Introdução à Microbiologia Médica

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Profa. Msc. Walkyria Almeida Santana
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FMJ-Estácio 
 Microbiológica Médica
 Aula-1 
Prof. Fernando Gomes Figueredo
fgfigueredo@gmail.com
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Objetivo
 Objetiva a orientação, habilitação e qualificação do aluno, para como profissional , auxiliar na elucidação do diagnóstico de doenças de origem bacteriana, viral e fúngicas , conforme o proporcionado em aulas teóricas e práticas. 
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Forma de avaliação 
Para AV1
 Aplicação de prova teórica a ser aplicada em data estabelecida em calendário acadêmico. (Valerá 10,0 pontos)
Para AV2
A AV2 :
Prova teórica aplicada em data estabelecida em calendário acadêmico (Valerá até 80,0 pontos);
Apresentação de Seminários (Valerá até 20,0 pontos)
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Bibliografia
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
BUTEL, Janet S; MORSE, Stephen A; BROOKS, Geo F. Microbiologia médica de Jawetz, Melnick e Adelberg. 25. ed. Porto Alegre: AMGH, 2012. 813 p. 
MURRAY, Patrick R.; ROSENTHAL, Ken S.; PFALLER, Michael A.  Microbiologia médica.   Rio de Janeiro: Elsevier, 2014 .
LEVINSON, Warren. Microbiologia médica e imunologia. 10. ed. Porto Alegre: ARTMED, 2014. 663 p.
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BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
 
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. 10. ed. Porto Alegre: ARTMED, 2012.   
TRABULSI, Luiz Rachid. Micrologia. 5. ed. São Paulo: Atheneu, 2008. 760 p. 576 T758m 5.ed.
FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2012. 934 p. ISBN 9788536326061.
VERONESI, Ricardo; FOCACCIA, Roberto (Ed.).  Tratado de infectologia.  4. ed. São Paulo: Atheneu, 2009.
MIMS, Cedric; ROITT, Ivan. Microbiologia médica. 3.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2005. 709 p. 
 
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CRONOGRAMA 
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Pontos a serem esclarecidos 
Frequência 15 minutos de tolerância;
Se perdeu a AV1, AV2
Só pode faltar apenas 25% das aulas;
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Microbiologia ?
Mikros : pequeno;
Bios : vida;
Logos : ciência.
Então a microbiologia estuda seres, que em sua maioria, só poderiam ser visualizados através da microscopia, como: bactérias, fungos, vírus, protozoários, algas unicelulares, viróides e prions.
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Bactérias, fungos, vírus e protozoários.
Escherichia coli
Cândida albicans
HIV
Giardia lamblia
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Características gerais dos microrganismos
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na farmacêutica -  produção de antibióticos : 
  	 - tirotricina ; bacitracina ; subtilina ; polimixina B. 
  	 -ACTINOMICETOS- bactérias, mesmo lembrando fungos: estreptomicina; aureomicina;terramicina.                                                         
 
na agricultura    fixação do nitrogênio (raízes de leguminosas: feijão, ervilha); parasitas (fitopatologia). 
 
na indústria   vinagre (fermentação acética); coalhadas (fermentação lática); queijos (“cura”): “duros”: Cheddar; parmesão; “moles”: Limburger. 
 
Importância 
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na medicina   doenças ! 
 
em genética e biologia molecular   estudos: mutação, reprodução, engenharia genética, etc. 
 
decompositores   cadeias alimentares  -  reciclagem ! 
Importância das Bactérias
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Nomenclatura
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Biossegurança
 Biossegurança?
	 Conjunto de medidas voltadas para a prevenção, minimização ou eliminação de riscos inerentes às atividades de pesquisa, produção, ensino, desenvolvimento tecnológico e prestação de serviços, que podem comprometer a saúde do homem, dos animais, do meio ambiente ou a qualidade dos trabalhos desenvolvidos.
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Biossegurança
Vias de Infecção:
Inalação;
Ingestão;
Inoculação direta;
Contato com membrana mucosa;
Vetores.
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Biossegurança
Onde estão os agentes patógenos?
Saliva
Sangue
Secreções
E mais: fômites, pele, pêlo, unhas, materiais cirúrgicos,materiais laboratoriais e no ambiente.
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Biossegurança 
Contaminação Biológica
Contaminação por microorganismos patogênicos, que podem causar agravos à saúde.
● Infecção do cliente;
● Infecção do profissional.
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Biossegurança
Limpeza!!!
Esterilização; 
Desinfecção (esporos?);
Calor Seco
Calor Úmido
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Biossegurança
Exemplos de Descontaminantes:
Autoclave;
Estufa;
Quaternário de amônio;
Fenóis;
Cloro e compostos clorados;
Álcool etílico (70 – 85%).
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Biossegurança
Instalações da Bacteriologia:
 A área física do laboratório deve ser planejada de acordo com os agentes a serem manipulados.
Níveis de Segurança:
Segurança nível 1;
Segurança nível 2;
Segurança nível 3;
Segurança nível 4.
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Biossegurança
Laboratório Com Nível de Segurança 1
Laboratório Escolar
 Agentes Patógenos Oportunistas
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Biossegurança
Laboratório Com Nível de Segurança 2
Laboratório de Análises Clínicas
 Agentes Patógenos Reconhecidos Como Causadores de Patologias
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Biossegurança
Laboratório Com Nível de Segurança 3
Laboratório do Instituto de Ciências Biomédicas da USP
 Agentes Exóticos e/ou Letais
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Biossegurança
Laboratório Com Nível de Segurança 4
Electron micrograph of Ebola Zaire virus. This is the first photo ever taken,on 10/13/1976 by Dr. F.A. Murphy, now at UC Davis, then at CDC. Diagnostic specimen in cell culture at 160,000 x magnification. [brettrussell.com] 
Paciente Vítima do Vírus Ebola
 Agentes Exóticos e/ou Letais Para o Qual Não Existe Tratamento ou Vacina 
Vírus de Marburg
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Biossegurança
Principais EPIs:
● Vacinação em dia!!!
Equipamentos de Proteção Individual
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Biossegurança 
Principais EPCs:
Lava – Olhos
de Emergência
Extintor de Incêndio
Cabine de Segurança Biológica
Lixeira 
Lava – Mãos com Pedal
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Biossegurança
Principais Cuidados:
Toda amostra deve ser tratada como contaminda;
Cuidado com os aerossóis;
Cuidado com o reencape de agulhas e o seu descarte;
Limpeza do material e bancada após final de trabalho;
Tirar o jaleco após trabalho, antes da saída do setor;
Não pipetar nenhum material com a boca;
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Biossegurança
Principais Cuidados:
Não usar adornos pessoais em laboratório;
Não comer, nem mascar chicletes no laboratório;
Não retocar maquiagem no laboratório
Rotular todos os reagentes com seu nome químico ou técnico;
Ter um manual de procedimentos operacionais sempre a mãos.
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Biossegurança
Micobacteriologia
Todo trabalho com micobactérias deve ser realizado em área especial e reservada (nível3).
M. tuberculosis
Lâmina corada –Ziehl -Neelsen 
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 Morfologia, arranjo e estrutura da célula bacteriana
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 Bactérias ???
 Eubactérias- são os tipos comuns, encontradas na água, solo e organismos vivos maiores.
 Arquibactérias- são encontradas
em ambientes realmente inóspitos, como os pântanos, fontes termais, fundo do oceano, salinas, vulcões, fonte ácidas, etc. 
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Divisão Celular
 Em condições adequadas, uma simples célula procariótica pode dividir-se a cada 20 minutos, dando origem a 5 bilhões de células ( número aproximadamente igual à população humana da terra) em pouco menos de 11 horas.
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Morfologia bacteriana
 Tamanho
 
 Arranjo
 Forma 
 
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Tamanho
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0,2 a 1,5 μm de diâmetro
1 a 6 μm de comprimento
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Forma
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Cocos
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Bacilos
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Cocobacilos
Gardnerella vaginalis
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Espiroqueta
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Forma de vírgula
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Arranjo
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Diplococos
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Estreptococos
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Estafilococos
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Estrutura da célula bacteriana
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Plasmídios
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Membrana Plasmática
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Parede Celular
Funções:
 Pressão osmótica
 Manutenção da forma
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Parede das bactérias Gram positivas
Composição:
90% de peptidioglicano
Proteínas e ácidos tecóicos
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Parede das bactérias Gram positivas
Função do peptidioglicano:
Conferir rigidez à parede.
Funções do ácido tecóico
Servir de sítio de ligação com o epitélio do hospedeiro.
Identificação sorológica.
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Parede das bactérias Gram negativas
Mais complexa.
Possui uma ou poucas camadas de peptidioglicano.
Membrana externa.
Espaço periplasmático.
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Membrana externa
Constitui uma barreira adicional para a entrada de algumas substâncias. 
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Espaço periplasmático
Peptidioglicano
Enzimas hidrolíticas (quebra de macromoléculas)
Enzimas capazes de inativar drogas
Proteínas transportadoras
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Protoplastos e Esferoplastos
 Células desprovidas de parede celular
Hidrolise pela lisozima;
Bloqueio da síntese de glicopeptídio por antibiótico.
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Bactérias com paredes de composição química diferente ou sem parede celular
 Micoplasmas
 Arqueobactérias
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Bactérias que não possuem parede celular
Micoplasmas 
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Coloração de Gram
Christiam Gram- 1884
Classificação das bactérias em dois grandes grupos.
Gram negativas
Gram positivas
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ESQUEMAS DAS PAREDES CELULARES EM BACTÉRIAS GRAM POSITIVAS 
E GRAM NEGATIVAS
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Parede celular bacteriana 
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Bactérias Gram-Positivas
Parede celular espessa (constituída principalmente de peptidioglicano)
Outros componentes especiais da parede celular das bactérias gram positivas:
ácidos teicóico (fatores de virulência) e lipoteicóico (antígenos de superfície)
Bactérias Gram-Negativas
Delgada camada de peptidioglicano
Presença da membrana externa 
e do espaço periplasmático
Presença do LPS
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Bactérias Gram-Negativas
Lipopolissacarídeo - LPS (componente estrutural exclusivo da membrana externa das bactérias gram-negativas).
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Os LPSs são compostos por três segmentos ligados covalentemente:
 
1. Lipídeo A, firmemente embebido na membrana (endotoxina) - Choque pirogênico;
2. Cerne do Polisssacarídeo, localizado na superfície da membrana; 
3. Antígenos O, que são polissacarídeos que se estendem como pêlos a partir da superfície da membrana em direção ao meio circundante. 
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Na Coloração de Gram as células são:
Coradas com cristal violeta;
Tratadas com iodo para formar o complexo iodo-para-rosalina (hidrofóbico) no interior da célula;
Lavadas com uma mistura de solventes orgânicos (álcool-acetona - 30%);
Coradas com corante de contraste vermelho, a safranina ou fucsina de Gram (hidrofílico);
Classificação de acordo com a constituição:
Baseado no método de coloração desenvolvido por Christian Gram, em 1884, as bactérias podem ser divididas em dois grandes grupos.
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COLORAÇÃO DE GRAM
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Bactérias Gram positivas
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Bactérias Gram positivas
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Bactérias Gram positivas
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Bactérias Gram negativas
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Bactérias Gram negativas
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Bactérias Gram negativas
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Nucleóide
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Logo... Agem:
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Esporos
Os esporos que se formam dentro da célula, chamados endosporos, são exclusivos das bactérias (principalmente as pertencentes ao gênero bacillus e clostridium). 
Eles possuem parede celular espessa, são altamente refráteis (brilham muito com a luz do microscópio) e altamente resistentes a agentes físicos (dessecação e aquecimento) e químicos (anti-sépticos).
Os esporos surgem quando a célula bacteriana não se encontra em um meio ideal para o seu desenvolvimento (sua formação leva por volta de 6 horas). 
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Esporos bacterianos/ Endosporos
Bacillus anthracis
Clostridium tetani
Clostridium perfringens
Clostridium botulinum
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"Apocalipse zumbi" espalha surto de superbactéria pela Sibéria
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Um surto de antraz,apareceu na região de Yamal-Nenets depois que a temperatura neste verão ficou mais de 5ºC acima do normal.
A fonte do surto parece ser a carcaça de uma rena que morreu há mais de 70 anos, na última epidemia de antraz. 
O corpo do animal, enterrado na tundra, abrigou durante o frio uma pequena colônia de micróbios. 
Matando 1.500 renas e infectando mais de 10 pessoas
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Esterilização
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Nossa percepção
de bactérias como organismos unicelulares baseia-se essencialmente no conceito de culturas puras, nas quais as células podem ser diluídas e estudadas a partir de culturas líquidas. Como praticamente todos os conceitos e conhecimentos microbiológicos foram adquiridos a partir do estudo de organismos em culturas puras, somente há alguns anos começamos a entender que, na realidade, a maioria das bactérias se encontra na natureza vivendo em comunidades, de maior ou menor estruturação. 
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O que são biofilmes?
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Biofilmes - Porque formar?
Proteção contra:
Radiações UV
Predadores
Desidratação
Fagocitose
Antimicrobianos
Expressão diferencial de genes
Comunicação intercelular
Troca de material genético
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DESENVOLVIMENTO DE UM BIOFILME. (a) Colonização primária de um substrato; (b) crescimento, divisão celular e produção do exopolissacarídeo (EPS), com o desenvolvimento de microcolônias; (c) coadesão de células individuais, de células coagregadas e grupos de células idênticas, originando um biofilme jovem, de múltiplas espécies; (d) maturação e formação de mosaicos clonais no biofilme maduro. (Adaptado de Rickard et al., Trends Microbiol., 11:94-100, 2003) 
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Medidas Preventivas
 Superfícies anti-adesivas: heparina, sais 	de prata
 Impregnação com agentes antimicrobianos 	posteriormente liberados:
 impedindo a comunicação celular
 impedindo a formação do biofilme
 promovendo a morte microbiana
 Enzimas para degradar a matriz: alginato liase
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CRESCIMENTO MICROBIANO
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O QUE É CRESCIMENTO?
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CONDIÇÕES DE CULTIVO
Meios de cultura adequados 
condições ambientais igualmente adequadas.
MEIO DE CULTURA
Mistura de nutrientes necessários ao crescimento microbiano.
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Meios de Cultura
Os meios de cultura são classificados quanto ao estado físico em sólidos, quando contém agentes solidificantes, principalmente ágar (cerca de 1 a 2,0 %); 
NOTA: O meio sólido é obrigatoriamente usado quando se pretende separar células. Cada célula individualizada ou agrupamento isolado dá origem, por multiplicação, a um aglomerado que constitui uma colônia. 
semi-sólidos, quando a quantidade de ágar e ou gelatina é de 0,075 a 0,5 %, dando uma consistência intermediária, de modo a permitir o crescimento de microrganismos em tensões variadas de oxigênio ou a verificação da motilidade e também para conservação de culturas; 
e líquidos, sem agentes solidificantes, apresentando-se como um caldo, utilizados para ativação das culturas, repiques de microrganismos, provas bioquímicas, dentre outros.
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COMPOSIÇÃO
Função das substâncias do Ágar e Caldo simples
Extrato de carne - Fonte de carbono orgânico, nitrogênio, vitaminas e sais minerais e, nesse caso de energia
Peptona – proteína semi-digerida que serve como fonte de nitrogênio
Ágar-ágar - Sulfato de ácido poligalacturônico extraído de várias espécies de algas do gênero Gellidum e outras algas afins. Tem como função solidificar os meios e não é metabolizado por bactérias de interesse clínico.
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 INFLUÊNCIA DE FATORES AMBIENTAIS
Temperatura
As variações quanto ao requerimento térmico permite classificar as bactérias segundo a temperatura ótima para o seu crescimento, em:
- psicrófilas: entre 12 e 17º C
- mesófilas: entre 28 e 37ºC
 termófilas: 57 e 87ºC
pH
Os valores de pH em torno da neutralidade são os mais adequados para absorção de alimentos para a grande maioria das bactérias. 
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Metabolismo bacteriano: Reaçoes químicas que ocorrem na célula bacteriana:
Tipos de metabolismo:
Autotrófico
Heterotrófico
Tipos de processo metabólico
Respiraçao aeróbica
Respiraçao anaeróbica
Fermentaçao
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Oxigênio
O oxigênio pode ser indispensável, letal ou inócuo para as bactérias, o que
permite classificá-las em:
- aeróbias estritas: exigem a presença de oxigênio, como as do gênero
Acinetobacter.
- microaerófilas: necessitam de baixos teores de oxigênio, como o
Campylobacter jejuni.
- facultativas: apresentam mecanismos que as capacitam a utilizar o
oxigênio quando disponível, mas desenvolver-se também em sua ausência.
Escherichia coli e vária bactérias entéricas tem esta característica.
- anaeróbias estritas: não toleram o oxigênio. Ex.: Clostridium tetani,
bactéria produtora de potente toxina que só se desenvolve em tecidos
necrosados carentes de oxigênio.
 INFLUÊNCIA DE FATORES AMBIENTAIS
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As Bactérias se dividem por
divisão binária transversa
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CURVA DE CRESCIMENTO
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 normalmente - "Gardnerella vaginalis".
O tratamento completo deve ser feito com antibióticos por via oral (normalmente azitromicina ou secnidazol em dose única) para a mulher E SEU PARCEIRO SEXUAL, além de creme vaginal que contenha antibiótico específico para a "Gardnerella vaginalis" por 7 à 10 noites e SEM TER RELAÇÕES neste período 
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Mesossomo função tais como a participação na segregação dos cromossomos durante a divisão, papel respiratório, papel na esporulação, ou até mesmo como sendo um mero artefato decorrente dos procedimentos utilizados para a preparação microscópica dos espécimes.
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Clamidea Doença é a DST mais comum no mundo. Tratamento inadequado pode evoluir para problemas graves como infertilidade
sinais como corrimento vaginal, alteraç.ões do ciclo menstrual, dor na região pélvica e mal estar.
Os micoplasmas podem viver dentro de células, sem matar a célula hospedeira, em simbiose-parasita, à semelhança do que fazem os vírus e algumas bactérias (Rickettsias e Chlamydias), mas também podem viver e crescer fora das células, nos fluidos corporais, coisa de que os vírus não são capazes.
Os micoplasmas são responsáveis por doenças como as inflamações alérgicas, pneumonia atípica e outras doenças, e investiga-se uma possível relação entre estes organismos e certas doenças envolvendo o sistema imunitário, como a diabetes mellitus tipo I ou aesclerose múltipla, entre outras.
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