TUTORIA 4 UC 6 - Virus e fungos

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TUTORIA 4 – UC 6
1° ENTENDER OS VÍRUS E DESCREVER AS SUAS CARACTERISTICAS ESTRUTURAIS. (TAMANHO E MORFOLOGIA).
Os vírus foram originalmente diferenciados de outros agentes infecciosos por serem especialmente muito pequenos (filtráveis) e por serem parasitos intracelulares obrigatórios – isto é, eles necessariamente precisam de células hospedeiras vivas para a sua multiplicação. Entretanto, essas duas propriedades são compartilhadas por determinadas bactérias pequenas, como algumas riquétsias.
Sabe-se agora que as características que realmente distinguem os vírus estão relacionadas à sua organização estrutural simples e aos mecanismos de multiplicação. Dessa forma, os vírus são entidades que: 
• Contêm um único tipo de ácido nucleico, DNA ou RNA. 
• Contêm um revestimento proteico (às vezes recoberto por um envelope de lipídeos, proteínas e carboidratos) que envolve o ácido nucleico.
• Multiplicam-se no interior de células vivas utilizando a maquinaria sintética da célula. 
• Induzem a síntese de estruturas especializadas que podem transferir o ácido nucleico viral para outras células.
Os vírus têm poucas ou mesmo nenhuma enzima própria para seu metabolismo. * Por exemplo, não têm enzimas para a síntese proteica e a geração de ATP. 
Os vírus devem assumir a maquinaria metabólica da célula hospedeira para a sua multiplicação. Esse fato é de considerável importância médica para o desenvolvimento de fármacos antivirais, pois a maioria dos fármacos que interferem na multiplicação viral também pode interferir com a fisiologia da célula hospedeira, sendo, por isso, demasiadamente tóxicas para uso clínico.
ESTRUTURA VIRAL
Um vírion é uma partícula viral infecciosa completa, totalmente desenvolvida, composta por um ácido nucleico e envolta por um revestimento proteico que a protege do meio ambiente. 
Os vírus são classificados de acordo com o ácido nucleico que possuem e por diferenças nas estruturas de seus envoltórios.
Ácido nucleico 
Ao contrário das células procarióticas e eucarióticas, nas quais o DNA é sempre o material genético principal (o RNA tem um papel auxiliar), os vírus podem possuir tanto DNA como RNA, mas nunca ambos. 
O ácido nucleico dos vírus pode ser de fita simples ou dupla. Assim, existem vírus que apresentam o familiar DNA de dupla-fita, DNA de fita simples, RNA de dupla-fita e RNA de fita simples. Dependendo do vírus, o ácido nucleico pode ser linear ou circular.
Capsídeo e envelope
O ácido nucleico de um vírus é protegido por um revestimento proteico, chamado de capsídeo. A estrutura do capsídeo é determinada basicamente pelo ácido nucleico do vírus e constitui a maior parte da massa viral, sobretudo dos vírus menores. Cada capsídeo é composto de subunidades proteicas, denominadas capsômeros.
Em alguns vírus, as proteínas que compõem os capsômeros são de um único tipo; em outros, vários tipos de proteínas podem estar presentes. Os capsômeros, em geral, são visíveis nas micrografias eletrônicas. A organização dos capsômeros é característica para cada tipo de vírus.
Em alguns vírus, o capsídeo é envolto por um envelope, que geralmente consiste em uma combinação de lipídeos, proteínas e carboidratos.
Alguns vírus animais são liberados da célula hospedeira por um processo de extrusão, no qual a partícula é envolta por uma camada de membrana plasmática celular que passa a constituir o envelope viral. Em muitos casos, o envelope contém proteínas codificadas pelo genoma viral juntamente com materiais derivados de componentes normais da célula hospedeira.
Dependendo do vírus, os envelopes podem ou não apresentar espículas, constituídas por complexos carboidrato-proteína que se projetam da superfície do envelope. Alguns vírus se ligam à superfície da célula hospedeira através das espículas, que são características tão marcantes de alguns vírus que podem ser utilizadas para a identificação.
s vírus cujos capsídeos não são envoltos por um envelope são conhecidos como vírus não envelopados.
Quando um hospedeiro é infectado por um vírus, o sistema imune é estimulado a produzir anticorpos (proteínas que reagem com as proteínas de superfície do vírus). Essa interação entre os anticorpos do hospedeiro e as proteínas virais inativa o vírus e interrompe a infecção. 
Entretanto, muitos vírus podem escapar dos anticorpos, pois os genes que codificam as proteínas virais de superfície são suscetíveis a mutações. A progênie dos vírus mutantes apresenta proteínas de superfície alteradas, incapazes de reagir com os anticorpos. 
O vírus influenza frequentemente sofre alterações em suas espículas. É por essa razão que se contrai gripe mais de uma vez. Apesar de termos produzido anticorpos contra um subtipo de vírus da gripe, se ele sofrer mutações pode nos infectar novamente.
Morfologia geral 
Os vírus podem ser classificados em vários tipos morfológicos diferentes, com base na arquitetura do capsídeo.
Vírus helicoidais
Os vírus helicoidais assemelham-se a longos bastonetes que podem ser rígidos ou flexíveis. O ácido nucleico viral é encontrado no interior de um capsídeo oco e cilíndrico que possui uma estrutura helicoidal. Os vírus que causam raiva e a febre hemorrágica Ebola são helicoidais.
Vírus poliédricos
Muitos vírus animais, vegetais e bacterianos são poliédricos, isto é, têm muitas faces. O capsídeo da maioria dos vírus poliédricos tem a forma de um icosaedro, um poliedro regular com 20 faces triangulares e 12 vértices (ver Figura 13.2a). Os capsômeros de cada face formam um triângulo equilátero. O adenovírus é um exemplo de um vírus poliédrico com a forma de um icosaedro. O poliovírus também é icosaédrico.
Vírus envelopados
Como mencionado anteriormente, o capsídeo de alguns vírus é coberto por um envelope. Os vírus envelopados são relativamente esféricos. Quando os vírus helicoidais e os poliédricos são envoltos por um envelope são denominados vírus helicoidais envelopados ou vírus poliédricos envelopados. Um exemplo de vírus helicoidal envelopado é o vírus influenza. Um exemplo de um vírus poliédrico (icosaédrico) envelopado é o vírus do herpes humano.
Vírus complexos 
Alguns vírus, particularmente os vírus bacterianos, têm estruturas complicadas e são chamados de vírus complexos. Um bacteriófago é um exemplo de um vírus complexo. A cabeça contém o genoma viral.
	
2° DESCREVER O PROCESSO DE REPRODUÇÃO DOS VÍRUS.
As principais etapas de replicação viral são as mesmas para todos os vírus. A célula age como uma fábrica, fornecendo os substratos, a energia e o maquinário necessários para a síntese de proteínas virais e para replicação do genoma. Os processos não providos pelas células devem ser codificados no genoma do vírus. 
A maneira pela qual cada vírus cumpre essas etapas e supera as limitações bioquímicas da célula é distinta para diferentes estruturas do genoma e do vírion (seja ele envelopado ou tenha ele o capsídeo descoberto). 
Para que um vírus se multiplique, ele precisa invadir a célula hospedeira e assumir o comando da sua maquinaria metabólica. Um único vírion pode dar origem, em uma única célula hospedeira, a algumas ou mesmo milhares de partículas virais iguais; contudo somente 1 a 10% dessas partículas podem ser infecciosas. 
As partículas não infecciosas (partículas defeituosas) resultam de mutações e erros na fabricação e montagem do vírion. Esse processo pode alterar drasticamente a célula hospedeira, podendo causar sua morte. Em algumas infecções virais, a célula sobrevive e continua a produzir vírus indefinidamente.
ADSORÇÃO
A replicação dos vírus se inicia com a adsorção, etapa em que haverá reconhecimento e fixação à célula-alvo. A ligação das espiculas ou estruturas na superfície do capsídeo do vírion aos receptores na célula inicialmente determina quais células podem ser infectadas por um vírus. 
Os receptores para o vírus na célula podem ser proteínas ou carboidratos em glicoproteínas ou glicolipídios. Os vírus que se ligam aos receptores expressos em tipos específicos de célula podem ser restritos a certas espécies (espectro de hospedeiros) (p. ex., humanos,camundongos) ou tipos específicos de células.
A estrutura de fixação viral num capsídeo do vírus pode ser parte do capsídeo ou uma proteína que se estende a partir desse capsídeo. Os sítios de ligação dos vírus estão distribuídos ao longo de toda a superfície da partícula viral, e os sítios em si variam de um grupo de vírus para outro. 
Na maioria dos vírus envelopados, como o vírus influenza, os sítios de adesão são espículas localizadas na superfície do envelope. Logo que uma espícula se liga ao receptor da célula hospedeira, sítios receptores adicionais da mesma célula migram em direção ao vírus. A ligação de muitos sítios completa o processo de adsorção.
PENETRAÇÃO
Interações entre múltiplas VAPs e os receptores celulares iniciam a internalização do vírus para dentro da célula. Muitos vírus penetram nas células eucarióticas por endocitose mediada por receptor. A membrana plasmática está constantemente sofrendo invaginações para formar vesículas. 
Essas vesículas contêm elementos originados do exterior da célula e que são levados para o seu interior para serem digeridos. Se um vírion se liga à membrana plasmática de um potencial célula hospedeira, a célula envolverá o vírion e formará uma vesícula. 
Os vírus envelopados podem penetrar por um processo alternativo, chamado de fusão, no qual o envelope viral se funde à membrana plasmática e libera o capsídeo no citoplasma da célula. 
O pH ideal para a fusão determina se a penetração ocorre na superfície celular em pH neutro ou se o vírus deve ser internalizado por endocitose e a fusão ocorrer em um endossomo em pH ácido. A atividade de fusão pode ser provida pela VAP ou por outra proteína.
DESCAPSIDAÇÃO
Uma vez internalizado, o nucleocapsídeo deve ser transferido para o sítio de replicação dentro da célula e o capsídeo ou o envelope, é removido. O genoma dos vírus DNA, exceto os do tipo poxvírus, deve ser transferido para o núcleo, enquanto a maioria dos vírus RNA permanece no citoplasma. 
O processo de descapsidação pode ser iniciado por uma fixação ao receptor ou promovido por ambiente ácido ou por proteases encontradas em um endossomo ou lisossomo.
TRANSCRIÇÃO, TRADUÇÃO E REPLICAÇÃO
Uma vez dentro da célula, o genoma deve dirigir a síntese de RNAm viral e de proteínas e gerar cópias idênticas de si próprio. O genoma é inutilizado a menos que possa ser transcrito em RNAm funcionais capazes de se ligar aos ribossomos e serem traduzidos em proteínas. 
O modo pelo qual cada vírus cumpre essas etapas depende da estrutura do genoma. Em geral, os vírus de DNA replicam seu genoma no núcleo da célula hospedeira, usando enzimas virais, e sintetizam as proteínas do capsídeo e outras proteínas no citoplasma, usando enzimas do hospedeiro. 
Já no caso dos vírus de RNA, eles multiplicam-se essencialmente da mesma forma que os vírus de DNA, com exceção de que os vírus de RNA se multiplicam no citoplasma da célula hospedeira. Diversos mecanismos distintos de produção de RNAm são observados entre os diferentes grupos de vírus de RNA. As principais diferenças entre os processos de multiplicação residem na forma como o RNAm e o RNA viral são produzidos. 
Estes vírus têm uma RNA-polimerase dependente de RNA. Os genes virais induzem a produção dessa enzima pela célula hospedeira. Essa enzima catalisa a síntese de outra fita de RNA, complementar à sequência de bases da fita infecciosa original. 
Para a síntese de proteína viral, todos os vírus dependem dos ribossomos da célula do hospedeiro, do RNAt e dos mecanismos para a modificação pós-traducionais. 
A ligação do RNAm ao ribossomo é mediada por uma estrutura de guanosina metilada ou uma estrutura especial em alça de RNA, que se liga internamente junto com o ribossomo para iniciar a síntese de proteína. 
Algumas proteínas virais requerem modificações pós-traducionais, tais como fosforilação, glicosilação, acilação ou sulfatação. A fosforilação da proteína é realizada por proteínas quinases celulares ou virais e é um modo de modular, ativar ou inativar proteínas.
MATURAÇÃO
A montagem do capsídeo proteico constitui o primeiro passo no processo de maturação viral. Essa montagem, em geral, é um processo espontâneo análogo a um quebra-cabeça tridimensional entrelaçado que se coloca junto como uma caixa. O vírion é construído a partir de partes pequenas e facilmente fabricadas, que incluem o genoma em um pacote funcional. 
Cada parte do vírion possui estruturas de reconhecimento que permitem ao vírus formar as interações apropriadas proteína-proteína, proteína-ácido nucleico e (nos vírus envelopados) proteína-membrana, necessárias para a montagem na estrutura final. 
O processo de montagem começa quando as peças necessárias são sintetizadas e a concentração de proteínas estruturais na célula é suficiente para dirigir o processo termodinamicamente, muito parecido com a reação de cristalização. O processo de montagem pode ser facilitado por proteínas de armação ou outras proteínas, algumas das quais são ativadas ou liberam energia na proteólise. 
O sítio e o mecanismo de montagem do vírion na célula dependem de onde ocorre a replicação do genoma, e se a estrutura final é um capsídeo descoberto ou um vírus envelopado. A montagem dos vírus de DNA, exceto os poxvírus, acontece no núcleo e requer transporte das proteínas do vírion para dentro do núcleo. 
A montagem dos vírus de RNA e dos poxvírus ocorre no citoplasma. Os capsídeos dos vírus podem ser montados como estruturas vazias (procapsídeos) para serem preenchidos com o genoma ou podem ser montados em volta do genoma. Nos vírus envelopados, as glicoproteínas virais recém-sintetizadas e processadas são transferidas para membrana celular pelo transporte vesicular. 
A aquisição de um envelope ocorre após a associação do nucleocapsídeo com regiões contendo glicoproteínas virais das membranas celulares do hospedeiro, em um processo chamado brotamento.
LIBERAÇÃO
Os vírus podem ser liberados das células após a lise celular, por exocitose ou pelo brotamento da membrana plasmática. Os vírus de capsídeo descoberto são geralmente liberados depois da lise celular. A liberação de muitos vírus envelopados acontece após o brotamento da membrana plasmática, sem matar a célula. 
A sobrevivência da célula permite a liberação contínua de vírus a partir dessa fábrica. A lise e o brotamento da membrana plasmática são meios eficientes de liberação.
3° CLASSIFICAR A MORFOLOGIA DAS CELULAS FÚNGICAS E DIFERENCIAR AS LEVEDURAS E OS FUNGOS FILAMENTOSOS
Os fungos representam um diverso grupo de organismos ubíquos que tem como principal objetivo degradar a matéria orgânica. 
Todos os fungos podem existir como heterotróficos ou saprófitos (organismos que se nutrem de materiais mortos ou em decomposição), simbiontes (organismos que vivem em conjunto com benefício mútuo), comensais (quando vivem em estreita relação em que apenas um organismo é beneficiado e o outro não é prejudicado), ou como parasitas (organismos que vivem à custa de outro e esta relação é prejudicial ao hospedeiro).
Taxonomia, Estrutura e Reprodução dos Fungos 
Os fungos são classificados em seu próprio reino, o reino Fungi. Eles são organismos eucariotas que se distinguem dos demais por terem uma parede celular rígida composta de quitina, glicana e uma membrana plasmática em que o ergosterol (esterol) é o principal componente que substitui o colesterol.
Os fungos podem ser “uni” ou multicelulares. O agrupamento mais simples baseado em sua morfologia são leveduras e fungos filamentosos.
A levedura pode ser definida morfologicamente como uma célula que se reproduz por brotamento ou fissão, em que a célula progenitora, ou “célulamãe”, se modifica e dá origem a uma descendência, ou “célulafilha”. As célulasfilhas podem alongarse e formar estruturas com formato de salsicha chamadas pseudohifas. As leveduras são geralmente unicelulares e produzem colônias redondas, pastosas ou mucoides em ágar.
Os fungos filamentosos, por outro lado, são organismos multicelulares constituídos de estruturas tubulares, chamadas de hifas, que se alongamna extremidade em um processo conhecido como extensão apical. As hifas podem ser cenocíticas (asseptadas ou com poucos septos) ou septadas (divididas por paredes transversais).
As hifas se mantêm unidas para produzir uma estrutura semelhante a um tapete chamada de micélio. As colônias dos fungos filamentosos são frequentemente descritas como filamentosas, aveludadas ou algodonosas. Quando se desenvolvem em ágar ou outras superfícies sólidas, os fungos filamentosos produzem estruturas denominadas hifas vegetativas, que crescem sobre ou entre a superfície do meio de cultura, e também hifas que se projetam acima da superfície do meio, chamadas de hifas aéreas.
As hifas aéreas podem produzir estruturas especializadas conhecidas como conídios (estrutura de reprodução assexuada). Os conídios podem ser produzidos por um processo blástico (brotamento) ou processo tálico, em que fragmentos de hifas dão origem a células individuais ou artroconídios.
4° DIFERENCIAR AS CARACTERISTICAS DOS PRINCIPAIS FILOS FÚNGICOS
Divisão zygomycota
Nessa divisão temos os fungos de micélio cenocítico. A reprodução deles pode ser sexuada, pela formação de zigósporos e assexuada com a produção de esporos, os esporangiósporos, no interior dos esporângios. Os fungos de interesse médico se encontram nas ordens Mucorales e Entomophthorales.
A reprodução sexuada ocorre por copulação gametangial e a partir da união dos gametângios acontece a produção de um zigosporângio, que caracteriza o filo.
A reprodução assexuada pode acontecer por fragmentação do micélio (artroporos), formação de clamidósporos e/ou por produção de esporos em estruturas reprodutivas assexuais (ex.: esporângios).
Divisão ascomycota
É nesse grupo que estão inclusos os fungos de hifas septadas. A sua principal característica é o asco, estrutura em forma de saco ou bolsa, no interior do qual são produzidos os ascósporos, esporos sexuados, com forma, número e cor variáveis para cada espécie. As espécies patogênicas para o homem se classificam em três classes: Hemiascomycetes, Loculoascomycetes e Plectomycetes.
Divisão basidiomycota
Compreendem fungos de hifas septadas, que se caracterizam pela produção de esporos sexuados, os basidiósporos, típicos de cada espécie. A espécie patogênica mais importante se enquadra na classe Teliomycetes.
Divisão deuteromycota
Engloba fungos de hifas septadas que se multiplicam apenas por conídios e por isso são conhecidos como Fungos Imperfeitos. Os conídios podem ser exógenos ou estar contidos em estruturas como os picnídios. Entre os Deuteromycota se encontra a maior parte dos fungos de importância médica.