
Universidade do Porto, em Portugal. De volta a Mato Grosso trabalhou como Assessora em 
Educação Ambiental e foi membro do Conselho Estadual de Meio Ambiente e do Fórum de 
Mudanças Climáticas, ambos representando a Secretaria Estadual de Educação. Atualmente 
desenvolve pesquisas no Laboratório de Ictiologia da Universidade Federal de Sergipe. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EMENTA: 
Conceitos; Produtos de origem biotecnológica; Processos Biotecnológicos: O impacto da 
Biotecnologia no meio ambiente, na indústria e na produção de alimentos; Biotecnologia e 
agricultura; Os novos alimentos; Biotecnologia e saúde; Bioética; Impacto da biotecnologia 
na sociedade; Impacto da biotecnologia na sociedade genética; Introdução à biotecnologia 
moderna. 
OBJETIVO: 
O objetivo desta disciplina é introduzir o conhecimento específico sobre o tema em questão, 
apresentando seus contextos históricos, processos biotecnológicos existentes e suas 
aplicações, além de trabalhar assuntos relacionados ao meio ambiente, a biossegurança e a 
bioética. 
HABILIDADES E ATITUDES ESPERADAS: 
 Estudar processos biotecnológicos. 
 
 Estudar a poluição e a contaminação do ar, da água e do solo por microrganismos. 
 
 Saber reconhecer produtos de origem biotecnológica. 
 
 Saber as diversas aplicações da biotecnologia. 
PÚBLICO-ALVO: 
Esta disciplina é destinada tanto para as pessoas que desejam se tornar profissionais da área 
ambiental, como para pessoas que apenas querem ampliar seus conhecimentos sobre 
“Biotecnologia”, sua origem, o funcionamento e aplicações no mercado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 - Introdução à Biotecnologia ................................................................................................... 2 
1.1 – Conceitos ....................................................................................................................... 2 
1.2 - Processos Históricos: da Biotecnologia Clássica para a Biotecnologia Moderna .......... 2 
1.3 - Produtos e Serviços ........................................................................................................ 4 
1.4 - Exercício Proposto .......................................................................................................... 5 
2 – Microbiologia ....................................................................................................................... 7 
2.1 - Marcos Históricos ........................................................................................................... 7 
2.2 - Diversidade de Microrganimos ...................................................................................... 8 
2.2.1 - Eubactérias ............................................................................................................... 8 
2.2.2 – Arqueas ................................................................................................................... 9 
2.2.3 - Protozoários ............................................................................................................. 9 
2.2.4 - Algas ...................................................................................................................... 10 
2.2.5 - Fungos .................................................................................................................... 11 
2.2.6 - Vírus ....................................................................................................................... 11 
2.3 - Exercício Proposto ........................................................................................................ 12 
3 - Processos Fermentativos ..................................................................................................... 14 
3.1 - Microrganismos Industriais .......................................................................................... 14 
3.3 - Aspectos Bioquímicos .................................................................................................. 15 
3.4 - Tipos de Processo Fermentativo de Acordo com o Metabolismo Realizado pelo 
Microrganismo ...................................................................................................................... 16 
3.5 - Exercício Proposto ........................................................................................................ 18 
4 - Genética ............................................................................................................................... 20 
4.1 - Ácido Nucleico ............................................................................................................. 20 
4.2 - O Fluxo da Informação Genética.................................................................................. 22 
 
 
 
4.3 - Evolução Genética ........................................................................................................ 22 
4.4 - Vantagens da Genética na Biotecnologia ..................................................................... 23 
4.4.1 - Cultura de Tecidos Vegetais .................................................................................. 23 
4.4.2 – Clonagem .............................................................................................................. 24 
4.4.3 – Transgênicos ......................................................................................................... 24 
4.4.4 - Células-Tronco ....................................................................................................... 24 
4.5 - Exercício Proposto ........................................................................................................ 25 
5 - Biotecnologia Industrial ...................................................................................................... 27 
5.1 - Indústria Química e Biotecnologia ............................................................................... 27 
5.2 - Exercício Proposto ........................................................................................................30 
6 - Biotecnologia na Agricultura .............................................................................................. 32 
6.1 – Modificação das Propriedades Agronômicas .............................................................. 32 
6.2 - Microrganismos Endófitos no Controle de Doenças e Pragas em Plantas ................... 33 
6.3 - Diagnóstico Molecular de Doenças em Plantas: Detecção de Fitopatógenos .............. 34 
6.4 - Exercício Proposto ........................................................................................................ 36 
7 - Biotecnologia na Pecuária ................................................................................................... 38 
7.1 - Nutrição dos Animais ................................................................................................... 38 
7.2 - O Controle da Reprodução ........................................................................................... 40 
7.3 – Aquicultura .................................................................................................................. 42 
7.4 - Exercício Proposto ........................................................................................................ 43 
8 - Biotecnologia de Alimentos ................................................................................................ 45 
8.1 – Pão ............................................................................................................................... 45 
8.2 - O Vinho ........................................................................................................................ 45 
8.3 - A Cerveja ...................................................................................................................... 46 
8.4 – Laticínios ..................................................................................................................... 46 
8.5 – Aditivos ........................................................................................................................ 47 
8.6 - Novos Alimentos .......................................................................................................... 48 
 
 
 
8.7 - Sucesso de um Processo Biotecnológico ...................................................................... 48 
8.8 - Exercício Proposto ........................................................................................................ 49 
9 - Biotecnologia Aplicada na Saúde ....................................................................................... 51 
9.1 – Vacinas ......................................................................................................................... 51 
9.2 - DNA Recombinante ..................................................................................................... 52 
9.3 – Biofármacos ................................................................................................................. 53 
9.4 - Terapia Gênica .............................................................................................................. 53 
9.5 - Terapia Celular ............................................................................................................. 53 
9.6 - Exercício Proposto ........................................................................................................ 54 
10 - Biotecnologia e o Meio Ambiente .................................................................................... 56 
10.1 - Tecnologia Enzimática ............................................................................................... 56 
10.2 - Plásticos X Embalagens Biodegradáveis .................................................................... 56 
10.3 - Indústria de Papel e Celulose ..................................................................................... 57 
10.4 - Fertilizantes X Biofertilizantes ................................................................................... 57 
10.5 - Controle Biológico ..................................................................................................... 59 
10.6 - Biotecnologia Tradicional .......................................................................................... 59 
10.7 - Riscos Ambientais ...................................................................................................... 60 
10.8 - Exercício Proposto ...................................................................................................... 62 
11 – Biossegurança ................................................................................................................... 64 
11.1 - O Ambiente Laboratorial ............................................................................................ 65 
11.1.1 - Organização das Atividades ................................................................................. 65 
11.1.2 - Organização do Ambiente Laboratorial ............................................................... 65 
11.1.3 - Emergência Laboratorial ...................................................................................... 65 
11.2 - Prevenção de Incêndios em Áreas Críticas................................................................. 66 
11.3 - Equipamentos de Proteção Individual (EPI) .............................................................. 67 
11.4 - Equipamentos de Proteção Coletiva (EPC) ................................................................ 67 
11.5 - Exercício Proposto ...................................................................................................... 69 
 
 
 
12 – Bioética ............................................................................................................................. 71 
12.1 - Princípio da Não Maleficência ................................................................................... 71 
12.2 - O Princípio da Beneficência ....................................................................................... 71 
12.3 - Princípio de Respeito à Autonomia ............................................................................ 72 
12.4 - Princípio de Justiça ..................................................................................................... 72 
12.5 – Atualidade .................................................................................................................. 73 
12.6 - Exercício Proposto ...................................................................................................... 74 
Bibliografia ............................................................................................................................... 75 
Respostas dos Exercícios Propostos ......................................................................................... 78 
 
 
 
 
 
 
1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 1 
Introdução à Biotecnologia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
1 - INTRODUÇÃO À BIOTECNOLOGIA 
1.1 – CONCEITOS 
 
A palavra Biotecnologia tem origem grega e é formada pela junção de duas palavras: 
Bio = vida + tecnologia = aplicação do conhecimento 
A definição de Biotecnologia foi proposta pela primeira vez pelo engenheiro agrícola húngaro 
Karl Ereky em 1919, como: “a ciência e os métodos que permitem a obtenção de produtos a 
partir de matéria-prima, mediante a intervenção de organismos vivos”. Essa definição se deu a 
partir de um grande experimento realizado em 1914, com a criação de suínos, que visava 
substituir as práticas tradicionais por uma indústria agrícola baseada no conhecimento 
científico. 
Entretanto, foi somente em 1992, na Convenção sobre Diversidade Biológica realizada pela 
Organização dasNações Unidas, ratificada por 168 países e aceita pela Organização das 
Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO) e pela Organização Mundial de Saúde 
(OMS) é que este termo se tornou amplamente conhecido, sendo definido como “qualquer 
aplicação tecnológica que utilize sistemas biológicos, organismos vivos, ou seus derivados, 
para criar ou modificar produtos ou processos para utilização específica”. 
A Biotecnologia envolve disciplinas de biologia, química e engenharia. Sendo assim, 
podemos dizer que toda atividade que aplique conhecimentos de fisiologia, bioquímica, 
engenharia bioquímica e genética molecular é considerada um processo biotecnológico. 
1.2 - PROCESSOS HISTÓRICOS: DA BIOTECNOLOGIA CLÁSSICA PARA A 
BIOTECNOLOGIA MODERNA 
Ainda que o termo Biotecnologia tenha sido utilizado a partir do século XX, o conhecimento 
em si, remonta milênios. Desde a antiguidade, sumérios, babilônios (≈6.000 a.C.) e, 
posteriormente os egípcios (≈2.000 a.C.) utilizavam a atividade microbiana pelo processo de 
fermentação na preparação e conservação de bebidas e alimentos como vinho, vinagre, 
cerveja, pão e queijo. 
 
3 
 
A transformação do alimento, a domesticação de animais, o cultivo de vegetais ou até mesmo 
o ato de aproveitar das propriedades curativas de algumas plantas, se desenvolveram através 
do conhecimento empírico, ou seja, um conhecimento baseado apenas na experiência, sem 
caráter científico. Isso é o que chamamos de biotecnologia clássica ou tradicional. Outro uso 
interessante da biotecnologia tradicional foi realizado pelos chineses, há aproximadamente 
100 anos depois de Cristo, utilizaram o pó de crisântemo como inseticida. 
Entretanto, foi somente em 1680 é que foram feitas as primeiras observações microscópicas 
de levedura, parte integrante no processo de produção de bebidas fermentadas. Essa 
descoberta foi feita pelo pesquisador Antonie Van Leeuwenhoek, que identificou a levedura 
como ser vivo. 
Em 1865, Gregor Mendel descobre a hereditariedade e se torna o pai da genética. Essa é uma 
das descobertas que mais contribuíram para a evolução do conhecimento e para a 
biotecnologia voltada à agricultura. 
Embora a levedura já tenha sido detectada como ser vivo. Foi através do cientista francês 
Louis Pasteur, em 1876, é que se descobriu que a causa da fermentação era microrganismos, 
derrubando assim a teoria da abiogênese. Essas descobertas o tornaram um dos principais 
fundadores da microbiologia. Em 1897, Eduard Buchner trouxe outra contribuição para a 
ciência de microrganismos com a descoberta que o processo de fermentação podia se dar na 
ausência de células vivas, triturando células de levedura e obtendo CO2 e etanol quando 
adicionasse glicose, frutose ou maltose. Essa experiência demostrou que a fermentação 
alcóolica se deve pela ação de enzimas e não simples ação fisiológica das células de levedura. 
A biotecnologia moderna começou desabrochar a partir da descoberta da penicilina por 
Alexander Fleming por volta de 1929, sobretudo em 1938 quando Florey e Chain conseguem 
transformá-la em antibiótico. Se por um lado, a descoberta do antibiótico favoreceu a 
biotecnologia através do estudo de biorreatores, por outro lado, outras indústrias como 
agroalimentares (fermentações) e indústrias farmacêuticas também evoluíram bastante. Dessa 
forma podemos dizer que as evoluções ocorreram nos diferentes setores industriais. 
Posteriormente, em 1944, Oswald Avery consegue provar que os genes e cromossomos são 
constituídos de DNA, e é este o responsável pela hereditariedade. Em 1953, Watson e Crick 
 
4 
 
edificaram a biologia molecular, quando revelaram a estrutura do DNA, demonstrando assim 
toda a complexidade do ser vivo. 
Mas foi em 1973, através de experimentos realizados por Stanley Cohen e Herbert Boyer, que 
conseguiram transferir um gene de sapo a uma bactéria, é que se deu o grande marco que 
divide a biotecnologia clássica da biotecnologia moderna. Aqui começou a manipulação 
genética. 
O DNA recombinante, isto é, uma sequência de DNA artificial que resulta da combinação de 
diferentes sequências de DNA que normalmente não ocorrem juntas, é uma técnica que 
envolve a criação sintética de organismos vivos com características não encontradas na 
natureza. Esta técnica surgiu a partir da engenharia genética e permite, por exemplo, o enxerto 
de genes humanos que determinam a produção de insulina em um microrganismo. Isso irá 
levar a uma produção industrializada da insulina humana, o que irá substituir a insulina 
bovina ou suína empregadas no tratamento de diabéticos. 
Em um contexto geral, a biotecnologia moderna engloba áreas de aplicações biológicas em 
saúde e biomedicina, na agricultura e na produção de insumos industriais, com uma intensa 
orientação multidisciplinar e experimental. Dentre as disciplinas que constituem as bases da 
biotecnologia estão: microbiologia, biologia molecular, bioquímica e engenharia bioquímica. 
1.3 - PRODUTOS E SERVIÇOS 
 
Os produtos e serviços de origem biotecnológica possuem aplicações em diversos setores. 
Observe a tabela abaixo: 
 
Setor Produtos e serviços 
Agricultura Adubo composto, silagem, biofertilizantes, plantas transgênicas, etc. 
Alimentício Pão, queijo, iogurte, alimentos em conserva, cerveja, vinho, etc. 
Energético Biogás, bioetanol e outros combustíveis provindos de biomassa. 
Químico Vitaminas, butanol, acetona, polissacarídeos, acetona, enzimas, etc. 
Ambiental Biorremediação, tratamento de efluentes, etc. 
Pecuarista Animais transgênicos, embriões, vacinas, medicamento de uso veterinário. 
 
5 
 
Saúde Vacinas, hormônios, antibióticos, medicamentos, terapias gênica, etc. 
 
FICA A DICA 
A biotecnologia não se restringe apenas aos países desenvolvidos, estando inserida também 
em países em desenvolvimento, que em função de suas riquezas naturais podem ocupar lugar 
de destaque. Entretanto, para que haja um bom desenvolvimento da biotecnologia é preciso 
que existam prioridades econômicas e políticas claras, além de contar com instituições 
competentes que formem pesquisadores críticos e técnicos habilitados. Como exemplos temos 
a China e a Índia, que contam com uma indústria biotecnológica avançada e diversificada. A 
América Latina também não fica para trás, com empresas com biotecnologia avançada em 
vários setores como meio ambiente e indústria, agropecuária, saúde animal e humana. 
RECORDANDO 
A biotecnologia vem sendo utilizada desde a antiguidade, mesmo sem o conhecimento prévio 
do termo em si. A transição da biotecnologia clássica para a biotecnologia moderna foi 
gradual e teve como grande marco o uso da informação genética em animais e plantas. Como 
vimos, são vários os produtos e serviços oriundos da biotecnologia. Dessa forma, se torna 
inquestionável que a biotecnologia é uma das ferramentas de grande importância para 
beneficiar diferentes setores da sociedade. 
 1.4 - EXERCÍCIO PROPOSTO 
 
1) Existem vários produtos e serviços de origem biotecnológica que possuem aplicações 
no setor alimentício. Cite os produtos que tiveram origem neste setor desde a 
antiguidade. 
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 
 
 
 
6 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 2 
Microbiologia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
2 – MICROBIOLOGIA 
 
A microbiologia é o ramo da biologia que estuda os microrganismos. Microrganismos sãoorganismos microscópicos que vivem como células independentes ou como agregados 
celulares: bactérias, arqueas, protozoários, algas e fungos e vírus. Foi através de Antonie Van 
Leeuwenhoek (1632-1723), com o uso de um microscópio, que o mundo soube da existência 
desses microrganismos. 
2.1 - MARCOS HISTÓRICOS 
 
Foi no século XIX que ocorreram grandes progressos na microbiologia, como a descoberta da 
função dos microrganismos nas transformações da matéria orgânica, o fim da teoria da 
abiogênese e a descoberta da função dos microrganismos na origem gênese das doenças. 
A partir de estudos sobre a fermentação foi possível verificar que a mesma é realizada por 
microrganismos (leveduras ou bactérias) que se multiplicam. Microrganismos diferentes 
correspondem a fermentações diferentes. Essas descobertas possibilitaram progressos na 
reparação de certos produtos (vinho, cerveja) e na prevenção de suas alterações. Importantes 
trabalhos realizados por Louis Pasteur rendem muitos serviços às destilarias, cervejarias e 
fábricas de vinagre. Pasteur deixou patente a presença de microrganismos na atmosfera, 
dando origem a prática da antissepsia cirúrgica e a assepsia nos prognósticos operatórios. 
Entretanto, a revolução da medicina se deu com a descoberta do papel dos microrganismos na 
origem das doenças, através de trabalhos realizados por Robert Koch (1843-1910) sobre a 
moléstia epidêmica do carbúnculo. Antes do fim do século XIX, Koch e sua escola 
identificaram os agentes das principais moléstias infecciosas. E então, a descoberta de Pasteur 
sobre a vacinação por germes atenuados, aplicada em grande escala na moléstia do 
carbúnculo, marcou o começo da prevenção das moléstias infecciosas. 
Com relação ao meio ambiente, os trabalhos de Sirgei Winogradsky (1856-1953) e Martinus 
Beijerinch (1851-1931) tiveram grande importância. Eles apresentaram o papel indispensável 
das bactérias na natureza, mostrando que inúmeros microrganismos participam 
fundamentalmente nos grandes ciclos biológicos naturais do carbono, do nitrogênio, do 
enxofre. Revelaram com isso que a reposição em circulação dos elementos químicos, 
bloqueados nos dejetos orgânicos e nos cadáveres vegetais ou animais, sob formas minerais 
 
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simples, assimiláveis pelas plantas, é indispensável à continuidade da vida sobre a terra. 
Dessa forma, a agricultura pode se beneficiar dos conhecimentos adquiridos em 
microbiologia. 
2.2 - DIVERSIDADE DE MICRORGANIMOS 
 
Os modos de vida e as estruturas dos microrganismos são variados. Alguns são procariontes, 
como as bactérias; outros eucariontes, como os protozoários, as algas e os fungos. Alguns 
crescem na presença de oxigênio, os aeróbios; outros na ausência, os anaeróbios. Uns 
possuem formas livres, colonizando todos os ambientes terrestres. Mas há os que crescem à 
custa de outros seres vivos, onde encontram abrigo e alimento, que são os parasitas. 
2.2.1 - EUBACTÉRIAS 
 
As eubactérias ou bactérias são organismos unicelulares procarióticos. Possuem um DNA 
cromossômico, e podem apresentar moléculas circulares extras de DNA denominadas 
plasmídeos. Multiplicam-se por bipartição, produzindo milhões de células em poucas horas, 
mas somente se as condições como umidade, acidez e temperatura forem favoráveis. Algumas 
espécies de bactérias também se reproduzem sexuadamente, o que possibilita a recombinação 
do material genético. Para as bactérias considera-se reprodução sexuada qualquer processo de 
transferência de fragmentos de DNA de uma célula para outra. Depois da transferência do 
DNA da bactéria doadora, esta se recombina com o da receptora, produzindo cromossomos 
com novas misturas de genes. Esses cromossomos recombinados serão transmitidos às 
células-filhas quando a bactéria se dividir. 
A coloração de Gram é uma técnica laboratorial que permite diferenciar as bactérias pela 
estrutura da parede celular. Elas podem ser Gram-positivas, cuja parede celular é mais 
simples, como, por exemplo, as bactérias com os gêneros Clostridium, Bacillus, 
Mycobacterium e os actinomicetes, como Streptomyces, produtora de antibióticos como a 
estreptomicina; ou Gram-negativas, onde encontramos os micoplasmas, Escherichia coli, uma 
colonizadora do trato digestivo de muitos organismos, Salmonella, um agente de muitas 
intoxicações alimentares, as cianobactérias fotossintéticas, os espiroquetas (Treponema 
pallidum e Borrelia burgdorferi, causadoras da sífilis e da doença de Lyme, respectivamente) 
e as clamídias (responsáveis por tracoma e uretrites). 
 
9 
 
Estima-se que as bactérias sejam responsáveis por aproximadamente metade das doenças 
humanas, sendo as Gram-negativas mais difíceis de tratar que as Gram-positivas devido a 
uma camada adicional na parede celular que as protege e dificulta a entrada de antibióticos. 
Vale ressaltar que nem todas as bactérias são patogênicas. Como falamos anteriormente, 
muitas delas participam na ciclagem de nutrientes, possibilitam o tratamento de resíduos e de 
águas servidas e, também, na eliminação de compostos recalcitrantes (biorremediação) e a 
extração de minérios (biolixívia), sendo fundamentais na manutenção da vida. Além disso, a 
fixação de nitrogênio e a produção de toxinas pesticidas ainda contribuem para melhorar as 
práticas agrícolas. 
Outro fator está nas propriedades metabólicas de algumas bactérias, que são utilizadas na 
produção de alimentos (laticínios, vinagre, picles e azeitonas), na indústria química 
(vitaminas, aminoácidos, acetona, butanol e plásticos biodegradáveis), e na indústria 
farmacêutica (vacinas, toxinas e antibióticos). 
2.2.2 – ARQUEAS 
 
A principal diferença entre as arqueobactérias (arqueas) e as eubactérias está na estrutura da 
parede celular, além de alguns aspectos metabólicos relacionados com a síntese de proteínas 
que as aproximam dos eucariontes. Algumas vivem em habitats inóspitos, como as solfataras 
dos vulcões ou gêiseres, a temperaturas superiores a 60-80
o
C (Costa Rica). Outras vivem em 
lagos com alta concentração de sal, como o Grande Lago Salgado (Estados Unidos) ou o Mar 
Morto (Israel). Alguns gêneros de arqueas possuem vias metabólicas peculiares que as tornam 
dependentes de enxofre ou produtoras de metano, e devido a estas propriedades são utilizadas 
em processos industriais que exijam condições ambientais extremas. 
2.2.3 - PROTOZOÁRIOS 
 
São protistas unicelulares e eucarióticos. Podem ocorrer como células isoladas ou em 
colônias. Estão divididos em quatro grupos: ciliados, amebas (ou sarcodina), flagelados (ou 
mastigóforos) e esporozoários (protozoários parasitas). Em sua maioria, são desprovidos de 
clorofila, apesar de alguns apresentarem algas simbiontes, como é o caso de Paramecium 
bursaria. Uns possuem vidas livres em ambientes marinhos, de água doce, ou simplesmente 
muito úmidos. Outros são parasitas de outras espécies, causando doenças como Giárdia, 
 
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Amoeba, Trichomonas, Plasmodium, Toxoplasma, Leischmania, etc. Eles podem se 
locomover por meio de pseudópodos, flagelos ou cílios. É através da locomoção que 
identificamos os grupos de protozoários. Sua reprodução pode ser assexuada ou sexuada. No 
ponto de vista médico, são de extrema importância, pois sua caracterização molecular pode 
dar origem a testes diagnósticos e vacinas. 
2.2.4 - ALGAS 
 
São organismos eucariontes fotossintetizantes, unicelulares ou pluricelulares. Apresentam 
variadas formas e podem se reproduz assexuada ou sexuadamente. As algas são abundantes 
tanto em águas doces quanto em águas salgadas. São encontradas na zona eufótica (com 
incidência de luz) dos corpos de água, já que necessitam da luz solar para realizar a 
fotossíntese. As algas sãoclassificadas de acordo com a sua estrutura e pigmentos. Por 
produzirem oxigênio (O2) e carboidratos, a partir de dióxido de carbono (CO2), são muito 
importantes na cadeia alimentar aquática. Dentro da microbiologia, As algas consideradas 
unicelulares são chamadas de microalgas. As microalgas perfazem aproximadamente 
cinquenta espécies de microrganismos fotossintéticos, tanto eucariontes (diatomáceas, 
dinoflagelados, euglenoides e outras algas verdes) como procariontes (cianobactérias, 
antigamente algas azuis esverdeadas). A proliferação de microalgas como florações na 
natureza (marés vermelhas) ou em reservatórios geralmente é por causa da eutrofização das 
águas, causando a morte de outros organismos, se tornando mais perigosa quando 
acompanhada pela liberação de toxinas. Contudo, em alguns sistemas de tratamento de 
efluentes as microalgas são incorporadas nos tanques no intuído de remover nutrientes 
inorgânicos e adicionar oxigênio. Além disso, as algas também são muito utilizadas como 
indicadores de poluição. 
Há ainda outros fatores positivos como: a utilização de algumas algas na alimentação animal 
como ração para a avicultura e a aquicultura; que determinadas substâncias que elas 
sintetizam são incluídas na alimentação humana como complementos nutricionais e 
substitutos proteicos, como aminoácidos, ácidos graxos e vitaminas (B12, β-caroteno ou 
provitamina A); e ainda a sua utilização na formulação de cosméticos e na indústria 
farmacêutica. 
 
 
11 
 
2.2.5 - FUNGOS 
 
Os fungos são organismos eucarióticos, unicelulares ou pluricelulares, que possuem uma 
parede celular formada por quitina. São heterótrofos e podem se reproduzir sexuada ou 
assexuadamente. A maioria dos fungos são saprófitos, ou seja, se alimentam da matéria 
orgânica de vegetais e animais mortos. Podem ser parasitas, vivendo à custa de outro ser vivo 
prejudicando-o ou matando-o; ou mutualistas, ou seja, estar associados a outros seres onde 
ambos se beneficiam. A este grupo pertencem organismos de dimensões consideráveis, como 
os cogumelos, mas também muitas formas microscópicas, como bolores e leveduras. 
Alguns fungos trazem prejuízos para a agricultura, que são pragas como a ferrugem do café, o 
esporão do centeio e a vassoura-de-bruxa afetam gravemente a agricultura. 
Agora iremos falar de alguns fungos de importância econômica: o levedo de cerveja 
(levedura) Saccharomyces cerevisiae, utilizado tradicionalmente na preparação de alimentos e 
de bebidas, na produção de etanol, vitaminas e outros metabólitos. Mediante técnicas de 
engenharia genética, esta levedura produz uma vacina contra a hepatite B. Vale ressaltar aqui 
que nem todas as leveduras são benéficas. Um exemplo está na Candida albicans, que é um 
microrganismo oportunista da flora normal humana que, em certas condições, pode proliferar 
de maneira anormal, tornando-se patogênica. Outro fungo de grande importância econômica é 
o Penicillium, utilizado na indústria farmacêutica, para a produção de penicilina, e outras na 
indústria de alimentos, para a maturação de queijos como o Roquefort, o Gorgonzola e o 
Camembert. 
2.2.6 - VÍRUS 
 
Os vírus são seres muito pequenos e de estrutura simples, formados basicamente por uma 
cápsula proteica envolvendo o material genético, um ácido nucleico, que pode ser o DNA, o 
RNA ou ambos. Estão entre o limite do “vivo” e o “não vivo”. São parasitas obrigatórios, 
podendo parasitar bactérias, vegetais ou animais. Quando o vírus infecta uma célula viva, 
passa a utilizá-la para sua própria reprodução. Os vírus são causadores de várias doenças 
humanas como o HIV, poliovírus, o coronavírus responsável pela SAR (Síndrome Aguda 
Respiratória), etc. As células animais normais, quando infectadas por determinados vírus, se 
transformam em células cancerosas. 
 
12 
 
Entretanto, vírus que infectam insetos podem ser utilizados no controle de pragas. Um 
exemplo disso é o Baculovírus, que atua contra a lagarta da soja e evita a aplicação de 1,2 
milhão de litros de inseticidas por ano nas lavouras brasileiras. 
FICA A DICA 
A identificação e classificação correta de microrganismos são fundamentais tanto para o 
aspecto clínico, como na fitopatologia, biotecnologia e estudos ambientais. Existem vários 
métodos usados na discriminação de géneros, espécies e estirpes de microrganismos, podendo 
ser divididos em métodos fenotípicos e genotípicos. Os métodos fenotípicos baseiam-se em 
fenômenos bioquímicos, fisiológicos e biológicos, enquanto os métodos genotípicos detectam 
polimorfismos ao nível dos ácidos nucleicos, ou variação alélica ao nível de enzimas. A 
tipagem de microrganismos é a capacidade de identificar os microrganismos ao nível de 
espécie, e de discriminar entre indivíduos da mesma espécie, atualmente grandes avanços têm 
sido alcançados por uma série de novos métodos que fazem uso da variação encontrada no 
DNA destes microrganismos. 
RECORDANDO 
A microbiologia é a ciência que estuda os microrganismos. Microrganismos são organismos 
vistos apenas com o uso de microscópio, que vivem como células independentes ou como 
agregados celulares. São eles: bactérias, arqueas, protozoários, algas e fungos e vírus. A 
microbiologia teve alguns marcos importantes, como a descoberta dos microrganismos por 
Leeuwenhoek; a descoberta de Pasteur sobre a fermentação ser um processo realizado por 
microrganismos; e ainda a descoberta do papel dos microrganismos na origem das doenças, 
através do trabalho de Koch. 
2.3 - EXERCÍCIO PROPOSTO 
 
1) Quais são os grupos aos quais os microrganismos pertencem? 
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 
 
 
13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 3 
Processos Fermentativos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
3 - PROCESSOS FERMENTATIVOS 
 
Desde o início das civilizações, o homem vem utilizando as fermentações para a produção de 
bens de consumo, mesmo sem ter consciência disso. Depois veio a produção de vinhos e 
cervejas em grande escala, sendo então o primeiro processo fermentativo desenvolvido para a 
indústria. 
O trabalho de Louis Pasteur, na segunda metade do século XIX, demonstrou que os processos 
fermentativos se devem à ação de microrganismos. A partir daí houve um rápido crescimento 
do conhecimento sobre fermentações, sendo então conduzidas e estudadas de forma científica. 
Já no século XX, numerosos processos fermentativos industriais foram introduzidos ou até 
mesmo aperfeiçoados, aproveitando a potencialidade de matérias-primas renováveis para a 
aquisição de produtos químicos, combustíveis, alimentos, bioinseticidas, biofertilizantes, 
fármacos, enzimas, entre outros. Em meio a essas matérias-primas, os resíduos agrícolas e 
agroindustriais apresentaram um papel fundamental, com vários processos fermentativos 
sendo realizados com base em materiais como, o caldo e melaço de cana-de-açúcar, farelos de 
soja, trigo, milho, aveia e arroz, resíduos celulósicos e da indústria de papel. 
3.1 - MICRORGANISMOS INDUSTRIAIS 
 
Os microrganismos mais utilizados na aplicação industrial em processos fermentativos são as 
bactérias, os bolores ou fungos filamentosos e as leveduras ou fungos unicelulares. Contudo, 
para a efetivação de um processo fermentativo é fundamental que sejam respeitadas as 
características do agente fermentativo. Para cada grupo, gênero, espécie e linhagem há um 
tipo de meio de cultura,tanto em termos de crescimento quanto de formação de produtos. 
Geralmente, esses meios contêm fontes de carbono (carboidratos, aminoácidos, proteínas), de 
nitrogênio (sais de amônio, nitratos, ureia, aminoácidos), de enxofre (sulfatos, aminoácidos 
sulfurados), de fósforo (fosfatos), de elementos metálicos (sódio, potássio, cálcio, magnésio, 
manganês, ferro, zinco, cobre, cobalto) e de vitaminas. 
As condições ambientais adequadas são de suma importância para os resultados do processo 
fermentativo. Dentre as condições ambientais mais importantes podem ser citadas: 
 
15 
 
 Temperatura: dependendo da sua temperatura ideal de crescimento, os microrganismos 
podem ser classificados em psicrófilos (temperatura ideal até 25
o 
C), mesófilos 
(temperatura ideal entre 25
o 
C e 40
o 
C) e termófilos (temperatura ideal acima de 40
o 
C). 
 
 Oxigênio: os microrganismos podem ser classificados como aeróbios (dependem da 
presença do oxigênio), anaeróbios estritos (exigem a completa ausência de oxigênio), 
anaeróbios facultativos (desenvolvem-se bem em aerobiose e em anaerobiose), 
microaerófilos (necessitam de quantidades mínimas de oxigênio) e aerotolerantes 
(suportam a presença de oxigênio, embora se desenvolvam melhor em anaerobiose). 
 
 pH: em geral, as bactérias preferem ambientes com pH entre 6 a 8, e as leveduras se 
desenvolvem bem com o pH entre 4 e 6, enquanto que os fungos filamentosos admitem 
uma ampla faixa que vai de 3 a 8. 
 
Outros parâmetros como o crescimento microbiano e a formação de produtos podem ser 
fortemente influenciados pela presença de substâncias no meio. Substâncias tóxicas para as 
células, presentes no meio de cultura, podem reduzir a atividade microbiana ou mesmo a 
morte dos microrganismos. Os componentes dos meios de cultura, por exemplo, em altas 
concentrações, podem ter uma ação tóxica sobre os microrganismos. Quando essa ação é 
produzida pelo substrato energético, em geral, a fonte de carbono, o fenômeno é chamado de 
inibição pelo substrato. Entretanto, os produtos de fermentação também podem inibir a 
atividade microbiana, ocorrendo, no caso, inibição pelo produto. 
 
Os microrganismos devem apresentar algumas características para serem utilizados na 
obtenção de produtos de interesse industrial, como: facilidade de manutenção e reprodução; 
bom crescimento em meios compatíveis com o valor do produto; capacidade de formação de 
produto com concentração, rendimento e produtividade elevados; não ser patogênico e ter 
estabilidade genética. 
3.3 - ASPECTOS BIOQUÍMICOS 
 
O que é metabolismo? 
 
16 
 
O metabolismo pode ser entendido como o conjunto de reações químicas que ocorrem dentro 
da célula, podendo ser dividido em dois grupos: 
 Catabolismo ou desassimilação: tem como finalidade a produção de energia, ocorrendo a 
degradação de substâncias mais complexas para formar outras mais simples. 
 
 Anabolismo ou assimilação: utiliza a energia produzida no catabolismo para a biossíntese 
de moléculas mais complexas responsáveis pela reprodução e demais atividades da célula. 
De uma maneira geral, os microrganismos são capazes de adquirir energia para se o seu 
desenvolvimento e manutenção a partir de diferentes fontes, como carboidratos, proteínas e, 
em alguns casos, substâncias inorgânicas. Como vimos anteriormente, nas vias catabólicas, a 
degradação de compostos orgânicos em moléculas menores libera energia. Parte desta energia 
será acumulada sob a forma de ATP (trifosfato de adenosina), e a parte restante será dissipado 
em forma de calor. Dessa forma, a fermentação, por um aspecto bioquímico, é um processo de 
degradação do substrato, efetuado pela célula microbiana, a fim de produzir energia (ATP), 
que ocorre na ausência de oxigênio. Esse tipo de via bioquímica é característica de 
microrganismos anaeróbicos ou anaeróbios facultativos. Como exemplos desse tipo de 
processo temos a produção de acetona e butanol pela bactéria anaeróbia Clostridium 
acetobutylicum e a produção de etanol pela levedura anaeróbia facultativa Saccharomyces 
cerevisiae. 
Entretanto, no aspecto industrial, a definição de fermentação é caracterizada como qualquer 
transformação intermediada por um microrganismo através de uma sequência de reações 
bioquímicas. Sendo assim, as transformações envolvendo respiração microbiana, biossíntese, 
fotossíntese e respiração com substratos inorgânicos também são considerados processos 
fermentativos. Abaixo estão apresentados alguns exemplos de processos fermentativos de 
acordo com o metabolismo de cada microrganismo. 
3.4 - TIPOS DE PROCESSO FERMENTATIVO DE ACORDO COM O 
METABOLISMO REALIZADO PELO MICRORGANISMO 
 
Tipos de metabolismo Descrição Exemplos 
Fermentação Produção de energia por 
reações de oxirredução 
Acetona, butano, etanol, ácido 
láctico, 2,3-butanodiol. 
 
17 
 
envolvendo substâncias 
orgânicas. 
Respiração Maximização da produção 
de energia, via respiração, 
favorecendo crescimento 
celular. 
Biomassa proteica de fungos, 
fermento de panificação. 
Biossíntese Produtos finais do 
anabolismo. 
Vitaminas, antibióticos, enzimas e 
outras proteínas, polissacarídeos e 
aminoácidos. 
Fotossíntese Conversão de energia 
luminosa em energia 
química. 
Biomassa proteica de algas 
unicelulares. 
Respiração com 
redutores inorgânicos 
Produção de energia 
química com doadores 
inorgânicos de elétrons. 
Biogás, lixiviação microbiológica 
de minérios. 
 
Vale ressaltar que atualmente as fermentações encontram novas aplicações em diversas áreas 
como: na produção de alimentos e aditivos, na produção de produtos químicos e 
medicamentos e também no tratamento ambiental. 
FICA A DICA 
Considerando os processos em que um produto do metabolismo microbiano é o composto de 
interesse, podemos classificar esses metabolismos em dois tipos: primário e secundário. O 
metabolismo primário está associado ao crescimento dos microrganismos e a transformação 
de nutrientes em biomassa, sendo os principais exemplos o etanol, o ácido láctico ou os 
aminoácidos. Já os metabólitos secundários permitem a sobrevivência em ambientes 
extremamente competitivos que contam com nutrientes escassos, embora não sejam 
necessários ao metabolismo microbiano. Alguns exemplos de metabolismos secundários são 
os antibióticos, os alcaloides, os pigmentos, algumas enzimas e toxinas. 
RECORDANDO 
Os processos fermentativos vêm sendo utilizado pelo homem desde os primórdios da 
civilização. Mas foi a partir do trabalho realizado por Pasteur, na segunda metade do século 
 
18 
 
XIX é que a fermentação se tornou amplamente conhecida. A partir disso, foi possível sua 
utilização na produção industrial para a obtenção de vários produtos como: produtos 
químicos, combustíveis, alimentos, bioinseticidas, biofertilizantes, fármacos, enzimas, entre 
outros. Os tipos de processos fermentativos irão depender do tipo de metabolismo produzido 
por cada microrganismo. 
3.5 - EXERCÍCIO PROPOSTO 
 
1) O que é metabolismo? Quais os grupos existentes? Explique-os. 
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 4 
Genética 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
20 
 
4 - GENÉTICA 
4.1 - ÁCIDO NUCLEICO 
 
Ácidos nucleicos são macromoléculasformadas por nucleotídeos. Cada nucleotídeo é 
formado por um açúcar do grupo das pentoses (ribose ou desoxirribose), uma molécula de 
ácido fosfórico e uma base nitrogenada. Existem dois tipos de ácido nucleico: o ácido 
desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA). 
O ácido desoxirribonucleico (DNA) carrega em sua estrutura as informações genéticas 
necessárias para o desenvolvimento e funcionamento de um organismo, incluindo suas 
características bioquímicas, fisiológicas, anatômicas e comportamentais É formado por 
nucleotídeos compostos de um fosfato, uma pentose (desoxirribose) e uma base nitrogenada, 
que podem ser adenina, timina, guanina ou citosina. 
Em 1953, Watson e Crick formularam um modelo de estrutura tridimensional do DNA, se 
tornando um marco para a biologia molecular. Esse modelo é apresentado por duas cadeias de 
nucleotídeos que aparentam uma escada de corda torcida, chamado de dupla hélice. Nessa 
escada, o ácido fosfórico e o açúcar são as partes verticais (corrimãos) e as bases nitrogenadas 
são os degraus. As cadeias são antiparalelas, com uma correndo na direção 5’ – 3’ a outra na 
direção 3’ – 5’. Ambas as cadeias estão unidas por pontes de hidrogênio entre as bases, sendo 
que as ligações ocorrem sempre entre adenina e timina (2 pontes) e entre citosina e guanina (3 
pontes). 
O processo de autoduplicação (replicação) do DNA permite que cada célula receba uma cópia 
do material genético, contendo as informações necessárias para a formação e funcionamento 
do indivíduo. Primeiramente, uma enzima chamada helicase promove a abertura da fita de 
DNA, transformando-as em duas fitas. Então, cada uma destas fitas irá servir de molde para a 
construção de uma nova fita de DNA, que irá conservar uma parte do DNA antigo. 
 
 
21 
 
 
Entretanto, para o funcionamento de uma célula são necessários dois tipos de moléculas: os 
ácidos nucleicos e as proteínas. É aí que entra o RNA. O RNA está envolvido no processo de 
fabricação de proteína. Ele é formado por nucleotídeos compostos de um fosfato, uma pentose 
(ribose) e uma base nitrogenada, que podem ser uracila, adenina, guanina ou citosina. Os 
principais tipos de RNA são: 
 RNA ribossômico (RNAr): o RNA ribossômico participa na produção de ribossomos, que 
por sua vez produzem proteínas. 
 
 RNA transportador (RNAt): este RNA transporta os aminoácidos até os ribossomos para 
a produção das proteínas. 
 
 RNA mensageiro (RNAm): O RNA mensageiro possui as informações para a síntese do 
RNA. Ele possui as trincas de bases nitrogenadas que definem os aminoácidos. 
 
Vou explicar de uma forma bem superficial e simples. O processo de formação de uma 
molécula de RNA a partir de uma molécula de DNA é chamado de transcrição. As proteínas 
são sintetizadas por comandos do RNA, e este processo é chamado de tradução, ou seja, 
consiste na transformação da mensagem contida no RNAm na sequência de aminoácidos que 
constituem a proteína. O RNA não possui a base nitrogenada timina, em seu lugar está 
presente a uracila, isto é, quando ocorre a produção do RNA e encontra-se a adenina na fita de 
DNA, transcreve-se uracila. 
 
 
http://www.sobiologia.com.br/ 
 
22 
 
4.2 - O FLUXO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA 
 
 
4.3 - EVOLUÇÃO GENÉTICA 
 
Com a descoberta da estrutura do DNA foi possível sugerir o reconhecimento específico do 
material genético. Após a desnaturação do DNA pelo calor, no início dos anos 1960, foi 
comprovado que o resfriamento sucessivo permitia a recuperação das moléculas de dupla 
hélice. Outra descoberta foi que quando moléculas híbridas são formadas utilizando DNA de 
diferentes organismos, o grau de reassociação da dupla hélice irá depender diretamente do 
grau de proximidade entre os organismos dos quais foi extraído o DNA. A formação de 
cadeias híbridas ocorre entre fitas simples de ácidos nucleicos (DNA:RNA, RNA:RNA e 
DNA:DNA), desde que suas sequências nucleotídicas sejam complementares. Essa 
metodologia, denominada hibridização de ácidos nucleicos, foi muito utilizada para auxiliar 
na taxonomia de bactérias e de outros microrganismos. 
Ainda em 1960, Kornberg isolou e caracterizou a DNA polimerase, enzima essencial nos 
processos de duplicação de DNA dos organismos. A partir desse isolamento foi possível 
desenvolver a síntese in vitro de cadeias de DNA marcadas com radioisótopos, muito 
utilizadas nas chamadas de sondas em reações de hibridização de ácidos nucleicos. 
Posteriormente, foram desenvolvidas as metodologias de marcação não radioativas. 
Malajovich, 2012 
 
23 
 
Outro progresso na ciência veio com a técnica do DNA recombinante, que consiste numa 
sequência de DNA artificial, resultante da combinação de diferentes sequências de DNA. A 
evolução dessa técnica trouxe várias técnicas de hibridização para a detecção de sequências de 
DNA e RNA. Vou destacar aqui a técnica chamada de Southern blot, descrita em 1975 por 
Edwin Mellor Southern, sendo muito empregada até hoje. Essa técnica possibilita avaliar 
variações específicas de genomas de diferentes organismos e tem sido utilizada para 
diagnosticar doenças genéticas. 
Os avanços nos estudos da química orgânica permitiram a síntese química de 
oligonucleotídeos, o que possibilitou a difusão do uso de sondas em ensaios de hibridização. 
Nos dias de hoje, a síntese de oligonucleotídeos de DNA e RNA se desenvolve em máquinas 
automatizadas (sintetizadores) capazes de construir, em questão de minutos, moléculas com 
dezenas de pares de bases. 
Em poucos anos, o sequenciamento de DNA e a síntese de oligonucleotídeos começaram a ser 
realizados de forma rotineira nos laboratórios de pesquisa, e sistemas in vitro funcionavam 
com alta eficiência para síntese de DNA. Esses ingredientes básicos permitiram a idealização 
da reação em cadeia de polimerase (Polymerase Chain Reaction - PCR). A PCR é uma 
técnica revolucionária que possibilita a ampliação in vitro de ácidos nucleicos, permitindo 
assim obter milhões de cópias de DNA em poucas horas. A chegada da PCR acelerou os 
estudos de genomas de vários organismos, pois facilitou a clonagem e o sequenciamento de 
DNA. 
4.4 - VANTAGENS DA GENÉTICA NA BIOTECNOLOGIA 
4.4.1 - CULTURA DE TECIDOS VEGETAIS 
 
Fundamenta-se na capacidade de uma planta em dar origem a uma nova planta a partir de 
qualquer parte dela, por meio da ativação e da repressão de genes. Isto se chama totipotência 
celular. Esta técnica é utilizada para obter plantas livres de doenças; aumentar a quantidade de 
plantas; conseguir híbridos que não podem ser obtidos através da polinização natural; fundir 
células de origens diferentes; preservar banco de germoplasma; obter plantas haploides, ou 
seja, com metade do número de cromossomos da espécie; obter variantes somaclonais, isto é, 
plantas que sofrem mutações espontâneas; entre outras finalidades. 
 
 
24 
 
4.4.2 – CLONAGEM 
 
Consiste em um método de reprodução assexuada, que tem como resultado cópias 
geneticamente idênticas de um mesmo indivíduo, seja microrganismo, vegetal ou animal. 
4.4.3 – TRANSGÊNICOS 
 
Os transgênicos são os Organismos Geneticamente Modificados (OGMs), ou seja, organismos 
que tiveram genes de outro ser vivo inseridos em seu código genético. Esses genes inseridos 
contêm as características desejadas para o organismo que os recebeu. 
4.4.4 - CÉLULAS-TRONCO 
 
As células-tronco são células primitivas, produzidas durante o desenvolvimento do organismo 
e que dão origem a outros tipos de células, pois possuem capacidade de autorreplicação, ou 
seja, são capazes de gerar uma cópia idêntica de si mesma e de se diferenciarem em vários 
tecidos. Elas se apresentam em diversos tipos,entretanto, os cientistas trabalham basicamente 
com as células-tronco totipotentes. Esse tipo de célula-tronco são células embrionárias, 
podendo originar diversos tipos de células. São bastante utilizadas no tratamento de doenças 
como o câncer, mal de Alzheimer, osteoporose, problemas do coração e cegueira. 
 
FICA A DICA 
Não são apenas os países desenvolvidos que possuem progressos na engenharia genética. 
Diversos países da América Latina (Argentina, Brasil, Chile e México) possuem projetos com 
parceria entre instituições públicas e privadas, beneficiados por acordos internacionais com 
países desenvolvidos (Estados Unidos, França, Alemanha) ou por redes de cooperação inter-
regionais (Brasil, Argentina, Chile, Uruguai e Paraguai). O Brasil, pioneiro na ciência 
genômica, apresenta resultados positivos em várias áreas como: saúde humana, saúde animal, 
pecuária, agricultura e indústria. 
 
RECORDANDO 
Ácidos nucleicos são macromoléculas formadas por nucleotídeos. Cada nucleotídeo é 
formado por um açúcar do grupo das pentoses (ribose ou desoxirribose), uma molécula de 
 
25 
 
ácido fosfórico e uma base nitrogenada. Existem dois tipos de ácido nucleico: o ácido 
desoxirribonucleico (DNA) que é o responsável pelas informações genéticas necessárias para 
o desenvolvimento e funcionamento de um organismo; e o ácido ribonucleico (RNA), 
responsável pela fabricação de proteínas. 
A evolução da genética trouxe muitas vantagens para a biotecnologia, como a cultura de 
tecidos, clonagem, transgênicos, células-tronco, entre outros. 
4.5 - EXERCÍCIO PROPOSTO 
 
1) Como são formados o DNA e o RNA? 
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
26 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 5 
Biotecnologia Industrial 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
27 
 
5 - BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL 
 
O primeiro processo fermentativo industrial a se desenvolver em condições assépticas ficou 
conhecido como processo Weizmann, sendo considerado um marco histórico na biotecnologia 
industrial. No século XIX, a borracha natural se tornou muito procurada devido ao 
crescimento da indústria automotora por sua elasticidade e resistência. Dessa forma, tanto 
pela dificuldade de encontrar o produto, como também pelo aumento do seu preço, sentiu-se a 
necessidade de se fabricar uma borracha sintética. Por um lado, a Alemanha tentava sintetizar 
a borracha a partir de um derivado do petróleo (butadieno), por outro, a Inglaterra explorava 
as possibilidades através da sintetização de moléculas por meio da fermentação. Foi assim que 
na Universidade de Manchester, em 1914, que o químico russo Chaim Weizmann 
desenvolveu um processo fermentativo no qual a bactéria Clostridium acetobutilycum 
produzia butanol (um precursor do butadieno) e acetona. A partir daí, e com o início da 
Primeira Guerra Mundial, a Inglaterra desviou sua atenção para a fabricação de explosivos e, 
principalmente de uma pólvora à base de nitrocelulose, cuja preparação utiliza-se acetona 
como solvente. E foi assim, através da produção de acetona por via química, que a Inglaterra 
iniciou sua exploração na biotecnologia. 
5.1 - INDÚSTRIA QUÍMICA E BIOTECNOLOGIA 
 
A indústria química é caracterizada por fabricar substâncias para atender outras indústrias. 
Algumas empresas sintetizam os derivados petroquímicos básicos (etileno, propileno, 
butadieno), outras, os transformam EM petroquímicos finais: polietileno (PE), polipropileno 
(PP), policloreto de vinil (PVC), poliésteres e óxido de etileno. Ainda há um terceiro grupo 
que converterá esses materiais em objetos de consumo para o nosso dia a dia, como filmes, 
recipientes, objetos diversos, etc. 
Já a Biotecnologia Industrial se ocupa da experimentação e do desenvolvimento de processos 
biotecnológicos apropriados ou com potencial de agir economicamente em escala industrial, 
transformando a biomassa, que além de ser um recurso renovável, com menor custo 
competitivo, possui menor impacto ambiental. As condições necessárias para isso se 
encontram na obtenção de numerosas moléculas de interesse industrial a partir de milho, de 
óleos vegetais ou de madeira. 
 
28 
 
A Biotecnologia Industrial tem base na microbiologia, nas fermentações e na biocatálise, 
recebendo o impacto da biotecnologia moderna (genômica, engenharia metabólica, 
engenharia genética), que traz novas perspectivas para o melhoramento de linhagens 
microbianas e de variedades vegetais. 
A utilização de transgênicos permite o melhoramento de processos produtivos, além de novos 
produtos, mas é preciso ter em conta a segurança nesses processos, já que as características 
metabólicas de linhagens industriais estão alteradas a ponto de crescerem em condições 
artificiais muito rigorosas, o que as torna incapazes de sobreviver fora do laboratório ou, 
ainda, competir com os microrganismos do ambiente. 
Os produtos obtidos pela biotecnologia podem ser: 
 Material celular (geralmente denominado biomassa). 
 
 Produtos de baixo peso molecular (como o etanol e os ácidos orgânicos). 
 
 Metabólitos de alto peso molecular (como as gomas, polímeros). 
 
 Metabólitos complexos (por exemplo, vitaminas e antibióticos). 
 
 Peptídeos biologicamente ativos e proteínas. 
Determinados processos biotecnológicos originam substâncias em pequenas quantidades 
(volume baixo), mas que serão vendidas a um alto preço. Geralmente são metabólitos 
secundários cuja produção demanda grandes investimentos, tecnologia avançada e mão de 
obra altamente qualificada. Entram nesta categoria, denominada química fina, os produtos 
farmacêuticos e agrícolas, alguns aditivos alimentares, os aminoácidos, as vitaminas e as 
enzimas. Entretanto, alguns processos tecnológicos se aplicam a substâncias fabricadas em 
grandes quantidades (volume alto), que demandam investimentos menores e operações mais 
simples. Entre estes produtos, de valor intermediário, estão os metabólitos primários, tais 
como alguns solventes, ácidos orgânicos e polímeros. Há ainda o caso de substâncias 
produzidas em grandes quantidades e com baixo valor, como os biocombustíveis líquidos 
(etanol, biodiesel) ou gasosos (biogás). 
 
29 
 
A tabela abaixo mostra alguns produtos provenientes de processos biológicos de acordo com 
seus segmentos industriais. 
Segmento industrial Atividades Industriais 
Químico Granel Solventes, ácidos orgânicos. 
Especialidades Enzimas, polímeros, proteínas. 
Farmacêutico Antibiótico, esteroides, imunobiológicos. 
Alimentos Aminoácidos, vitaminas, aditivos, amidos modificados, 
bebidas, fermentos biológicos, xaropes de glicose e 
frutose, vinagre. 
Energia Etanol, metano, biogás, biomassa. 
Agricultura Rações, pesticidas, inoculantes. 
 
A maioria dos produtos e bens consumidos pelo homem é advinda de processos industriais 
que envolvem reações químicas. Contudo, muitas dessas reações, que são catalisadas por 
catalisadores químicos podem ser substituídos por enzimas. As enzimas são moléculas 
capazes de acelerar os processos químicos, trazendo grandes vantagens frente aos 
catalisadores químicos, principalmente por serem ecologicamente mais viáveis. Um exemplo 
disso é a utilização de enzimas produzidas por bactérias geneticamente modificadas no sabão 
em pó, que tem como função degradar a gordura dos tecidos e resistir aos processos de 
lavagem.Graças aos avanços tecnológicos, cada dia mais presenciamos processos industriais 
utilizando enzimas como catalisadores, dentre as quais se destacam enzimas na área de 
alimentos, saúde humana e animal e bens como papel e indústria têxtil. 
FICA A DICA 
Um exemplo do progresso da Biotecnologia Industrial está na conquista por cientistas 
americanos em modificar geneticamente bichos-da-seda para fazê-los produzir teia de aranha, 
um material conhecido por sua resistência e elasticidade excepcionais. Esta técnica abre 
caminhos para a produção industrial desta fibra, até agora restrita a laboratórios e em 
quantidades muito pequenas. Estas fibras são muito úteis nas aplicações biomédicas, como 
fios de sutura mais finos ou fibras para substituir ou reparar tendões e ligamentos rompidos. 
Além disso, podem ser utilizadas na fabricação de tecidos mais leves e resistentes. 
A reportagem inteira encontra-se no site abaixo: 
 
30 
 
http://www1.folha.uol.com.br/ciencia/807735-cientistas-criam-bicho-da-seda-transgenico-
que-produz-teia-de-aranha.shtml. 
RECORDANDO 
A Biotecnologia Industrial se ocupa da experimentação e do desenvolvimento de processos 
biotecnológicos apropriados ou com potencial de agir economicamente em escala industrial e 
traz grandes avanços frente à indústria química. É uma grande promessa para a resolução de 
desafios globais, pois oferece novas estratégias para o atendimento da demanda mundial por 
alimentos, nutrição animal, combustível, materiais de consumos em geral, de uma forma mais 
barata e menos impactante para o ambiente. 
5.2 - EXERCÍCIO PROPOSTO 
 
1) Quais as maiores vantagens de se substituir a Indústria Química por uma Indústria 
Biotecnológica? 
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
31 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 6 
Biotecnologia na Agricultura 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
32 
 
6 - BIOTECNOLOGIA NA AGRICULTURA 
 
Ao longo dos anos, a biotecnologia vem se desenvolvendo e com ela alternativas para 
aumentar a produtividade de plantas e animais e torná-los mais resistentes a fatores 
ambientais. Após a descoberta da hereditariedade por Gregor Mendel em 1865, novas e 
grandes descobertas como a heterose, a mutagênese, a genética quantitativa, avanços na 
fisiologia e bioquímica, a cultura de tecidos, a bioinformática e os avanços na genética e 
biologia molecular tiveram influência direta e muito positiva no melhoramento de plantas. 
Inúmeras tecnologias baseadas na manipulação do DNA foram surgindo através da 
engenharia genética. Essas tecnologias rompem a barreira de cruzamentos entre diferentes 
espécies estabelecidas pela compatibilidade sexual. A partir da engenharia genética é possível 
transferir, para plantas, genes isolados de plantas de outras espécies ou mesmo de 
microrganismos e animais, aumentando o conjunto gênico disponível para cada programa de 
melhoramento. Essas plantas apresentam caracteres, inseridos como transgenes, que visam 
modificar suas propriedades agronômicas e/ou melhorar suas qualidades nutricionais, 
industriais ou ambientais. 
Entretanto, há uma grande preocupação da sociedade: Será que essas plantas não podem se 
tornarem pragas após serem introduzidas em um ambiente novo? Isso já ocorreu com a 
introdução de algumas plantas ornamentais: a lantana prolifera descontroladamente na 
Austrália; o kudzu, procedente do Japão, se espalha no sul dos Estados Unidos; e o 
rododendro, originário da península ibérica, se multiplica na Inglaterra. 
Com o objetivo de reduzir esse risco, a FAO (Food and Agriculture Organization) 
estabeleceu uma série de diretrizes, cumpridas em 130 países, que se aplicam também a 
insetos, bactérias e fungos. E até agora, nenhum dos cultivos biotecnológicos disponíveis no 
mercado se mostrou persistente ou invasor nos testes prévios a sua comercialização ou no 
monitoramento posterior. 
6.1 - MODIFICAÇÃO DAS PROPRIEDADES AGRONÔMICAS 
 
No comércio de transgênicos, os principais cultivos são a soja, a canola, o milho e o algodão, 
sendo a tolerância a herbicidas, a resistência a insetos, a resistência a vírus, o amadurecimento 
 
33 
 
tardio, o conteúdo e a qualidade do óleo, a tolerância à seca e à salinidade as propriedades 
agronômicas mais transformadas. 
A tecnologia proporciona também um aumento da produtividade dos cultivos, o que é 
necessário, pois significa um aumento da produção de alimentos. 
6.2 - MICRORGANISMOS ENDÓFITOS NO CONTROLE DE DOENÇAS E PRAGAS 
EM PLANTAS 
 
O combate contra os insetos na agricultura ou como vetores de doenças, em sua maioria é 
realizado por produtos químicos. Acontece que o uso desses inseticidas vem causando danos 
tanto ao homem quanto ao meio ambiente, atingindo inimigos naturais, contaminando 
alimentos, solo, água e favorecendo a rápida seleção de insetos resistentes. Uma alternativa ao 
controle químico é o controle biológico. O controle biológico consiste no controle de pragas 
por meio de inimigos naturais como bactérias, fungos, vírus e outros organismos, que são os 
organismos que mantêm os níveis de população dessas pragas em equilíbrio. 
Se formos ver, o mercado mundial de biopesticidas não chega a representar 5% do mercado 
de pesticidas. Contudo, a utilização de produtos biológicos vem crescendo anualmente dez 
vezes mais quando comparado aos produtos químicos. 
A preocupação com a saúde das populações e com o meio ambiente fez com que houvesse a 
necessidade de se reduzir o consumo de agroquímicos, e isso tem aumentado o interesse por 
estratégias de controle biológico de pragas e de doenças de inúmeras espécies cultivadas. Esse 
controle pode ser feito alterando as condições ambientais que possibilitam o aparecimento da 
praga ou doença, ou utilizando microrganismos com propriedades antagônicas aos patógenos. 
O controle biológico começou a ser utilizado no Brasil com o fungo entomopatogênico 
Metarhizium anisopliae e com o vírus Baculovirus, que combatem as cigarrinhas da cana e 
das pastagens e no controle da Anticarsia gematalis na soja, respectivamente. O fungo 
Trichoderma tem sido utilizado com sucesso na cultura do cacau, em restos de ramos doentes, 
para o controle do fungo Crinipellis perniciosa, agente causal da vassoura-de-bruxa. 
No mínimo 15 gêneros de bactérias são capazes de controlar doenças fúngicas ou bacterianas 
em culturas. Sendo os gêneros Bacillus e Pseudomonas os que apresentam maior potencial no 
controle de doenças. Produtos à base de Bacillus thuringiensis representam mais de 80% dos 
biopesticidas e são usados especialmente em países como os Estados Unidos, onde sua 
 
34 
 
comercialização chega a superar a dos inseticidas químicos. Essa espécie de bactéria é 
marcada pela produção de uma inclusão proteica, que lhe confere a sua característica 
entomopatológica. Essa proteína é chamada de proteínas cry é formada por polipeptídeos 
denominados δ-endotoxinas. A liberação de grandes quantidades de produtos à base de B. 
thuringiensis trouxe um maior conhecimento sobre sua distribuição e verdadeiro papel na 
natureza, o que permitiu racionalizar melhor sua utilização. Esse conhecimento trouxe ainda 
contribuições para o desenvolvimento de métodos mais eficientes de isolamento de novas 
linhagens, contendo novos genes cry, ou outros fatores de virulência ainda não conhecidos, 
mas fundamentais para o desenvolvimento denovos produtos biotecnológicos utilizados em 
programas de controle de pragas. Um exemplo disso é o que acontece com a transferência do 
gene codificador da toxina do Bacillus thuringiensis às plantas, que passam a produzi-la 
diretamente. Existem diversas versões do gene Cry, codificando toxinas muito específicas, 
efetivas em diferentes ordens de insetos. Algumas variedades diferem pela posição do 
transgene, o que caracteriza diferentes ocorrências e permite a comercialização com nomes 
diferentes. 
Embora a biotecnologia tenha se desenvolvido rapidamente nos últimos anos, as principais 
aplicações na agricultura foram identificadas há muito tempo e têm contribuído enormemente 
para o aumento na produção e qualidade do produto. 
6.3 - DIAGNÓSTICO MOLECULAR DE DOENÇAS EM PLANTAS: DETECÇÃO DE 
FITOPATÓGENOS 
Uma das etapas decisivas no sistema de controle e proteção da agricultura é a detecção 
precoce do diagnóstico de doença em plantas. Medidas preventivas e de controle pode se 
tornar mais eficiente quando aplicadas em estágios precoces do desenvolvimento da doença. 
Várias doenças são transmitidas por sementes ou por outros tecidos como tubérculos e 
explantes (fragmento retirado da planta para posterior cultura), e a única maneira de controlar 
a liberação de material sadio. Nesse sentido, programas de cerificação de material têm 
cultivado material em campo e feito testes para detectar a presença de patógenos. 
Devido aos avanços da Biologia Molecular, a detecção precoce dos patógenos tem alcançado 
enormes progressos, apresentando com rapidez e especificidade, instrumentos para 
confirmação precisa do agente causal. Métodos baseados principalmente no uso de DNA têm 
superado o uso das técnicas imunológicas ou sorológicas. Dentre os métodos baseados no uso 
 
35 
 
do DNA, um dos mais utilizados é o PCR. O PCR é um método de amplificação do DNA 
(criação de múltiplas cópias) sem o uso de organismos vivos. O PCR utiliza primers, que são 
iniciadores da reação de polimerização de DNA, ou seja, são segmentos de ácidos nucleicos 
com uma sequência complementar do DNA, necessários para o início da replicação do DNA. 
O uso de primers específicos em reações de PCR, sem dúvida, é a alternativa que oferece 
maior facilidade, rapidez e sensibilidade para ser empregado em pequena ou grande escala. O 
desenho de vários primers para os diferentes tipos de fitopatógenos já se encontra disponível 
em revistas especializadas, e a síntese desses primers pode ser efetuada através de empresas 
comerciais. 
FICA A DICA 
O Brasil conta com aproximadamente 8 mil pesquisadores em cerca de 2 mil centros de 
pesquisa públicos e privados na área de biotecnologia. Segundo estudos realizados em 2011, 
estima-se que existam por volta de 230 empresas relacionadas à biotecnologia, e cerca de 40% 
delas estão ligadas à agropecuária (saúde animal, meio ambiente, agricultura e bioenergia). 
Embora a biotecnologia aplicada à agropecuária no país seja recente, ela segue tendência 
mundial de ser valorizada como tecnologia de ponta, de acordo com o Ministério da 
Agricultura. 
Para quem tiver interesse de ver essa notícia na íntegra, acesse o site: 
http://www.aviculturaindustrial.com.br/noticia/biotecnologia-na-agricultura-tendencias-e-
desafios/20131021091913_M_235. 
RECORDANDO 
Como vimos anteriormente, a biotecnologia no campo da Agricultura é utilizada a milhares de 
anos, mesmo que inconscientemente. Os avanços devido à descoberta da hereditariedade e 
depois as tecnologias baseadas na manipulação do DNA possibilitaram não só o 
melhoramento de plantas, como também uma produção em larga escala. As plantas 
transgênicas mais comercializadas são a soja, a canola o milho e o algodão e as propriedades 
agronômicas mais transformadas são a tolerância a herbicidas, a resistência a insetos, a 
resistência a vírus, o amadurecimento tardio, o conteúdo e a qualidade do óleo, a tolerância à 
seca e à salinidade. Outro grande avanço está na substituição de produtos químicos por 
 
36 
 
produtos biológicos por alguns agricultores. Embora esta mudança ainda seja pequena, já é 
uma esperança de um mundo mais saudável. 
6.4 - EXERCÍCIO PROPOSTO 
 
1) Como a engenharia genética pode influenciar no melhoramento de plantas? 
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
37 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 7 
Biotecnologia na Pecuária 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
7 - BIOTECNOLOGIA NA PECUÁRIA 
 
A criação de animais para a alimentação se limita a um pequeno número de espécies: bovinos, 
ovinos, caprinos, suínos, coelhos, aves, peixes, crustáceos e mariscos. A cultura extensiva de 
gado tradicional (bovino, ovino, caprino) de grandes estabelecimentos agrícolas é praticada 
em pradarias e pastagens, enquanto os menores estabelecimentos investem em culturas 
intensivas de altos rendimentos (gado leiteiro, aves, suínos e peixes), que degradam ainda 
mais o ambiente. 
 
A biotecnologia voltada para a pecuária se insere principalmente na alimentação e na 
conservação da saúde dos animais, assim como no controle da reprodução e a aceleração da 
seleção genética. 
7.1 - NUTRIÇÃO DOS ANIMAIS 
 
A criação e engorda de gado de corte nas pastagens é uma alternativa para países com grandes 
extensões territoriais como a Argentina, a Austrália, o Brasil, ou a Nova Zelândia. O alimento 
básico do gado é o capim, mas este cresce de forma desigual nas quatro estações do ano. 
Contudo, nos períodos em que há a falta de capim, a dieta destes animais precisa ser 
suplementada com feno (forragem dessecada), silagem (forragem e grãos fermentados), grãos, 
concentrados e/ou resíduos agroindustriais. A agricultura também tem sido uma opção para 
quem vive da terra, e à medida que a agricultura invade as áreas de pastagem, a pecuária 
acaba por recorrer aos regimes de semiconfinamento ou confinamento, tendo como objetivo o 
aumento da produtividade (gado leiteiro, aves e suínos). 
Parte dos cultivos de cereais (milho) e de leguminosas (tortas de soja, algodão, colza e 
girassol) é utilizada como ração para suprir as necessidades proteicas e energéticas dos 
animais, sendo necessários de 3 a 10 kg de grãos para obter 1 kg de carne. Sendo o valor 
nutricional dos grãos variável, acrescentam-se nas rações alguns complementos nutritivos. 
Diversos produtos industrializados fornecem a quantidade de necessária aos animais, em 
função da espécie, da idade etc. 
Em 1865, o cientista alemão Liebig inventou um método industrial que transformava os restos 
dos animais em extrato de carne, vendido como suplemento para a alimentação humana, e 
 
39 
 
farinha de carne, utilizada para fortificar as rações animais. Então, antes mesmo da Segunda 
Guerra Mundial, as rações dos ruminantes (bovinos, ovinos, caprinos) dos países 
desenvolvidos já incluíam de 2 a 5% de farinha de carne. Como os Estados Unidos sofreram 
uma grande quebra da safra de soja, por conta de condições climáticas, confiscaram todo grão 
disponível para garantir suas necessidades internas. Com a falta de grãos, a única alternativa 
encontrada pelos europeus para suprir a fonte proteica das rações de seus animais foi a farinha 
de carne. 
Contudo, na tentativa de diminuir ao máximo os custos das rações, deixou-se de extrair a 
gordura com solvente e ainda modificaram ascondições de esterilização. A inclusão de restos 
de animais doentes, inicialmente ovelhas com scrapie, uma doença esporádica conhecida no 
Reino Unido desde 1732, pode ter contaminado as vacas e provocado o surto da doença da 
vaca louca, que afeta o homem, causando-lhe danos neurológicos graves. Por esse motivo, em 
1988, a farinha de carne foi proibida na alimentação do gado. Boa parte dos rebanhos no 
Reino Unido e de outros países da Europa teve que ser sacrificada. Isso levantou questões 
sobre a composição das rações animais, mostrando a necessidade de aumentar a quantidade e 
a qualidade dos suprimentos de grãos e de plantas forrageiras. 
Outros produtos foram utilizados como suplemento proteico, como o leite desnatado em pó e 
a farinha de pescado, que atualmente está sendo abandonada devido ao aumento do preço 
resultante da pesca excessiva. 
Uma fonte alternativa de proteínas que tem trazido resultados positivos é a biomassa 
microbiana seca. Denominada SCP (do inglês, Single Cell Protein), a proteína unicelular pode 
ser obtida de diversas fontes. As leveduras como Saccharomyces cerevisiae constituem um 
subproduto nas destilarias de álcool; outras como Candida utilis ou Torula se multiplicam 
sobre os efluentes da indústria de papel ou das queijarias. 
A adição de enzimas (proteases, celulases, amilases, etc.) nas rações, tende a aumentar a 
digestibilidade das mesmas e o acréscimo de antibióticos visa protegê-las da ação bacteriana. 
As rações representam até 70% dos custos da criação de animais, sendo um dos gargalos da 
produção agrícola. 
A biotecnologia ainda traz o uso de plantas geneticamente modificadas para a alimentação dos 
animais. Todavia, devido a preocupações da sociedade no que diz respeito aos transgênicos, 
alguns estudos foram minunciosamente realizados, e até o momento não foram evidenciados 
 
40 
 
sinais de toxicidade da soja, da ervilha, do lupino, do algodão e da batata em ratos, nem da 
colza em coelhos. As características das carcaças, dos tecidos e das carnes não mudaram em 
animais que receberam alimentos transgênicos. Muito pelo contrário, muitos estudos em 
instituições de pesquisa e universidades mostraram que, tanto em relação à composição 
química como à digestibilidade e ao valor nutritivo, as plantas biotecnológicas disponíveis são 
substancialmente equivalentes as não transgênicas. 
Agora, no que diz respeito à manipulação dos genes para crescimento de certos animais, 
alguns problemas têm sido mencionados. O frango, por exemplo, tem crescido quatro ou 
cinco vezes mais rápido que seus antepassados. Entretanto, alguns efeitos deletérios 
apareceram, como o aumento do teor de gorduras, a fertilidade baixa e a presença de 
anormalidades esqueléticas. Algumas galinhas selecionadas para pôr ovos desenvolveram 
osteoporose, ao desviar o cálcio do esqueleto para a construção da casca dos ovos. E no caso 
dos perus, que desenvolveram tal tamanho que sequer conseguem acasalar sem riscos, sendo 
necessário proceder à inseminação artificial. 
7.2 - O CONTROLE DA REPRODUÇÃO 
Com o aumento da exigência mundial para produção de alimentos seguros de forma 
sustentável a pecuária tem sido obrigada a sofrer adaptações, buscando o aumento da 
eficiência reprodutiva e produtiva dos animais em áreas cada vez menores. Dessa forma, as 
biotécnicas de reprodução animal têm dado sua contribuição na produção de animais com 
genótipos superiores e com eficiência produtiva destacada. 
 
Nesse sentido entra a tecnologia voltada ao controle da reprodução dos animais, que permite a 
expansão rápida dos estoques e reduz os custos de transporte de animais. O processo começa 
com a seleção dos pais (reprodutores e matrizes), escolhidos pelas suas características 
genéticas relativas à produtividade e à saúde. Analise a figura abaixo: 
 
 
41 
 
 
A inseminação artificial é praticada desde meados do século XX, no gado bovino, ovino, 
caprino, suíno e em aves (perus, frangos). Apesar dos grandes avanços, essa metodologia já é 
realizada no Brasil. Sendo que a maior aplicação de criopreservação de sêmen bovino está na 
possibilidade de utilização e disseminação de material genético de touros superiores por meio 
da inseminação artificial, melhorando assim o desempenho do rebanho de corte e de leite, 
trazendo dessa forma um lucro maior ao pecuarista. Contudo, devido ao custo, esta técnica 
tem sido mais utilizada com o gado de leite, que tem um preço por cabeça mais alto que o 
gado de corte. Dessa forma é possível acrescentar à prévia sexagem do sêmen, ou seja, a 
escolha dos espermatozoides que poderão originar fêmeas. 
Uma vaca produz normalmente uma cria por ano. Entretanto, quando é tratada com 
hormônios que induzem uma superovulação e inseminada artificialmente, essa vaca poderá 
gerar simultaneamente cinco embriões, que serão colhidos mediante a lavagem do útero e 
transferidos a uma vaca receptora. A criopreservação de embriões tem contribuído com o 
processo de seleção genética, além de reduzir os custos dos programas de cruzamentos. Isso 
porque os embriões podem permanecer disponíveis até que as fêmeas receptoras estejam 
naturalmente prontas, o que evita custos com a sincronização hormonal do cio. A 
criopreservação garante que 25 a 50% dos embriões congelados possam originar animais 
vivos. Todos esses avanços na criopreservação de espermatozoides e embriões têm facilitado 
Malajovich, 2012 
 
42 
 
o processo de propagação de animais superiores, facilitando o intercâmbio de material 
genético para dentro e fora do país. 
Há ainda outra variante, que consiste na extração dos ovócitos das vacas superovuladas, ou 
dos ovários de animais sacrificados, procedendo a uma fecundação artificial antes de 
reimplantar os embriões nas vacas receptoras. O número de embriões também pode ser 
aumentado por bipartição, por micromanipulação do blastócito com 64 a 128 células. A 
aplicação de testes genéticos nos pais e nos embriões, antes de ser reimplantados, permite 
uma seleção apurada da descendência. 
7.3 – AQUICULTURA 
 
A aquicultura tem sido uma alternativa na produção de alimentos porque, em função da pesca 
desmedida, os estoques de peixes nos mares e oceanos têm diminuído drasticamente. Os 
países que mais praticam a aquicultura são: a Noruega, o Chile, o Canadá, os Estados Unidos, 
o Reino Unido, a Nova Zelândia e os países asiáticos. 
É preciso conhecer bem a espécie e a região antes de decidir o que criar. Alguns peixes não 
exigem nenhuma complementação da ração, como as carpas e tilápias. Já o camarão e o 
salmão são criados com rações que incluem farinha de peixe, tornando mais alto o custo da 
criação. Com relação à região, um fator a ser levado em consideração é o clima. Alguns países 
possuem invernos rigorosos, outros, climas mais amenos. Vou citar aqui a diferença da 
criação de salmão no Canadá e no Chile. O Canadá possui uma dificuldade maior por ser uma 
região muito fria, onde suas águas por vezes congelam, já no Chile, o salmão pode ser criado 
o ano inteiro. Dessa forma, pra não perder sua produção, os produtores canadenses se 
interessaram por um salmão mais resistente ao frio e de crescimento rápido. 
Dentro deste contexto, a empresa AquaBounty transferiu para o salmão do Atlântico um 
cassete de expressão, denominado AquAdvantageTM, com dois genes codificadores de uma 
proteína anticongelamento e um hormônio de crescimento do salmão do Pacífico. O peixe 
cresce rapidamente em condições comerciais, consumindo 250% mais comida e alcançando o 
tamanho equivalente ao de um salmão convencional em menos tempo (18 meses em vez de 24 
ou 30). 
Como medida de segurança, o Protocolo de Cartagena, traz que peixes transgênicos devem sercriados exclusivamente em contenção. Por isso, a exploração comercial de salmões 
 
43 
 
transgênicos não poderá ser feita como até agora, em jaulas marinhas; eles terão que crescer 
confinados em fazendas dentro do território, de maneira a diminuir os riscos de escapamento. 
FICA A DICA 
O Protocolo de Cartagena sobre Biossegurança é um tratado sobre biossegurança assinado 
durante a Convenção sobre Diversidade Biológica (CDB) em Cartagena, Colômbia. Aprovado 
em 29 de janeiro de 2000 e em vigor desde setembro de 2003, o texto disciplina questões 
envolvendo o estudo, a manipulação e o transporte de organismos geneticamente 
modificados (OGM) entre os países membros do acordo. Atualmente, 188 países fazem parte 
do Protocolo. O Brasil ratificou sua adesão em novembro de 2003. 
RECORDANDO 
A biotecnologia na pecuária tem sido aplicada principalmente na alimentação, na conservação 
da saúde dos animais, assim como no controle da reprodução e a aceleração da seleção 
genética. No que diz respeito à nutrição dos animais, o investimento é voltado à fabricação de 
ração e suplementos necessários para uma alimentação equilibrada do animal. Quanto à 
questão do controle reprodutivo, vale ressaltar que o aumento da exigência mundial para 
produção de alimentos seguros de forma sustentável fez com que a pecuária buscasse o 
aumento da eficiência reprodutiva e produtiva dos animais através de tecnologias que 
permitissem uma expansão rápida dos estoques, assim como uma redução dos custos no 
transporte de animais. 
7.4 - EXERCÍCIO PROPOSTO 
 
1) Explique quais as problemáticas causadas na manipulação dos genes para o 
crescimento de algumas espécies de aves comercializadas. 
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 
 
 
 
44 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 8 
Biotecnologia de Alimentos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
45 
 
8 - BIOTECNOLOGIA DE ALIMENTOS 
 
Não tem como falar de Biotecnologia de Alimentos sem falar sobre fermentação. A 
tecnologia da fermentação está intimamente relacionada com os processos biológicos em 
escala industrial. Antes mesmo de saber sobre a existência dos microrganismos, a 
microbiologia já estava associada à alimentação, pois na antiguidade já se produzia o pão, 
vinho, cerveja, leite fermentado, queijos e outros. Contudo, o conhecimento adquirido sobre 
os microrganismos e as enzimas ao longo dos anos possibilitou o desenvolvimento da 
indústria de alimentos, que soube se apropriar de todas as ciências relacionadas 
(microbiologia, bioquímica, engenharia química e a engenharia de alimentos). 
8.1 – PÃO 
 
A panificação surgiu há aproximadamente 7000 e 5000 a.C. em diferentes lugares. Os 
primeiros pães pareciam bolachas planas de cereais moídos e água, e eram cozidos sobre 
pedras quentes. Com o passar do tempo, descobriram que deixar a massa repousar um pouco, 
melhora sua textura e digestibilidade. Atualmente, com os estudos microbiológicos, pode-se 
verificar a coexistência de bactérias lácticas e leveduras na preparação do pão, sendo as 
enzimas presentes no grão as responsáveis por esta transformação. As enzimas catalisam a 
transformação do amido em açúcares que são transformados em ácido láctico, pelas bactérias, 
e em etanol pelas leveduras. A liberação de CO2 formam as bolhas, que conferem porosidade 
e leveza à massa. Ainda que alguns padeiros conservem a prática da fermentação natural, 
esses processos estão sendo substituídos pela tecnologia da panificação industrial. 
8.2 - O VINHO 
 
O vinho é uma bebida que surgiu a milhares de anos no norte da África e na Europa, derivada 
da fermentação alcoólica da uva. Esse processo ocorre da seguinte maneira: durante o 
amadurecimento da uva, algumas espécies microbianas se sucedem, primeiro transformando 
os açúcares em etanol e, depois, o etanol em ácido acético. Mas como o destino natural da uva 
é o vinagre, a arte da vinificação veio apresentar um considerável ganho tecnológico. A uva é 
composta por água (86%), açúcares fermentescíveis (12%) e moléculas diversas (2%). O 
sumo da uva é retirado, espremendo ou prensando a polpa, sendo frequente o agregado de 
enzimas de maceração (pectinases, celulases e hemicelulases) para melhorar o rendimento. O 
 
46 
 
agente biológico da fermentação alcoólica é a levedura Saccharomyces cerevisiae, que se 
encontra na pele da uva. Contudo, a levedura natural da uva só é necessária se a produção for 
artesanal, pois a indústria vinícola possui amplas linhagens selecionadas que favorecem o 
processo fermentativo. 
A indústria moderna já tem substituído as leveduras nativas por leveduras selecionadas. 
Inclusive, duas linhagens de leveduras geneticamente modificadas fizeram sua entrada na 
indústria de vinhos dos Estados Unidos e Canadá a pouco tempo. Uma delas é a levedura 
ML01, que realiza ambas as fermentações (alcoólica e malolática), evitando a produção de 
histaminas, e a outra é a levedura ECM01 que degrada a ureia, impedindo a formação de uma 
substância carcinogênica. Entretanto, alguns produtores ainda preferem as nativas, pois 
consideram que as leveduras selecionadas massificam a qualidade do vinho, preferindo a 
originalidade do produto. Além disso, bancos de leveduras nativas facilitam a preservação da 
biodiversidade. 
8.3 - A CERVEJA 
 
A cerveja é uma bebida fermentada que existe a anteriormente a era Cristã e representa uma 
opção saudável na falta de água ou no caso desta estar contaminada. Todos os povos da 
antiguidade elaboraram alguma cerveja a partir dos elementos de seu entorno, sejam estes 
grãos, frutas, raízes, caules ou folhas. Os habitantes das margens dos rios Tigre e Eufrates 
(Mesopotâmia), por volta de 4000 a.C., preparavam umas 20 variedades de cerveja a partir de 
um procedimento bem simples. Desmanchavam o pão de cevada em um recipiente com água 
açucarada e após a fermentação, a bebida era filtrada e passada a outro recipiente. A partir do 
século VII, esses procedimentos melhoraram, pois os frades começaram a introduzir 
diferentes tipos de ervas, uma prática que no século XI culminou com a adição de lúpulo. 
Com a descoberta da técnica de fermentação baixa, no século XIV, se deu à bebida uma maior 
estabilidade. E a partir dos trabalhos de Pasteur e o progresso da Microbiologia no século 
XIX, foi possível o desenvolvimento de uma poderosa indústria, cuja produção mundial 
supera os 1.000 milhões de hectolitros por ano. 
8.4 – LATICÍNIOS 
 
A produção de laticínios deu-se início por volta de 3000 a.C. no Oriente Médio, quando o 
homem comprovou que o leite azedo mudava de sabor e consistência. O soro podia ser 
 
47 
 
consumido fresco, e a adição de sal ao coágulo o conservava por mais tempo. Em 2.000 a.C., 
a utilização de estômagos de cabras e de ovelhas como recipientes para o leite fez com que os 
queijos se tornassem mais sólidos. Posteriormente, os romanos introduziram extratos de 
plantas como o figo para coagular o leite. O que ocorre nesses fenômenos é simples. As 
bactérias que se encontram normalmente na mama dos animais contaminam o leite, 
proliferando e formando ácido láctico. Nesse meio ácido, as proteínas precipitam, separando-
se do soro. A coagulação também ocorre em presença das enzimas renina e pepsina da 
mucosa estomacal e da ficina do figo (enzima proteolítica obtida do látex de figos imaturos). 
A produção mundial atual de leite fermentado(iogurte, coalhada, quefir etc.) é de 
aproximadamente três milhões de toneladas por ano enquanto a de queijos chega a 15 milhões 
de toneladas por ano. 
A biotecnologia trouxe um melhoramento das bactérias lácticas, fazendo com que as 
linhagens se tornem mais estáveis e resistentes aos vírus bacteriófagos, além de produzir 
bacteriocinas, que são substâncias com atividade antimicrobiana. Trouxe ainda linhagens 
capazes de liberar mais rapidamente suas enzimas, acelerando o processo de formação de 
aromas. Agora, com a possibilidade de mapeamento do genoma, acredita-se em uma 
intensificação das pesquisas nessa área. 
8.5 – ADITIVOS 
 
Muitas vezes a adição de algumas substâncias aos alimentos se fazem necessárias para 
alcançar alguns objetivos, como por exemplo, a conservação por mais tempo de antibióticos, 
do ácido acético, do ácido láctico, do etanol; para complementar seu valor nutritivo, no caso 
de vitaminas e aminoácidos; ou ainda mudar a consistência, como nas gomas e enzimas. 
Alguns aditivos são usados para melhorar a cor e o flavor (sabor, aroma e textura) dos 
alimentos. 
Os aditivos mais utilizados na indústria de alimentos são os ácidos cítrico e láctico, alguns 
corantes naturais (β-caroteno, riboflavina), flavorizantes (monoglutamato de sódio, extrato de 
levedura, aromas), gomas espessantes (xantana, gelana, dextrana), antioxidantes (β-caroteno), 
vitaminas (B2, B12, Biotina), enzimas e antibióticos. 
 
 
 
48 
 
8.6 - NOVOS ALIMENTOS 
 
Na classificação de novos alimentos se encontram os alimentos de origem transgênica (soja, 
milho) assim como substâncias produzidas por microrganismos geneticamente modificados 
(enzimas, aditivos etc.). 
Os primeiros produtos geneticamente modificados comercializados internacionalmente foram 
o milho, a soja, o algodão e a canola, dos quais tiveram acrescentados em sua genética 
características como a tolerância a herbicidas e/ou a resistência a insetos e infecções virais. A 
aceitação dessas plantas pelos produtores agrícolas se deu pelo fato de permitirem uma maior 
produtividade, a custos menores. 
8.7 - SUCESSO DE UM PROCESSO BIOTECNOLÓGICO 
 
Para o sucesso de um processo biotecnológico é necessária a combinação de quatro pontos 
importantes: 
 O microrganismo que será utilizado no processo. 
 
 Qual o meio de cultura necessário para este microrganismo. 
 
 Como será realizada a condução do processo. 
 
 A obtenção do produto. 
 
FICA A DICA 
 
Um exemplo de aplicação de enzimas na produção de alimentos está na fabricação de óleos de 
citros ou azeite de oliva. Estes podem ser extraídos mais facilmente, e com maior rendimento, 
quando se utiliza enzimas pectinases em substituição aos solventes. A utilização da amostra 
enzimática com atividade de pectinase resulta em uma melhor qualidade organoléptica dos 
óleos, pois a extração de polifenóis, o-fenóis e de outras substancias de sabores aromáticos 
contribuem para a estabilidade oxidante do óleo. 
 
 
 
49 
 
RECORDANDO 
 
A Biotecnologia de Alimentos está intimamente ligada à tecnologia da fermentação, que por 
sua vez, está relacionada com os processos biológicos em escala industrial. Anteriormente a 
era Cristã, mesmo sem o prévio conhecimento, o homem já utilizava a fermentação na 
fabricação de alimentos. Entretanto, o conhecimento acerca dos microrganismos possibilitou 
ao homem o desenvolvimento da indústria. Dessa forma, muitos alimentos que antes eram 
fabricados de forma artesanal, hoje são fabricados por indústrias, proporcionando aos 
produtores uma maior renda com menores custos. 
8.8 - EXERCÍCIO PROPOSTO 
 
1) Quais são as ciências ligadas à indústria de alimentos? 
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
50 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 9 
Biotecnologia Aplicada na Saúde 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
51 
 
9 - BIOTECNOLOGIA APLICADA NA SAÚDE 
 
Tanto o cultivo de plantas como a domesticação de animais aumentou a disponibilidade de 
alimentos e, como consequência, houve um aumento populacional e a sua sedentarização. 
Essas condições propiciaram o acesso dos micróbios dos animais domesticados ao homem, 
originando doenças como a varíola, o sarampo e a gripe. 
Geralmente, quando relacionados à saúde, os microrganismos são associados a aspectos 
negativos. Realmente, muitos microrganismos causam doenças e infecções graves, mas por 
outro lado, muitos deles produzem substâncias capazes de contribuir com a saúde humana, 
sendo utilizados em medicamentos disponíveis nas farmácias. Fungos e bactérias são 
microrganismos de suma importância para biotecnologia, pois a produzem uma ampla 
variedade de metabólitos secundários que podem ser utilizados em diversas aplicações. Desde 
o início da era das penicilinas, a produção de medicamentos produzidos em escala industrial a 
partir de microrganismos vem aumentando. O lado positivo dos microrganismos vem sendo 
cada vez mais explorado por indústrias farmacêuticas, se tornando um clássico exemplo de 
biotecnologia. Vale ressaltar aqui que a indústria farmacêutica não se restringe apenas ao 
desenvolvimento e à produção de fármacos e medicamentos, ela também abrange outros 
segmentos como o desenvolvimento e a produção de vacinas e reagentes para diagnóstico, 
assim como novas formas terapêuticas, como a terapia celular e a terapia gênica. 
A biotecnologia teve grande papel na redução de gastos ao proporcionar a realização de vários 
testes com apenas uma amostra de sangue. Além disso, permitiu o desenvolvimento de testes 
rápidos, de fácil utilização e leitura, substituindo com vantagens alguns testes convencionais. 
Um exemplo disso é o teste de gravidez de farmácia. 
Atualmente existem muitos testes portáteis, permitindo que o médico os realize no local da 
consulta e assim, consiga decidir de forma mais rápida o tipo de tratamento necessário ao 
paciente sem ter que esperar resultados de laboratório. 
9.1 – VACINAS 
 
No campo da prevenção, temos as vacinas, que visam à produção de imunidade a doenças 
pelo estímulo à produção de anticorpos específicos. Nos animais, a vacinação tem um 
 
52 
 
resultado duplamente eficiente, porque além de protegê-los da doença, quebra o elo de 
transmissão ao homem. 
As primeiras vacinas tiveram origem de vírus ou bactérias inativos (mortos) ou enfraquecidos. 
Já as vacinas de segunda geração utilizam a tecnologia do DNA recombinante. Estas vacinas 
estão voltadas para a prevenção das mesmas doenças que as vacinas convencionais, 
entretanto, são mais seguras e menos passíveis de contaminação no processo produtivo, 
representando um grande salto na ciência. Agora a vacina que vem despertando maior 
interesse da indústria farmacêutica são as vacinas de terceira geração. Estas são conhecidas 
como vacinas gênicas ou vacinas de DNA. Da mesma forma que as vacinas recombinantes, os 
genes para o antígeno de interesse são localizados e clonados. Contudo, nesse caso, o DNA é 
injetado diretamente no músculo da pessoa ou animal a ser vacinado, com uma espécie de 
pistola de ar comprimido que espalha o DNA nas células musculares. Quando o organismo 
absorve o DNA com o código do antígeno de interesse, as células musculares passam a 
expressá-lo, o que irá desencadear a resposta imunológica. 
Algumas vantagens técnicas e logísticas têm sido atribuídasàs vacinas de DNA, além da 
vantagem econômica, que apresenta custos reduzidos quando se trata de produção em larga 
escala. Além disso, controle de qualidade dessas vacinas é mais simples e não precisam ser 
mantidas em ambiente refrigerado. No entanto, essas vacinas também podem trazer 
desvantagens, associadas principalmente à possibilidade de efeitos negativos de uma injeção 
do DNA no genoma hospedeiro. 
A biotecnologia ainda traz o desenvolvimento das vacinas terapêuticas, que visam a controlar 
doenças já existentes. O objetivo dessas vacinas é acionar o sistema imunológico para que 
seja capaz de combater e eliminar o patógeno causador da doença. Para vacinas contra o 
câncer, por exemplo, a ideia é que elas estimulem o sistema imunológico a detectar e atacar as 
células cancerígenas sem afetar as outras. Outra vacina que está sendo desenvolvida é contra o 
HIV, no intuito de reparar ou preservar a resposta imune anti-HIV. 
9.2 - DNA RECOMBINANTE 
 
A tecnologia do DNA recombinante abriu caminhos tanto para as possibilidades terapêuticas, 
como para o entendimento das causas de doenças. A utilização desta técnica possibilita 
 
53 
 
sintetizar enzimas e receptores causadores ou envolvidos em processos de doenças, o que 
facilita o estudo dos possíveis alvos para o desenvolvimento de medicamentos. E é por estes 
motivos que é muitas vezes citado como a pedra fundamental da biotecnologia moderna. O 
uso de células-tronco, por suas potenciais aplicações, também tem sido de grande interesse 
científico para fins terapêuticos. 
9.3 – BIOFÁRMACOS 
 
Os biofármacos são fármacos produzidos por via biotecnológica, que fazem referência 
principalmente a proteínas obtidas pela tecnologia de DNA recombinante ou a anticorpos 
monoclonais. Ao contrário dos farmoquímicos, obtidos por meio da combinação de 
substâncias químicas, os biofármacos geralmente envolvem o cultivo de células ou micro-
organismos e sua modificação para a produção de substâncias em condições controladas. 
9.4 - TERAPIA GÊNICA 
 
A terapia gênica, terapia genética ou geneterapia é a introdução de genes nas células e tecidos 
de um indivíduo com o intuito de reparar problemas causados por genes ausentes ou 
defeituosos. Essa ideia se tornou possível devido aos desenvolvimentos da tecnologia do 
DNA recombinante, através da introdução de genes humanos em bactérias para a produção de 
proteínas humanas, como a insulina. 
9.5 - TERAPIA CELULAR 
 
Consiste no em tratamento de pacientes com transplante de células ou tecidos para 
recuperação de tecidos danificados por traumas ou doenças. Essa técnica se tornou possível 
devido ao desenvolvimento das tecnologias de clonagem e do conhecimento sobre as células-
tronco. 
FICA A DICA 
Um importante desafio para o setor farmacêutico está no balanço entre os novos 
medicamentos e tratamentos para os pacientes e seu custo. Já para os governantes, o desafio 
está em prover uma saúde preventiva e de qualidade, pois a diminuição de doenças e sequelas 
 
54 
 
de invalidez ou morte prematura dará às pessoas a possibilidade de melhorar suas condições 
de vida. Da mesma forma, a melhora das condições econômicas de uma população irá refletir 
diretamente na saúde da população. 
RECORDANDO 
Os microrganismos geralmente estão associados a aspectos negativos quando se trata de 
saúde. Sabemos que muitos microrganismos são causadores de doenças e infecções graves, 
mas por outro lado, muitos deles produzem substâncias capazes de contribuir com a saúde 
humana, sendo utilizados em medicamentos disponíveis nas farmácias. O lado positivo dos 
microrganismos vem sendo cada vez mais explorado por indústrias farmacêuticas, se tornando 
um clássico exemplo de biotecnologia. Alguns exemplos de biotecnologia aplicada à saúde 
são: vacinas, DNA recombinante, biofármacos, terapia gênica e terapia celular. 
9.6 - EXERCÍCIO PROPOSTO 
 
1) Como funciona a vacina de DNA? 
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
55 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 10 
Biotecnologia e o Meio Ambiente 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
56 
 
10 - BIOTECNOLOGIA E O MEIO AMBIENTE 
 
A importância da ciência e tecnologia na elaboração de políticas de desenvolvimento 
econômico e social é uma realidade de quase todos os países do mundo. Mas a questão é: 
quais países realmente assumem essa realidade? 
Afinal, qual a contribuição das biotecnologias para o desenvolvimento sustentável? Em 
relação à economia, a biotecnologia tem um importante papel na diminuição dos custos, não 
só da matéria-prima como também da produção industrial, com processos e produtos novos 
e/ou de maior valor agregado. Na área social, a conservação ou a criação de empregos no 
desenvolvimento de novas plataformas tecnológica. E na área ambiental, a biotecnologia age 
na prevenção, remediação e monitoramento da contaminação no meio ambiente. Entretanto, 
alguns fatores biotecnológicos ainda trazem grandes inquietações à humanidade. No decorrer 
deste capítulo mostrarei as vantagens e preocupações decorrentes deste avanço tecnológico. 
A passos lentos a sociedade começa a perceber é preferível não contaminar a ter que 
desenvolver métodos para remediar o que foi feito. Nesse contexto surgiram várias 
tecnologias limpas para substituir as mais poluentes, o que tem auxiliado também na redução 
do volume de resíduos domésticos, agrícolas e industriais. 
10.1 - TECNOLOGIA ENZIMÁTICA 
 
Uma das alternativas para diminuir a poluição é a tecnologia enzimática, que comporta a 
substituição de alguns processos e produtos industriais químicos por outros menos agressivos 
ao meio ambiente. Diferentemente dos catalisadores químicos, as enzimas são específicas, 
não tóxicas e biodegradáveis. Além se serem agentes biológicos, tornando os processos 
produtivos mais limpos, contribuem a um menor consumo energético. A tecnologia 
enzimática tem sido aplicada em vários setores, como nas indústrias de alimentos, rações, 
detergentes, têxteis, papel e celulose, couros etc. 
10.2 - PLÁSTICOS X EMBALAGENS BIODEGRADÁVEIS 
Outra solução no combate a poluição é a substituição de do plástico convencional por 
embalagens biodegradáveis. Os plásticos representam uma grande parte do lixo dos países 
 
57 
 
industrializados, sendo a maior parte proveniente das embalagens convencionais da indústria 
de alimentos. Além de demorar muito tempo no ambiente para ser decomposto 
(aproximadamente 100 anos), é feito de matéria-prima não renovável (petróleo). Já as 
embalagens biodegradáveis são de origem bacteriana ou vegetal, decompostas em poucos 
meses. Outra vantagem está nas embalagens bioplásticas de alimentos se degradarem 
juntamente com os restos de comida, dispensando as etapas de triagem e limpeza. 
10.3 - INDÚSTRIA DE PAPEL E CELULOSE 
 
O Brasil possui cerca de 1,5 milhão de hectares de florestas plantadas, basicamente, com 
eucaliptos (60%) e pinos (30%) que servem que subsídios para indústria de papel e celulose. 
Um destaque da biotecnologia está no sequenciamento do genoma do eucalipto, 
proporcionando um melhoramento na qualidade da madeira, pois aumenta a proporção 
celulose/lignina em árvores de rápido crescimento. 
O amido é utilizado na fabricação do papel para atribuir rigidez à massa e melhorar o 
acabamento. Este polissacarídeo é composto por cadeias de amilose e de amilopectina,sendo 
estas últimas as que apresentam interesse industrial. Nesse contexto, o Brasil aproveita o 
amido de mandioca porque contém menos amilose que o de milho ou de batata. Já os 
europeus podem contar com a batata geneticamente modificada Amflora (BASF Plant 
Science), aprovada pela Comissão Europeia, que produz amido de alta qualidade, com 100% 
de amilopectina, tornando desnecessário eliminar a amilose. Vale ressaltar que o uso desta 
batata é estritamente para a indústria de tecidos e papel, sendo separada da batata destinada ao 
consumo humano ou animal. 
10.4 - FERTILIZANTES X BIOFERTILIZANTES 
 
A substituição de alguns produtos utilizados na agricultura, como os fertilizantes e 
praguicidas, também tem estado em destaque no campo da biotecnologia. 
O nitrogênio é um nutriente essencial para os cultivos vegetais porque faz parte da 
composição das proteínas e dos ácidos nucleicos. Na atmosfera ele é encontrado como N2 e 
no solo como nitrato, resultante da decomposição da matéria orgânica ou dos fertilizantes 
agrícolas. Outro nutriente importante para as plantas é o fósforo. Ele se origina das rochas do 
 
58 
 
solo e da decomposição dos seres vivos. Em regiões tropicais, onde encontramos solos ácidos, 
a maior parte dos fosfatos (95-99%) forma compostos minerais ou orgânicos insolúveis que 
não são acessíveis diretamente às plantas. Por isso, o fósforo se torna um nutriente limitante 
para o crescimento das plantas. 
Mesmo sendo importante para as plantas, o excesso desses produtos trazem consequências 
negativas para o ambiente. Isso ocorre porque as plantas não conseguem absorver todo 
nitrogênio (N) e fósforo (P), sendo uma parte arrastada pelas chuvas até os rios e as reservas 
de água. Esses nutrientes em excesso estimulam a proliferação de algas, consumindo o 
oxigênio dos cursos de água e produzindo toxinas que vão afetar o gado e os peixes. Como os 
fertilizantes agrícolas são derivados do petróleo, que contém esses nutrientes, a intensa 
aplicação desses produtos torna-se motivo de preocupação, pois acaba por ser prejudicial ao 
meio ambiente. 
Nesse contexto é que entra os biofertilizantes. Alguns microrganismos livres (Azotobacter, 
Azospirillum), ou simbiontes (Rhizobium ou Bradirhizobium) que vivem nos nódulos das 
raízes das leguminosas (soja, feijão), conseguem fixar o nitrogênio atmosférico em uma forma 
utilizável pelas plantas. Inoculando as sementes com rizóbios, por exemplo, diminuir-se-á a 
quantidade de nitrogênio a ser acrescentada no solo. Essa é uma prática muito simples, 
facilitada pela produção industrial de microrganismos selecionados para aplicação antes do 
plantio. A inoculação é feita misturando o produto com as sementes umedecidas em tambores 
ou betoneiras, antes do plantio. No Brasil, várias empresas nacionais e internacionais atuam 
na produção de inoculantes para leguminosas: BioAgro, Bio Soja, Microquímica, Nitral 
Urbana, Turfal, Stoller, Total Biotecnologia, Rizobacter, etc. 
Outro tipo de fertilizante biológico são os micorrizos. Micorrizos são associações simbióticas 
entre fungos e raízes vegetais, onde os primeiros absorvem os nutrientes minerais e a água do 
solo, transferindo-os para a planta hospedeira. A inoculação dos solos ou micorrização é uma 
tecnologia agrícola associada ao reflorestamento de pinos e eucaliptos, eliminando ou 
diminuindo a necessidade de se acrescentar fósforo. Muitas espécies de fungos micorrízicos 
são comestíveis e vários gêneros são comercializados a nível mundial: Tuber, Tricholoma, 
Boletu, Cantharellus, Morchella, Lactarius e Suillus. 
 
59 
 
Além dos fertilizantes agrícolas, a criação intensiva de animais causa o excesso de fósforo no 
ambiente. Porcos e as aves não conseguem metabolizar o fitato, um derivado presente nas 
rações, mas a complementação destas com uma enzima chamada fitase reduz em mais de 30% 
a quantidade de fósforo excretado, diminuindo assim a contaminação dos lençóis de água. 
10.5 - CONTROLE BIOLÓGICO 
 
Como falamos anteriormente no capítulo dois, os microrganismos desempenham um papel 
fundamental no funcionamento dos ecossistemas, pois participam efetivamente da ciclagem 
de nutrientes. 
Visando à preservação das plantações, a produção de alimentos, e a proteção do meio 
ambiente, o controle biológico entra como uma alternativa para a substituição dos praguicidas 
químicos. A bactéria do solo Bacillus thuringiensis ou Bt tem sido utilizada como pesticida 
agrícola há mais de trinta anos, sem nunca ter apresentado danos às pessoas, à vida silvestre 
ou à maioria dos insetos benéficos, sendo considerada um dos melhores exemplos dessa 
tecnologia. 
10.6 - BIOTECNOLOGIA TRADICIONAL 
 
Não podemos deixar de citar aqui os dois maiores exemplos de prestação de serviços da 
natureza, que são de extrema importância para o meio ambiente, a degradação do lixo 
(resíduos sólidos) e o tratamento de esgoto (resíduos líquidos). 
Todos os compostos naturais podem ser biodegradados, desde que dispostos em condições 
adequadas. As populações microbianas mistas do ambiente degradam as substâncias orgânicas 
através de numerosas reações, sem que sejam necessários cuidados assépticos ou culturas 
puras. Em condições aeróbias, os produtos finais da mineralização da matéria orgânica são 
dióxido de carbono (CO2) e água; em condições anaeróbias, forma-se biogás. 
O tratamento dos resíduos sólidos urbanos (RSU) em usinas de compostagem é um 
procedimento alternativo à incineração e ao depósito em lixões e aterros sanitários. Contudo, 
a separação prévia dos componentes é necessária para a reciclagem de alguns materiais 
(metais, vidro, etc.). A biodegradação aeróbia ou mineralização dos restos orgânicos os 
 
60 
 
transforma em um composto chamado de húmus, que é utilizado no melhoramento de solos, 
em atividades de reflorestamento, para aterrar terrenos, combater erosões etc. 
No tratamento das águas do esgoto participam várias populações naturais. Os microrganismos 
aeróbios (bactérias e protozoários ciliados) mineralizam parte da matéria orgânica do efluente; 
e as bactérias anaeróbicas procedem à biodigestão dos lodos, permitindo a obtenção de biogás 
e a remoção de alguns nutrientes (N e P principalmente) que poderiam criar desequilíbrios 
ecológicos. 
10.7 - RISCOS AMBIENTAIS 
 
Mesmo com todos os benefícios mostrados acima, existe uma preocupação nas sociedades 
avançadas acerca da necessidade de considerar a conservação e preservação do meio ambiente 
como uma prioridade política. É neste contexto é que surge a preocupação dos ecologistas e 
ambientalistas no que diz respeito à aplicação da biotecnologia, que parece centralizar-se nos 
desenvolvimentos relacionados com a engenharia genética. O principal motivo de 
preocupação é a comercialização de uma grande variedade de organismos modificados 
geneticamente, pois isso pode levar a uma liberalização de tais organismos no meio externo, 
podendo acarretar em prejuízos ao meio ambiente. Os riscos ambientais possíveis da 
introdução das plantas transgênicas incluem: 
 fluxo gênico para as espécies selvagens, que dependendo da vantagem seletiva oferecida 
pelo transgene, poderia levar ao aumento da população de ervas daninhas; 
 
 efeitos colaterais indesejáveis em organismos não alvo, sejam em microrganismos ou os 
insetos inimigos naturais presentes nas culturas, afetando a biodiversidade; 
 
 o aumento das chances de extinção de populações de espécies vegetais selvagens causada 
pela depressão genética devido à introdução de novos genes no ecossistema. 
 
Esses riscos não são exclusivos das culturas transgênicas, sendo também empregados aos 
sistemas convencionais de agricultura, seja pelo emprego de novasculturas ou pelo controle 
de pragas, doenças e ervas daninhas com o uso de químicos. 
 
61 
 
FICA A DICA 
Você sabe quanto tempo leva cada tipo de lixo para se decompor? Dê uma olhadinha na 
estimativa da tabela abaixo: 
Lixo Tempo 
Papel 3 a 6 meses 
Fralda biodegradável 1 ano 
Isopor 8 anos 
Lata de aço 10 anos 
Nylon 30 anos 
Copos plásticos 50 anos 
Embalagens longa vida 100 anos 
Plásticos em geral 100 anos 
Tampa de garrafa 150 anos 
Fralda descartável 450 anos 
Pneu 600 anos 
Vidro Indeterminado 
 
RECORDANDO 
A biotecnologia tem trazido grandes contribuições para o meio ambiente, atuando, sobretudo, 
na prevenção, remediação e monitoramento da contaminação no meio ambiente. As principais 
vantagens biotecnológicas estão na tecnologia enzimática, embalagens biodegradáveis, 
biofertilizantes, controle biológico, tratamento de lixo e esgoto. Entretanto, alguns fatores 
biotecnológicos ainda trazem grandes inquietações à humanidade, como por exemplo, os 
possíveis riscos da introdução de plantas transgênicas. 
 
 
 
 
 
62 
 
10.8 - EXERCÍCIO PROPOSTO 
 
1) Fale sobre as contribuições da biotecnologia no desenvolvimento sustentável. 
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
63 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 11 
Biossegurança 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
64 
 
11 – BIOSSEGURANÇA 
 
A definição de biossegurança, de acordo com a Organização Mundial da Saúde, abrange os 
princípios, técnicas e práticas necessárias para evitar a exposição acidental a patógenos e 
toxinas assim como sua liberação acidental. Lidar com biossegurança não é uma tarefa fácil, 
pois são várias as atividades que expõem profissionais aos mais diversos riscos (químicos, 
físicos e/ou biológicos). 
Dentro dessa área, os microrganismos são classificados segundo o risco que podem causar aos 
profissionais que trabalham com eles e à coletividade. Os critérios são: a patogenicidade para 
o homem, a virulência, o modo de transmissão, a endemicidade e a existência ou não de uma 
terapêutica eficaz. Dessa forma, foram divididos em quatro grupos: 
 Grupo 1: Baixo risco individual e coletivo. Microrganismos que nunca foram descritos 
como agentes causadores de doenças para o homem e que não constituem risco para o 
meio ambiente. Exemplos: Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Escherichia coli (algumas 
linhagens), Lactobacillus sp. 
 
 Grupo 2: Risco individual moderado, risco coletivo limitado. Microrganismos que podem 
causar doenças no homem, com pouca probabilidade de alto risco para os profissionais do 
laboratório. Exemplos: Salmonella, Toxoplasma, Schistosoma mansoni, Streptococcus sp, 
vírus da rubéola, vírus do sarampo e vírus da hepatite B. 
 
 Grupo 3: Risco individual elevado, risco coletivo baixo. Microrganismos que podem 
causar doenças graves aos profissionais do laboratório. Exemplos: Mycobacterium 
tuberculosis, Bacillus anthracis e vírus da imunodeficiência humana (HIV). 
 
 Grupo 4: Sério risco para os profissionais do laboratório e para a coletividade. 
Microrganismos que causam doenças graves para o homem. Exemplos: vírus Ebola, vírus 
Lassa e vírus Marburg. 
Além do conceito de biossegurança, há outro conceito que serve como um complemento para 
o primeiro, que é a biosseguridade. Mas afinal, o que é biosseguridade? É o conjunto de 
medidas de proteção de uma instituição e dos trabalhadores necessárias para evitar a perda, o 
roubo, o uso incorreto ou a liberação intencional de patógenos e toxinas (bioterrorismo). 
 
65 
 
Agora vou colocar para vocês algumas dicas importantes de segurança em laboratório: 
11.1 - O AMBIENTE LABORATORIAL 
 
Primeiramente, o laboratório precisa ser bem projetado, contemplando todas as necessidades e 
oferecendo condições ideais para o desenvolvimento de atividades que atendam aos requisitos 
de segurança. O local deve oferecer um conforto ambiental, ou seja, sem ruídos e vibrações e 
nada excessivo de calor. A iluminação tem que ser compatível ao trabalho realizado e, além 
disso, a atmosfera precisa ser livre de odores e contaminantes que possam, de uma forma ou 
de outra, afetar a saúde do profissional e/ou comprometer as próprias instalações. 
11.1.1 - ORGANIZAÇÃO DAS ATIVIDADES 
 
Em cima das bancadas devem estar somente os materiais que fizerem parte do trabalho, ou 
seja, nada de bolsa, celular, carteira etc., principalmente quando se usa substâncias químicas. 
A incompatibilidade de determinadas substâncias com alguns materiais, em determinadas 
condições, podem provocar graves acidentes. Antes de começarem as atividades, é preciso 
certificar-se que tudo está disponível e em seus devidos lugares, assim como estabelecer o 
melhor período para a execução do trabalho. 
11.1.2 - ORGANIZAÇÃO DO AMBIENTE LABORATORIAL 
 
Algumas medidas precisam ser tomadas para que o ambiente de trabalho seja saudável aos 
profissionais, de forma a eliminar qualquer fonte de risco para o trabalhador e para o meio 
ambiente. Contudo, organizar um laboratório mão é uma tarefa das mais fáceis, pois requer 
aptidão, muito trabalho, conhecimento técnico, além do poder de decisão. Uma sugestão é 
preparação de um check list que identifique toda e qualquer irregularidade nas dependências 
do laboratório, assim como nas atividades desenvolvidas. É extremamente importante que 
todas as falhas ou possíveis falhas sejam anotadas, para que se possa buscar medidas 
preventivas ou corretivas necessárias. 
11.1.3 - EMERGÊNCIA LABORATORIAL 
 
Todos os laboratórios devem possuir procedimentos que permitam evitar incidentes 
envolvendo produtos perigosos ou que possam dar origem a grandes acidentes. Explosões, 
 
66 
 
incêndios, contaminação e intoxicação podem fazer parte da lista das muitas situações graves 
que podem acontecer quando não são tomadas medidas preventivas. Dessa forma, qualquer 
derramamento de substância que ocorrer dentro do laboratório deverá ser administrado 
imediatamente, a fim de evitar perda de tempo e o controle da situação. 
11.2 - PREVENÇÃO DE INCÊNDIOS EM ÁREAS CRÍTICAS 
 
Qualquer laboratório precisa ter planos de prevenção de incêndio, principalmente aqueles que 
utilizam materiais inflamáveis e/ou de fácil combustão. A tabela abaixo traz o extintor 
incêndio adequado para cada tipo de material. 
Extintor Material 
Extintor de água Fogo em papel 
Madeira 
Extintor de dióxido de carbono Líquidos 
Inflamáveis 
Equipamento elétrico 
Extintor de pó químico seco Líquidos 
Inflamáveis 
Gases 
Metais alcalinos 
Equipamento elétrico 
Extintor de espuma Líquidos 
Inflamáveis 
Extintor BCF 
(Brumoclorofluormetano) 
Líquidos 
Inflamáveis 
Equipamento elétrico 
 
Notas importantes: 
1. Somente pessoas habilitadas devem utilizar extintores de incêndio. Um extintor de 
dióxido de carbono, quando indevidamente operado, pode ter o jato de gás dispersado em 
materiais em combustão. 
 
 
67 
 
2. Após a utilização do extintor BCF, o ambiente deve ser bastante ventilado. 
11.3 - EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI) 
 
Os equipamentos de proteção individual devem estar sempre disponíveis e em quantidade 
suficiente para todos os funcionários do laboratório. É obrigação da empresa fornecer todos os 
equipamentosnecessários à proteção dos funcionários. Ex.: luva, sapato fechado, jaleco, 
avental, óculos, protetor facial, protetor auditivo, protetor respiratório, entre outros. Além 
disso, todos os funcionários devem ser treinados para usá-los corretamente. O uso dos EPIs é 
obrigatório. O funcionário que não fizer uso do mesmo deverá arcar com as punições 
estabelecidas por lei, inclusive com a possibilidade de demissão do emprego. 
11.4 - EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO COLETIVA (EPC) 
 
A Cabine de Segurança Biológica (CBS) é o principal equipamento de contenção física para 
agentes infecciosos. Elas servem para proteger o profissional, na manipulação de materiais 
biológicos altamente infectantes, substâncias tóxicas e cultura de células. Algumas cabines 
também protegem o material trabalhado de contaminação. Existem três tipos de cabines de 
segurança biológica: 
 
Classe I: é uma cabine que o fluxo de ar ocorre de fora para dentro, pela abertura frontal, sem 
recirculação do ar. O ar da cabine passa por um filtro High Efficiency Particulate Air (HEPA) 
antes de ser liberado para o interior do laboratório. Essas cabines protegem o operador, mas 
não evita a contaminação do material. 
 
 http://biosafety-level.wikispaces.com 
 
 
68 
 
Classe II: é uma cabine com abertura frontal na qual uma parte do ar é recirculado. Esse tipo 
de cabine protege o operador, o material a ser manipulado e o meio ambiente. 
 
 
 
Classe III: é uma cabine hermeticamente fechada, impermeável a gases, e todo o trabalho é 
realizado com luvas de borracha que estão presas à câmara. O ar que entra passa por um filtro 
HEPA e o ar que sai pelo exaustor passa por dois filtros HEPA dispostos sequencialmente. 
Todos os equipamentos necessários (centrífuga, incubadora, etc.) devem estar dentro da 
cabine. Oferece total segurança ao operador, ao material e ao ambiente. 
 
 
 
http://biosafety-level.wikispaces.com 
 
http://biosafety-level.wikispaces.com 
 
 
69 
 
FICA A DICA 
No Brasil, a lei que temos sobre biossegurança estabelece normas de segurança e fiscalização 
para atividades que envolvem apenas OGMs e seus derivados, que é a Lei nº 11.105/2005. O 
acesso a esta lei encontra-se no site: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2004-
2006/2005/lei/l11105.htm. 
RECORDANDO 
De acordo com a Organização Mundial da Saúde, a biossegurança abrange os princípios, 
técnicas e práticas necessárias para evitar a exposição acidental a patógenos e toxinas assim 
como sua liberação acidental. Dentro dessa área, os microrganismos são classificados segundo 
o risco que podem causar aos profissionais que trabalham com eles e à coletividade, e estão 
divididos em quatro grupos: Grupo 1, Grupo 2, Grupo 3, e Grupo 4. Os critérios utilizados 
são: a patogenicidade para o homem, a virulência, o modo de transmissão, a endemicidade e a 
existência ou não de uma terapêutica eficaz. Para evitar acidentes em laboratório, é necessário 
tomar algumas providências, como por exemplo, organizar o ambiente de trabalho e o uso 
adequado de equipamentos de proteção individual e coletiva. 
11.5 - EXERCÍCIO PROPOSTO 
 
1) O que quer dizer EPI? Cite alguns exemplos. 
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
70 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 12 
Bioética 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
71 
 
12 – BIOÉTICA 
 
Em 1927, Paul Max Fritz Jahr utilizou pela primeira vez a palavra bioética, como sendo o 
reconhecimento de obrigações éticas com todos os seres vivos, não apenas com o ser humano. 
Mas foi em 1978, no Relatório Belmont que os princípios da Bioética foram propostos com o 
intuito de orientar as pesquisas com seres humanos. E em 1979, os norte-americanos Tom L. 
Beauchamp e James F. Childress publicam um livro chamado “Principles of Biomedical 
Ethics”, onde expuseram uma teoria que se fundamentava em quatro princípios básicos - não 
maleficência, beneficência, respeito à autonomia e justiça. Esta teoria se tornou fundamental 
para o desenvolvimento da bioética, definindo os valores envolvidos nas relações dos 
profissionais da saúde e seus pacientes. 
Posteriormente, no final da década de 1980, Potter destacou que a bioética possuía um caráter 
interdisciplinar (biologia, ecologia, medicina e valores humanos), denominando-a de global. 
O seu objetivo era restabelecer o foco original da bioética, incluindo nas discussões e 
reflexões das questões da medicina e da saúde, assuntos ligados aos desafios ambientais. 
12.1 - PRINCÍPIO DA NÃO MALEFICÊNCIA 
 
De acordo com este princípio, o profissional de saúde tem o dever de não causar mal e/ou 
danos a seu paciente. Este princípio é importante, pois muitas vezes o risco de causar danos é 
inseparável de uma ação ou procedimento que está moralmente indicado. Na medicina isto é 
um fato comum, pois quase toda intervenção diagnóstica ou terapêutica envolve certo risco de 
dano. Por exemplo, em uma simples retirada de sangue para realizar um teste diagnóstico tem 
um risco de causar hemorragia no local puncionado. Do ponto de vista ético, este dano pode 
ser justificado se o benefício esperado com o resultado do exame for superior ao risco de 
hemorragia. Neste contexto, a intenção do procedimento era beneficiar o paciente e não 
causar-lhe o sangramento. 
12.2 - O PRINCÍPIO DA BENEFICÊNCIA 
 
A beneficência tem sido associada à excelência profissional desde os tempos da medicina 
grega, e está expressa no Juramento de Hipócrates: “Usarei o tratamento para ajudar os 
 
72 
 
doentes, de acordo com minha habilidade e julgamento e nunca o utilizarei para prejudicá-
los”. 
Beneficência quer dizer fazer o bem, isto significa que temos a obrigação moral de agir para o 
benefício do outro. Este conceito quando aplicado na área da saúde significa fazer o que é 
melhor para o paciente, não só do ponto de vista técnico, como também do ponto de vista 
ético. O profissional tem o dever de usar todos os conhecimentos e habilidades a serviço do 
paciente, considerando, na tomada de decisão, a minimização dos riscos e a maximização dos 
benefícios do procedimento a realizar. O princípio da Beneficência obriga o profissional de 
saúde a ir além da Não Maleficência (não causar danos intencionalmente), exige que ele 
contribua para o bem-estar dos pacientes, promovendo ações como prevenir e remover o mal 
ou dano que, neste caso, é a doença e a incapacidade; e fazer o bem para sua saúde física, 
mental e emocional. 
12.3 - PRINCÍPIO DE RESPEITO À AUTONOMIA 
 
Autonomia é a capacidade de uma pessoa se governar por si mesma. Para que ela possa 
exercer esta autodeterminação são necessárias duas condições fundamentais: a capacidade 
para agir intencionalmente, o que pressupõe compreensão, razão e deliberação para decidir 
coerentemente entre as alternativas que lhe são apresentadas; e liberdade, no sentido de estar 
livre de qualquer influência controladora para esta tomada de posição. 
Já o respeito à Autonomia é ter consciência deste direito da pessoa de possuir um projeto de 
vida próprio, de ter seus pontos de vista e opiniões, de fazer escolhas e de agir segundo seus 
valores e convicções. 
Este princípio alega o dever do profissional de saúde em dar ao paciente a mais completa 
informação possível do seu caso, fazendo com que ele realmente entenda o problema de modo 
que tenha condições de tomar suas próprias decisões.12.4 - PRINCÍPIO DE JUSTIÇA 
 
Este princípio refere-se à igualdade de tratamento e distribuição justa das verbas do Estado 
para a saúde, pesquisa etc. Geralmente outro está elencado ao conceito de justiça: o conceito 
 
73 
 
de equidade. O conceito de equidade é representado por dar a cada pessoa o que lhe é devido 
segundo suas necessidades, ou seja, traz a ideia de que as pessoas são diferentes, e por isso, 
suas necessidades também. De acordo com o princípio da justiça, é preciso respeitar com 
imparcialidade o direito de cada um. 
12.5 – ATUALIDADE 
 
Em Outubro de 2005, a Conferência Geral da UNESCO adotou a Declaração Universal sobre 
Bioética e Direitos Humanos. Pela primeira vez na história da bioética, os Estados-membros 
se comprometeram a respeitar e aplicar os princípios fundamentais da bioética, que estão 
condensados num único texto. 
Ao tratar sobre as questões éticas levantadas pela medicina, ciências da vida e tecnologias 
associadas na sua aplicação aos seres humanos, a Declaração incorpora os princípios que 
norteiam o respeito pela dignidade humana, pelos direitos humanos e pelas liberdades 
fundamentais. 
FICA A DICA 
Para entender mais acerca da Bioética, recomento a leitura na íntegra na Declaração Universal 
sobre Bioética e Direitos Humanos que se encontra no site abaixo: 
http://unesdoc.unesco.org/images/0014/001461/146180por.pdf 
RECORDANDO 
 O termo Bioética foi usado pela primeira vez em 1927 por Paul Max Fritz Jahr, como sendo 
o reconhecimento de obrigações éticas com todos os seres vivos, não apenas com o ser 
humano. Contudo, foi somente em 1978, no Relatório Belmont, que os princípios da Bioética 
foram propostos, com o intuito de orientar as pesquisas com seres humanos. Em 1979, os 
norte-americanos Tom L. Beauchamp e James F. Childress trouxeram uma grande 
contribuição com a teoria que se fundamentava em quatro princípios básicos da bioética - Não 
maleficência, Beneficência, Respeito à autonomia e Justiça. No final da década de 1980, 
Potter adicionou a ideia de bioética seu caráter interdisciplinar. Hoje, o documento que rege a 
 
74 
 
Bioética no mundo é a Declaração Universal sobre Bioética e Direitos Humanos, adotada pela 
Conferência Geral da UNESCO em 2005. 
12.6 - EXERCÍCIO PROPOSTO 
 
1) Qual a contribuição para a Bioética que os norte-americanos Tom L. Beauchamp e 
James F. Childress trouxeram em 1979? 
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
75 
 
BIBLIOGRAFIA 
 
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Acesso em 11/12/2013. 
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Acesso em 11/12/2013. 
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In: Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento. Ed. KL3, n. 34, jan./ jun. 2005. p. 13-21. 
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05/12/2013. 
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Bebidas Fermentadas e Destiladas. Universidade de São Paulo. Escola de Engenharia de 
Lorena. EEL, 2009. 
Células-tronco. Disponível em: http://www.biologia.seed.pr.gov.br/modules/conteudo/ 
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Como são os microrganismos? Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ 
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MALAJOVICH, M. A. Biotecnologia 2011. Rio de Janeiro, Edições da Biblioteca Max Feffer 
do Instituto de Tecnologia ORT, 2012. 
Manual de microbiologia clínica para o controle de infecção relacionada à assistência à 
saúde. Módulo 1: Biossegurança e Manutenção de Equipamentos em Laboratório de 
Microbiologia Clínica. 2013. Brasília: Agencia Nacional de Vigilância Sanitária. ANVISA. 
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REIS, C.; CAPANEMA, L.X.L.; FILHO, P. L. P.; PIERONI, J. P.; BARROS, J.O.; SILVA, 
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SERAFINI, L. A.; BARROS, N. M.; AZEVEDO, P.R.G. Biotecnologia: avanços na 
agricultura e na agroindústria. 2002. Editora: Educs. 
 
77 
 
VASQUEZ, S. F. Possíveis impactos da biotecnologia no meio ambiente, especialmente na 
população humana. Revista Biociências UNITAU, 2008. 14(1): 69-75. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
78 
 
RESPOSTAS DOS EXERCÍCIOS PROPOSTOS 
 
CAPÍTULO 1 
1) Existem vários produtos e serviços de origem biotecnológica que possuem aplicações 
no setor alimentício. Cite quais os produtos que tiveram origem neste setor desde a 
antiguidade. 
 
R: Pão, queijo, vinho e cerveja. 
CAPÍTULO 2 
1) Quais são os grupos aos quais os microrganismos pertencem? 
R: Bactérias, arqueas, protozoários, algas e fungos e vírus. 
CAPÍTULO 3 
1) O que é metabolismo? Quais os grupos existentes? Explique-os. 
R: O metabolismo pode ser entendido como o conjunto de reações químicas que ocorrem 
dentro da célula, podendo ser dividido em dois grupos: 
 Catabolismo ou desassimilação: tem como finalidade a produção de energia, ocorrendo a 
degradação de substâncias mais complexas para formar outras mais simples. 
 
 Anabolismo ou assimilação: utiliza a energia produzida no catabolismo para a biossíntese 
de moléculas mais complexas responsáveis pela reprodução e demais atividades da célula. 
CAPÍTULO 4 
1) Como são formados o DNA e o RNA? 
R: O DNA é formadopor nucleotídeos compostos de um fosfato, uma pentose (desoxirribose) 
e uma base nitrogenada, que podem ser adenina, timina, guanina ou citosina. E o RNA é 
formado por nucleotídeos compostos de um fosfato, uma pentose (ribose) e uma base 
nitrogenada, que podem ser adenina, uracila, guanina ou citosina. 
 
 
79 
 
 
CAPÍTULO 5 
1) Quais as maiores vantagens de se substituir a Indústria Química por uma Indústria 
Biotecnológica? 
R: A utilização de recursos renováveis, menor custo competitivo e menores impactos 
ambientais. 
CAPÍTULO 6 
1) Como a engenharia genética pode influenciar no melhoramento de plantas? 
R: Transferindo para plantas, genes isolados de plantas de outras espécies ou mesmo de 
microrganismos e animais, aumentando o conjunto gênico disponível para cada programa de 
melhoramento. 
CAPÍTULO 7 
1) Explique quais as problemáticas causadas na manipulação dos genes para o 
crescimento de algumas espécies de aves comercializadas. 
R: O frango tem crescido quatro ou cinco vezes mais rápido que seus antepassados. E com 
isso alguns efeitos deletérios apareceram, como o aumento do teor de gorduras, a fertilidade 
baixa e a presença de anormalidades esqueléticas. Algumas galinhas selecionadas para pôr 
ovos desenvolveram osteoporose, ao desviar o cálcio do esqueleto para a construção da casca 
dos ovos. E no caso dos perus, que desenvolveram tal tamanho que sequer conseguem 
acasalar sem riscos, sendo necessário proceder à inseminação artificial. 
CAPÍTULO 8 
1) Quais são as ciências ligadas à indústria de alimentos? 
R: Microbiologia, bioquímica, engenharia química e a engenharia de alimentos. 
CAPÍTULO 9 
1) Como funciona a vacina de DNA? 
 
80 
 
R: O DNA é injetado diretamente no músculo da pessoa ou animal a ser vacinado, com uma 
espécie de pistola de ar comprimido que espalha o DNA nas células musculares. Quando o 
organismo absorve o DNA com o código do antígeno de interesse, as células musculares 
passam a expressá-lo, o que irá desencadear a resposta imunológica. 
CAPÍTULO 10 
1) Fale sobre as contribuições da biotecnologia no desenvolvimento sustentável. 
R: Na economia, a diminuição dos custos, não só da matéria-prima como também da 
produção industrial, com processos e produtos novos e/ou de maior valor agregado. Na área 
social, a conservação ou a criação de empregos no desenvolvimento de novas plataformas 
tecnológica. E na área ambiental, na prevenção, remediação e monitoramento da 
contaminação no meio ambiente. 
CAPÍTULO 11 
1) O que quer dizer EPI? Cite alguns exemplos. 
R: Equipamentos de Proteção Individual. Ex.: luva, sapato fechado, jaleco, avental, óculos, 
protetor facial, protetor auditivo, protetor respiratório, entre outros. 
CAPÍTULO 12 
1) Qual a contribuição para a Bioética que os norte-americanos Tom L. Beauchamp e 
James F. Childress trouxeram em 1979? 
R: Publicaram um livro chamado “Principles of Biomedical Ethics”, onde expuseram uma 
teoria que se fundamentava em quatro princípios básicos - Não Maleficência, Beneficência, 
Respeito à Autonomia e Justiça. Esta teoria se tornou fundamental para o desenvolvimento da 
bioética, pois definiu os valores envolvidos nas relações dos profissionais da saúde e seus 
pacientes.