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Microbiologia Aplicada Profa.Larissa Rodrigues Gomes MICROBIOLOGIA - CONCEITO: É o estudo dos microrganismos, que são seres vivos muito pequenos para serem vistos a olho nu. MICRORGANISMOS – ONDE ESTÃO? • No ar, podendo contaminar: MICRORGANISMOS – ONDE ESTÃO? No corpo humano: • pulmões saudáveis: 128 espécies de bactérias à 2.000 microrganismos por cm2; • boca: 200 espécies de micro- organismos a cada segundo; • mãos: 83% das espécies de microrganismos na mão direita não estão na mão esquerda, e vice- versa. que marcam a história dos MICROBIOLOGIA - HISTÓRICO: • Dentre os principais fatos microrganismos, destacam-se: Ano Fatos históricos 1665 Robert Hooke foi o primeiro a observar as células Observou microscópio finou cortes de cortiça em um primitivo, visualizando pequenos poros semelhantes a favo de mel, o que chamou de células. que marcam a história dos MICROBIOLOGIA - HISTÓRICO: • Dentre os principais fatos microrganismos, destacam-se: Ano Fatos históricos 1859 Pasteur contesta a geração espontânea dos microrganismos A ausência de microrganismos no frascos mantido intacto e a presença no frasco quebrado mostram que o ar contém microrganismos e que estes, ao entrarem em contato com o líquido nutritivo e estéril do balão, desenvolvem-se. MICROBIOLOGIA - HISTÓRICO: Outros fatos importantes Ano Fatos históricos 1796 Jenner cria uma vacina para varíola 1847 Semmelweiss estabelece a causa da febre puerperal 1865 Lister introduz técnicas antissépticas 1876 Koch prova que microrganismos específicos causam doenças específicas 1881 Koch usa ágar para obter uma cultura pura 1892 Iwanowski descobre o vírus 1929 Fleming descobre a penicilina 1983 Luc Montaigner e Robert Gallo anunciam a descoberta do HIV 1995 Anúncio da primeira sequencia completa de um genoma bacteriano Haemophilus influenzae MICRORGANISMOS NA HISTÓRIA: • PESTE BUBÔNICA ou MORTE NEGRA – varreu a Europa durante a Idade Média, matando 25 milhões de pessoas (1/3 da população); • Transmitida por ratos e pulgas infectadas pela bactéria Yersinia pestis. MICRORGANISMOS HOJE: O desenvolvimento da MICROBIOLOGIA permitiu: • CONTROLE E TRATAMENTO DE DOENÇAS • VACINAS • MEDICAMENTOS • TRATAMENTO DE ÁGUAS E ESGOTOS (Wittaker 1969) bactérias cianobactérias algas protozoários fungos Procariotos Eucariotos Maior diversidade da vida é microbiana Microrganismos vem se diversificando há cerca de 3,8 bilhões de anos, ao contrário dos macrorganismos que se diversificam há apenas 600 milhões anos. “A maior parte da diversidade microbiana ainda está para ser descoberta” Atlas e Bartha,1998 Escherichia coli Procariotos • Organismos unicelulares simples; • célula envolta por membrana plasmática e parede celular; • DNA circular não delimitado por carioteca, portanto, não forma núcleo; • DNA localizado numa região definida como nucleóide; • presença de ribossomos; • ausência de organelas. Eucariotos • Organismos unicelulares ou plucelulares com maior grau de complexidade; • célula envolta por membrana plasmática e existem compartimentos intracelulares; • DNA linear compactado formando cromossomos delimitados por carioteca, formando o núcleo; • presença de ribossomos; • presença de organelas. Paramecium Impacto dos microrganismos nas atividades dos seres humanos Madigan et al., Microbiologia de Brock, 2004 A microbiologia como uma carreira • Biomedicina • Enfermagem • Farmacêutica • Biotecnologia: produtos e processos • Medicina • Química • Alimentícia • Saúde pública • Laboratórios de pesquisa Bactérias CARACTERÍSTICAS: • São microscópicas, geralmente < 8μm. Só as colônias são vistas a olho nu ou bactérias gigantes. Thiomargarita namibiensis podem CARACTERÍSTICAS: • Devido a sua estrutura simples, as bactérias sobreviver em todos ambientes da terra; • Podem ser encontradas no ar, solo, água, vulcão, mar profundo, fontes quentes, gelo, sal, pele dos homens, etc; • Em condições desfavoráveis ao seu crescimento algumas bactérias formam esporos, que podem sobreviver por anos. CARACTERÍSTICAS: • Os esporos bacterianos são muito importantes para medicina e indústria alimentícia, pois são resistentes ao podendo contaminarcalor e à esterilização química, alimentos e provocar doenças. Principais doenças causadas por esporos bacterianos 1. Antraz: Bacillus anthracis 2. Tétano: Clostridium tetani 3. Botulismo: Clostridium botulinum CARACTERÍSTICAS: • Uma das formas de eliminar definitivamente os esporos é a esterilização em autoclave, que consiste no uso de temperaturas de 120°C. ESTRUTURA: ESTRUTURA: Cápsula • Camada de consistência viscosa formada por polissacarídeos que reveste a parede celular em algumas bactérias; • Relaciona-se com a capacidade de aderência; • É encontrada principalmente nas bactérias patogênicas. Membrana plasmática • Camada que delimita o espaço da célula, mantém condições adequadas para que ocorram as reações metabólicas, seleciona o que entra e sai da célula, ajuda a manter o formato celular. • Diferencia-se da dos seres eucariontes por não conter esteróis, que permite a mobilidade desendo uma estrutura fluida, proteínas (permeases, enzimas respiratórias, enzimas hidrolíticas, etc.). Parede celular • Envoltório extracelular rígido responsável pela forma da bactéria, com a função de proteger a célula contra agressões físicas do ambiente. Não possui celulose como as das células vegetais. Parede celular GRAM + • Parede composta de até 90% peptideoglicano; • Pode chegar a 50% do peso da bactéria; • Contém Ácidos teicóicos e Ácidos Lipoteicóicos: Ø Facilitar a entrada e saída de cátions Ø Sítios receptores de bacteriófagos Ø Adesinas ao epitélio do hospedeiro Ø São antígenos celulares – permitem a identificação sorológica GRAM - • Composta de uma ou poucas camadas de peptideoglicano; • Espaço periplasmático; • E uma membrana externa que contem LPS (lipopolissacarídeo). Citoplasma • Local onde ocorre reações químicas vitais para a célula, entre elas a fabricação de moléculas que irão constituir as estruturas celulares. Também é responsável pelo armazenamento de substâncias de reserva. Ribossomos • Local de síntese de proteínas e enzimas. Alvo importante para drogas antibacterianas. Plasmídeo • Moléculas circulares de DNA capazes de se reproduzir independentemente do DNA cromossómico. DNA menores. Mais encontrados em Gram negativas. Não são essenciais, mas quando presentes, conferem vantagem seletiva. (Ex: resistência aos antibióticos). Nucleoide • Região que concentra o material genético. Cromossomo • 1 único cromossomo, circular. Flagelos • Apêndices filiformes usados na locomoção. Mais comum em bacilos que em cocos. Quimiotaxia. Pili ou fímbrias • Apêndices filamentares, de natureza protéica, mais finos e curtos que os flagelos. Nas bactérias que sofrem conjugação, as fímbrias funcionam como pontes citoplasmáticas permitindo a passagem do material genético. BENEFÍCIOS • As bactérias possuem grande importância ecológica, elas fixam o nitrogênio da atmosfera na forma de nitratos, e as bactérias desnitrificantes que devolvem o nitrogênio dos nitratos e da amônia para a atmosfera. • As bactérias são responsáveis pela decomposição ou deterioração da carne, do vinho, das verduras, do leite e de outros produtos de consumo diário • Algumas bactérias (Streptomyces coelicolor) também são úteis para o homem, como na indústria farmacêutica que utiliza bactérias para fabricar antibióticos específicos. • Probióticos. DÚVIDAS?
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