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Universidade Federal de Ouro Preto Departamento de Ciências Biológicas CBI 713- Microbiologia Geral O Mundo Microbiano e Você Ao final desta aula o estudante deverá ser capaz de: 1. Citar fatos históricos que contribuíram para o estabelecimento da microbiologia como ciência; 2. Comparar as teorias da geração espontânea e biogênese; 3. Identificar a importância dos postulados de Koch; 4. Reconhecer o sistema de nomenclatura científica; 5. Listar os principais grupos de microrganismos e suas respectivas características; 6. Descrever a importância dos microrganismos nos diversos ramos e áreas de aplicação da microbiologia. Objetivos Microbiologia Mikros – Pequeno Bios – Vida Logos - Ciência Definição É o estudo dos microrganismos e suas atividades. Preocupa-se com a forma, a estrutura, a reprodução, a fisiologia, o metabolismo e a identificação dos seres microscópicos. Inclui o estudo de sua distribuição natural, suas relações recíprocas e com outros seres vivos, seus efeitos benéficos e prejudiciais sobre o homem e as alterações físicas e químicas que provocam no ambiente onde vivem. “Estudo da vida microscópica” Escala Microscópica Relação entre o tamanho de vários organismos e a resolução do olho humano, do microscópio ótico e do microscópio eletrônico. Escala Microscópica Observe a presença de bactérias na ponta de uma agulha. Organização Celular dos Microrganismos Procariotos: bactérias, archaeas Eucariotos: Fungos, algas, protozoários Características comuns a todos os seres vivos 1.Habilidade de reprodução (Replicar o genoma) 2.Capacidade de ingestão e assimilação de alimentos para produção de energia 3.Capacidade de interação com o meio externo e Síntese de substâncias que alteram o meio externo 4.Suscetibilidade à mutação 5.Capacidade de reversão de mutantes ao estágio selvagem, anterior VÍRUS: Só 1,4 e 5 Início da Teoria Celular Robert Hooke 1665 Observação de “células” de plantas e de cortiça Todos os organismos vivos são compostos por células Evolução da Microbiologia Como Ciência Primeiras Observações de Microrganismos Antony van Leeuwenhoek (1632- 1723) Holandês (Delft), comerciante e cientista amador. Relatou suas descobertas à Royal Society of London. O que observou? “Animálculos” Água de chuva, infusões de pimenta, células da boca, saliva, fezes etc. Apesar das observações pioneiras de Leeuwenhook, a Microbiologia não se tornou uma área ativa de investigação por mais de 200 anos, devido a duas questões intrigantes: 1. A vida origina-se por geração espontânea? 2. Qual a natureza das doenças infecciosas? Geração Espontânea x Biogênese Francesco Redi Físico italiano (1626-1697) Larvas de insetos não aparecem espontaneamente de carnes apodrecidas. Geração Espontânea x Biogênese John Needhan – (1713-1781) Cientista inglês Considerou que micróbios desenvolviam-se espontaneamente a partir de caldos nutrientes (caldo de galinha, milho, etc.) aquecidos. Geração Espontânea x Biogênese Lazzaro Spallanzani – (1729-1799) Naturalista italiano Quando o caldo nutriente era acondicionado em recipiente fechado e aquecido não havia crescimento microbiano. Rudolf Virchow Cientista alemão Introduziu o conceito de biogênese (1858): “Células vivas surgiam a partir de outras células preexistentes” Louis Pasteur (1822-1895) Químico francês Derrubou a teoria da geração espontânea Demonstrou que os microrganismos estão presentes no ambiente Experimentos introduziram a idéia de técnicas assépticas Período de Ouro da Microbiologia Período de 1857 a 1914 a. Descoberta dos agentes etiológicos de várias doenças. b. Estabeleceu-se o papel da imunidade na prevenção e cura de doenças. c. Estudos intensos da atividade bioquímica dos microrganismos. d. Aperfeiçoamento de técnicas de cultivo, microscopia, desenvolvimento de vacinas e técnicas cirúrgicas. Fermentação e Pasteurização Louis Pasteur Estudou a deterioração de vinhos e cervejas: Leveduras Açúcar álcool Bactérias Açúcar ácido acético (vinagre) Princípio amplamente utilizado na indústria de alimentos Teoria do Germe da Doença Louis Pasteur (1865) - Estudou a doença do bicho da seda. Joseph Lister (1860) - Aplicou desinfetantes para o tratamento de ferimentos cirúrgicos. Robert Koch Robert Koch (1876) - Demonstrou que bactérias causavam doenças. Descobriu que o antraz (carbúnculo) era causado por Bacillus anthracis. Os Postulados de Koch Um microrganismo específico pode sempre ser encontrado em associação com uma determinada doença. O microrganismo pode ser isolado e cultivado em cultura pura. A cultura pura do microrganismo produzirá a doença quando injetada num animal susceptível sadio. É possível reisolar o microrganismo do animal infectado experimentalmente. Vacinação e Imunização Eduard Jenner Realizou estudos com a varíola bovina. Estabeleceu o processo de vacinação (vacca = gado). Louis Pasteur Introduziu o conceito de imunidade, baseado nos resultados de Jenner. Utilizou culturas avirulentas de bactérias para prevenir doenças (cólera em galinhas). Quimioterapia Atenção voltou-se para o controle de microrganismos patogênicos. Drogas sintéticas Antibióticos Paul Ehrlich – Utilizou Salvarsan (composto arsenical) para o tratamento de sífilis. Lançou o conceito de “Balas Mágicas”. Alexander Fleming Em 1928 observou colônias de fungos contaminando placas com culturas de Staphylococcus aureus. Penicillium notatum Penicilina “Droga milagrosa” Antibióticos Nomenclatura Científica • Sistema binomial: Gênero + epíteto específico (espécie) • Grafados de forma cursiva com destaque: itálico ou sublinhado • Exemplos: Escherichia coli ou E. coli Salmonella sp ou Salmonella sp Bacillus spp Penicillium roquefortii Progressos Recentes na Microbiologia Microbiologia Bacteriologia Micologia Parasitologia Imunologia Virologia Engenharia genética Astrobiologia Diversidade de Microrganismos Bactérias Protozoários Fungos Algas Vírus O Impacto dos Microrganismos na Vida Humana Microrganismos como agentes causadores de doenças Indústria farmacêutica - Antibióticos Microrganismos na Agricultura Simbioses – Rhizobium/leguminosas; micorrizas Nutrição animal – Ruminantes Doenças de plantas e animais Reciclagem de nutrientes na biosfera O Impacto dos Microrganismos na Vida Humana Microrganismos e a indústria de alimentos Preservação de alimentos - 30 bilhões de dólares/ano Fermentação alcoólica – 70 bilhões de dólares/ano Alimentos – queijos, iogurtes, picles, embutidos, etc. Microrganismos e energia Gás natural, Álcool combustível Microrganismos e o ambiente Ciclos biogeoquímicos Biorremediação Biomineração Astrobiologia O Impacto dos Microrganismos na Vida Humana Os microrganismos contribuem com a maioria da diversidade biológica, complexidade metabólica e massa biológica total da terra!
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