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Introdução à Microbiologia Bactérias Vírus Bioquímica Industrial I Universidade de Mogi das Cruzes – Bioquímica Industrial ALESSANDRA DE OLIVEIRA RIBEIRO RGM 11112501174 ANTONIO MAURO RGM 11111102063 BIANCA RODRIGUES FERNANDES DA SILVA RGM 11112101427 JÉSSICA REIS RGM 11112500756 JUNIO PRESTES FARIAS RGM 11112100027 KETLYN PELODAN MARQUES DA SILVA RGM 11112100792 VERÔNICA LOPES RGM 11112100133 2 Introdução Posição e distribuição dos microrganismos Áreas de aplicação Evolução Geração espontânea versus biogênese Caracterização e classificação dos microrganismos Bactérias Vírus Sistema imunológico Doenças QUAL A IMPORTÂNCIA DA MICROBIOLOGIA NO DIA A DIA? São importantes para os animais, plantas e saúde do homem; São fonte de alimento e importantes na produção de alimentos; São importantes na reciclagem de resíduos; São úteis na produção de antibióticos, vitaminas, ... ; São importantes na aplicação da engenharia genética tecnologia de DNA recombinante, terapia gênica; E muito mais ... . Introdução a Microbiologia Mikros (= pequeno) + Bio (= vida) + logos (= ciência) Microbiologia: Ramo da biologia que estudo os microrganismos . São microrganismos que medem 10 a 500 µ(micron-miléssimo de milímetro) Estudados no microscópio sua citologia e morfologia através dos métodos de coloração. Capazes de produzir substâncias nocivas ou não ao homem e animais . Patógenos: Capazes de decompor matéria orgânica animal e vegetal em: CO2, H2O, amônia. Microrganismos seus Habitat e utilização Industrial Alguns microrganismos são utilizados na produção de antibióticos, bebidas alcoólicas, pão, ácido cítrico, vinagre, acetona, ... Habitat:Solo, água, ar atmosférico, alimentos, excretas de animais (silvestres e domésticos) e no próprio homem(pele e anexos, intestino, mucosa nasal), flora microbiana normal. A Importância das Bactérias Logo, microorganismos são agrupados de acordo com:semelhanças morfológicas, alimentação; locomoção; reprodução;ciclo de vida. MICRORGANISMO NO MUNDO E SUAS FORMAS RESUMINDO A IMPORTÂNCIA DA MICROBIOLOGIA MICRORGANISMO NA NATUREZA Os microrganismos ocorrem mais abundantemente onde puderem encontrar alimentos, umidade e temperatura adequada para seu crescimento e multiplicação. Uma vez que as condições que favorecem a sobrevivência e o crescimento de muitos microrganismos são as mesmas sob as quais vivem as populações humanas, é inevitável que vivamos entre grande quantidade de microrganismos Áreas de Aplicação da Microbiologia Existem numerosos aspectos no estudo da Microbiologia, que são divididos em duas áreas principais: a microbiologia básica e a microbiologia aplicada. Microbiologia Básica características morfológicas características fisiológicas atividades bioquímicas características genéticas características ecológicas potencial de patogenicidade dos microrganismos Áreas de Aplicação da Microbiologia Microbiologia Aplicada Na microbiologia aplicada estuda-se como os microrganismos podem ser usados ou controlados para várias finalidades práticas. Os principais campos de aplicação da microbiologia incluem: medicina, alimentos e laticínios, agricultura, indústria e ambiente. Áreas de Aplicação da Microbiologia Áreas de Aplicação da Microbiologia A EVOLUÇÃO DA MICROBIOLOGIA A microbiologia e uma ciência que foi impulsionada com a descoberta do microscópio por Leuwenhoek. Constatação de Microrganismos, surgindo então a teoria da biogênese e abiogênese. Acredita-se que os microrganismos apareceram na terra a bilhões de anos, mas foram evidenciados há 300 anos e estudados 200 anos depois. A EVOLUÇÃO DA MICROBIOLOGIA Usando seu precário microscópio, observava águas de rios, infusões de pimenta, saliva, fezes, etc; até que verificou nesses materiais, a presença de um grande número de pequeníssimos objetos móveis e de formas diferentes, que não poderiam ser vistos sem a ajuda de lentes, e os chamou de “animáculos” por acreditar que seriam pequeninos animais vivos. Uma dimensão inteiramente nova enriqueceu a biologia. Todos os tipos principais de microrganismos que hoje conhecemos – protozoários, fungos e bactérias foram primeiramente descritos por Leuwenoek. Geração Espontânea versus Biogênese Também conhecida como abiogênese, essa teoria existe pelo menos desde Aristóteles. De acordo com ela, a vida poderia surgir espontaneamente e continuamente da matéria bruta. Algumas observações feitas por pessoas comuns, no dia-a-dia, pareciam reforçar essas ideias: o fato de aparecerem larvas de insetos sobre o lixo em decomposição, por exemplo, alimentou a ideia de que as larvas teriam “brotado” do lixo (não se conheciam, na época, os detalhes da reprodução dos insetos). A circunstância de girinos surgirem na água de uma poça, de um dia para outro, parecia ser a prova de que tinham se originado diretamente da lama da poça. Geração Espontânea versus Biogênese Van Helmont um cientista belga anunciou uma famosa receita para criação de ratos Mistura de roupas sujas com sementes de trigo. Por mais estranho que nos pareçam essas ideias hoje, a crença na geração espontânea perdurou até meados do século XIX Geração Espontânea versus Biogênese Até que o Francês Louis Pasteur conseguiu derrubar esse mito, realizando algumas experiências muito eficazes. CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS CLASSIFICAÇÃO PLANTAE – Plantas verdes, multicelulares e algas superiores. ANIMALIA – Animais pluricelulares; FUNGI – Mofos e leveduras; PROTISTA – Micro algas e protozoários; MONERA – Bactérias e cianobacterias Caracterização e Classificação dos Microrganismos SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO CARL R WOESE EUCARIONTES E PROCARIONTES Caracterização e Classificação dos Microrganismos BACTÉRIAS FUNGOS LEVEDURAS Bia - BACTÉRIAS Morfologia e Ultra Estrutura das Bactérias Principais grupos de bactérias Descobertas por Anton van Leeuwenhoek em 1683; São organismos unicelulares, procariontes e pertencem ao reino Monera; Podem ser encontradas sozinhas ou em colónias; Podem ser prejudiciais ou úteis para o meio ambiente e para os seres vivos; Bactérias – O que são? Bactérias Morfologicamente as bactérias podem ser classificadas de acordo com a sua forma e com o grau de agregação. Coco – forma esférica ou sub-esférica; Bacilo – forma de bastonete; Vibrião – forma de vírgula; Espirilo – forma espiral/ondulada; Espiroqueta – forma acentuada de espiral; Diplococo – forma esférica ou sub-esférica e agrupados aos pares; Estreptococos – assemelha-se a um "colar de contas; Estafilococos – forma de “cacho de uva”; Sarcina – forma cúbica, formada por 4 ou 8 simetricamente dispostos. A estrutura de uma bactéria é a mesma das células procarióticas: Bactérias - Estrutura Nucleóide Plasmídeos Hialoplasma Membrana celular Parede celular bacteriana Pili ou Fímbrias Flagelo Ribossomas Cápsula bacteriana Bactérias Aspectos negativos As bactérias são responsáveis por muitas das doenças; Indivíduos podem ser infectados por contato direto com material infectado, pelo ar, comida, água e insetos. Aspectos positivos • • • Muitas bactérias são simbiontes; Participam na decomposição de compostos; São usadas pela biotecnologia. Reprodução BIPARTIÇÃO CONJUGAÇÃO Imagens de bactérias Leptospira interrogans. Streptococcus pneumoniae. Vibrio cholerae Corynebacterium diphtheriae BACTÉRIAS Morfologia e Ultra Estrutura das Bactérias Principais grupos de bactérias VÍRUS HISTÓRICO 1ª vacina:em 1796, Edward Jenner 1ª observação indireta : fim século XIX Não eram bactérias, porque não retiam na filtração 1933: Wendell Stanley conseguiu purificar Anos depois : RNA e proteína 38 O QUE SÃO? Vírus são acelulares que apresentam nenhuma atividade Parasitas intracelulares obrigatórios Usam (em maior ou menor grau) o sistema de síntese das células O QUE SÃO? Induzem a síntese de ácido nucleico viral e proteínas Capazes de auxiliá-los a infectar novas células Seu único objetivo é perpetuar-se na natureza Os vírus são organismos vivos? VIDA : complexo de processos resultantes da ação de proteínas codificadas por ácidos nucleicos. Os ácidos nucleicos das células vivas estão em constante atividade. NÃO VIVO VIVO Tamanho dos vírus Tamanho dos vírus (50 nm X 225 nm) (200nm X 300 nm) 1.000 nm 90 nm 150 nm Hemácia 10.000 nm E. Coli (bactéria) 24 nm nm = nanômetro (15 nm X 300 nm) Estrutura dos vírus Capsídeo Envelope Nucleocapsídeo Nucleoproteínas Ácido nucleico: DNA ou RNA Não envelopados:o capsídeo não se encontra envolvido pelo envelope, dessa maneira dizemos que o vírus é nu. Estrutura dos vírus Envelopados: o capsídeo é coberto pelo envelope que é formado quando o vírus é exocitado da célula hospedeira. Estrutura dos vírus Bacteriófagos QUEM SÃO OS HOSPEDEIROS DOS VÍRUS? Praticamente todos os organismos vivos podem ser infectados pelos vírus. Célula Animal Célula Vegetal Bactéria Fungo Protozoário Vírus Ciclo do vírus Adsorção Penetração Desnudamento Biossíntese Morfogênese Liberação DNA do fago Cromossomo bacteriano CICLO LÍTICO CICLO LISOGÊNICO O fago multiplica-se na bactéria hospedeira Ocasionalmente, o profago solta-se do cromossomo bacteriano e inicia um ciclo lítico A célula é lisada liberando os fagos A bactéria se reproduz normalmente, copiando o profago e transmitindo-o às células-filhas Ou As sucessivas divisões celulares geram uma população de bactérias portadoras do profago Genoma viral Ciclo do vírus 49 Síntese da segunda fita de DNA viral Receptores de membrana Vírus livre Proteínas do envoltório viral Membrana lipoprotéica viral Degradação do RNA viral Proteínas virais Membrana plasmática RNA viral Ciclo de um Retrovírus - HIV Transcriptase reversa Vírus saindo e sendo envelopados 50 jeh CLASSIFICAÇÃO do virus em animais e plantas Isolamento e identificação do vírus Agentes infecciosos semelhantes a vírus Vírus do Resfriado Vírus da Gripe Vírus da gripe H1N1 Vírus da Dengue Vírus do HIV Vírus da Herpes (labial) Vírus da catapora Vírus da Varíola Vírus da Poliomielite Vírus do Sarampo Vírus do Ebola Vírus da Raiva Vírus e Bactérias são transmitidos por: ALIMENTOS AR (ESPIRROS, TOSSES) RELAÇÕES SEXUAIS ÁGUA FERIDAS COMO RESISTIMOS ? s SISTEMA IMUNITÁRIO Agentes patogénicos: Bactérias,Vírus,Fungos e protistas causadores de doenças. Ultrapassar as barreiras do organismo Resistir e multiplicar-se Destruir tecidos do hospedeiro No nosso organismo existem células, tecidos e órgãos envolvidos na sua defesa contra agentes estranhos. As vacinas constituem as soluções mais eficientes de combate aos vírus! Dengue: Vírus transmitido por mosquito infectado das espécies: Aedes aegypti e Aedes albopictus Febres, dores no corpo, manchas na pele e hemorragias Raiva: Vírus transmitido por animais infectados Importância na vacinação animal, o homem só deve ser vacinado em caso de risco. Pode ser mortal na maioria dos casos. Vírus – Doenças Vírus – Doenças Rubéola: Vírus transmitido por via aérea Doença em regra benigna, exceto para mulheres grávidas,pois pode afetar desenvolvimento embrionário/fetal. Vacina constituída por formas atenuadas do vírus, sendo altamenteprovoca a doença em 15% dos casos. Sarampo: Vírus transmitido por via respiratória Vacina eficiente em 95 % dos casos. Não existe cura, os tratamentos apenas reduzem os sintomas. Vírus – Doenças O vírus da gripe A-H1N1, que apareceu recentemente é um novo subtipo de vírus que afeta os seres humanos. Este novo subtipo contém genes das variantes humana, aviária e suína. Que apresentam uma combinação nunca antes observada em todo o mundo. É transmissível entre os seres humanos através de gotículas liberadas quando uma pessoa fala, respira ou tosse Gripe: Vírus transmitido por via respiratória Vírus – SIDA HIV= Vírus da Imunodeficiência Humana Família dos Retro-vírus; RNA em cadeia simples; Dois subtipos: HIV-1 e HIV-2; Transmite-se através de fluídos corporais: sangue, fluídos sexuais, etc.; Origina Síndrome da Imunodeficiência Humana (SIDA); Bactérias– Doenças Desinteria Furúnculo Leptospirose Tétano Bactérias– Doenças Hanseníase Acne Bronquite Cólera Obrigado(a)!
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