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Universidade Federal do Oeste da Bahia Sindi Muriel de Araújo Carvalho – Nutrição VI Microbiologia de Alimentos Microbiologia e sua importância As bactérias possuem bastante importância para a microbiologia. A microbiologia se preocupa com a evolução e diversidade de células microbianas. Pauta-se em: • Preocupação com o entender a natureza pelo qual os micróbios funcionam • Aplicar o entendimento a fim de favorecer a humanidade e planeta Células microbianas. (a) Colônias bioluminescentes (que emitem luz) da bactéria Photobacterium cultivadas em cultura laboratorial em uma placa de Petri. (b) Uma única colônia pode conter mais de 10 milhões (107) de células individuais. (c) Micrografia eletrônica de varredura das células de Photobacterium. Estrutura e funções das células microbianas - Vírus não são células Estrutura da célula microbiana. (a) Diagrama de uma célula procariota (a ̀ esquerda). Micrografia eletrônica de Heliobacterium modesticaldum (Bacteria, a célula tem em torno de 1 mm de dia ̂metro) e de Thermoproteus neutrophilus (Archaea, a célula tem em torno de 0,5 mm de dia ̂metro) (a ̀ direita). (b) Diagrama de uma célula eucariota (a ̀ esquerda). Micro- grafia eletrônica de uma célula de Saccharomyces cerevisiae (Eukarya, a célula tem em torno de 8 mm de diâmetro) (a ̀ direita). Elementos da estrutura microbiana • Membrana de permeabilidade: separa interior celular • Citoplasma: mistura aquosa de macromoléculas (proteínas, lipídios, ácidos nucleicos e polissacarídeios, ribossomos) • Ribossomos: estruturas que fazem síntese de proteína • Parede celular: resistência estrutural; permeável de forma relativa, mais forte que membrana ➢ Procariotas: reinos Bacteria e Aechaea, células pequenas e simples ➢ Eucariotas: maiores e com variedade estrutural citoplasmáticas envoltas – organelas – com núcleo com DNA. Contém mitocôndrias, cloroplastos. São seres como algas, protozoários, além de outros protistas, como fungos, além de plantas e ser humano. Genes, genoma, núcleo e nucleoide • Genoma: faz o controle de processos vitais às células, conjunto de genes • Gene: segmentado de DNA que faz codificação de proteínas e moléculas de RNA • Eucariotas: DNA molecular linear em membrana fechada – núcleo Bactérias e arqueias: DNA na forma de cromossomo circular fechado (procariontes) • Procariontes: nucleiode é uma massa (visto microscopicamente); agregação de cromossomo. Presença normalmente de apenas um cromossomo, podem apresentar plasmídeos (pequenos círculos de DNA) eles conferem à célula propriedades Atividades das células microbianas Universidade Federal do Oeste da Bahia Sindi Muriel de Araújo Carvalho – Nutrição VI Microbiologia de Alimentos Vivem em comunidades microbianas. A energia precisa ser conservada nas transformações de células microbiana, em que acontecem eventos genéticos e catalítico metabolismo • crescimento • enzimas (energia) • motilidade (autopropulsão) • diferenciação (células modificadoras especializadas em crescimento) • comunicação intracelular • intercâmbio genético (troca de genes com células vizinhas) • evolução (geração de descendentes com mudanças e com variantes genéticas) Evolução e diversidade das células microbianas A terra era um espaço anaeróbio e microrganismos capazes de se adaptarem sobreviveram Resumo da vida na Terra por meio do tempo e origem dos domínios celulares. (a) A vida celular encontrava-se presente na Terra há cerca de 3,8 bilhões de anos (bia). As cianobactérias iniciaram a lenta oxigenação da Terra há cerca de 3 (bia), porém os atuais níveis de O2 na atmosfera não foram alcançados antes dos últimos 500 a 800 milhões de anos. Os eucariotos são células nucleadas (Figura 1.2b) e incluem organismos microbianos e multicelulares. (b) Os três domínios dos organismos celulares são: Bacteria, Archaea e Eukarya. Archaea e Eukarya divergiram muito antes de as células nucleadas com organelas (em parte “eucariotos modernos”) aparecerem no registro fóssil. LUCA (do inglês, last universal common ancestor, ou último ancestral Universidade Federal do Oeste da Bahia Sindi Muriel de Araújo Carvalho – Nutrição VI Microbiologia de Alimentos universal comum). Os microrganismos e seus respectivos ambientes ➢ População: células geradas de uma célula parental por divisões celulares ➢ Habitat: local onde determinada população vive ➢ Recursos e condições são importantes para prevalência da comunidade ➢ Ecossistema: seres vivos em um ambiente com constituintes químicos e físicos Ecossistemas microbianos Interações neutras, benéficas ou prejudiciais • Microrganismos extremófilos: vivem em ambientes extremos – bactérias e archeas. Impacto dos microrganismos nos seres vivos • Causadores de doenças A maioria dos microrganismos não é prejudicial aos seres humanos. Microrganismos, agricultura e nutrição humana • Leguminosas: possuem nódulos, onde as bactérias fazem conversão de nitrogênio atmosférico (N2) em amônia (NH3, fixação – eliminação da necessidade de fertilizantes) • Rúmen: bovino e ovino. Onde ocorre digestão e fermentação de polissacarídeo celulose – componente da parede celular de vegetais. Referências TORTORA, G.J.; FUNKE, B.R.; CASE, CL. Microbiologia. 10. ed., Porto Alegre: Artmed, 2010. MADIGAN, M. T. et al. Microbiologia de Brock. 14. ed. Porto Alegre: Artmed, 2016 Microrganismos fototróficos. (a) Bactéria púrpura sulfurosa e (b) bactéria verde sulfurosa (ambas fototróficos anoxigênicos). (c) Cianobactérias (fototróficos oxigênicos). As bactérias púrpura e verde apareceram na Terra muito antes dos fototróficos oxigênicos evoluírem Universidade Federal do Oeste da Bahia Sindi Muriel de Araújo Carvalho – Nutrição VI Microbiologia de Alimentos Universidade Federal do Oeste da Bahia Sindi Muriel de Araújo Carvalho – Nutrição VI Microbiologia de Alimentos
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