Microbiologia - Microbiota - Bacterias Gram + e Gram -

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Historia 
Francês Louis Pasteur ◦ (1857) - microrganismos contaminavam e deterioravam o vinho → impróprios para o consumo → aquecimento do vinho em temperatura que não afetava o sabor, mas eliminava os contaminantes → descoberta da pasteurização
Alemão Robert Koch ◦ A partir desses experimentos, Koch prova que microrganismos específicos causavam doenças específicas
Postulados de Koch 1. 
1-O microrganismo causador deve estar presente em todos os indivíduos com a doença 
2. O microrganismo causador deve ser isolado e cultivado em cultura pura 
3. A cultura pura, quando inoculada em animal saudável, deve causar a doença 
4. O microrganismo causador deve ser novamente isolado do animal experimental e cultivado
Conceitos
oEsterilização - Processo de destruição, inativação definitiva e/ou remoção de todas as formas de vida de um objeto ou material. (É processo absoluto) 
oDesinfecção - Destruição de microrganismos capazes de transmitir infecção. Uso de substâncias químicas aplicadas em objetos e materiais 
oAntissepsia - Desinfecção química da pele, mucosa e tecidos vivos
oAssepsia - Ausência de microrganismo em uma determinada área
oBacteriostase - Condição na qual o crescimento bacteriano está inibido, sem a morte da bactéria
Métodos físicos de controle
Calor úmido
 oFervura ◦ desnaturação de proteínas ◦ Eficaz para eliminar bactérias, fungos e muitos vírus em 15 minutos ◦ Não é eficaz para todos os endósporos ◦ Processo de desinfecção de larga utilização caseira
 oPasteurização ◦ Inativa enzimas ◦ Elimina bactérias patogênicas e reduz nº de microrganismos presentes ◦ Uso: Leite, creme de leite, cerveja e vinho 
oAutoclavação ◦ TRINOMIO Método eficaz de esterilização ◦ Deve se ter atenção ao trinômio “tempo x temperatura x pressão” ◦ Uso: meios de culturas, soluções, utensílios e materiais que toleram temperatura e pressão
Calor seco
 oChama direta ou flambagem ◦ Uso de rotina por microbiologistas em laboratório (ex: esterilização de alças de platina) 
oIncineração ◦ Materiais suspeitos e contaminação, não mais utilizáveis, eliminas o material.
oFornos (estufas) ◦BINOMIO Deve-se observar o binômio tempo e temperatura -Uso para esterilização da maior parte das vidrarias de laboratório
oFiltração
 oPassagem de solução ou gases através de filtros ⇢ poros suficientemente pequenos que retenham microrganismos oRemoção de bactérias e fungos
o Dessecação
 oFalta total da água → não há crescimento e multiplicação de microrganismos 
 oPressão osmótica
 oAlta concentração de sais e açúcar → cria meio hipertônico → saída de água do interior da célula microbiana → condensação do citoplasma e retração da membrana oMicrorganismos deixam de crescer → preservação de alimentos, evitando deterioração por bactérias e bolores
Métodos químicos de controle
Álcoois:
desnaturação de proteínas e solubilização de lipídeos
Aldeídos e derivados:
alquilação direta dos grupos funcionais das proteínas -> formação de hidroximetilderivados inativos 
Fenóis e derivados:
atuam sobre qualquer proteínas, mesmo aquelas que não fazem parte da estrutura microbiana 
em meio orgânico proteico, perdem a eficiência por redução da concentração atuante 
Halogênios e derivados:
Tintura de iodo -> muito usado em cirurgias (combinação irreversível com proteínas)
Cloro gasoso -> produtos de limpeza (formação de cloro aminoácidos instáveis)
Ácidos inorgânicos e orgânicos: 
usados como antissépticos (acido bórico)
conservantes de alimentos e bebidas (ácidos benzênicos)
Clorexidina:
antisséptico de pele e mucosa (lavagem de mãos)
Liga-se a parede celular e membrana plasmática causando dano e liberando conteúdo citoplasmático
BACTERIAS GRAM POSITIVAS E GRAM NEGATIVAS
Gram - : mais complexo, varias camadas e composições 
Gram + : mais espessa, mas composta por um componente
*Coloração de Gram: *caiu da n1
á diferentes graus de permeabilidade na parede dos microrganismos Gram-positivos e Gram-negativos.
As bactérias Gram-positivas retém o cristal violeta devido à presença de uma espessa camada de peptidoglicano em suas paredes celulares, apresentando-se na cor roxa.
Já as bactérias Gram-negativas possuem uma parede de peptidoglicano mais fina  que não retém o cristal violeta durante o processo de descoloração e recebem a cor vermelha no processo de coloração final.
Gram positiva expessa camada de peptidioglicano retem o cristal violeta fica roxo
Gram negativafina camada de peptideoglicanos n retem o cristal fica vermelho
*gram negativas tb não retem subts orgarnicas (álcool) e fica sem cor
Citologia bacteriana
Forma e arranjo:
Formas esféricas: cocos (diplococos, estreptococos, estafilococos e sarcina)
Formas cilíndricas: bacilos (diplobacilos-pares , estreptobacilos-cadeias) 
Formas espiraladas: uma ou mais espirais ( vibriões, espirilos, espiroquetas)
Tamanho:
variação de tamanho entre 0,8 ate 25 nm. 
pode apresentar complexidade diferente entre os grupos de bactérias (podendo ser visto na coloração de GRAM)
Estrutura da célula bacteriana e suas funções:
Estruturas celulares externas:
Membrana citoplasmática 
bicamada lipídica 
transporte de solutos 
produção de energia por transporte de elétrons oxidativa 
biossíntese
Parede celular 
manutenção da célula
divisão celular – primer
Capsula(ligado a parede celular)/camada mucosa(massa amorfa) 
reservatório de nutrientes e agua 
aumento da capacidade invasiva de bactérias patógenas 
aderência 
aumento da resistência bacteriana a biocidas 
Flagelos
mobilidade a célula 
formado por: estrutura basal, gancho, longo filamento esterno a membrana
localização e numero: 1. Único flagelo/ polar 2. Vários flagelos/ peritriquios 3. Vários flagelos/ polar
Fimbrias ou pelos
são apêndices filamentosos proteicos 
mais curtos e numerosos que flagelos
aderência nas células de mamíferos e outras superfícies
sítios de receptores de bacteriófagos 
Fimbria F -> fimbria sexual (condutor do material genético durante a conjunção bacteriana) 
Estruturas celulares internas:
Nucleoide 
DNA bacteriano 
Dupla fita circular, não continho no envoltório nuclear
Ausência de membrana nuclear simplifica os mecanismos de controle para síntese de proteínas
Plasmídeos 
moléculas De DNA circulares presentes no citoplasma bacteriano
menores que os cromossomos bacterianos 
Genes -> não determina características essenciais 
-> podem conferir vantagens seletivas 
Ribossomos 
RNA e proteínas 
Síntese proteica 
Grânulos de armazenamento
corpos de inclusão 
armazenamento de substancias insolúveis em grânulos permite acumulo de reserva sem aumento de pressão osmótica
Vacúlos gasosos
são encontrados no citoplasma de organismos procariotos que vivem flutuando em lagos
 apresentam membranas compostas por unidades repetidas de proteínas -> estrutura rígida permeável a gases e impermeável a agua ou solutos 
Esposos bacterianos (endósporos)
formadas por bactérias Gram positivas em situação em que o meio se torna carente de agua ou de nutrientes 
a formação dos endósporos é um tipo de diferenciação celular -> resposta a situação desfavorável do meio ambiente 
bactérias que esporulam são mais encontradas no solo 
OS ENDOPOROS SÃO COMPOSTOS:
EXOSPORIO: envoltório fino e delicado, composto por proteínas 
CAPA: proteínas especificas do esposo 
CORTEX: peptidoglicano
CERNE: parte do meio
 
* Mecanismo de resistência do esporo e sua importância:
- existência de endósporos -> associação as características de resistência bacteriana
- necessidade de métodos de controle que atinjam os endósporos 
Forma vegetativa eliminação com temperatura em torno de 70ºC
Endósporos sobrevivem por horas nessa temperatura 
substancias químicas deletérias para bactérias na forma vegetativa causam quebra/desnaturação/hidrolise de proteínas 
Esporos menor suscetibilidade a esses agentes devido á ausência de agua necessária á hidrolise 
Bactérias formadoras de endósporos importantes patógenosNutrição e metabolismo bacteriano
Crescimento bacteriano:
Fonte de energia 
Fonte de matéria-prima: para construção de proteínas, estruturas e membranas que compõem e fornecem energia para células fotes de carbono, nitrogênio, íons inorgânicos essenciais e fatores de crescimento 
Agua 
Presença ou não de oxigênio atmosférico
* Em condições artificiais de laboratório: 
- meios de cultura 
- meios seletivos e diferenciais 
- outros fatores temperatura e pH
Fonte de energia:
FOTOTROFICO: utilizam energia luminosa
QUIMIOTROFICO: utilizam enérgica proveniente de compostos químicos
Bactérias quimiorganotroficas de interesse medico 
Energia reações de oxidação dos compostos orgânicos 
Energia conservada é retida na forma de ligações ricas em energia ATP
*HETEROTROFICAS- carbono obtido de compostos organicos
Bactérias quimiolitotroficas: 
Estratégia metabólica: muitos dos compostos inorgânicos oxidados correspondem a produtos de excreção dos quimioganotroficos
Oxidação de compostos inorgânicos 
Bactérias fototróficas:
Contem pigmentos conversão de energia luminosa em química
Formas de fototroficas: fotossíntese oxigenica (cianobactérias), fotossíntese anoxigênica (bactérias purpuras e verdes) 
Fontes de carbono:
Heterotróficos: carbono celular obtido de compostos químicos orgânicos (bactérias quimiorganotroficas) 
Autotróficos: utilizam CO2 como sua fonte de carbono, são chamados de produtores primários umas vez que sintetizam nova matéria orgânica a partir de CO2
Fontes de nitrogênio: 
bactérias retira N2 diretamente da atmosfera (Rhizobium) e fazem conversão para nitrogênio orgânico
bactérias que utilizam compostos de nitrogênio como sais de amônio e nitrato
Íons inorgânicos essenciais:
Micronutrientes – necessidade e quantidade considerável (fósforo, enxofre, potássio, magnésio e ferro) 
Macronutrientes – necessidade mínima quantidade (cobalto, cobre, manganês, níquel e zinco...)
Fatores de Crescimento:
Agua: 
Indispensável para o crescimento bacteriano 
Função: bactérias se nutrem pela passagem de soluções pela membrana citoplasmática, regulação da pressão osmótica e regulação térmica
Oxigênio atmosférico:
É receptor final de hidrogênio nos processos de respiração aeróbica 
Entra na célula por difusão
Bactérias tem comportamento diferentes em presença de O2 livre: -CAIU PROVA
aeróbicas obrigatórias (a) exigem presença de O2
anaeróbicas estritas (b) não toleram presença de O2 - morrem
aeróbicas facultativas (c) podem crescer na presença e na ausência de O2 mas tem crescimento maior na presença
microanerofilas (d) oxigênio requerido em baixa concentração e não toleram pressões normais
anaeróbicas não-estritas (e) não se utilizam de O2, mas não é toxico
aeróbicas obrigatórias e facultativas; anaeróbicas estritas e não estritas; microanerofilas
Temperatura o 
Cada bactéria possui uma temperatura considerada boa para absorção de nutrientes → crescimento e desenvolvimento das culturas 
o Bactérias psicrófilas → temperatura otima de 0◦ C a 18◦ C o Bacillus cereus - intoxicação alimentar - produz enterotoxinas durante o crescimento
 
o Bactérias mesófilas → de 25◦ C a 40◦ C o Streptococcus uberis → presença dessa bactéria é utilizada como indicador de falhas no processo de produção do leite
o Bactérias termófilas → de 50◦ C a 80◦ C o Bacillus stearothermophilus → utilizado como indicador biológico →meio muda de cor quando exposto à altas temperaturas - indicando a presença de esporos viáveis → processo de esterilização ineficaz
PH
o Valores de pH em torno de 7,0 são os mais adequados para absorção de nutrientes (para grande parte das bactérias) → Neutrófilas 
o Há bactérias adaptadas a viver em ambiente alcalino →Alcalifílicas 
o Bactérias adaptadas a viver em ambiente ácido → Acidófilas
CRESCIMENTO E DIVISÃO BACTERIANA
É Considerado em dois níveis: nível individual e populacional. 
Crescimento individual
- não está somente ligado ao aumento de tamanho -É somatório de processos metabólicos que conduzem à divisão → produção de duas células-filha 
A partir da divisão dessa célula entra-se no outro nível de crescimento bacteriano: o Crescimento populacional
o Na avaliação da curva de crescimento de uma população bacteriana, identifica-se algumas fases específicas
o Fase lag do crescimento - Síntese de enzimas, ↑ atividade metabólica, transcrição do DNA (sem replicação), síntese de DNA
o Fase log ou exponencial - Absorção dos nutrientes do meio, multiplicação máxima e constante, sintese de constituintes celulares
o Fase estacionária - bactérias param de crescer devido à esgotamento dos metabólitos do meio ou devido produção de substâncias tóxicas 
o Fase do declínio- há o decréscimo da população bacteriana → a morte celular
 Falta de nutrientes → há o uso de componentes celulares estruturais como fonte de energia → esgotamento e morte celular e produção de substâncias tóxicas 
Microbiota:
pele: aderida à superAcie do extrato córneo e folículo piloso
olhos: lagrimas (contêm lisozima e outras substâncias an?microbianas) + Ato de piscar → ↓ o número de microrganismos da flora endógena
ouvidos: orelha média e a orelha interna → normalmente estéreis – externa microrganismos igual da pele
vias aéreas: microrganismos podem ser eliminados ou inibidos pelas secreções nasais, muco e movimentos ciliares. Traqueia, brônquios sem bact. Residente
trato urogenital feminino o no trato genital → Varia com idade, pH, secreção hormonal, ciclo menstrual, uso de anticoncepcional e atividade sexual
**caiu na prova Lactobacillus → mulheres saudáveis → manutenção do equilíbrio da microbiota Fermentam glicogênio presente na vagina → diminuem pH local → desfavorável às bactérias patogênicas com crescimento em pH neutro
Durante a menopausa → pH aumenta → Lactobacillus ↓ → coexistência com Corynebacterium e Staphylococcus
No trato urogenital de indivíduo saudável → rins e bexiga são normalmente estéreis
TGI: Esôfago → não possui microbiota própria (são oriundas da boca ou alimentos ingeridos) 
o Estômago → pH baixo → limita a colonização da microbiota 
o Duodeno → mais parecida com o estômago
o Jejuno e íleo → a concentração de bactérias presentes aumenta a medida que fica mais próximo do cólon 
o Intestino grosso → maior densidade e diversidade de microrganismos principalmente em razão da disponibilidade de umidade e nutrientes
o Microbiota intestinal normal tem papel fundamental na proteção ecológica do hospedeiro → impedem o estabelecimento de bactéria patogênica no TGI
o Antagonismo 
o Competição por nutrientes
o Competição por sítio de adesão
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MICROBIOTA HUMANA
Diferença entre colonização e doença 
 Doença → interação microrganismo/ser humano →processo patológico caracterizado por dano ao hospedeiro 
 Colonização → interação microrganismo/ser humano → não interferem com as funções normais das células do hospedeiro MICROBIOTA
Microbiota humana: presença de microrganismos que estabelecem residência permanente ou não, sem causar infecções ou nenhum outro dano ao homem em situações normais e pode ser dividida em:
-transitoria
-residente
Principal beneficio para o hospedeiro o Antagonismo microbiano (exclusão competitiva)→ microbiota protege impedindo a colonização de outros microrganismos potencialmente patogênicos, competição por nutrientes, produção de substâncias nocivas ao patógeno
Patógenos oportunistas Alteração na microbiota → desenvolvimento de doenças por microrganismos patogênicos. A própria microbiota pode levar a doenças quando: o em situações anômalas, atigem outros sítios originalmente estéreis ou compostos por outra microbiota.
 o Alterações no meio e deficiência no sistema imune → microbiota desenvolve patogenicidade