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A microbiologia estuda seres que não podem ser observados a olho nu, os microrganismos. Estes seres vivos são o grupo de organismos que existe em maior quantidade na Terra e estão presentes tanto nos ambientes terrestres quanto nos aquáticos (estima-se que a massa total de células microbianas na Terra é aproximadamente 25x o total da massa animal.)
Os microrganismos desempenham papéis muito importantes nas nossas vidas, das milhares de bactérias que se conhecem, muito poucas causam doenças. De resto, a vida na Terra não seria possível sem a atividade microbiana. As bactérias absorvem o azoto do ar e ajudam algumas plantas a crescer; as bactérias e os fungos degradam plantas e animais mortos, alguns poluentes químicos e restos de alimentos; alguns alimentos, medicamentos e produtos utilizados na indústria são produzidos pelos microrganismos.
Os microrganismos apresentam uma grande diversidade de tamanho, de forma, de complexidade, de habitat, etc., e são distribuídos por seis grupos: as bactérias e arqueões, os fungos, os vírus, as algas unicelulares e os protozoários.
Quando estão presentes num alimento, podem multiplicar-se rapidamente desde que tenham disponibilidade de nutrientes e condições favoráveis de humidade, de temperatura e de pH. As bactérias podem apresentar diversas formas.
Os fungos estão presentes em quase todos os nichos ecológicos, são um grupo muito numeroso. Estão descritas cerca de 69000 espécies de fungos embora seja estimada a existência de 1500000 espécies diferentes em todo o mundo! Independentemente da sua forma e do seu tamanho, os fungos são seres eucariotas. Existem fungos unicelulares como as leveduras, mas a maioria é multicelular.
os bolores são seres pluricelulares, que se tornam visíveis a olho nu, quando se multiplicam sobre os alimentos (p.e. o bolor do pão). Alguns deles são especialmente perigosas para a saúde, devido à produção de toxinas
são fungos mas se diferenciam por se apresentarem predominantemente sob a forma celular. sendo celulas simples elas se proliferam mais rapido que os bolores elas são utilizadas na fabricação de muitos alimentos como, por exemplo, o pão, a cerveja, a cidra e o vinho. Apesar dos seus benefícios na alimentação, as leveduras também atuam como agentes de degradação dos alimentos.