Resumo Aulão MBI100 Até a Aula 15

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Aulão Prova MBI 100
Aula 2- Ultra-estrutura dos micro-organismos e Nutrição microbiana
	
	Procariotos
	Eucariotos
	nucleo
	Sem membrana nuclear
	Nucleo 
	Organelas revestidas por membranas
	Ausentes
	Presentes e revestida por membranas
	Ribossomos
	70 S
	80 S
	Cromossomo (DNA)
	 1 cromossomo circular
	Multiplos lineares
	Divisão celular
	Fissão binária
	Encolve Mitose
- Glicocálice: tudo que está externo a célua
- cápsula e camada limosa – Aderencia e fixação, proteção e reserva nutriente
 
- flagelos – locomoção (Energia/Ap), quimiotaxia e fototaxia
- estrutura dos flagelos: Filamento , Gancho, Corpo basal. Proteína Flagelina. Gram positiva tem 2 aneis e gram negativa tem 4.
- fimbras e pili: mais curtos que o flagelo, natureza proteica e função de aderencia
- pilus sexual: conjugação bacteriana- proximação de celulas compatíveis
-Parede celular: proteção contra lise osmótica, define a forma- peptideoglicano 
(N-acetilglicosamina e acido n-acetil muramico)
Gram positiva- roxo(cristal de violeta) acido teicoico e lipoteicoico 
 
Gram negativa- vermelho (safranina) exopolissacarideos 
Membrana citoplasmática procariotica- permeabilidade seletiva, transporte de nutrientes processos de conservação de energia (fotossinte e respiração) Alvo da ação de agentes antimicrobianos.
-material genético: nucleoide (cromossomo unico e circular) plasmídeos (Dna extracromossional, pq não é transcrito em mRNA. Conferenrem beneficios, mas não resulta em transcrição e tradução). 
Inclusões citoplasmaticas- armazenamento, granulos ou vesiculas de gas
Endosporos bacterianos: estrutura de sobrevivência, desidratada, gram positivas. Produção de endosporo por B. Subtilis quando o ambiente fica seco.
Ribossomo: citosol, sintese proteica, alvo de antimicrobianos. 70S
Diversidade metabolica: C, N sais e agua, pode utilizar diferentes fontes
Aula 3- Metabolismo microbiano I: Obtenção de energia
- Descrever as vias de obtenção de energia no mundo microbiano
Catabolismo gera energia (ATP-força próton motiva) e Anabolismo consome energia
- Diferenciar quimiotrofia de fototrofia
Quimiotrofia: compostos quimicos como fonte de energia: Quimiorganotróficos e quimiolitotroficos. Fototrofia: luz como fonte de energia
- Explicar respiração aeróbia, anaeróbia e fermentação
Energia livre: energia disponivel para realizar trabalho útil. Reação exergônica e endergônica. Oxidação e Redução
Reação Aeróbica- Oxidação do substrato orgânico pelas vias metabólicas centrais. Os eletrons (da oxidação) passam por uma CTE até chegar no O2 que o aceptor final de elétrons.
Via Glicolítica- Oxidação parcial do composto Glicose até piruvato. Saldo 2 ATP.
Via Entner-Doudoroff- Forma apenas 1 ATP. Comum em gram negativas aeróbias
Fosforilação a nível de substrato e fosforilação oxidativa.
Ciclo de Krebs
Respiração Anaerória. O2 não é o aceptor final de elétrons, pode ser NO3, Fe3+.
Fermentação- Um composto orgânico produzido por ele mesmo é utilizado como aceptor final de eletrons
- Explicar a fotossíntese oxigênica (acíclica) e anoxigênica (cíclica). 
Fermentação é estequiométricamente balanceado, os subprodutos (ac. Latico, alcool) são para balancear as reações
Quimiolitotrofia- obtenção de energia pela oxidação de compostos inorgânicos
Fotossíntese oxigênica- fluxo de eletrons aciclico. PII
Fotossíntese anoxigênica- fluxo cíclico de eletrons. PII e PI
Pigmentos antena e centro de reação. 
Aula 4- Metabolismo microbiano II: Utilização da energia
-Identificar os processos microbianos que consomem energia: rotação do flagelo, transporte de nutrientes
- Reconhecer as vias metabólicas centrais e sua natureza anfibólica
Via Glicolitica, Ciclo de Krebs, via Entner Doudorof, Ciclo de Calvin. 
São anapleróticas- fornecem precursores para outras vias metabócias. Salientar que por causa das vias anapleróticas que os precursores nunca ficam em falta, uma vez que são essenciais.
- Identificar o consumo de energia da biossíntese (peptideoglicano), transporte de nutrientes e motilidade.
Biossintese de monômeros e polímeros
As VMC fornecem eletrons e carbono para a biossíntese das macromoléculas que compões a celula microbiana
- Identificar os 12 precursores com respectivos monomeros que polimerizam nas umtra-estruturas microbianas.
- Assimilação de nitrogênio: a fixação de nitrogênio gasoso pelos micro é responsável por todo nitrogênio naturalmente encontrado na terra. Gasta 8ATP por mol de NH3 fixado. Reação catabolizada pela enzima Nitrogenase. Na presença de amônia a sintese da nitrogenase é reprimida, pq? Gasto de energia
N2>> NH3 - Glutamato forma outros aminoácidos por reações de transaminação e tb forma a Glutamina que forma aminoácidos, Purinas e Pirimidinas.
Peptideoglicano: PEP (Acido N acetil murâmico) e acetilCoA e Glutamina (Nacetil glicosamina)
Aula 5- Crescimento e regulação do metabolismo microbiano
- Definir o crescimento microbiano: Aumento da densidade populacional. Massa ou cel.
- Descrever o processo de divisão celular por fissão binária
Nesse processo há continuamente a síntese de peptideogligano (parede celular)
- Descrever as fases de crescimento microbiano
Fase lag: a massa celular não aumenta, porque as células estão se adaptando ao meio
Fase log: nenhum fator físico-químico limita o crescimento microbiano
Fase estacionária: não se observa aumento ou diminuição líquido no número de células
Fase de morte: decorre do esgotamento da energia celular 
- Definir crescimento diáuxico: crescimento em meio contendo mais de uma fonte de energia. Utiliza preferencialmente uma fonte do que outra
- Explicar o modelo do operon lac, a regulação da síntese de enzimas induzidas.
E. coli não consome lactose na presença de glicose. Não ocorre a indução do operon lac na presença de glicose e então não vai ter atividade da enzima Beta-galactosidase. Não há indução dos genes do operon lac, sofre repressão catabólica. Efetor alosterico: Molécula que se liga a um local diferente do sítio ativo, alterando a função da proteína a que é anexado. Também chamado modulador alostérico.Portanto, não basta apenas a presença de lactose para a completa indução do operonlac, é necessário também ausência de um açúcar preferencial, tal como a glicose para E. coli. Na ausência de glicose, há um aumento de AMP cíclico na célula. A molécula de AMP cíclico se liga a uma proteína ativadora da transcrição (PCA),o que é fundamental para que ela se ligue no sítio ativador. Uma vez nesse sítio, a proteína auxilia a RNA polimerase a se ligar ao promotor para conduzir eficientemente a transcrição. 
- [cAMP] é sinal do baixo estado energético da célula, isto é, do estado de limitação energética da célula: ↓ [glicose]. 
- Descrever os fatores ambientais que afetam o crescimento de microrganismo
Concentração de nutrientes, temperatura (Psicrófilos, Mesófilos, termofilos, Hipertermofilos), pH (Acidófilos, Neutrofilos, Aucalinófilos), oxigênio, atividade da água, disponibilidade de O2 (aeróbios estritos, microaerófilos, anaerobios estritos, facultativos e aerotolerantes.
-Enzimas alostéricas. para estudar a regulação da atividade de enzimas alostéricas, será descrita a regulação da atividade da enzima fosfofrutocinase, que catalisa a terceira reação da via glicolítica, na qual frutose-6-P é fosforilada a frutose-1,6-P. Uma enzima alostérica é aquela que existe em duas conformações - a conformação da enzima alostérica alterna em função da sua ligação com um efetor alostérico. 
Quando a enzima alostérica está ligada ao efetor alostérico negativo, a afinidade da enzima pelo substrato diminui e, consequentemente, a sua atividade é baixa. Por outro lado, a interação com o efetor alostérico positivo aumenta a afinidade da enzima pelo substrato e, consequentemente, a atividade enzimática é alta. A enzima fosfofrutocinase interage tanto com efetores alostéricospositivos quanto negativos. 
O aumento da concentração de AMP e ADP no citoplasma da célula é acompanhado pela diminuição da concentração de ATP. Nessa condição, a enzima fosfofrutocinase tem sua atividade aumentada, em função do aumento da concentração dos efetores alostéricos positivos AMP e ADP. Assim, haverá uma maior síntese de ATP pela célula, pois o ATP é um dos produtos finais da via glicolítica. Por outro lado, alta concentração de ATP no citoplasma sinaliza que esse metabólito está sendo produzido mais rápido do que consumido. Nessa condição, a atividade da enzima fosfofrutocinase diminui, pois o ATP age como um efetor alostérico negativo.
Questões: 
 5) Esquematize uma típica curva de crescimento microbiano identificando as fases do crescimento microbiano. 
6) Analise a curva que você esquematizou e responda: 
a) Em qual das fases a velocidade específica de crescimento é máxima? 
b) Em qual das fases ocorre o ajuste da maquinaria metabólica do micro-organismo? 
c) Em qual fase do crescimento não se observa aumento ou diminuição líquido no número de células? 
d) Em quais circunstâncias de crescimento normalmente se observa ou não a fase lag? 
8) Defina crescimento diaúxico. 
9) Explique como ocorre a indução do operon da lactose? 
10) Por que em um meio de cultivo contendo os açúcares glicose e lactose, a atividade da enzima β-galactosidase de E. coli não é detectada na presença de glicose?
Aula 6- Genética Microbiana I: Hereditariedade e Mutações
-Reconhecer a importancia dos microrganismos em estudos genéticos: A informação genética de todos os organismo celulares é codificada pelo DNA (genoma)
Replicação do DNA>> transcrição em mRNA >>>> Tradução em proteínas
Gene A(DNA) >>transcrito>>>região codificadora>>> mRNA>>>> proteína
Cromossomo bacteriano: circular, DNA fita dupla, replicação semiconservativa
Fontes de variabilidade genética: mutações genicas e recombinação genética
- Diferenciar alterações genotípicas de fenotípicas
Fenotípicas: causadas por modificações ambientais e são reversíveis. Ex: prdução de Beta-galactosidase na presença de lactose.
- Reconhecer os tipos de mutações e suas consequências
Mutações de ponto: substituição de pares de bases e inserção ou deleção de um par de bases.
Mutações de fase de leitura: leva ao deslocamento do quador de leitura pela inserção ou remoção de um ou alguns pares de nucleotideos no DNA
- Reconhecer agentes mutagênicos fisicos, quimicos e biologicos
Fisicos: Radiação ionizante e UV
Quimicos: agentes que reagem com o DNA, análogos a bases
Agentes biológicos: Elementos transponíveis- elemento genético que tem a capacidade de se mover de um local para outro no genoma. (transposons). Sua localização vai modificar o produto final da expressão de um gene
Aula 7- Genética Microbiana II: Transferência de genes Recombinação em bacterias
- Descrever e diferenciar os mecanismo de transferência de informação genética entre procariotos
Conjugação- Transferência de DNA depende do contato entre as céluas e depende do plasmídeo (vai transferir a informação genética). Etapas: Formação de pares especificos> Conexão celular (pilus)> Mobilização do fator F> Replicação
Pode ocorrer uma recombinação: recombinação entre o Fator D e o cromossomo ocorre em um sítio específico. A célula resultante passa a apresentar uma alta frequencia de recombinação (Hfr).
Etapas da conjugação: formação de pares específicos>> conexão >>> Mobilização do F>> transferência >> replicação
Transformação: Transforma o DNA, incorpora fragmentos de DNA na célula receptora
Etapas: Ligação do DNA à celula receptora, entrada do DNA >> Integração e replicação do DNA
Transdução: modificação do material genético por um Bacteriófago
-Reconhecer as caracteristicas e o papel dos plasmídeos na transferência de material genético entre bactérias
Fator F- molécula DNA circular, contem cerca de 40 genes, responsável pela formação do pilus, replicação autônoma.
- Reconhecer o papel e importancia dos microrganismos na engenharia genética
Fácil cultivo, obentção de um grande numero de células em curto tempo e produz compostos por tempo indefinido
- identificar as etapas e elementos necessários para clonar genes
1- vetor (plasmideo) 2-gene de interesse 3- hospedeiro(aceitar o DNA exógeno) 4- clonagem 
Construção de uma bac recombinante: Isola DNA doador>Isola DNA plasmidial>Tratamento com endonucleases de restrição.
Enzimas de restrição: clivagem em sítios específicos para reconhecimento, tem extremidades coesivas e unem uma as outras por complementariedade.
- Explicar como as enzimas de restrição e as DNA ligases são utilizadas para construir plasmídeos recombinantes
- Descrever estratégias que possibilitam a identificação de bactérias recombinantes 
Crescimento em meio com antibiótico
Aula 9- Vírus: características gerais e multiplicação
-Descrever as principais caracteristicas dos virus
Ausencia de maquinaria para síntese de proteínas, replicação por meio de síntese dos componentes seguido de montagem das particulas virais, são parasitas intracelulares obrigatórios, acido nucleico é envolvido por uma cobertura proteica
Virion: particula viral infecciosa
Capsideo: cobertura proteica que envolve o genoma viral, determina forma do virus, pode auxiliar na fixação do virus.
Envelope: externo ao capsideo, proteção, auxiliam na ancoragem do virus a celula hospedeira
Genoma Viral: DNA fita simples e dupla, RNA fita simples positiva ou negativa e dupla, linear, segmentado ou circular.
-Diferenciar os tipos morfológicos
Helicoidais, poliédricos, envelopados, complexos (bacteriofagos)
-Descrever as etapas do ciclo de infecção viral: Penetração, sintese de proteínas virais, replicação, saída da célula inicialmente infectada: O capsideo (sem o envelope) é liberado no citoplasma e o Genoma é incorporado no Genoma do hospedeiro, utiliza a maquinária genética do hospedeiro para sintese de suas proteínas, sintetiza os componentes virais, montagem do capsideo, liberação.
-Explicar como os vírus são classificados: Tipos de acido nucleico, numero de componentes do genoma, morfologia da particula viral, gama de hospedeiros.
Comite Internacional de Taxonomia de Virus. 
Nomenclatura é ingles grafadas em itálico. Segue o padrão: Hospedeiro sintoma virus: Tobacco mosaic virus (TMV)
Aula 10- Filogenia e taxonomia de micro-organismos
- Em que se baseia o sistema de classificação de 5 reinos? Morfologicos e metabólicos
- Pq o sistema de classificação de 3 dominios é o mais amplamente aceito hj? Pq é baseado na filogenia, em sequencia consevada do rRNA
Endossinbiose
Mitocondrias- bacterias que realizavam respiração aerobia
Cloroplastos- Cianobacterias que realizavam fotossintese oxigênica
Nomenclatura cientifica: Sistema binomial: Genero +espécie
Métodos para classificação: Caracteristicas morfologicas (forma, arranjo, flagelos), coloração diferencial (gram positivas e negativas), caracteristicas metabolicas, perfil de ácidos graxos, cracteristicas genotipicas. Sequencia assinaturas de rRNA
Aula 11- Diversidade de procariotos- 
Diversidade Fisiologica: capacidade de sobreviver em condições ambientais extremas: T, pH, salinidade. Depende da diversidade metabólica
Organismos primitivose modernos, os primitivos deram origem aos modernos. Os mais e menos derivados, quanto mais proximo da base da arvore, mais derivados são.
- Bacterias e Archaea: ausencia de nucleo, ausencia de organelas, “ancestrais das outras”.
-Proteobactérias: Bacterias Purpuras fototroficas
- Enterobacterias: Fermentativas (E. Coli)
-Bacterias Gram Positivas não esporulantes (laticas)- Bacillus e Cocos: produz acido lático. Produzem exotoxinas. (Streptococcus pneumoniae, S. bovis)
Bacterias gram postitivas que formam endosporo: Bacillus e Clostridium
 
Archeae: Parede celular com pseudopeptideoglicano (acido N-acetil-talomurônico).Lipideos de membrana tem uma ligação éter enquanto bacteria é ester. Muitas são extremófilas (pH e T), todas as archaea são quimiotróficas, nenhuma é fototrófica.
Archaea Halófilas extremas: hipersalinos, quimiorganotroficas
Metanogênicas: utilizam CH4 como fonte de eletrons, anoxicas, trato gastointestinal
Aula 12- Diversidade de eucariotos
- Comparação do rRNA 18S (Mitocondrias, Cloroplastos, Flagelos)
- Opistokonta (animais, fungos, protozoários)
- Amoebozoa: Amebas. Mixomicetos(Fungos gosmentos)
- Archaeplastida: algas vermelhas e verdes
-Stramenopiles: Oomyvetes, fungos não verdadeiros( Phytophora spp)
-Excavata: Vermes humanos
 
Aula 13- Fungos: Reprodução assexuada e sexuada
- Fungos: Eucariotos, parede celular quitina forma corpo do fungo que é talo, reserva é glicogênio, quimiorganotróficos, uni(leveduras) ou pluricelulares, dimorfismo sexual
-Saprofitas: Decompoe materia morta, produção de micotoxinas, cilcagem
- Parasitas
Simbiontes: Liquens, micorrizas
-Apressório: estrutura de infecção especializada, que desenvolve na extremidade de um tubo germinativo e penetra num estômato.
-Haustórios: Parasitas obrigatorios. Absorve nutrientes da celula invadida
- Rizoides: em forma de raiz que auxiliam no ancoramento do fungo ao substrato e absorção de nutrientes.
-Rizomorfos: sobrevivência, disseminação e penetração
- Escleróidios: estrutura de resistencia, globosa, agregação de hifas, sobrevivência
-Anastomose: ligação de 2 hifas
-Estruturas Reprodutivas Assexuadas: esporos
-reprodução Sexuada: Plasmogamia (n+n) >> cariogamia (fusão do nucleo 2n)>> meiose (n+n)
-Ascosporo; esporo sexuado produzido dentro de células especializadas denominadas Ascos- Ascomycota
- Ascocarpos: cleistotécio, Apotécio, Peritécio, Ascostroma, ascos nu
- Basidiocarpos: cogumelos
Aula 14- Controle do crescimento microbiano
- Importancia : contaminação, prejuizo, doenças, perda de material
Controle: Por eliminação (calor, radiação ou filtração) ou por limitação do crescimento (refrigeração , desitração)
- Cinética de morte microbiana (binômio tempo X temperatura). Segue um padrão exponencial: decresce exponencialmente com o tempo
- fatores que interferem na efetividade dos tratamentos antimicrobianos: Tipo de microrganismo, estagio fisiológico (fase lag, log...), condições ambientais
-Pq importante manter a carga microbiana baixa num alimento antes do tratamento para controle? Para que consgiga eliminar a pop, que o agente tenha efeito em toda população, Exponencial.
- modo de ação dos agentes antimicrobianos : Danos a membrana plasmática, danos a parede celular, danos a proteinas e danos aos ácido nucleicos 
- Metodos de controle microbianos: Fisicos (T, radiação, filtração, desidratação), Químicos (agentes químicos)
- Calor: Umido (desnaturação de proteínas), seco (fluidez de membrana). Importante Tempo X Temperatura.
-Radiação: ionização de moleculas com formação de radicais reativos, alta energia
-Inibição de crescimento: T baixa e desidratação
Endosporos: Estrutura de resistência melanisada, temperatura não consegue afetar as estruturas internas, pq estão protegidos.
-Microbiocida ou microbiostáticos (Bacteriostáticos e Bacteriocida)
Agente quimico antimicrobiano: toxicidade seletiva, estabilidade, poder de penetração, eficiência (amplo espectro de ação).
- antibióticos (cuidado com a resistência com o uso excessivo)
Aula 15- Mecanismos microbianos de patogenicidade
- Relação entre a microbiota normal e o hospedeiro (antibiose, comensalismo, sintrofismo, parasitismo)
- Postulados de Kock: Associação entre o patógeno e o hospedeiro>> Isolamento em cultura pura>> reinoculação no hospedeiro >>> observação dos mesmos sintomas
Etapas da infecção: Exposição> Aderencia > Penetração> Colonização e crescimento> Toxicidade> Danos
-Toxinas: Endotoxinas (faz parte da estrutura da bacteria) Exotoxinas (produto do metabolismo, excretada)
- plasmideos: podem transporta a informação genética que determina a patogenicidade de um microorganismo ou genes que conferem resistencia a antibioticos.