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NOME: Jéssica Macedo Rafael de Arruda POLO: Bom Jesus do Itabapoana MATRÍCULA: 17211020029 RELATÓRIO PRÁTICA 1 1 INTRODUÇÃO O início da vida no planeta terra foi marcado pelas formas de vida microbiana, que dominaram por bilhões de anos e tudo indica que essas primeiras formas de vida são tão antigas como o surgimento dos oceanos. A hipótese é de que esses seres eram unicelulares procariontes, como Bacterias e Arqueas. O ambiente primitivo era diferente do mundo atual, sendo impróprio para a vida que conhecemos hoje, pois o ambiente era formado por condições extremas e por falta de oxigênio. Podemos contemplar algumas amostras desse cenário através de estruturas conhecidas como estromatólitos. Os estromatólitos são os fósseis vivos mais primitivos existentes em nosso planeta, formando estruturas rochosas. Essas estruturas são formadas por bactérias fotossintetizantes, as cianobactérias (bactérias azuis). Esses organismos são células procariontes simples e que necessitam da luz do sol para realizar a fotossíntese. As colônias dessas bactérias formam tapetes verdes que cobrem algumas áreas oceânicas extremamente salinas, como é o caso da Austrália. A medida em que essas colônias vão morrendo, são formadas camadas de novas colônias em cima das antigas, sendo formada a deposição dos sedimentos e compondo a estrutura globosa conhecida como estromatólitos. Os microrganismos encontrados na natureza podem estar na forma livre ou formando comunidades, esse último sendo conhecido como biofilmes. O biofilme é composto por uma matriz fina e viscosa de polissacarídeos aderidos contendo células microbianas embebidas por um hidrogel. Para se formarem eles atuam na adesão das células que tem formas planctônicas, de forma reversível. Com a medida que produzem os polissacarídeos, essa 1 adesão se torna irreversível, dando início a fase da multiplicação. Por fim, esse biofilme se torna maduro, possuindo uma consistência tenaz e impenetrável. Os fatores mais importantes para a formação desses biofilmes são a camada limosa, flagelos e pili. Os biofilmes são considerados verdadeiros sistemas biológicos, devido ao seu carater funcional da comunidade coordenada, que se comunica através de quorum sensing, que é um tipo de sinal químico que se dá entre as células. Os biofilmes podem conter desde a bactérias à fungos que compartilham seus nutrientes e atuam em conjunto se protegendo dos fatores externos. Na 2 OBJETIVOS - Demonstar a diversidade de microrganismos do solo e como as condições químicas, físicas e nutricionais contribuem para a dinâmica dos diferentes grupos. 3 MATERIAIS • fita adesiva; • duas garrafas de plástico transparente, pequenas e iguais, de meio litro ou menos (de água mineral com gás); • adesivo identificador; • Caneta; • uma espátula; • dois baldes pequenos; • pano pra limpar sujeira; • um funil; 2 • uma xícara; • pá; • cinco xícaras de terra, recolhidas de até quatro locais diferentes; • cinco xícaras de água, à escolha (água mineral sem gás); • uma colher de sopa para medida; • um bastão de madeira para mexer a mistura; • algumas folhas vegetais bem picadas; • uma colher de sopa de giz branco polvilhado (fonte de Ca e S); • Limalhas de aço (bom bril) - fonte de ferro; • Uma fonte de nitrogênio (borra de café). 4 METODOLOGIA E PROCEDIMENTOS 4.1 Garrafa com exposição solar: Fizemos uma mistura de água, terra vermelha, terra marrom, pó de giz, pedaços de folha e adicionamos até a metade da garrafa. Em seguida adicionamos um pedaço de limalha de aço e vedamos a garrafinha com fita adesiva e colocamos em um ambiente com iluminação solar. 4.2 Garrafa sem exposição solar: Fizemos uma mistura de água, terra vermelha, terra marrom, pó de giz, pedaços de folha e adicionamos até a metade da garrafa. Em seguida adicionamos um pedaço de limalha de aço e a fonte de nitrogênio, nesse caso, usado borra de café. Em seguida, vedamos a garrafinha com fita adesiva e colocamos em um ambiente sem iluminação. 3 5 RESULTADOS 5.1 Garrafa com exposição solar: No início do processo a água estava turva devido a flutuação das partículas presente na suspensão de água. Com o passar do tempo as partículas mais grosseiras se sedimentaram. Também houve alteração na evaporação da água, a princípio não havia gotículas de água na superfício da garrafa, com o passar do tempo, pude notar partículas de gotas de água em cima da garrafa. Além disso, não havia um biofilme criado em torno da garrafa o qual podemos notar que apareceu com coloração avermelhada. Não houve observação de estufamento e murchidão da garrafa exposta a luz solar, ela permaneceu flexível. 5.2 Garrafa sem exposição solar: A garrafa que ficou sem exposição alguma de luz, teve alterações significativas, antes havia flutuação das partículas em suspensão na água. Ao final do precesso, as particulas se sedimentaram, mas a água ficou muito escura e criou-se um biofilme denso ao redor da garrafa. Além disso, houve a produção de gotículas de água na parte superior e a garrafa ficou estufada, com aspecto turgido. 4 Legenda: Fotos frente e verso das gargafas em estágio inicial, no dia 19/02/2022. A garrafa 1A e 2A será exposta a luz e a garrafa 1B e 2B será guardada sem exposição a luz e tem fonte de nitrogênio. 5 6 Legenda: Fotos frente e verso das gargafas na metade do tempo, no dia 15/04/2022. A garrafa 1 foi exposta a luz e a garrafa 2 foi guardada sem exposição a luz e tem fonte de nitrogênio. Legenda: Fotos frente e verso das gargafas em estágio final, no dia 15/05/2022. A garrafa 1A e 2A foi guardada sem exposição de luz e tem fonte de nitrogênio e a garrafa 1B e 2B foi guardada com exposição a luz. 6 DISCUSSÃO O tempo observado para ambas as garrafas foi de 90 dias, do dia 19/02/2022 à 15/05/2022. Ambas as garrafas deveriam passar pelo processo de estufamento e murchidão, isso se deve ao processo de fotossíntese (presença de luz) e quimiossíntese (ausencia de luz) que ocorre nos ambientes aos quais elas foram condicionadas. Esse processo ocorre devido ao consumo e produção dos gases a partir da decomposição da matéria organica. A atividade microbiana acontece de forma mais acelerada quando exposta a luz, essas decompõe a matéria orgânica de forma mais rápida. As gotículas de água em suspensão na garrafa podem ser provenientes do processo de evapotranspiração, que ocorrem quando a perca da água dos 7 componentes presentes no solo, por transpiração ou também pode ser por causa da atividade respiratória. A princípio em que a garrafa foi lacrada havia uma concentração de gás carbônico e oxigênio em proporções similares ao existente na atmosfera, com a limitação dos ambientes. Primeiro ocorre o consumo de O2 por organismos multicelulares aeróbicos, a medida que as taxas de O2 forem sendo consumidas, a população desses orgânismos começará a decair. Então a população de microrganismos aeróbicos facultativos começará a crescer, pois estes conseguem realizar a respiração celular tanto com a ausência como a presença de oxigênio. Quando esse elemento começa a se esgotar, esses orgânismos começam a usar elementos como ferro e enxofre para extrair os substratos que eles necessitam para a respiração celular. Ao passo que eles entram em latência, os microrganismos anaeróbicos ganham espaço, pois esses não dependem de oxigênio, uma vez que esse componente é letal para eles. Antesem formas esporuladas, esses organismos ganham espaço para entrar na forma vegetativa e começar o processo de multiplicação e a realizar o processo fermentativo. A coloração do substrato a princípio era marrom em ambas garrafas. A garrafa exposta à luz permaneceu marrom, porém mais forte, indicando que está havendo decomposição da matéria orgânica que está sendo oxidada. A garrafa que não estava exposta a luz passou de marrom para preta, indicando que houveo consumo da fonte de nitrogênio pelos organismos quimiossintetizantes. Havia microrganismos de fontes de água, solo, de serrapilheira por exemplo. A dinâmica da garrafa foi mudando conforme a disponibilidade de nutrientes, gases e também da radiação solar. 7 REFERÊNCIAS LIBERTO, Maria Isabel Madeira; CABRAL, Maulori Curie; LINS, Ulysses Garcia Casado. Microbiologia. Vol 1. 2. ed. Rio de Janeiro. Fundação 8 CECIERJ, 2010. LIBERTO, Maria Isabel Madeira; CABRAL, Maulori Curié. Microbiologia ao alcance de todos: OS DONOS DO MUNDO E COMO DEPENDEMOS DELES. Complemento 1. CEDERJ. Rio de Janeiro. Fundação CECIERJ. 9