aula introdução a microbiologia

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Big Bang (13,7 bilhões de anos) 
Terra (4,6 bilhões de anos)
Movimentos de rotação (3,5 bilhões de anos)
Replicadores (3,0 bilhões de anos)
Fotossíntese (2,0 bilhões de anos)
 A Origem do Universo e da Terra
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Início de tudo
Formação do Ecossistema Terrestre
Fase Abiótica – anterior ao aparecimento da vida. Fragmentação das rochas e ação erosiva pelo frio, calor e ação dos ventos;
Chuvas – hidratação dos minerais e reações químicas – minerais primários - minerais secundários, fortemente coloidais.
Microbiologia do Solo
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Fase Microbiológica – surgimento da vida. Ação dos microrganismos (bactérias, liquens e algas) sobre os minerais e acúmulo de matéria orgânica (Ecossistemas)
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Fase das Plantas Espinhosas – maiores quantidades de matéria orgânica, ciclo de vida rápido adaptado às condições inóspitas; 
Fase dos capins - 3 tipos - capins duros (mais resistentes), campos naturais, capins moles de ciclo anual.
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Fase das capoeiras - acúmulo de matéria orgânica e maior aprofundamento de raízes (cerrado e suas transições)
Fase das florestas – evolução dos ecossistemas com formação de plantas mais altas, maior diversidade de espécies, maior acúmulo de matéria orgânica, solos mais profundos e horizontes mais diferenciados (500 a 1000 anos).
Formação não é linear e o tempo não é absoluto – grau máximo da atividade biológica.
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Formação dos Agrossistemas
Correção das limitações das condições naturais do local
(Calagem, adubação, irrigação).
“É possível criar agroecossistemas muito mais produtivos que o ecossistema natural existente” – cerrado brasileiro.
Os controles de alterações dos sistemas passam a ser feitos de forma artificial (pragas, doenças, plantas daninhas, erosão).
O processo de degradação leva a uma regressão na sucessão ecológica do agroecossistema.
Ambientes de floresta tropical retornam ao estágio de capins duros ou pré-desertificação (50 a 5 anos).
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Componentes,funções e distribuição da biota do solo
 
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Raízes 1,5 a 3,8 m (em culturas anuais)
 38 a 76 m (em pastagens perenes)
Número em 100-200 g de solo
Fungos
Bactérias
Ameba
Cabeça de nematóide bacteriófago
Protozoa cilicata
Núcleo
Parede celular da raiz
Pelo da raíz
Actinomicetos
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Epigeicas
Endogeicas
Anécicas
Ex: Minhocas
Trato digestivo 
bactérias + polissacarídeos + argila
 fragmentação dos resíduos orgânicos
 transporte/incorporação da MO ao solo
 fragmentação/polimerização de compostos
 liberação de nutrientes
 redução de compactação
 aumento de permeabilidade e aeração
 estruturação do solo
 redução da erosão
Macro e mesofauna
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Biomassa Microbiana do Solo (BMS)
Definição: Organismos menores do que 0,2 mm, predominando fungos, bactérias e actinomicetos em número, massa e capacidade metabólica. 
Fungos
Bactérias
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Rizobactérias promotoras de crescimento de plantas (RPCPs)
Pseudomonas
Azospirillum
Rhizobium
Arthrobacter
Enterobacter
Azotobacter
Modos de ação de rizobactérias
• Suprimento de nutrientes (N, P e Fe)
• Supressão de patógenos (antibiose)
• Produção de sideróforos, 
• Produção de hormônios de crescimento
• Detoxificação de xenobióticos
• Substituição de produtos químicos
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Fungos micorrízicos arbusculares (FMAs)
Glomacea
Acaulosporaceae
Gigasporacea
Modos de ação de fungos micorrízicos
• Suprimento de nutrientes (N, P, Zi, Cu e S)
• Aumento da capacidade de absorção de P
• Aumento do volume de solo explorado pelas raízes
• Substituição da fetilização fosfatada
• Aumento da resistência à seca
•Efeito agregador das partículas do solo
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Relação específica de fungos/bactérias nos ecossistemas
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Energia solar
Fungos
Produção primária
Consumidores
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Biomassa Microbiana  organismos com  < 0,3 m
 1-3% do C orgânico do solo
 0,001% do volume do solo
 0,17% da superfície da MOS
 0,02% da superfície dos minerais
 até 50 kg ps.ha-1
Fase sólida do solo  partículas < 0,2 a >2 mm  
Distribuição na matriz do solo
Portanto, a distribuição dos microrganismos no solo não é nem ao acaso, nem uniforme, mas em numerosas pequenas comunidades, cada uma adaptada ao meio circundante.
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Distribuição no perfil do solo
Concentração decrescente de microorganismos com a profundidade, acompanhando a matéria orgânica do solo.
Flutuações ocorrem devido a:
• presença de sistema radicular
• presença de substrato e oxigênio
• variações texturais em solos aluviais
• presença de lençol freático
Chart2
		11
		7
		5.5
		
		4
		
		
		2.4
		
		
		0.4
Profundidade (cm)
No médio de organismos por g solo (x 107)
Sheet1
				5		11
				15		7
				25		5.5
		
				45		4
		
		
				75		2.4
		
		
				105		0.4
Sheet1
		
Profundidade (cm)
No médio de organismos por g solo (x 107)
Sheet2
		
Sheet3
		
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Calcula-se que somente 0,2 a 0,4% do espaço poroso do solo seja ocupado por microorganismos. Fungos tendem a ficar restritos aos poros maiores, entre agregados, enquanto bactérias tendem a ocorrer dentro dos agregados.
Células bacterianas estão envolvidas por fibrilas e mucigel (macromoléculas) que em contato com argilas iniciam a formação de agregados. 
Formação de macro e microagregados
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Foto 1b. Material aderente produzido por fungos ajuda a aglomerar partículas de solo em agregados. 
Foto 1a. Rede de hifas de fungos agregando partículas de solo. 
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Macroagregados permitem:
• aeração;
• entrada de água e drenagem;
• difusão de solutos;
• ocupação por microorganismos;
• colonização mais intensa do que o solo como um todo;
• locais de metabolismo mais intenso;
• maior conteúdo de nutrientes (C, N, S, P);
• maior conteúdo de açúcares de origem microbiana;
Fração do solo
Carbono
Nitrogênio
Fósforo
-------------- mg . g-1 ---------------
Solo total
50
4.0
0.58
Areia (>50 (m)
27
1.9
0.19
Silte grosso (50-5 (m)
44
3.6
0.47
Silte fino (5-2 (m)
85
7.9
1.17
Argila grossa (2-0,2 (m)
82
8.7
1.67
Argila fina (<0,2 (m)
63
8.0
1.16
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Associação com raízes de plantas
População microbiana na rizosfera:
1010 - 1012. cm-3
Desvantagens:
• amplas flutuações no pH na medida que diferentes íons são absorvidos pelas raízes;
• estresse hídrico, quando a planta está com alta taxa de evapotranspiração;
• alta pressão osmótica;
• alta taxa respiratória cria ambientes semi ou totalmente anaeróbicos