RESUMO MBI 100 P3 Parte 1

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Microbiologia – Resumo para a P2
DIVERSIDADE MICROBIANA
Domínio Archaea, Bacteria e Eucarya.
-Devido a evolução dos microrganismos, há uma grande diversidade destes, pois, os microrganismos exploram todas as formas de sobrevivência em diversos lugares, por isso são capazes de viverem em condições extremas, bem como:
pH;Diversidade fisiológica
Temperatura;
Altas concentrações de sal.
-A mais de 4 milhões de ano, o domínio Archaea vivia em um ambiente anaeróbio, somente na presença de gases redutores, bem como CN, NH3, CH4;
-A mais de 3 milhões de anos, com a presença de CO2, as cianobactérias já faziam fotossíntese e fixavam o nitrogênio da atmosfera na forma de compostos que, futuramente, serviriam de nutrientes para outros seres vivos, bem como algas e plantas.
-Hoje em dia são considerados três domínios: Bacteria (procariotos com parede celular de peptideoglicano), Archaea (procariotos com parede celular mas não de peptídeoglicanos) e Eukarya (seres eucariotos, podem ser uni ou multicelular).
-Os microrganismos primitivos deram origem aos modernos, quanto mais próximos da base da árvore filogenética, mais derivados são. Os organismos menos derivados dos Domínios Bacteria e Archaea são termofílicos e hipertermofílicos. 
O que diferencia os três domínios?
Archaea: Célula procariota; a parede celular varia de composição, mas não possui peptídeoglicano; membrana plasmática com carbonos ramificados ligados a um glicerol por ligação éter; metionina como códon inicial; não é sensível a antibióticos.
Bacteria: Célula procariota; parede celular de peptideoglicano (com raras exceções); membrana plasmática com carbonos simples ligados a um glicerol por ligação éster; formilmetionina como códon inicial; sensível à antibióticos. 
Eucarya: Célula eucariota; parede celular varia; membrana plasmática com carbonos simples ligados a um glicerol por ligação éster; metionina como códon inicial e não é sensível a antibióticos.
EUCARIOTOS
Domínio Eucarya
-Sistemas de classificação: Os mais atuais são o de Robert Whittaker, no qual os seres vivos são separados em 5 reinos, e o de Carl Woese, onde os seres vivos são separados em três domínios, que é amplamente o mais aceito. Onde o Domínio Archaea e Bacteria são composto por seres procariotos (são separados por características metabólicas) e o Domínio Eucarya por seres Eucariotos (são separados de acordo com o cronometro molecular e outras características).
-Filogenia: Os eucariotos são agrupados de acordo com a comparação do RNA 18s, comparação de moléculas (cronômetros melculares), e ultraestruturas, como mitocôndrias, cloroplastos, flagelos e pseudopódes. 
-O tipo de mitocôndria varia de grupo para grupo, como por exemplo, as mitocôndrias do grupo Amebozoa apresenta cristas tubulares e ramificadas, e dos animais, apresenta cristas achatadas.
-Teoria da endosimbiose: Sugere que organelas de células eucariotas (mitocôndrias e cloroplastos) possuem origem procariotas a partir de uma relação simbiótica. Existem várias evidências que comprovam este evento. Estas são: ribossomos 70s, DNA único e circular, sensibilidade à antibióticos, divisão por fissão binária. E no caso das mitocôndrias, sua sequência de RNA 16s mostra que está intimamente relacionada à Proteobactérias. E no cloroplasto, esta sequência está intimamente relacionada as Cianobactérias. Além do mais, parede celular de peptidioglicano são observadas em cloroplastos de algumas algas.
Endossimbiose primária: Cloroplastos que possuem duas membranas, foram originados desse evento em questão. Neste caso, um protozoário flagelado fagocitou uma cianobactéria unicelular. Uma membrana é da bactéria e a outra do próprio fagossoma. O cloroplasto perde a parede celular e em seu centro possui uma estrutura pirenoide, responsável por formação de amido.
Endossimbiose não primária: Cloroplastos apresentam mais de duas membranas, pois, o protozoário fagocitou uma alga que já tinha cloroplasto, sendo um cloroplasto de origem primária ou não. Em alguns grupos, é possível observar o nucleomorfo, é o que restou do núcleo da alga fagocitada. 
-Apicomplexa: São protozoário do grupo Alveolata, e possuem APICOPLASTO, uma organela remanescente (que restou) do cloroplasto, porém não faz fotossíntese mas apresenta genoma reduzido, de origem cloroplastídica. 
Grupos de Eucarya
-Opistokonta: Inclui animais, fungos, microsporídeos, myzemitozoa, coanoflagelados etc. Possuem cristas da mitocôndria achatadas. 
Animais são multicelulares, microscópicos, como nematoides e rotíferos. 
Os fungos podem ser tanto unicelulares (leveduras) como multicelulares (filamentosos). 
Os Myzemitozoa são parasitas intracelulares obrigatórios ou comensais de animais marinhos e possuem um vacúolo central. 
Os microsporídeos são protozoários sem mitocôndrias, parasitas intracelulares obrigartórios de ciliados e humanos. Único estagio de vida, que é de esporo. A membrana plasmática sofre uma imaginação e envolve o esporo.
Os coanoflagelados são protozoários, e podem ser coloniais também, apresentam um flagelo envolvido.
-Amebozoa: Grupo constituído por protozoários unicelulares, no qual suas células se movimentam por pseudópodes/movimentos ameboides. Cristas mitocondriais tubulares e ramificadas. Este grupo engloba amebas e fungos gelatinosos (mixomicetos).
É possível observar amebas de vida livre, e amebas parasitas, no qual, algumas podem causar doenças em humanos, bem como desenteria amebiana.
Os fungos gelatinosos (mixomicetos) não são fungos verdadeiros.
-Rhizaria: Inclui protozoários e algas. Apresentam pseudopodes finos, denomidanos FILIFORMES, e também uma estrutura mineralizada que envolve toda a célula, denominada TESTA.
Protozoários: Foraminiferos e radiolários (apresentam axopódios). A maioria de mármores e rochas calcárias são extraídas de testas de foraminíferos fossilizados. 
Algas: Chlorarachniophyta, cloroplasto de origem secundária. Apresentam nucleomorfo. 
-Arquaeplastida: Inclui plantas terrestres, alguns grupos de algas. Os indivíduos deste grupo apresentam cloroplasto com duas membranas (proveniente de endossimbiose primária).
Rodophyta: São as algas vermelhas, possuem essa coloração devido à ficoeritrina, mas podem ser verde azuladas se houver predominância de ficocianina. Apresentam polímero de reserva no citoplasma e tilacóides não empilhados. São muito utilizadas como alimentos em algumas culturas, e é fonte natural de ágar.
Clorophyta: São as algas verdes e possuem clorofila do tipo a e b. Sua coloração pode variar para laranja devido a presença e caratenóides. Podem ser viver isoladas ou em colônias (unicelulares) e podem ser filamentosas.
-Alveolata: Inclui alguns protozoários como os ciliados, apicomplexas e dinoflagelados, cujas células apresentam um sistema de alvéolos abaixo da membrana. Possuem uma proteína chamada alveolina, podem ser predadores, parasitas, e fototróficos. Cloroplasto com mais de duas membranas. 
Dinoflagelados: Pertencem ao plâncton marinho, mas podem ser encontrados em água doce. São unicelulares e podem ocorrer raramente formas filamentosas. Maioria das especies possuem capacidade fotossintetica. Capazes de darem cores para mares, como ondas avermelhadas. 
Ciliados: Contém vários núcleos pequenos, e o maior, chama macronúcleo. Vivem em muitos ambientes, premominantemente aquáticos. Podem ser parasitas ou de vida livre. 
Apicomplexa: Parasitas intracelulares, intestinais ou celômicos de animais, principalmente no ser humano. Apresentam um complexo apical, para invadirem a célula hospodeira. Algumas espécies possuem o apicoplasto. Exemplos: Toxaoplasma gondii (causador da toxoplasmose), Plasmodium (causador da malária).
-Stremonopiles: São caracterizados por apresentarem, em pelo menos uma fase de sua vida, uma forma com dois flagelos de tamanhos muito diferentes (Heterokonta). Estão inclusos neste grupo: oomicetos (anteriormente considerados fungos), labiruntolomicetos, algas pardas, diatomáceas, protozoários etc.
Protozoários: Blastocystis sp. é patogeno doser humano, causa urticária e doenças intestinais, como diarréria, desconforto no abdomen, anorexia, flatulência etc. 
Diatomáceas: Organismos unicelulares, vivem na água e possuem uma carapaça silicosa.
Alguas pardas: Phaophycea. São as algas pardas. 
Labituntolomicetos: Produzem uma rede ectoplasmática pelo qual se aderem ao substrato, e se movem para alimentarem. São heterotroficos marinhos.
Oomicetos: Organismos filamentosos, unicelulares que se assemelham aos fungos. Maioria saprofitos, mas podem ser parasitas de homens e animais,mas podem ser também principalmente de batatas.
Obs: As algas deste grupo apresntam cloroplasto com mais de 2 membranas.
-Excavata: Estão incusos os euglenideos, tripanossomídeos e os hipemastigídeos. 
Euglenídeos: São protozoários e algas. Vivem em água doce e possuem um flagelo.
Tripanossomídeos: São parasitas causadores de doenças (Chagas, Leishmaniose, Giardiase, Tricomoniase)
Hipermastigideos: Simbiontes de insetos.
 
PROCARIOTOS
-Não possuem núcleo, sem organelas complexas, grupos evolutivos distintos e ancestrais de outras formas de vida.
Domínio Bacteria 
-Possuem parede celular (estrutura rígida presente na maioria das bactérias), constituída de peptidioglicano, com ligações cruzadas, e membrana plasmática com bicamada fosfolipidica. 
-Clamídia não possui parede celular, mas é bactéria devido a grande proximidade molecular.
-Poli-beta-hidroxibutirato: Composisão química de natureza lipidicas de algumas bactérias, no qual atua como reserva de substâncias e auxilia na identificação.
-Filogenia bacteriana:
Diversidade de pelo menos 17 filos;
4 filos de menor derivação filogenética (termofílicas);
3 filos com maior número de informações fenotípicas: proteobacterias, bacterias gram-positivas, cianobacterias.
Proteobacterias
-Filo de bacterias gram-negativas definido pela sequência 16s rRNA, um dos maiores filo do domínio, incluindo principalmete família das bactérias fototróficas púrpuras (sulfurosas e não sulfurosas), enterobacterias, bacterias nitrificantes, oxidantes de ferr; enxofre e hidrogênio, riquetsias; espirilos, Neisseria, Pseudomonas etc. Possui 5 grupos: alfa, beta, gama, deta e epilson.
São bactérias fotossintetizantes, anaeróbias e frequentemente encontradas em fontes de águas quente ou em águas estagnadas. Não utilizam água na fotossíntese mas sim ácido sulfídrico, produzindo enxofre ao invés de oxigênio. 
Enterobactérias: Grupos de bastonetes gram-negativos que residem no trato gastrointestinal. Não esporulados e podem ser ou não móveis. São fermentadores, aeróbios facultativos, produzem nitrato, catalase positiva e oxidase negativa. Podem habitar vários lugares, como solo, água e vegetais, podem ser patogênicas, importância industrial, perfil fermentativo pode ser uma característica taxonomica chave, e possui duas vias de fermentação de glicose: fermentação ácido mista e de 2,3-butanediol.
Fermentação ácido mista: Redução do piruvato a etanol e múltiplos ácidos (acético, láctico, succinico e formico). Muito utilizado nas indústrias para produção de álcool, ácidos e gás.
Fermentação de 2,3 butanediol: Transformação de glicose em piruvato, também a formação de ácidos, gases e alcool. 
Escherichia coli: Microrganismo abundante nas fezes, produz vitamina k e é indicador de contaminação fecal da água. É também responsável por 90% das infecções urinárias – Estirpes uropatogências (UPEC), causando cistite e/ou pielonefrite. É importante para medicina, pois é causador de sepse pode causar meningite neonatal. E tamém estirpes de causas de infecções intestinais (DEC).
Salmonella: Salmonela tifoide pode causar a febre tifoiede, e não tifoide pode causar gastroenterites, e outras espécies podem causar bacteremias. 
Bactérias gram-positivas não esporulantes (Bactérias Láticas)
-Bacilos e cocos gram-positivos no qual não possuem esporos, com baixo conteúdo C+G e produzem ácido lático como produto final da fermentação.
-Principais gêneros:
Streptococcus: Produezem exotoxinas e são principais causadores de doenças, principlamnete doenças no trato respiratório, pneuminia, faringite, otite, carie, endocardite, febre reumática. Transmissão por inalação, sexualmente, congênita, pelas mãos. 
Orais: S. mutans e S. sobrinus
Importância médica e veterinária: Streptococcus pyogenes, S. pneumoniae, S. bovis.
Lactobacillus sp: Importância econômica
Bactérias gram-positivas formadoras de esporos 
 -Esporulação: A bactéria se divide, há uma separação de polo, onde, um polo se torna um pré-esporo, com um septo separando. Há um engolfamento do esporo, depois a síntese do córtex e logo após a síntese da capa. A célula amadurece e lisa, deixando o esporo livre, que pode germinar. 
-Exemplos de bactérias esporuladas: Bacillus subtilis e Clostridium.
-Esterilização comercial serve principalmente para matar esporos de C. botulinum presente em alimentos enlatados.
-Obs: CARACTERÍSTICAS FENOTÍPICAS SIMILARES NEM SEMPRE INDICAM UM GRUPO GRUPO FILOGENETICAMENTE VÁLIDO. Exemplo: Microrganismos fototróficos.
Cianobactérias
-É um grupo de bactérias que obtêm energia através de fotossíntese (mas não apresentam cloroplastos). São conhecidas como algas azuis ou verde azuladas. Possui clorofila do tipo A que fica dispersa em seu hialoplasma. 
-Provavelmente foram as primeiras a acumularem O2 na atmosfera primitiva, contribuindo para formar a camada de ozônio.
-Precurssoras do cloroplasto.
-Capazes de viverem em ambientes extremos.
-Podem viver isoladas ou em colônias.
-Apresenta coloração de bactéria gram-negativa;
-Apresentam estruturas para armazenar gás (flutuação), não apresenta estruturas para locomoção e podem fixar nitrogênio.
-Podem produzir estruturas semelhantes a esporos, e são denominados acinetos (tipo de reprodução assexuada).
-Produzem cianotoxinas, podendo causar gastroenterite em mamíferos.
Domínio Archaea
-Já pertecenceu ao reino monera, portanto, estudos mostraram que estas compartilham mais características com células eucarioticas, pois, possui membrana fosfoliídica em cadeia linear, porém possui ligação do tipo éter (C-O-C). Mas, seu DNA é único e linear, como nas bactérias.
-Parede celular de pseudomureína/pseudopeptideoglicano: Intercalada com NAT e NAG e ligação do tipo beta-1,3.
-Possui RNA polimerase.
-Maioria extremofila, ou seja, capaz de crescer nas maiores temperaturas e em extremos pH. Todas são QUIMIOTRÓFICAS, algumas quimiorganotroficas e outras quimiolitotroficas. 
- O domínio Archaea abrange 3 Filos cultiváveis cultiváveis: 
Crenarchaeota: Contém representantes dos dois tipos.
Euryarchaeota: Maior divisão, halófilas extremas, metagênicas e termofilas, e metalizam compostos de enxofre.
Nanoarchaeota: Simbionte hipertermófilo de nanotamanho.
“Korarchaeota’’: Nenhum representante cultivado in vitro.Identificado por análise de seqüências de rDNA obtidas obtidas de uma fonte termal do Parque Nacional de Yellowstone Yellowstone.
-Principais grupos:
Halofilicas extremas: Habitam ambientes hipersalinicos, parede celular composta de glicoproteínas no qual são estabilizadas por íons de sal. São quimiorganotroficas.
Metanogênicas: Encontradas em pântanos, no trato gastrointestinal de homens e ruminantes, em aterros sanitários e depósitos, endossimbiontes de protozoários anaeróbios. 
Acidófilas: pH de 2, não possuem parede celular, membrana contém composto semelhante a lipopolissacarídeos, quimiorganotróficos, aérobios facultativos, crescem na presença de enxofre. São encontradas em restos de carvão e em vulcão. São termofilas (55ºC). 
REINO FUNGI
-Eucariotos, cada célula vive de forma independente, sem formar tecidos, são unicelulares ou multicelulares (podem ser mistos também – Candida albincans), onde, alguns fungos multicelulares se assemelham-se à plantas em certos aspectos, apesar de não realizarem fotossíntese e não armazenam carboidratos em forma de amido, e sim glicogênio, como nos animais. 
-Apresentam a parede celular de quitina, e, os fungos multicelulares forma estruturas cotonosasdenominadas bolores, que é a parte do fungo chamada micélio, formada por hifas, pela qual grudam em substratos realizando anastomose (comunicação).
-Obtém seu alimento por absorção: lançam enzimas no material orgânico, no qual começam a degradar o alimento e então estes absorvem, parecendo um ‘’estômago’’ externo.
-São altamente heterotróficos, absorvem praticamente tudo que contém carbono – quimiorganotroficos. 
-Temperatura ótima entre 25 e 30º (mesófilos) e pH entre 4 e 7.
-Maioria aeróbio e não necessitam de luz para sobreviverem. 
-Importância: produção de enzimas, antibióticos, hormônios, controle biológico de pragas e doenças na agricultura, alimentação.
-Estratégias nutricionais: 
Saprófitas: A maior importância dos fungos para os ecossistemas terrestres é sua ação decompositora, são os principais agentes decompositores de celulose e lignina, componentes primário da madeira; decompõem resíduos em formas mais simples (ciclagem); são muito utilizados em processos fermentativos, pois degradam pesticidas e produzem alimentos. Degradam couro, tecidos, produtos de petróleo etc.
Produção de micotoxinas:
Ocratoxinas: Em grãos de cereais. Aspergillus ochraceus e Penicillium viridicatum 
Aflotoxinas: Em castanhas e grãos, principalmente em amendoim, milho, pecans, milheto. Também é considerada uma toxina causadora de câncer em algumas espécies animais, e está entre os agentes cancerígenos mais potentes. Aspergillus flavus e A. parasiticus.
Fumonisinas: Em milho e está relacionada com atrofia renal humana endêmica. Fusarium moliniforme.(algumas outras toxinas produzidas por esse fungo são usadas como arma em guerras no Vietnã).
Parasitismo: Várias espécies vivem de parasitas em plantas, outros fungos, animais, principalmente em seres humanos, Causando doenças, comum aumento de incidência preocupante em imunodeprimidos. Mas também são controles biológicos de pragas, de doenças de plantas e daninhas. Mas a maioria dos fungos parasitas são capazes de viverem independente do hospedeiro. 
Simbiontes: Podem viver em associação com outros seres sem causar qualquer tipo de prejuízo, em alguns casos, podem trazer até benefício. 
Líquens: Associação com algas, cianobactérias e plantas.
Micorrizas: Solo e maioria das raízes de plantas, contribuindo para nutrição da planta e sobrevivência do fungo. Os fungos ENDOFÍTICOS estão presentes no interior de folhas e plantas sadias.
Fungos-animais: Geralmente em insetos. O fungo vive dentro ou na superfície do animal. Alguns fungos são considerados predadores. Alguns insetos se alimentam de estruturas produzidas por fungos, bem como as formigas cortadeiras.
Morfologia
-Os fungos podem se desenvolver a partir de esporos sexuados ou assexuados ou a partir de fragmentos de hifas.
-Crescem apicalmente
-O corpo do fungo é denominado TALO, composto por filamentos chamadas HIFAS, que constituem o MICÉLIO.
Estruturas de fungos filamentosos
-Hifas apocíticas (septadas): Separadas por paredes transversais. Os septos possuem poros para troca de organelas, nutrientes, moléculas etc.
Hifas cenocíticas: Não septadas. 
-Apressório: Estrutura globosa de infecção especializada, formadas na extremidade do tubo germinativo ou de hifas crescendo na superfície do hospedeiro. 
-Haustórios: Ramificações de hifas especializadas, que são encontradas em fungos parasitas obrigatórios para absorver nutrientes da célula invadida. 
-Rizóides: Estrutura em forma de raíz que auxilia o fungo no ancoramento do substrato para absorção de alimentos. Ex.: Bolor do pão
-Rizomorfos: Estruturas parecidas com raíz com meristema apical. Tem por função sobrevivência, disseminação e penetração no substrato. Tubular com células na superfície e geralmente não possuem células no interior. 
-Escleródios/esclerócios: Estrutura globosa, de resistência, formada por agregamento de hifas. 
Estruturas de reprodução assexuada
-Tipos de esporos assexuados:
Esporangiósporos: Imóveis formados no interior de esporângios a partir de esporangioforos. Comum em Zygomycota.
Zooporangiósporos: Móveis formados no interior de zoosporângios, a partir de zoosporangioforos. Comum em Chytridiomycota
Conidiósporos: Formados em extremidade de conidióforos. Comum em Ascomycota e Basidiomycota. 
*Conidios blásticos: quando apenas parte da célula-mãe dos conídios dá origem a célula conidiana.
*Conídios tálicos: quando toda a célula é formadora do conídio dá origem a célula conidiana.
*Artrósporos (oídios): conídios produzidos pela fragmentação dos conidióforos
*Clamidósporos: conídios terminais ou intercalares, de parede espessa, que têm função de sobrevivência
 *Conidióforos complexos: Agregados de conidióforos em estruturas complexas.
	
Estruturas de reprodução sexuada
-Envolve a união de dois núcleos compatíveis (Plasmogamia (fusão de células haploides formando o dicário), Cariogamia (fusão de núcleos haploides, que se torna diploide), Meiose (forma esporos haploides))
-Fungo não tem sexo, mas tem hifas sexualmente compatíveis (positiva/negativa)
-O esporo germina e dá origem a uma hifa
-Fungos homotálicos: órgão feminino e masculino estão no mesmo talo.
Fungos heterotálicos: órgão feminino e masculino estão em talos diferentes.
-Os órgãos sexuais dos fungos são chamados GAMETÂNGIOS.
-Nesse caso, o gametângio macho é chamado de anterídio e o gametângio fêmea é chamado de oogônio ou ascogônio.
-São 7 tipos de esporos sexuados de fungos:
Zigósporos: Fusão de gametângios morfologicamente parecidos ou idênticos – Zygomycota
Óosporo: Fusão de gametângios morfologicamente distintos – Chytridiomycota
Ascósporo: Esporo sexuado produzido por células encontradas em uma estrutura denominada Ascos – Ascomycota
Basidiósporos: Esporo sexuado especializado produzidos em células em forma de clava, denominada basídios – Basidiomycota
Esporóforos Sexuados Complexos – Corpos de Frutificação
-Ascocarpos: Produzido pela maioria dos fungos Ascomycota, algumas espécies que não apresentam ascocarpo produzem asco nus (são produzidos diretamente do himênio, não se observando estruturas complexas envolvidas na sua formação – leveduras – a própria levedura brota e vira um asco).
Cleistotécio: Tipo de ascocarpo de forma globosa, totalmente fechado, onde o himênio (conjunto formado por grupos de ascos envolvidos por hifas estéreis) forra toda a parte interna da estrutura.
Apotécio: É um ascocarpo aberto, em forma de taça, e o himênio forra toda a parte interna da estrutura.
Peritécio: Também é fechado, em forma de pêra, e possui uma abertura quando maduro, chamada OSTÍOLO, por onde os ascósporos são liberados. 
Ascostroma: Também conhecida como pseudotécio. Ascos são formados dentro de um pseudotecido formado por hifas densamente agrupadas, como um colchão ou almofada chamada ESTROMA. 
-Brasidiocarpos: Corpo de frutificação de Basidiomycota, cogumelos, bufos, orelha-de-pau. O chapéu do cogumelo se chama pilio.