EXERCÍCIO MICROBIOLOGIA BACTERIAS marlly

Prévia do material em texto

EXERCÍCIO
1. O que faz um microrganismo ser considerado procarionte?
Resposta= Um microrganismo é considerado procarionte quando suas células não possuem um núcleo definido. Em células procariontes, o material genético (DNA) está disperso no citoplasma, em uma região chamada nucleoide, e não envolto por uma membrana nuclear, como acontece nas células eucariontes.
2. Quais as características quanto a nutrição das bactérias? Classifique. 
Resposta= As bactérias podem ser classificadas quanto à nutrição em autotróficas e heterotróficas: 
· Autotróficas
Produzem o próprio alimento. Podem ser classificadas em fototróficas e quimiotróficas, dependendo da fonte de energia utilizada: 
. Fototróficas: Utilizam a luz como fonte de energia. 
. Quimiotróficas: Dependem de reações químicas para obter energia. 
· Heterotróficas
Não produzem o próprio alimento, dependendo de moléculas orgânicas produzidas por outros organismos. 
As bactérias também podem ser classificadas de acordo com a fonte de carbono e energia utilizadas:
· Foto-autotróficas
Utilizam dióxido de carbono como fonte de carbono e luz como fonte de energia.
· Fotoheterotróficas
Utilizam luz como fonte de energia, mas não podem converter dióxido de carbono em açúcar.
· Quimio-autotróficas
Utilizam elétrons de compostos inorgânicos ou dióxido de carbono como fonte de carbono.
· Quimioheterotróficas
A fonte de carbono e energia não é tão fácil de distinguir, podendo o mesmo composto ser utilizado como as duas. 
As bactérias são microrganismos unicelulares, procariontes, ou seja, possuem apenas uma célula que não apresenta um núcleo definido. 
3. Como acontece a reprodução assexuada e sexuada das bactérias? 
Resposta= A reprodução assexuada das bactérias é feita por divisão binária, também conhecida como bipartição ou cissiparidade, enquanto a reprodução sexuada é feita por recombinação genética: 
· Reprodução assexuada
A divisão binária é um processo em que uma bactéria se divide ao meio, originando dois indivíduos de tamanho semelhante. Este tipo de reprodução não envolve gametas e resulta na formação de organismos geneticamente idênticos, ou seja, clones. 
· Reprodução sexuada
A recombinação genética é um processo em que o material genético de uma bactéria é passado para outra, resultando na junção dos materiais genéticos das duas. Este processo pode ocorrer por transformação, transdução ou conjugação. 
A conjugação é o processo de transferência de material genético mais comum entre bactérias. Nesse processo, as bactérias se unem por pontes citoplasmáticas, permitindo a passagem de material genético de uma para a outra. 
A reprodução sexuada pode ter surgido como uma forma de microrganismos, como as bactérias, corrigir danos no material genético ou mutações acumuladas ao longo da vida.
4. Explique o processo de formação de endósporos: funções e vantagens
Resposta= A formação de endósporos é um processo de sobrevivência que ocorre em algumas bactérias, principalmente em ambientes adversos. Os endósporos são estruturas altamente resistentes que permitem à bactéria sobreviver em condições extremas, como altas temperaturas, desidratação, radiação e falta de nutrientes.
Processo de Formação de Endósporos (Esporulação)
1. Sinal de estresse: Quando a bactéria detecta condições desfavoráveis, como falta de nutrientes, inicia-se o processo de esporulação.
2. Replicação do DNA: O DNA bacteriano se replica e a célula começa a formar uma nova camada em torno de uma cópia do seu material genético.
3. Formação do septo: A célula forma uma membrana interna, chamada septo, separando o DNA replicado do restante do citoplasma.
4. Englobamento: A porção de DNA isolada é englobada por várias camadas de membranas e uma parede celular extremamente resistente, constituída de peptidoglicano e uma camada externa de proteínas.
5. Maturação: O endósporo, agora isolado do meio externo, desidrata-se, tornando-se metabolicamente inativo, o que aumenta sua resistência. Enzimas especiais fortalecem a estrutura e aumentam a resistência a condições adversas.
6. Liberação: Após a maturação do endósporo, a célula-mãe original degrada-se (lise celular), liberando o endósporo no ambiente.
Funções dos Endósporos
· Sobrevivência: A principal função dos endósporos é garantir a sobrevivência da bactéria em condições extremas e desfavoráveis.
· Proteção do material genético: O endósporo protege o DNA bacteriano até que as condições sejam novamente favoráveis para o crescimento.
Vantagens dos Endósporos
1. Resistência extrema: Endósporos são altamente resistentes a calor, radiação, desidratação, produtos químicos e até métodos comuns de esterilização, como fervura e desinfetantes.
2. Longevidade: Bactérias em forma de endósporos podem permanecer dormentes por anos ou até séculos, sobrevivendo em ambientes hostis até que as condições se tornem propícias para retornar à forma vegetativa (ativa).
3. Dispersão: Como estruturas inativas e resistentes, os endósporos podem ser facilmente dispersos pelo vento, água ou outros vetores, ajudando as bactérias a colonizarem novos ambientes.
5. O que é são inclusões? Explique e exemplifique pelo menos 3 exemplos.
Resposta= Inclusões são substâncias ou materiais que ficam armazenados no citoplasma das células bacterianas (e também de algumas células eucarióticas). Elas não são envoltas por membranas e servem como depósitos de nutrientes, reservas energéticas ou produtos de excreção. Essas inclusões permitem que a célula armazene substâncias em forma concentrada e as utilize quando necessário, principalmente em condições adversas, como escassez de nutrientes.
Funções das Inclusões
· Armazenamento de nutrientes ou compostos de reserva.
· Regulação do balanço osmótico celular.
· Controle do acúmulo de substâncias tóxicas.
Exemplos de Inclusões em Bactérias
1. Grânulos de glicogênio:
· Função: Reserva de energia.
· Descrição: O glicogênio é um polissacarídeo composto de unidades de glicose. As bactérias armazenam glicogênio em grânulos como uma fonte de energia para ser utilizada em momentos de escassez de nutrientes.
· Exemplo: Visto em várias bactérias heterotróficas, que utilizam glicose como fonte de carbono.
2. Grânulos de polifosfato (volutina ou grânulos de metacromatina):
· Função: Reserva de fosfato inorgânico, que é utilizado na síntese de ATP e ácidos nucleicos.
· Descrição: Esses grânulos armazenam fosfatos inorgânicos que a célula pode utilizar como reserva para atividades celulares importantes, como a síntese de DNA e ATP.
· Exemplo: Bactérias como Corynebacterium diphtheriae acumulam fosfatos em forma de grânulos de volutina.
3. Grânulos de enxofre:
· Função: Reserva de energia para bactérias que oxidam compostos de enxofre.
· Descrição: Bactérias que utilizam compostos de enxofre inorgânico (como sulfeto de hidrogênio) podem acumular enxofre elementar em grânulos no citoplasma. Esse enxofre pode ser oxidado para gerar energia quando necessário.
· Exemplo: Bactérias quimioautotróficas como as do gênero Thiobacillus, que utilizam enxofre em seus processos metabólicos.
Esses depósitos intracelulares são uma forma eficiente de armazenamento e permitem que as bactérias respondam rapidamente a mudanças ambientais, utilizando as reservas conforme necessário.
6. Explique a morfologia bacteriana, quanto estruturas constituintes e material genético. 
Resposta= A morfologia bacteriana é a forma da célula bacteriana, que pode ser classificada em vários tipos, como cocos, bacilos, espiroquetas, vibriões e outros. Além disso, o arranjo das células também é importante para a classificação, principalmente dos cocos. 
	Tipo de bactéria
	Forma
	Cocos
	Arredondados, como uma bolinha
	Bacilos
	Alongados e cilíndricos
	Espirilos
	Longos e espiralados, deslocam-se por flagelos
	Espiroquetas
	Espiralados, deslocam-se por movimentos ondulatórios
	Vibriões
	Aspecto de vírgula
A célula bacteriana é constituída por membrana celular e citoplasma, onde se encontra o material genético, que é o ácido desoxirribonucleico (DNA). O DNA bacteriano é circulare contém as informações genéticas necessárias para a sobrevivência e reprodução das células. 
Além do DNA, as bactérias também podem ter plasmídeos, que são moléculas circulares de DNA pequenas que se replicam independentemente. Os plasmídeos podem conter genes que conferem maior resistência a fatores externos, como antibióticos. 
As bactérias também possuem uma parede celular, que é constituída principalmente por peptideoglicano e tem como função manter a forma das células e garantir proteção.
7. Explique quanto aos fatores e taxas de crescimento.
Resposta= Os fatores e taxas de crescimento bacteriano referem-se às condições e variáveis que influenciam a multiplicação e a sobrevivência das bactérias em ambientes específicos. O crescimento bacteriano é frequentemente medido em termos de aumento da biomassa ou número de células em um dado período de tempo. Aqui estão os principais fatores e taxas de crescimento:
Fatores que Influenciam o Crescimento Bacteriano
1. Nutrientes:
· Fonte de Carbono: As bactérias precisam de carbono para construir biomoléculas. A disponibilidade de fontes de carbono (como glicose, aminoácidos, ou compostos orgânicos) afeta diretamente o crescimento.
· Fonte de Nitrogênio: Essencial para a síntese de proteínas e ácidos nucleicos. As bactérias obtêm nitrogênio de aminoácidos, nitratos ou amônia.
· Minerais e Vitaminas: Elementos como fósforo, enxofre, potássio, cálcio e ferro são cruciais para várias funções celulares. Vitaminas podem atuar como cofatores em reações enzimáticas.
2. Temperatura:
· Mesófilas: Crescem melhor a temperaturas moderadas (20-45 °C). A maioria das bactérias patogênicas humanas é mesófila.
· Psicrófilas: Crescem a temperaturas mais baixas (0-20 °C).
· Termófilas: Crescem a temperaturas elevadas (45-80 °C), como as bactérias encontradas em fontes termais.
3. pH:
· O pH do ambiente pode afetar a atividade enzimática e a integridade da membrana celular. A maioria das bactérias cresce melhor em um pH neutro (cerca de 6,5 a 7,5), mas algumas podem prosperar em ambientes ácidos ou alcalinos.
4. Osmolaridade e Pressão Osmótica:
· Bactérias são sensíveis à pressão osmótica, que pode ser influenciada pela concentração de sais no meio. A hipertonicidade pode levar à desidratação celular, enquanto a hipotonidade pode causar lise celular.
5. Oxigênio:
· Aeróbias: Precisam de oxigênio para crescer.
· Anaeróbias: Não utilizam oxigênio e podem ser prejudicadas por sua presença.
· Facultativas: Podem crescer na presença ou ausência de oxigênio.
6. Fatores Ambientais:
· Umidade: A disponibilidade de água é fundamental para todos os processos celulares.
· Pressão: Em ambientes extremos, como as profundezas do oceano, a pressão elevada pode afetar o crescimento de algumas bactérias.
Taxas de Crescimento Bacteriano
O crescimento bacteriano pode ser descrito por uma curva típica de crescimento, que possui quatro fases principais:
1. Fase Lag:
· Descrição: Período de adaptação das bactérias ao novo ambiente. Não há aumento significativo no número de células, mas as células estão se preparando para a divisão.
· Duração: Varia de horas a dias, dependendo das condições.
2. Fase Log (Exponencial):
· Descrição: Período de crescimento rápido e exponencial, onde as células se dividem a uma taxa constante. Neste estágio, o número de células dobra em intervalos de tempo regulares.
· Fatores: Influenciado pela disponibilidade de nutrientes, temperatura e outras condições ambientais.
3. Fase Estacionária:
· Descrição: O crescimento celular desacelera e o número total de células permanece constante. Isso ocorre porque os nutrientes começam a se esgotar e os resíduos acumulam-se, resultando em estresse celular.
· Causas: Limitação de nutrientes, aumento de produtos tóxicos, competição com outras microrganismos.
4. Fase de Morte (Declínio):
· Descrição: O número de células viáveis começa a diminuir devido à falta de nutrientes e ao acúmulo de toxinas. As células podem morrer em taxas exponenciais.
· Causas: Fatores ambientais desfavoráveis e competição por recursos.
Fatores que Afetam a Taxa de Crescimento
· Condições do Meio: A composição e o pH do meio de cultura podem afetar a taxa de crescimento.
· Estresse: Condições estressantes, como presença de antibióticos, podem inibir o crescimento.
· Interações Microbianas: Competição e antagonismo entre diferentes espécies de microrganismos podem afetar o crescimento de uma população bacteriana específica.
Conclusão
A compreensão dos fatores e taxas de crescimento bacteriano é crucial em diversas áreas, como microbiologia, medicina e indústria, pois permite otimizar condições para cultivo de bactérias, controle de infecções e produção de produtos fermentados.
8. O que diferencia bactérias e fungos?
Resposta= As principais diferenças entre bactérias e fungos são: 
· Tipo de célula
As bactérias são procariontes, ou seja, não possuem um núcleo celular definido, enquanto os fungos são eucariontes. 
· Número de células
As bactérias são unicelulares, enquanto os fungos podem ser unicelulares ou pluricelulares. 
· Tamanho
Os fungos podem ser macroscópicos ou microscópicos, enquanto as bactérias são microscópicas. 
· Parede celular
As paredes celulares dos fungos são feitas de quitina, enquanto as das plantas são feitas de celulose. 
· Reprodução
As bactérias reproduzem-se por fissão binária, enquanto os fungos são eucariontes. 
Fungos e bactérias são microrganismos que desempenham um papel importante na natureza, como decompositores e na reciclagem de nutrientes orgânicos. No entanto, alguns fungos podem causar doenças graves, como infecções hospitalares.