02Classificaçãoe filogenia dos grupos microbianos

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Capítulo 2. Tipos de Microrganismos. Células Procariotas e Eucariotas.
Profa. Dra. Yamile Benaion Alencar
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Células: Procariotas e Eucariotas
Definição: 
Unidade viva fundamental de qualquer organismo, porque, tal como um organismo, ela exibe as características básicas da vida.
Em 1665 Robert Hooke notou pequenas câmaras vazias na estrutura da cortiça. Ele chamou-as de Células....
Após mais de um século depois, constataram que elas contém um fluido pegajoso (viscoso). Concluíram que as várias substâncias químicas de dentro da célula permitiram a elas viver e a se reproduzir. Eles chamaram esse material de Protoplasma o que significa a “substância da vida”.
Ele é constituído de duas partes: O Citoplasma, localizado fora do núcleo e o nucleoplasma, dentro do núcleo.
Os Biólogos Matthias Schleiden e Theodore Schwann propuseram a Teoria Celular, em 1838, “Todas as coisas vivas são constituídas de células...”.
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Figura 1.1. Árvore genealógica dos microrganismos. As células primitivas são divididas em eucariotas (organismos com um núcleo verdadeiro, tais como algas, fungos e protozoários) e procariotas (organismos sem um núcleo verdadeiro, tais como arqueobactérias e cianobactérias). Embora os vírus sejam micróbios, eles não são considerados células (são acelulares) e por esta razão não estão incluídos nesta árvore genealógica.
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Estrutura da Célula Procariótica
Figura 1.2 Composição de uma célula procariótica apresentando estruturas típicas. 
As Células menos complexas que incluem as bactérias, Arquibactérias e as cianobactérias fotossintetizadoras, são chamadas procariotas. 
Semilíquido contido dentro da membrana plasmática.Consiste em água, enzimas, oxigênio, proteínas, lipídeos, prod. Indesejáveis, nutrientes
Partículas submicroscópicas resp. síntese de proteínas
Cromossomo em única molécula de DNA circular nào circundado por membrana nuclear que contém a informação genética. 10.000 genes
Glicocálice, grossa camada de muco, gelatinosa.
Proteínas e fosfolipídeos
Controla o que sai e entra
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Cont. Estrutura Célula Procariótica
São muito simples; 
Tamanho 0,2-2,0 µm de diâmetro;
Reprodução por divisão binária;
Todas as bactérias são procariotas;
Dentro do citoplasma podem ser vistos:
Cromossomos, mesossomos, os ribossomos, polirribossomos (síntese protéica);
Citoplasma não é preenchido por membranas internas e é circundado por uma membrana celular ou parede celular;
Dependendo de determinado gênero ou espécie de bactérias, os flagelos ou pili podem ser observados fora da célula, e os esporos dentro da célula;
Parede celular contém peptideoglicana
Recombinação sexuada: Transferência de DNA
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Figura 1.3. Bacillus anthracis em cultura de 48 horas mostrando endosporos. Esta bactéria causa o carbúnculo e foi usada por Pasteur e Koch em muitos experimentos sobre a causa das doenças.
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Estrutura da Célula: Eucariótica
Figura 1.4. Uma Célula eucariótica animal típica e sua estrutura. Núcleo verdadeiro.
Congrega, controla e integra as funções. Contém mais de um Cromossomo
Humano:46, 
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Cont. Estrutura Célula Eucariótica
São maiores e mais complexas; 
Tipicamente 10-100 µm de diâmetro;
Incluem as Algas, Protozoários, Fungos, Plantas e animais superiores;
Núcleo verdadeiro, consistindo de membrana nuclear e nucléolos
Lisossomos, complexo de Golgi, retículo endoplasmático, mitocôndrias e Cloroplastos;
Flagelos complexos;
Parede celular simples quando presente;
Citoplasma apresenta citoesqueleto;
Ribossomos maiores;
Cromossomos múltiplos lineares
Divisão celular: mitose
Recombinação sexuada: Meiose
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Cápsula
 Natureza química: polissacarídeo 
 Função: Adesão e resistir a fatores de defesa
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Imagem ao microscópio óptico comum
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Parede celular
Peptidoglicano (Mureína)
Principal constituinte:
Coloração de Gram
Gram positivo X Gram Negativo
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Outros elementos:
 Proteinas integrais (porinas)
 Ácido teicóico (em Gram +)
 Ácido micólico (em BAAR)
 Açúcares e glicolipídeos complexos (em BAAR) 
 Lipopolissacarídeo (em Gram -)
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PARECE CELULAR
 Eukarya
Algas protistas: celulose (sílica - Diatomáceas)
Fungi: quitina ( polímero de N-acetilglicosamina – exoesqueleto dos artrópodes)
Plantae: celulose
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 1) Função:
 Transporte ativo (permeabilidade seletiva)
 Produção de energia (Respiração)
 Comunicação com meio externo
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Fímbrias 
 Apêndices filamentosos da superfíce bacteriana em Gram negativo
Função: Favorecer a adesão às superfícies
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Ribossomos
 70 S tanto em Bacteria como Archaea, porém mecanismos de síntese proteica é diferente nos dois grupos
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Cromossomo
 Molécula única de DNA (circular), compactada, normalmente no centro da célula bacteriana 
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Plasmídio 
 Molécula de DNA (circular), extracromossomal 
- Replica-se independentemente do cromossomo
- Pode ser encontrada em número variável nas bactérias
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Grânulos de reserva
(Contém polímeros)
 Glicogênio
 Polifosfato
 Policarbonatos
 Poli -hidroxibutiratos
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Estruturas de locomoção
 - Flagelo 
 - Filamento axial
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1 - Flagelo
Microscopia eletrônica
(pequeno aumento)
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Classificação de flagelos quanto ao número e disposição dos filamentos
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Microscopia óptica comum
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FILAMENTO AXIAL / ENDOFLAGELO
Flagelos envolto por uma bainha encontrado em espiroquetas
Os filamentos estão ancorados em uma extremidade e a rotação do flagelo impulsiona o espiroqueta em um movimento espiral
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TAXIA
Movimento direcionado por um sinal químico (quimiotaxia) ou físico (fototaxia)
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Filamento axial
Microscopia eletrônica (grande aumento)
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Esquema
Filamento axial
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FLAGELOS E CÍLIOS EM EUCARIONTES
São formados por tubulina
Envoltos pela membrana citoplasmática
Apresentam movimento ondulante
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ESPOROS DE FUNGO
Menos resistentes do que os bacterianos
Apresentam menor longevidade do que os bacterianos
Servem a reprodução do fungo
Grande produção por organismo
Penicillium sp.
Aspergillus sp.
ESPORO
ESPORANGIÓFORO
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esporo
Célula vegetativa
Endosporos
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ENDOSPORO
Forma de resistência bacteriana formado por Gram-positivos
São estruturas altamente desidratadas resistentes ao calor, agentes químicos e radiação
Não se constituem estruturas de reprodução
Bacillus subtilis
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Esquema de um esporo
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Intrínsecos
Baixo teor de água 
Pequenas proteínas solúveis em ácido
Ácido dipicolínico
Ca+2
Fatores determinantes da resistência ao calor pelos esporos:
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Extrínsecos
pH neutro 
Altas concentrações gorduras, proteínas, açúcares
água 
Fatores determinantes da resistência ao calor pelos esporos:
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Observação de bactérias
Aumento da Imagem
(Microscópio)
Cultivo - Aumento do número de indivíduos
(olho nu)
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Observação ao Microscópio (Bacterioscopia)
Critérios:
Tamanho
Forma
Arranjo
Coloração
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Tamanho
De bactérias varia entre 0,5 e 5 m
Unidade de medida: micrômetro (m)
1 m = 10-3 mm ou 10-6 m
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Tamanho
Não é uniforme entre as bactérias
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Observação ao Microscópio Óptico
Com objetiva de Maior aumento: 
(Objetiva de Imersão)
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Forma
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Arranjo
Dependente do no. de planos de divisão:
Vários planos
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O TAMANHO, A FORMA E O ARRANJO DAS CÉLULAS BACTERIANAS
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Coloração
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Fixação para Coloração
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Coloração de Gram
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Controle de qualidade da coloração de Gram. Cocos
Gram-positivos e bacilos Gram-negativos.
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Laminas após coloração
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Obrigada pela atenção...
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It was probably accidentally discovered in ancient Egypt when dough, made from ground up wheat and rye, was left for a period of time before cooking. In contrast to dough that was immediately cooked, it was observed that the aged dough expanded in size and when cooked produced tastier, lighter
bread. The process was not completely reproducible: sometimes the uncooked dough yielded good bread and other times it did not. However if small amounts of good dough was added to the next batch, the bread was again tasty. The Romans went onto improve and perfect this process and popularized this sort of bread throughout the European continent. The discovery of fermentation in Egypt also led to the first production of wine and alcohol. All these discoveries were largely phenomenological and it would be another 3000 years before the exact cause of fermentation was uncovered. It was Louis Pasteur, again, in 1857 who was able to demonstrate that alcohol can be produced by yeast when grown in particular conditions. This discovery revolutionized the modern food industry: for the first time the agent of fermentation was identified and could be used commercially.