Microbiologia - Unid 2 - Class e Nutriç PDF

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Classificação e Nutrição
dos Microorganismos
Unidade 2
Prof. Dr. Maurício Emerenciano
Disciplina: Microbiologia
Universidade Estadual de Santa Catarina (UDESC)
Centro de Educação Superior da Região Sul (CERES)
mauricioemerenciano@hotmail.com
Introdução
Tema aula: Classificação e Nutrição dos Microorganismos
Microbiologia
e a Eng. de 
Pesca
Aqüicultura
Pesca
Introdução
Classificação dos 
Microorganismos
Organismo ancestral
Incorporação de 
procarionte 
fotossintética
Incorporação de 
procarionte 
heterotrófica
Organismos 
mais “simples”
Organismos mais
“complexos”
1. Características Morfológicas - tamanho, forma e arranjo das células 
(eucariontes e procariontes)
2. Características Metabólicas - maneira pela qual o microorganismo 
desenvolve os processos vitais (energia, O2, etc)
Tema aula: Classificação e Nutrição dos Microorganismos
Principais grupos de 
microorganismos
As principais categorias de informações usadas para 
caracterizar espécies diferentes são :
3. Características Antigênicas – produção de 
anticorpos/antígenos específicos em culturas 
microbianas
4. Características Patogênicas - importante determinar se o 
microrganismo causa doença (patogênico) ou não causa doença (não-
patogênico)
Principais grupos de 
microorganismos
Tema aula: Classificação e Nutrição dos Microorganismos
As principais categorias de informações usadas para 
caracterizar espécies diferentes são :
5. Características Genéticas – utilizando 
técnicas (p. ex. de biologia molecular) para 
identificar o DNA de determinada espécie
Metabolismo de O2
Anaeróbicos
02
Aeróbicos
Facultativos
Metabolismo (O2)
Ex.: Bacillus, bact. nitrificantes, 
etc
Ex.: bact. denitrificantes
Ex.: algumas cianobacterias e 
“archeobacterias”
Tamanhos, formas e 
aparatos
Tamanho
Microplâncton
(fito e protozooplâncton; >20 µm)
Picoplâncton 
(ex.: bactéria; 0,2-2,0 µm)
Nanoplâncton
(ex.: flagelados e diatomácea; 2,0-20 µm)
� Picoplâncton
� Nanoplâncton
� Microplâncton
Espiral 
(bactérias)
Formas
Vibrião/flagelar 
(bactérias e protistas)
Cocóides 
(ex.: bactérias, fito)
Bastonete
(ex.: bactérias)
Amebóide
(ex.: protistas)
Disco 
(diatomácea)
Filamentosas 
(ex.: cianobactérias e fito)
Cíliios e 
Flagelos
Flagelos 
(bactérias e protistas)
Cílios
(protistas)
Pluriflagelar
Uniflagelar
Principais Grupos
Principais grupos de 
microorganismos
Características distintivas dos principais grupos de microrganismos
Tema aula: Classificação e Nutrição dos Microorganismos
Principais grupos de 
microorganismos
Características distintivas dos principais grupos de microrganismos
Tema aula: Classificação e Nutrição dos Microorganismos
Fitoplâncton
(Diatomácea)
Cianobactérias
Protozoarios flagelados
Protozoarios ciliados
Nematodos
Rotíferos
Copépodos
Bacterias heterótroficas
Archaebacteria
Fotos: M. Emerenciano
FOTOS: M. Emerenciano 
bacteria
Fito y protozoa
“Marine snow”
3-D Bio-Floc image
Azim et al., 2008 Epifluorescencia image
Abundância dos 
Microorganismos
Tema aula: Classificação e Nutrição dos Microorganismos
Abundância dos Moos nos 
corpos aquáticos
Quais os 
grupos mais 
abundantes?
Relação tamanho-
abundância (???)
Nutrição dos 
Microorganismos
Revisão da Nutrição dos 
microorganismos
Obtenção de energia (processos metabólicos) e carbono 
(biossíntese de tecidos)
Quimiolitotróficos
(quimioautotróficos)
Fototróficos
Nutrição dos microorganismos 
Microorganismos que 
utilizam compostos
orgânicos como fonte de 
energia (ATP) e carbono
Quimiorganotróficos
(quimioheterotróficos)
Foto-heterotróficos
Fotoautotróficos
Microorganismos que 
utilizam compostos
inorgânicos como fonte
de energia (ATP) e 
carbono a partir do CO2
Energia a partir da luz
Mixotróficos
(mixótrofos): O 
carbono é obtido
tanto a partir de 
compostos orgânicos
como do dióxido de 
carbono.
Conjunção das formas de obtenção de energia
Tema aula: Classificação e Nutrição dos Microorganismos
Fontes de Energia
Obtenção de energia a 
partir de compostos
orgânicos
Obtenção de energia a 
partir de compostos
inorgânicos
Obtenção de energia por 
meio da LUZ; e (1) 
compostos orgânicos ou
(2) CO2
equiv. redutores
equiv. redutores
Fotoautótróficos: obtem a energia da luz e o carbono da fixação do dióxido de 
carbono. 
Ex: Cianobactéria, etc
Tema aula: Classificação e Nutrição dos Microorganismos
Quimiolitotróficos: obtem energia da oxidação de compostos inorgânicos e o 
carbono da fixação do dióxido de carbono. 
Ex: algumas bactérias nitrificantes, bactérias oxidantes do enxofre, do ferro e do hidrogênio
Quimiorganotróficos: obtem energia da oxidação de compostos inorgânicos e 
o carbono a partir de compostos orgânicos. 
Ex: algumas Nitrobacter spp., Wolinella (H como equivalente redutor), etc
Revisando…
Fotoheterotróficos obtem energia da luz e o carbono de compostos orgânicos. 
Ex: Rhodobacter, etc
Nutrientes e os 
Microorganismos
Nutrientes
Tema aula: Classificação e Nutrição dos Microorganismos
Elementos 
simples
Nutrição
Macromoléculas
Ex.: proteínas, lipídios, CHO, 
etc
Ex.: N, C, P, S, Fe, etc
Reserva e estrutural de 
membrana
Reserva e estrutural de 
membrana
Material Genético
Estrutural e enzimático
Macromoléculas e suas
funções Microbianas
Elementos Químicos como Nutrientes
Carbono – C
� Todos os organismos requerem carbono de alguma forma.
� O carbono forma “a base” das 3 maiores classes de nutrientes 
orgânicos : carboidratos, lipídios, e proteínas - estes fornecem energia 
para o crescimento da célula e serve como unidade básica do material celular
� Os heterotróficos utilizam compostos orgânicos como sua principal fonte de 
carbono, obtendo tais moléculas a partir: 1) do meio (degradação), ou 2) 
ingerindo organismos autotróficos ou mesmo heterotróficos
� Os autotróficos utilizam o CO2 como sua principal ou única fonte de 
carbono
Nutrientes
Tema aula: Classificação e Nutrição dos Microorganismos
Nitrogênio – N
� Todos os organismos necessitam em alguma forma, é a parte essencial dos 
aminoácidos, que formam as proteínas
� As bactérias são mais versáteis para usar o N que os organismos eucariotos. 
Algumas bactérias podem utilizar o N2 (nitrogênio atmosférico) - fixação de 
nitrogênio - e outras podem utilizar compostos nitrogenados como : 
nitratos, nitritos e sais de amônia. E algumas utilizam ainda compostos de 
nitrogênio orgânico tais como os aminoácidos e peptídeos
Nutrientes
Tema aula: Classificação e Nutrição dos Microorganismos
Elementos Químicos como Nutrientes
Hidrogênio (H), Oxigênio (O), Enxofre (S) e Fósforo (P)
� Essenciais a todos os organismos (energia, estrutural, biossíntese, etc).
� H e O fazem parte de muitos compostos orgânicos e da água
� S (Enxofre) é necessário para a biossíntese dos aminoácidos sulfurados 
cisteína, cistina, e Metionina
� P (Fósforo) é essencial para a síntese de ácidos nucléicos e ATP
Nutrientes
Tema aula: Classificação e Nutrição dos Microorganismos
Elementos Químicos como Nutrientes
Outros Elementos
� Muitos outros elementos essenciais são requeridos, porém em menor 
quantidade que os citados acima - sódio, ferro, molibdênio, cobalto, 
zinco, cobre manganês são requeridos principalmente como co-fatores 
enzimáticos
� O sódio, Na+, é requerido pelas permeases damembrana (trocas 
moleculares) que transporta p.ex. açúcares em células como p. ex. Escherichia 
coli
� O ferro, Fe+2, é requerido como cofator de enzimas e respiração celular
Nutrientes
Tema aula: Classificação e Nutrição dos Microorganismos
Elementos Químicos como Nutrientes
Macronutrientes e 
sua fonte
Micronutrientes e o 
metabolismo Microbiano
Precursores enzimáticos e/ou
de vitaminas
Micronutrientes e o 
metabolismo Microbiano
Precursores enzimáticos e/ou
de vitaminas
Vitaminas e o 
metabolismo 
Microbiano
Considerações Finais
FIM!!!
Email: mauricioemerenciano@hotmail.com