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MICROBIOLOGIA AMBIENTAL Profa. Dra. Vanessa Becker Engenharia Ambiental vanessa.becker@ufrn.br Microbiologia Ambiental Caracterização Principais Microorganismos Profa. Dra. Vanessa Becker Microbiologia Ambiental 3 DOMÍNIOS VÍRUS ➢ São acelulares ➢ Parasitas intracelulares obrigatórios ➢ Não se desenvolvem em ambientes extracelulares ➢ Sem atividade metabólica fora do hospedeiro ➢ Infecção espécie- específico ➢ Bacteriófagos – vírus de bactérias Indicação de contaminação fecal Colifago somático Virus Escherichia coli Microbiologia Ambiental Microbiologia Ambiental Maier et al 2009 VÍRUS ➢Capsídio - invólucro protéico protege RNA ou DNA viral http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1525/imagens/hiv_virus.jpg Microbiologia Ambiental Estrutura Básica Vírion = partícula viral completa e infecciosa VÍRUS ➢Capsídio Microbiologia Ambiental Estrutura Básica Vírion = partícula viral completa e infecciosa ▪ Proteínas codificadas pelo genoma viral (protômeros); ▪ Proteção e rigidez; ▪ Simetria #: ZIKA VIRUS ➢ Ciclo de vida 1. Entrada do vírus na célula: ocorre a absorção e fixação do vírus na superfície celular e logo em seguida a penetração através da membrana celular. 2. Eclipse: um tempo depois da penetração, o vírus fica adormecido e não mostra sinais de sua presença ou atividade. 3. Multiplicação: ocorre a replicação do ácido nucléico e as sínteses das proteínas do capsídeo. Os ácidos nucléicos e as proteínas sintetizadas se desenvolvem com rapidez, produzindo novas partículas de vírus. 4. Liberação: as novas partículas de vírus saem para infectar novas células sadias. Microbiologia Ambiental VÍRUS Microbiologia Ambiental Bacteriófagos – vírus de bactérias * Ciclo lítico de um bacteriófago Microbiologia Ambiental https://www.youtube.com/watch?v=YAy4MxRnPYY VÍRUS Microbiologia Ambiental Organismo Patologia Transmisão Astroviroses Gastroenterites Água, alimentos Adenoviroses Diarréia, febre, conjuntivite, pneumonia, Água, alimentos, contato direto Enteroviroses Poliomelite, meningite, encefalite, diarréia, febre, gripe comum Água, alimentos, contato direto Hepatite A (HAV) Febre, náusea, anorexia, desconforto abdominal Água, alimentos Hepatite E (HAV) Febre, náusea, anorexia, desconforto abdominal Água, alimentos Rotaviroses Gastroenterites Água, alimentos Virus Norwalk Náusea, dor abdominal, vômito, diarréia Água, alimentos VÍRUS Microbiologia Ambiental Vários vírus de DNA e RNA são responsáveis por cânceres humanos – Linfoma de Burkitt – Doença de Hodgkin – Sarcoma de Kaposi – Câncer cervical VÍRUS Microbiologia Ambiental Soares et al. 2020 SARS-CoV 2= COVID-19 VÍRUS Microbiologia Ambiental SARS-CoV 2= COVID-19 O globo, n. 31660, 12/04/2020. Especial Coronavírus, p. 15 VÍRUS Microbiologia Ambiental SARS-CoV 2= COVID-19 O globo, n. 31660, 12/04/2020. Especial Coronavírus, p. 15 VÍRUS Microbiologia Ambiental Ainda não se sabe como se deu a primeira transmissão para humanos, a suspeita é que foi por algum animal silvestre. O tipo de animal e forma como a doença foi transmitida ainda são desconhecidos. Uma pesquisa de cientistas chineses diz que a hipótese mais provável é que esteja associado com vírus de morcegos. SARS-CoV 2= COVID-19 https://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2020/01/23/novo-coronavirus-pode-ter-vindo-de-cobras-vendidas-no-mercado-de-wuhan-aponta-estudo-chines.ghtml https://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2020/01/30/novo-coronavirus-pode-ter-vindo-de-morcegos-indica-pesquisa.ghtml VÍRUS Microbiologia Ambiental Soares et al. 2020 SARS-CoV 2= COVID-19 O Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas dos Estados Unidos (NIAID) disponibilizou novas fotos do novo coronavírus, responsável pela pandemia de Covid-19, no momento em que ele ataca células humanas. As imagens foram feitas usando um microscópio eletrônico e coloridas digitalmente. Microbiologia Ambiental SARS-CoV 2= COVID-19 https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Saude/noticia/2020/03/como-e-por-que-se-proteger-do-coronavirus-em-6-imagens.html https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Saude/noticia/2020/03/entenda-diferenca-entre-epidemia-pandemia-endemia-e-surto.html https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2020/03/universidades-sacrificam-milhares-de-roedores-por-causa-da-covid-19.html Microbiologia Ambiental células procariotas ARCHAE-BACTÉRIAS, EUBACTÉRIAS Microbiologia Ambiental DOMINIOS BACTÉRIAS ➢ Procariotas ➢ Tamanho varia de 0,5 a 5 μm ➢ Diversidade habitat Microbiologia Ambiental • Aeróbicas podem crescer apenas na presença de oxigênio • Anaeróbicas podem crescer apenas na ausência de oxigênio • Facultativas podem crescer tanto na presença como na ausência de oxigênio Chromatiaceae – Chromatium sp. Púrpuras do enxofre http:// www.micro.msb.le.ac.uK/ Chlorobiaceae – Chlorobium sp. Verdes do enxofre Bactérias anaeróbios requeres H2S ao invés de H2O BACTÉRIAS Microbiologia Ambiental Heterótrofos - Saprófitos decompõem material orgânico de animais e plantas mortas - Parasitas envenenam o organismo do hospede com os seus produtos de metabolismo -Simbióticos vivem por exemplo no intestino dos animais que comem plantas e quebram celulose Autótrofos - Fotossintetizantes - cianobactérias - Quimiossintetizantes * NUTRIÇÃO BACTÉRIAS Microbiologia Ambiental BACTÉRIAS ➢ Forma Microbiologia Ambiental Microbiologia Ambiental BACTÉRIAS ➢ Citoplasma – cromossomos, plasmídios, ribossomos Plasmídio: Plasmídios são moléculas extracromossomais circulares de DNA - plasmídios se replicam separadamente ou junto com a célula hospedeira, passando às células-filhas. Microbiologia Ambiental BACTÉRIAS ➢ membrana celular – logo abaixo da parede celular – é composta por fosfolipídios e proteínas. ➢ Funções: Permeabilidade Seletiva; Transporte Ativo; Respiração Celular Microbiologia Ambiental BACTÉRIAS ➢ parede celular – estrutura rígida que mantém a forma da bactéria. ➢ possui parede celular – gram-positivas/gram-negativas ➢ parede ausente - micoplasma BACTÉRIAS Microbiologia Ambiental porina Proteínas transmembranares proteína Gram-negativa Gram-positiva Microbiologia Ambiental BACTÉRIAS Parede mais complexa * CORANTE DE GRAM Christian Gram (1884) - a coloração de Gram classifica as bactérias em Gram-positivas ou Gram-negativas e continua a ser um dos métodos mais úteis para classificar as bactérias. Neste procedimento, as bactérias são submetidas primeiro à ação de um corante violeta, seguido de fixação com iodo e depois um agente de descoloração, como o metanol. Seguidamente, são novamente coradas com safranina. Microbiologia Ambiental BACTÉRIAS * CORANTE DE GRAM As bactérias Gram-positivas fixam o primeiro corante, devido à maior espessura da parede celular (15-50 nm), e ficam coradas de azul ou violeta As bactérias Gram-negativas, após a descoloração pelo metanol, são coradas pela safranina e ficam vermelhas. As bactérias que retêm a coloração violeta são designadas por Gram-positivas. As bactérias que perdem a coloração violeta depois de descoloradas, mas que adquirem um corante de contraste (ficando com um tom cor-de-rosa) são Gram-negativas Microbiologia Ambiental BACTÉRIAS * CORANTE DE GRAM . Microbiologia Ambiental BACTÉRIAS http://www.medicinageriatrica.com.br/wp-content/uploads/2008/07/bacteria4.jpg http://www.medicinageriatrica.com.br/wp-content/uploads/2008/07/bacteria4.jpg Microbiologia Ambiental BACTÉRIAS ➢ externamente : - pêlos (fímbrias), flagelos - capsula ou glicocacálice Microbiologia Ambiental ➢ Flagelos Motilidade; Apêndice longo e sinuoso; Seu número e distribuição varia como gênero-espécie; Possuem 3 partes: filamento, gancho e corpo basal; Filamento é constituído de uma proteína globular = Flagelina; Escherichia coli BACTÉRIAS Microbiologia Ambiental ➢ Fímbrias (pêlos)As fímbrias ou pili são estruturas curtas e finas que muitas bactérias gram-negativas apresentam em sua superfície, não estão relacionadas com a moblidade e sim com a capacidade de adesão. Outro tipo de fímbria é fímbria sexual, que é necessária para que bactéria possam transferir material genético no processo denominado conjugação. BACTÉRIAS Escherichia coli Microbiologia Ambiental BACTÉRIAS ➢ capsula ou glicocacálice Microbiologia Ambiental ➢Cápsula ou Glicocacálice Funções: ▪ Proteção à fagocitose; ▪Aderência a superfícies inertes = Aderência Inespecífica; ▪ Reserva nutritiva; ▪ Proteção a dessecação; ▪Auxilia na “captura de nutrientes”; Estrutura: ▪ Camada fina e bem delimitada; ▪ Camada Limosa (Biofilme) Composição: ▪ Polipeptídica (Bacillusanthracis= D-glutâmico) (minoria); ▪ Polissacarídica(SPE –Substância Polimérica Extracelular) (maioria); BACTÉRIAS REPRODUÇÃO ASSEXUADA: - divisão binária Microbiologia Ambiental BACTÉRIAS REPRODUÇÃO SEXUADA: - transformação: uma célula bacteriana incorpora DNA presente no ambiente; - transdução: os vírus funcionam como vetores, transferindo DNA de uma célula bacteriana para outra; - conjugação: envolve a passagem, através de uma ponte intercelular temporária, de DNA de uma bactéria doadora para uma receptora. Microbiologia Ambiental BACTÉRIAS BACTÉRIAS Organismo Patologia Transmisão Salmonella typhi, S. paratyphi, S. enteritidis Febre tifóide, febre paratifóide, salmonelosis (diarréias) Água, alimentos Escherichia coli e Shigella Vômito, diarréias, prostração, desidratação, febre Água, alimentos Campylobacter Diárreias, febre, dor abdominal, náusea, dores de cabeça Água, alimentos Yersinia Diarréias, vômito, dor abdominal Água, alimentos Vibrio cholera Diarréias, morte Água, alimentos Heliobacter pylori Úlcera gástrica Contato direto, água, alimentos Legionella “Doença de legionários” (anorexia, dores de cabeça, diarréias, dores abdominais) Água Microbiologia Ambiental ➢ Bactérias indicadores de contaminação fecal Coliformes fecais – Escherichia coli Estreptococos fecais – Streptococcus fecalis Clostridium perfringens BACTÉRIAS Microbiologia Ambiental Coliformes Totais São grupos de bactérias gram-negativas, que podem ou não necessitar de Oxigênio, e são associadas à decomposição de matéria orgânica em geral. Coliformes Fecais Coliformes Termotolerantes toleram temperaturas acima de 40ºC e reproduzem-se nessa temperatura em menos de 24 horas. Este grupo é associado às fezes de animais de sangue quente. http://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%AAnio Microbiologia Ambiental EUBACTÉRIAS – Bactérias e Cianobactérias ARCHAE – são similares a bactérias mas são diferentes qto à genética e bioquímica Microbiologia Ambiental EUBACTÉRIAS 1. Parede celular possui peptideoglicano (composição inclui ác murâmico (mureína); 2. Fosfolípídeos na membrana citop. Contém ác. graxos de cadeia longa. 3. Síntese protéica – aa usado para inciar a cadeia é formilmetionina ARCHAE 1. Parede celular possui pseudo- peptideoglicano proteínas ou polissacarídeos 2. Fosfolípídeos na membrana citop. Contém álcoois de cadeia longa ramificada (fitanóis) 3. Síntese protéica – aa usado para inciar a cadeia é metionina 4. Formam produtos finais incomuns ao metabolismo como o metano 5. Toleram ambientes extremos ARQUEOBACTÉRIAS Microbiologia Ambiental Ambientes extremos Desenvolveu adaptações para sobrevivência Compostos celulares e estratégias bioquímicas ARQUEOBACTÉRIAS Microbiologia Ambiental Possuem parede celular: Produtoras de metano Bactérias halofílicas extremas dependentes enxofre Sem parede Termoplasmas três grandes grupos principais: Halófilas ✓ vivem em concentrações salinas extremas, dezenas de vezes mais salgadas que a água do mar, em locais como salinas, lagos de sal . A temperatura ótima varia entre 35 e 50ºC. ✓ Estas bactérias são autotróficas mas o seu mecanismo de produção de ATP é radicalmente diferente do habitual pois utilizam um pigmento vermelho único - bacteriorrodopsina . ARQUEOBACTÉRIAS Microbiologia Ambiental http://divulgarciencia.com/categoria/bacterias-halofi las/ três grandes grupos principais: Metanogênicas ✓ Este grupo de bactérias foi o primeiro a ser reconhecido como único. Vivem em pântanos, no fundo dos oceanos, estações de tratamento de esgotos e no tubo digestivo de algumas espécies de insetos e vertebrados herbívoros, onde produzem metano (CH4) como resultado da degradação da celulose. ARQUEOBACTÉRIAS Microbiologia Ambiental ARQUEOBACTÉRIAS Microbiologia Ambiental três grandes grupos principais: Termoacidófilas ✓ vivem em zonas de águas termais ácidas, com temperaturas ótimas entre 70 e 150ºC e valores de pH ótimo perto do 1. Na sua grande maioria metabolizam enxofre: podem ser autotróficas, obtendo energia da formação do ácido sulfídrico (H2S) a partir do enxofre, ou heterotróficas. Microbiologia Ambiental Seminário VÍRUS/CORONAVÍRUS COVID-19 – 3 GRUPOS COVID-19 QUEM SOU? COMO SOU? QUAL MINHA FAMILIA? TRASMISSÃO ORIGEM COMO VIM PARAR AQUI?? DADOS MUNDIAIS BRASIL MEU PASSADO I... GRIPE ESPANHOLA MERS-COV, SARS-COV GRIPE H1N1 2010/atual MEU FUTURO VACINAS COVID-19 DADOS MUNDIAIS/BRASIL NOVAS EPIDEMIAS VARÍOLA DOS MACACOS Apresentação 10 novembro 2022 20 a 30 minutos cada Unidade 2- 5,0 pontos apres
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