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INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA Prof. Bruna Alexandrino Disciplina de Microbiologia Geral Araguaína 2 3 4 5 Total de microrganismos: 3% são patogênicos 10% são oportunistas 80% são benéficos 6 CULTURAS LÁCTICAS 7 FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA Sacchoromyces sp. 8 FUNGOS 9 FUNGOS 10 FUNGOS 11 LATA ALTERADA 12 Saprolegnia sp. 13 VITAMINAS 14 Microrganismos Patogênicos: - Salmonella, - Shigella, - Escherichia coli, - Staphylococcus, - Streptococcus, - Clostridium, - Brucella, - Micobacterium, - Micotoxinas, - Vibriocholera, - Pseudomonas, - Bacillus cereus, - Yersinia Microrganismos alteradores ou deterioradores: Pertencem a vários gêneros 15 História da Microbiologia • Ciência jovem: 300 anos • Maior desenvolvimento nos últimos 100 anos • Pioneiro: Antony Van Leeuwenhoek 16 Qual a origem dos animáculos? 17 Origem dos microrganismos 18 1673-1723: observações relatadas à Sociedade Real de Londres Antony Van Leeuwenhoek 19 1861 – Louis Pasteur 20 • Pasteur (1822-1895) A geração espontânea de volta 21 A geração espontânea de volta • Pasteur (1822-1895) 22 A geração espontânea de volta • Pasteur (1822-1895) 23 1876 – Robert Koch 24 25 1892: Dimitri Ivanowshi Descobriu o agente etiológico do mosaico do tabaco (vírus) 26 27 28 Classificação dos seres vivos 29 Classificação • A classificação biológica é denominada de taxonomia. – É a ciência da descrição e denominação dos seres (incluíndo os microrganismos) e sua colocação em ordem. • Os microrganismos => grupo de seres vivos mais antigos sobre a terra. • Por serem invisíveis a olho nu, seu estudo demorou mais. 30 Classificação • A primeira classificação foi realizada pelo naturalista C. Linnaeus em 1753, Reino: Plantae e Animalia • Haeckel (1865) => Reinos: Plantae, Animalia, Protista • Whittaker 1969 => Reinos: Plantae, Animalia, Protista, Fungi, Monera • Woese 1977 => Archaeobacteria: algas prod. gás metano eubacteria: todas outras bactérias eucaryotes: prot., algas, fungos, plantas e animais 31 Em 1866 E. H. HAECKEL (zoólogo alemão) propõe a criação de um novo reino PROTISTA!! O reino PROTISTA inclui só seres unicelulares: Bactérias, Algas microscópicas, Fungos unicelulares (leveduras), Protozoários. ** Vírus ficam excluídos. 32 Nos anos 60 (1960) => da ultra estrutura celular dos microrganismos Com a criação de novas técnicas e equipamentos como o microscópio eletrônico, a ultracentrífuga e outros. Sugerida uma nova proposta: Procariotos Eucariotos 33 Divisão dos anos sessenta é baseada nas diferenças de organização das células. Whittaker, 1969 PROCARIOTAS: Bactérias, Algas verdes azuis. EUCARIOTAS: Fungos: leveduriformes e filamentosos Algas pluricelulares Protozoários Vegetais Animais 34 Taxonomia • Whiltaker dividiu os seres vivos em 5 reinos – obtenção de nutrientes (fotossíntese, ingestão e absorção): • Monera – procariotos => bactérias => absorção • Protista – eucariotos unicelulares => algas fotossintéticas, protozoários, fungos => fotossíntese, ingestão e absorção • Plantae – eucariotos => plantas fotossintéticas e algas superiores => fotossíntese • Animalia – eucariotos => ingestão • Fungi – eucariotos => absorvem alimentos 35 VISÃO GERAL DA ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS 36 37 38 Algumas diferenças entre procariotas e eucariotas PROCARIOTAS Bactérias e algas verde-azuis Tamanho 1-2 X 1-4μm Sem membrana nuclear, nucléolo difuso Ausência de divisão mitótica Ausência de nucléolo Mitocôndrias e cloroplastos ausentes Grande variedade de mecanismos energéticos. (fixação nitrogênio gasoso, acumulo poli-beta- hidroxi-butirato) Parede celular (peptídeo-glicano-mureína) Aparelho de Golgi, Retículo Endoplasmático, Vacúolos Verdadeiros Ausentes Eucariotas Algas, fungos, protozoários, vegetais, animais Maiores que 5μm de diâmetro Núcleo Definido, membrana nuclear Um ou mais cromossomos lineares Divisão nuclear mitótica Nucléolo presente Mitocôndrias e cloroplastos presentes Mecanismos energético anaeróbio (glicose) Ausência de peptídio-glicano Aparelho de Golgi,Retículo endoplasmático, vacúolo verdadeiro presente 39 Sistemática Taxonomia Espécie Classificação Arranjo Nomenclatura Nomes Identificação Descrição e caracterização Espécie Gênero Família Ordem Classe Divisão Reino 40 Gênero – Sempre se inicia com letra maiúscula Denominação do gênero é uma palavra latim ou grega Os nomes próprios dos microrganismos são sempre escritos em itálico O segundo nome de um microrganismo, específico (espécie) é escrito em letras minúsculas 41 Categorias Taxonômicas Espécie: organismo de um mesmo tipo Gênero: grupos de espécies relacionadas Tribo: grupo de gêneros relacionados Família: grupo de tribos ou gêneros relacionados Ordem: grupo de famílias relacionadas Divisão ou classe: grupos de ordem relacionados 42 Número de Espécies em Gêneros Selecionados Manual Bergey Bacillus Actinomyces Pseudomonas Escherichia Streptomyces 1ª (1923) 75 64 20 22 0 2ª (1925) 75 64 20 22 0 3ª (1930) 93 70 31 29 0 4ª (1934) 93 70 31 22 0 5ª (1939) 34 62 31 2 0 6ª (1948) 33 2 148 3 73 7ª (1957) 25 3 149 4 149 8ª (1974) 22 5 29 1 415 43 Esquemas para realizar a classificação 1) Natural ou Filogenético Filogenia: características aparentes do microrganismo. Como uma árvore genealógica seguindo o processo evolutivo. Caracteres: bioquímicos, químicos, fisiológicos, culturais 2) Artificial (prático) a) Taxonomia numérica: % de características similares (computador) b) Taxonomia genética 1- homologia 2- % de bases do DNA 3- % de moles C + G sobre o total de bases G + C X 100= % G + C A+T+G+C 44 Esquemas para realizar a classificação 3) Hibridização do DNA Grau de hibridização química entre cadeias simples de DNA de duas espécies bacterianas (sob condições controladas). 4) Sequenciamento de DNA 45 Principais características utilizadas na classificação dos microrganismos (Pelczar et al., 1981) Características culturais Tipo de nutriente exigido Temperatura ideal Condições de aerobiose ou anaerobiose pH, etc. 46 Características morfológicas Forma da célula Dimensões da célula Tipo de arranjo Presença de estruturas 47 Características metabólicas Atividade bioquímica Capacidade de agir diferentemente sobre diversos substratos (produção de indol, H2S, fermentação CHO, gás, etc. 48 Principais característicasutilizadas na classificação dos microrganismos (Pelczar et al., 1981) Características na composição química Estudo dos componentes celulares Parede celular ( G +; G - ) Volutina, enxofre % mureína 49 Características antigênicas Presença de anticorpos após inocular células bacterianas ou seus constituintes em animais. Reação antígeno-anticorpo Vacina Clostridium Vacina coliforme “Pili” 50 Principais características utilizadas na classificação dos microrganismos (Pelczar et al., 1981) Características genéticas Estudo da composição molecular do material genético (DNA) Homologia entre ADNs Determinação das bases do DNA calculando sua % Hibridização (grau de hibridização química dos DNAs) 51 Controle da Proliferação ou Destruição de Microrganismos 52 Controle da Proliferação ou Destruição de Microrganismos 1. Pelo controle do pH: (ácido), abaixamento do pH. Ex. coca-cola, picles, iogurte, queijo, silagem. 2. Pelo controle da pressão osmótica: com utilização de sais. A. SAL: abaixamento da a.w. (atividade da água). Ex. charque, peixe, salgado B. AÇÚCAR: abaixamento da a.w. (atividade da água). Ex. doce de leite, geléias, frutas cristalizadas, leite condensado. 53 Controle da Proliferação ou Destruição de Microrganismos 3. Uso da desidratação: (retirada da água). Ex. leite em pó, ovo em pó, banana passa, arroz, feijão, ervilha, feno, rações. 4. Modificando o potencial de óxido redução: produtos protegidos do ar (O2) embalados a vácuo + refrigeração (produtos cárneos, salsichas, bacon, embutidos em geral) 54 5. Uso de Temperaturas: A. Baixas – refrigeração (5ºC) períodos curtos (todo tipo de alimento) - congelamento (-20ºC) períodos longos (todo tipo de alimento) - congelamento rápido (-170ºC) períodos longos (sêmen e embriões) Controle da Proliferação ou Destruição de Microrganismos 55 5. Uso de Temperaturas: B. Altas – pasteurização 72ºC (períodos curtos) Ex. sucos, massa de tomate, leite A,B,C - esterilização (períodos longos) Ex. leite longa vida, enlatados. Controle da Proliferação ou Destruição de Microrganismos 56 Características Gerais dos Microrganismos 1) A capacidade de se reproduzir; 2) A capacidade de ingestão ou assimilação de substâncias alimentícias para obter energia e crescer 3) A capacidade de excretar os produtos residuais; 4) A capacidade de reagir as mudanças do meio ambiente; 5) A capacidade de mutar Pelczar et al., 1981 57 Principais grupos de microrganismos 1. Bactérias: 1. São unicelulares, exceto os actinomicetos 2. São procariotos 3. Apresentam várias formas 4. Podem apresentar arranjos 5. Parede celular formada por carboidrato complexo: peptidoglicano 6. Reprodução por fissão binária 7. Grande diversidade nutricional quanto a fonte de C e energia 8. Podem apresentar motilidade 9. Alguns gêneros formam endospóros 58 59 60 61 62 63 64 65 66 Referência: Texto complementar: Livro: Microbiologia – Conceitos a Aplicações Autores: M. J. Pelczar, E.C.S. Chan, N. R. Krieg Capítulo 1. Descobrindo o mundo microbiano, pg. 1 - 20 67 68
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