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DATAS IMPORTANTES – ATENÇÃO!!!!!! • R1: (alunos que tiraram menos que 7 ou faltaram a prova). – 05/11 * Fora do Horário da Aula (17h às 19h). • VT2 e VT3: – VT2: 15/10 (se não for feriado) ou 22/10. – VT3: 05/11 (no horário da aula). • 2ª CHAMADA VT: – 12/11. • V2: – 19/11 • 2ª CHAMADA V1 E V2: – 10/12. • VS: – 17/12. MICROBIOLOGIA O QUE É MICROBIOLOGIA? MICROBIOLOGIA • do grego: micro = pequeno bio = vida logia = estudo • “MICRÒBIOS” – vírus, fungos, bactérias (GERMES) (algas e protozoários) Penicillum notatumVírus da Gripe Escherichia coli http://images.google.com/imgres?imgurl=www.alergen.region-rabka.pl/penicillum.jpg&imgrefurl=http://www.alergen.region-rabka.pl/plesnie.htm&h=245&w=204&prev=/images%3Fq%3Dpenicillum%26svnum%3D10%26hl%3Dpt%26lr%3D%26ie%3DUTF-8%26sa%3DG http://images.google.com/imgres?imgurl=www.roche.com.ar/images/INFLUENZA.jpg&imgrefurl=http://www.roche.com.ar/contenido/salud/enf_respiratorias.asp&h=119&w=120&prev=/images%3Fq%3D%2522virus%2Binfluenza%2522%26svnum%3D10%26hl%3Dpt%26lr%3D%26ie%3DUTF-8%26sa%3DG 5 O que são microrganismos? Organismos vivos ou agentes que não são visualizados a olho nu. Bactérias, Fungos e Vírus Conceitos gerais: Dimensões Cerca de metade da biomassa do planeta é constituída por microrganismos, sendo os 50% restantes distribuídos entre plantas (35%) e animais (15%). Porquê estudar Microbiologia? ▪ São importantes para os animais, plantas e saúde do homem ▪ São fonte de alimento e importantes na produção de alimentos ▪ São importantes na reciclagem de resíduos ▪ São úteis na produção de antibióticos, vitaminas, ... ▪ São importantes na aplicação da engenharia genética tecnologia de DNA recombinante, terapia gênica ▪ E muito mais .... A descoberta dos microrganismos As primeiras observações: Leeuwenhoek (em 1677) Lentes 200 a 300 X Leeuwenhoek é considerado o fundador da microbiologia • Observações relatadas a Sociedade Real de Londres • Observou e descreveu os microrganismos ("animálculos“) O MUNDO INVISÍVEL MICRORGANISMOS HOJE: Importância industrial: • Primeira utilização de microrganismos foi no preparo e conservação de alimentos: pão, vinho, queijos; • Produção de medicamentos: antibióticos, vitaminas. • Controle de qualidade: análises microbiológicas desde a obtenção da matéria-prima até a entrega para consumo do produto acabado. MICRORGANISMOS HOJE Algas e protozoários Bactérias No século XX a classificação mais aceita passou a ter cinco reinos REINOS CARACTERÍSTICAS REPRESENTANTES Monera Unicelulares e procariontes Bactérias e algas azuis Protista Unicelulares e eucariontes Protozoários e certas algas Fungi Uni ou pluricelulares, eucariontes e heterótrofos por absorção Fungos Plantae Pluricelulares, eucariontes e autótrofos Todos vegetais Animalia Pluricelulares, eucarionte e heterótrofos por ingestão Todos os animais NOVO SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO • São microrganismos unicelulares, pertencentes ao reino Monera, responsáveis pela maior parte das doenças infecciosas, tais como a tuberculose, a cárie dentária, a cólera e algumas pneumonias. • Tipos de Bactérias: Cocos ( forma esférica ); Bacilos ( forma bastonete ); Vibriões (forma de vírgula); Espirilos (forma espiral). Bacteriologia: Bactérias Colónia de bactérias Esquema de uma bactéria 19 Virologia = Vírus Vírus na parede de uma bactéria Esquema de um vírus São parasitas intracelulares obrigatórios. São acelulares. Têm uma estrutura muito simples que consiste apenas numa cápsula que rodeia o material de reprodução. Para se reproduzirem, têm de invadir uma célula e, por isso, chamam-se parasitas intracelulares. Leveduras utilizadas na fabricação da cerveja Bolores Unicelulares Micologia= Fungos Pluricelulares São seres pluricelulares, exceptuando as leveduras que são unicelulares. São formados por células filamentosas com núcleo organizado. Pertencem ao reino dos Fungos. Nomenclatura binomial • Atribuição de nomes científicos às espécies. • Formado por duas palavras – o nome do gênero e o restritivo específico (adjetivo que qualifica o gênero) Ex: Escherichia coli ou Escherichia coli nome homenageia Theodor Escherich, coli: lembra que habita o cólon humano ou intestino grosso. Staphylococcus aureus ou Staphylococcus aureus Staphylo (tipo de agrupamento) + coccus (forma esférica) aureus (cor de ouro). Staphylococcus sp. Staphylococcus spp. MORFOLOGIA E ESTRUTURA DA CÉLULA BACTERIANA O que são? As bactérias são organismos unicelulares, que podem ser encontrados na forma isolada ou em colônias e pertencente ao reino Monera. São micro-organismos procariontes, desprovidas de organelas membranosas, possuem como única organela o ribossomo. Podem ser encontradas em ambientes aeróbios (presença de oxigênio), anaeróbio (ausência de oxigênio), microaerófilos (com baixas concentrações de oxigênio) IMPORTÂNCIA DAS BACTÉRIAS 1. ECOLOGIA/ DECOMPOSITORES: decomposição da matéria orgânica em moléculas simples que são liberadas no ambiente. IMPORTÂNCIA DAS BACTÉRIAS 2. ECONÔMICA Bactérias fermentadoras Coalhada Iogurte Clostridium botulinum - produtor da toxina botulínica (Botox) IMPORTÂNCIA DAS BACTÉRIAS 3.1 – Médica (cirurgia plástica) 3.2 Produção de antibióticos: Fabricação de antibióticos http://bp1.blogger.com/_OAcslEqbhF4/R1fdnd3XjJI/AAAAAAAAA24/Z0JtFrvND8w/s320/remedios.jpg Microbiologia Médica MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS • As células dos microrganismos podem ser divididas em duas categorias: – Células Eucarióticas apresentam um núcleo separado do citoplasma por uma membrana nuclear (carioteca); – Células Procarióticas apresentam material nuclear sem membrana. CÉLULA PROCARIÓTICA x CÉLULA EUCARIÓTICA Procariontes • Ausência de compartimentos dentro da célula. • Ausência de núcleo verdadeiro – cromossomo bacteriano disperso no citoplasma. As milhares espécies de bactérias são diferenciadas por muitos fatores, incluindo a morfologia (forma), a composição química (frequentemente detectada por coloração), as necessidades nutricionais, atividades bioquímicas e a fonte de energia (luz solar ou química). OS DIVERSOS TIPOS- FORMAS 37 MORFOLOGIA cocos bacilos espiroquetas espirilos vibrião 38 PLANO DE DIVISÃO ARRANJO CELULAR A divisão em um plano produz diplococos e estreptococos. 39 PLANO DE DIVISÃO ARRANJO CELULAR A divisão em múltiplos planos produz estafilicocos 40 PLANO DE DIVISÃO ARRANJO CELULAR Diplobacilos Estreptobacilos Cocobacilos http://br.geocities.com/WINDOWS/TEMP/FrontPageTempDir/wpeE.jpg 41 COCOS DIPLOCOCOS Neisseria spp Meningite e Gonorreia 42 COCOS ESTAFILOCOCOS Staphylococcus sp KATIA BORGES 43 COCOS ESTREPTOCOCOS Streptococcus spp 44 BACILOS BACILOS Escherichia coli KATIA BORGES 45 Espiroqueta Corpo em semelhante a saca-rolha e flexível Treponema spp Sífilis KATIA BORGES 46 VIBRIÃO Corpo rígido em forma de vírgula Vibrio cholerae Vibrio vulnificus Morfologia geral das bactérias Estruturas celulares Membrana celular: lipoproteica semelhante às membranas de organismos eucariontes. • Funções: 1. Proteção 2. Transporte seletivo de nutrientes (Permeabilidade Seletiva) 3. Obtenção de energia. 4. Divisão celular (Membrana Celular) Sinônimos (hialoplasma e citosol). Possui 4/5 de água e 1/5 de substâncias dissolvidas ou em suspensão (proteínas, carboidratos, lipídios, íons, etc). Possui em seu conteúdo: Ribossomos (única organela), plasmídeos e o cromossomo circular único (região do nucleoide). Citoplasma Nucleoide Área nuclear citoplasmática. Por serem organismos Procariontes as bactérias não possuem um núcleo delimitado por membrana nuclear ou carioteca. Ao invés de núcleo, as bactérias apresentam uma região citoplasmática onde se encontra do DNA bacteriano (cromossomo circular). Não estão presentes em células bacterianas: 1. Proteínas histonas 2.Nucléolo 3. Carioteca • Cromossoma circular: • molécula de DNA que contém genes relacionados com atividade vitais das bactérias. • Localização: Nucleoide celular Cromossoma bacteriano Ribossomos - 60% RNA e 40% proteína. - Apresentam duas unidades, que se unem durante a síntese proteica -Presentes na Matriz citoplasmática ou acoplados à membrana celular. PAREDE CELULAR • Espessa, rígida e permeável: – Envolve e dá forma à célula; – Permite troca de substância entre a célula e o meio; – Resistência contra choques osmóticos e mecânicos; – Sítio de ação de antibióticos; – Determinante de especificidade antigênica; – Sítio de fixação de flagelos; – Responsável pela divisão em Gram + e Gram -. PAREDE CELULAR 57 PAREDE CELULAR GRAM POSITIVA Esquema ilustrando o espesso peptideoglicano de bactérias Gram positivas (Adaptado de Madigan et al., Brock Biology of Microorganisms, 2003) Ácido teicóico Ácido lipoteicóico Peptideoglicano Proteínas Membrana plasmática PAREDE CELULAR DE GRAM POSITIVA • Várias camadas de peptidioglicano (cerca de 90% da parede). • Ac. Teicoico (antígeno O) : polissacarídeo ácido com resíduos de glicerolfosfato) – que permite o reconhecimento sorológico da bactéria. PAREDE CELULAR GRAM NEGATIVA • Poucas camadas de peptidioglicano (cerca de 10%) • Membrana externa – Lipopolissacarídeo (LPS) – Proteínas: porinas, lipoproteínas 60 PAREDE CELULAR GRAM NEGATIVA Esquema do lipopolissacarídeo, encontrado na face externa da membrana externa (Adaptado de Madigan et al., Brock Biology of Microorganisms, 2003) Membrana externa Membrana citoplasmática Lipopolissacarideo LPS Peptideoglicano Lipoproteínas Porinas • A membrana externa pode ser encontrada mais externamente à camada de peptideoglicanos. Sua constituição é de uma bicamada LIPÍDICA, a parte interna é formada por fosfolipídios e a externa por lipopolissacarídeos (LPS). • Funções da membrana externa: – I- Barreira protetora: previne ou retarda a entrada de sais, antibióticos e outras toxinas que podem promover danos à bactéria; – II- Proteínas transmembrana ou porinas: além do LPS, a membrana externa também contém várias proteínas fundamentais para o transporte seletivo de nutrientes para a célula. O lipopolissacarídeo (LPS), um componente exclusivo de parede celular de bactérias Gram negativas, é uma molécula complexa e importante ativadora da resposta imunológica. Uma vez no organismo humano, o LPS age como endotoxina e promove os mais diversos efeitos no hospedeiro, podendo variar de febre ao choque e à morte do indivíduo. GRAM NEGATIVA GRAM NEGATIVA Comparação entre a parede Gram + e Gram - Plasmídeo Pequeno DNA extracromossômico, pois não se conecta ao cromossomo principal e replica-se independentemente. Possui cerca de 1 a 5% do tamanho do cromossomo bacteriano e pode conter genes para diversas atividades. Podem existir diferentes plasmídeos na mesma bactéria; Principais funções dos plasmídeos: 1. Apresentar genes que conferem resistência a diversos antibióticos. 2. Apresentar genes responsáveis por síntese de toxinas. Ex: toxina botulínica. 3. Apresenta genes de resistência a antibióticos (superbactérias). 4. Apresentar genes que codificam enzimas que ativam a degradação de carboidratos e substâncias exóticas como tolueno e hidrocarbonetos do petróleo. Cápsula/glicocálice: envoltório externo geralmente viscoso presente em algumas bactérias. Camada de revestimento formada por polissacarídeos. • Funções: 1. Impedir que a célula seja fagocitada por células de defesa 2. Promover a adesão das bactérias em diferentes substratos humanos (dentes, trato respiratório, mucosa intestinal, etc) 3. Proteger contra desidratação e choques mecânicos. 4. Evita a lise celular. Cápsula: envoltório mais espesso; polissacarídeo gelatinoso acoplado firmemente na parede celular; Glicocálice: envoltório mais fino; material viscoso frouxo que circunda as bactérias. N. gonorrhoeae Fímbrias São apêndices curtos e finos que se estendem da membrana plasmática passando pela parede celular e cápsula emergindo para o meio externo. As fímbrias podem ocorrer em toda a superfície da célula. Função das fímbrias: ▪ Fixar as bactérias ao substrato e em outras células. Ex: Neisseria gonorrhoeae / colonização das mucosas. Flagelos Filamentos proteicos e longos. Os flagelos são responsáveis pelo deslocamento das bactérias. Estendem-se a partir da membrana celular, passam pela parede celular e atingem a região externa. O número de flagelos é bastante variável entre as bactérias. Os flagelos são formados por uma proteína denominada flagelina e não provém do centríolo como os flagelos de células eucariotas. A. Monotríquia B. Lofotríquias C. Anfitríquias D. Peritríquias Divisão Bacteriana • As células bacterianas se reproduzem por um processo de divisão chamado FISSÃO BINÁRIA. • Para que uma bactéria consiga se reproduzir, ela precisa primeiramente crescer, ou seja, aumentar o seu volume através da biossíntese de seu conteúdo celular. • Depois que ela duplica o genoma, tem início o processo de separação que origina duas novas células. Crescimento das culturas bacterianas • Divisão bacteriana – Fissão binária ou bipartição A – alongamento da célula B – duplicação do material genético C – invaginação da parede D – separação das paredes E – separação das duas células-filhas • Depois desta divisão, alguns tipos bacterianos não se separam completamente e, por isso, aparecem formando agrupamentos. Crescimento das culturas bacterianas • Tempo de geração – Tempo necessário para uma célula se dividir formando duas células-filhas idênticas • Ex.: Escherichia coli – tempo de geração de 20min. ESPOROS • Formas de resistência bacteriana a condições ambientais adversas. • Algumas bactérias Gram positivas têm como característica a produção de esporos. • Essas estruturas representam um estado de dormência, no qual a bactéria pode entrar em casos de condições inóspitas, como privação nutricional. • Os esporos possuem vários envoltórios e são desidratados, o que permite que a bactéria persista no ambiente desfavorável. • Além dessa capa, a estrutura contém uma cópia do cromossomo, quantidades mínimas de ribossomos e proteínas. Etapas da formação do esporo ou endósporo Classificação das bactérias KATIA BORGES 78 COLORAÇÃO DE GRAM • 1884 – Christian Gram • Divide a maioria das bactérias em – Gram positivas – roxo – Gram negativas – vermelho • Cristal violeta, Lugol, Alcool- acetona e Fucsina e Safranina. COLORAÇÃO DE GRAM COLORAÇÃO DE GRAM • 1- Sob condições adequadas, realizar o esfregaço bacteriano em lâmina estéril. • 2- Cobrir o esfregaço com cristal violeta e deixar o corante agir por aproximadamente 1 minuto; • 3- Lavar rapidamente em água destilada; • 4- Cobrir a lâmina com lugol (fixador) e deixar agir por cerca de 1 minuto; • 5- Lavar rapidamente em água destilada; • 6- Lavar a lâmina com álcool etílico (99,5º GL); descorando-a, até que não se desprenda mais corante (aproximadamente 15 segundos)da mesma; • 7- Lavar em água destilada; • 8- Cobrir a lâmina com safranina ou fucsina e deixar agir por aproximadamente 30 segundos; • 9- Lavar em água; • 10- Deixar a lâmina secar ao ar livre, ou seque-a suavemente, com o auxílio de um papel de filtro limpo; • 11- Visualizar a lâmina no microscópio óptico. FILME: COLORAÇÃO DE GRAM https://www.youtube.com/watch?v=mF3jAU6Dy4I https://www.youtube.com/watch?v=mF3jAU6Dy4I Bibliografia • TORTORA, G.J.; FUNKE, B.R.; CASE, CL. Microbiologia. 10. ed., Porto Alegre: Artmed, 2010. • MADIGAN, M.T.; MARTINKO, J.M.; DUNLAP, P.V.; CLARK, D.P. Microbiologia de Brock. 12. ed., Porto Alegre: Artmed, 2010. 1160 p. • PELCZAR JR, M.J.; CHAN, E.C.S.; KRIEG, N.R. Microbiologia: conceitos e aplicações. Traducao de Sueli Yamada, Tania Ueda Nakamura, Benedito Prado Dias Filho. Revisão técnicade Celso Vataru Nakamura. São Paulo: Makron Books, 1996. 524 p. 1 v.
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