Introdução a microbiologia

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Introdução à microbiologia
 Microbiologia: é o estudo de organismos microscópicos
 Os microrganismos originaram-se aproximadamente há 4 bilhões de anos
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Antony Van Leeuwenhoek
 Descreveu os chamados “animálculos”
 Origem dos animálculos: Biogênese versus Abiogênese
Louis Pasteur
Postulados de Koch
1- Um microrganismo específico pode sempre estar associado a uma doença
2- O microrganismo pode ser isolado e cultivado em cultura pura, em condições laboratoriais
3- A cultura pura do microrganismos produzirá a doença quando inoculada em animal susceptível
4- É possível recuperar o microrganismo inoculado do animal infectado experimentalmente 
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Introdução à microbiologia
 A célula como unidade estrutural da vida
Teoria celular Desenvolvida por Mathias Schlein e Theodor Schwam 1838-39 sugeria que as células são as unidades estruturais e funcionails básicas de todos os organismos
 Classificação dos seres vivos
 Baseados em análises de pequenas subunidades de RNA ribossômico, a árvore da vida apresenta 3 domínios: Archaea, Bacteria e Eucarya
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Introdução à microbiologia
 Características distintivas dos principais grupos de microrganismos
 Protozoários 
Microrganismos eucarióticos, unicelulares
Ingerem particulas alimentares
Não apresentam parede celular rígida e não contém clorofila
 Algas 
 Semelhantes às plantas porque contém clorofila, faz fotossíntese e têm parede celular rígida
 São eucariotos unicelulares ou multicelulares
 Fungos 
 São organismos eucariotos
Possuem parede celular rígida
Podem ser umi ou multicelulares
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Introdução à microbiologia
 Bactérias
São procariotos
São divididas em dois grupos: eubacterias e arqueobactérias
 Vírus
Não são células como os demais microrganismos
São muito menores e mais simples do que as bactérias
Contém somente um tipo de ácido nucléico, RNA ou DNA 
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BACTÉRIAS
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FUNGOS
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PROTOZOÁRIOS
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VÍRUS
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ALGAS
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Estrutura das células eucarióticas e procarióticas
Estrutura e função das células procarióticas
As células procarióticas tem três regiões arquiteturais: apêndices (proteínas ligadas a superfície celular) na forma de flagelos ou pêlos; Um envelope celular consistindo de uma cápsula, parede celular e membrana plasmática, e uma região citoplasmática que contém o genoma da célula (DNA) e ribossomas e várias inclusões sortidas
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Célula procariótica
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Estrutura das células eucarióticas e procarióticas
Morfologia das bactérias
Tamanho: em média 0,5 a 1 mm
 Forma: as bactérias apresentam três formas básicas; esféricas, cilindricas e espiraladas
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Arranjo: Quando observamos as células microbianas em um microscópio, vemos que elas frequentemente estão acopladas umas as outras 
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Ultra-estrutura das células procarióticas
 Flagelos: são proteínas estruturais filamentosas ligadas a superfície da célula e que promovem um movimento natatório para a maioria dos procariotos móveis.
Salmonella enteritidis TEM about 10,000X 
Ultra estrutura de um flagelo bacteriano
Diferentes arranjos de um flagelo bacteriano
a. Bacillus cereus b. Vibrio cholerae c. Bacillus brevis 
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Uma espécie Desulfovibrio. MET. aproximadamente 15,000X. 
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 Pêlo (Fímbria): Muitas bactérias, particularmente as Gram-negativas, têm acessórios que não estão relacionados com a mobilidade. Como os flagelos, eles são compostos de proteínas porém, são menores mais finas e numerosas que os flagelos. As fímbrias estão envolvidas no mecanismos de adesão celular. Pêlo F ou pêlo sexual está envolvido na transferencia de DNA
Fímbria de Neisseria gonorrhoeae
 Shigella Salmonella
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Tabela. Algumas propriedades de pêlos e fímbrias. 
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 Cápsulas: Camada de material viscoso que circunda algumas células bacterianas. É formado por polissacarídeos depositados fora da parede celular. As cápsulas apresentam diversas funções como mediador de aderência, proteção contra fagocitose, contra ressecamento e também como reserva de carboidratos. Podem ser glicocálice ou camada limosa
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Tabela. Composição química de algumas cápsulas bacterianas.
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Parede celular: 
	A parede celular dos procariotos é uma estrutura rígida que mantém a forma característica de cada célula bacteriana e protege o protoplasma celular de danos mecânicos e da ruptura osmótica ou lise.
	A parede celular difere em espessura e composição para cada tipo de bactéria. Ela é formada em grande parte por peptideoglicano que consiste de N-acetilglicosamina, ácido N-acetilmurâmico e um peptídeo formado por quatro aminoácidos.
	As paredes celulares das arqueobactérias diferem das eubactérias tanto em composição química quanto na estrutura.
	
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Componentes da parede celular
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 Parede de Eubactérias Gram-positivas
Possui maior quantidade de peptideoglicano que as Gram-negativas. Contêm polissacarídeos denominados ácidos teicóicos.
 Parede de Eubactérias Gram-negativas
Mais complexas que as paredes celulares de Gram-positivas. Possuem uma membrana externa. O peptídeoglicano representa somente 5-10% do peso seco da parede celular
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Tabela. Função dos componentes da membrana externa de Escherichia coli. 
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Correlação da coloração de Gram com outras propriedades das bactérias 
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Membrana citoplasmática
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Tabela. Função da membrana plasmática de células procariótica. 
1. Barreira osmótica ou de permeabilidade 
2. Localização do sistema de transporte para solutos específicos (nutrientes e íons) 
3. Função de geração de energia, envolvendo sistemas de respiratório e fotossintético de transporte de elétrons, estabelecimento de força proton motora, e transmembranar, Síntes de ATP por ATP sintase 
4. Síntese de lipídios de membrana 
5. Síntes de mureína (peptídeoglicano da parede celula) 
6. Montagem e secreçao de proteínas extracitoplasmáticas 
7. Coordenação da replicação de DNA e segregação com formação de septo e divisão celular 
8. Quimotaxia (funções de motilidade e sensorial) 
9. Localização de sistemas enzimáticos especializados
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Transporte de solutos através da membrana plasmática
As proteínas que transportam solutos através da membrana plasmática são chamadas de permeases, carreadores ou transportadores.
Sistemas de Transporte
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Tipos de transporte transmembrana
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 Estruturas celulares internas
Área citoplasmática
Ribossomos 
Área nuclear
Inclusões
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Célula eucariótica
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 Table 2. Phenotypic properties of Bacteria and Archaea compared with Eukarya.