Definição e Classificação de Microorganismos

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Definição e Classificação de 
Microorganismos 
Francine Padilha – LBMAT 8824-2575 
Bruno Humia – LBMAT 71-9191-0680 
 
Outline 
• Estrutura de Células Procarióticas 
 
• Estrutura de Células Eucarióticas 
 
• Vírus 
 
• Divisão de Reinos 
 
• Taxonomia dos Microorganismos 
Células Procarióticas X Células Eucarióticas 
Célula Animal 
Célula Vegetal 
Célula Bacteriana 
Células Procarióticas – Principais Estruturas 
• Cápsula 
 
• Parede celular 
 
• Membrana Plasmática 
 
• Citoplasma 
 
Nucleóide 
 Plasmídeos 
Cápsula ou Glicocálice 
• Composto de Polissacarídeo ou 
Polipeptídeo ou ambos; 
 
• Situado externamente a parede 
celular; 
 
• Cápsula ou Camada viscosa; 
 
• Virulência Bacteriana → 
Proteção contra fagocitose; 
 
• Fixação bacteriana a várias 
superfícies. 
 
Streptococcus mutans - cárie 
Parede Celular – Visão Geral 
• Estrutura semi-rígida – Forma 
celular, ancoragem de flagelos, 
virulência, etc... 
 
• Previne ruptura celular 
provocada por pressão osmótica; 
 
• Composto por uma rede de 
estrutura macromolecular → 
Peptidioglicana; 
 
• Ação de Antimicrobianos. Mycoplasma – Não apresenta 
parede celular. 
Parede Celular - Estrutura 
• Dissacarídeo repetitivo unido por 
polipeptídeos; 
 
• N-acetilglicosamina (NAG) e N-
acetilmurâmico (NAM); 
 
• Cadeias laterais de tetrapeptídeos 
unidas por pontes cruzadas 
peptídicas. 
Penicilina 
Parede Celular – Gram + / Gram - 
• Espessa e rígida 
• Ácidos Teicóicos – álcool + PO4 
• Camada única e fina 
• Membrana Externa 
Parede Celular – Gram - 
• Peptideoglicana associada a 
Lipoproteínas - Periplasma; 
 
• Mais susceptíveis ao rompimento; 
Membrana Externa 
• Lipopolissacarídeos (LPS), 
lipoproteínas e fosfolipídeos; 
 
• Virulência 
 
 Fagocitose 
 Sistema Complemento 
 Barreira a Antibióticos - Penicilina 
 
Parede Celular – Gram - LPS 
Polissacarídeo O 
• Antígeno O. 
 
 Diferenciação interespécie; 
 Papel semelhante aos Ácidos Teicóicos. 
Lipídeo A 
• Endotoxina. 
 
 Tóxica na corrente sanguínea e TGI; 
 Choque, febre. 
Membrana Plasmática – Visão Geral 
• Camada dupla de Fosfolipídeos + Proteínas; 
 
• Modelo Mosaico Flúido; 
 
• Permeabilidade Seletiva. 
 Proteínas Integrais 
 Proteínas Periféricas 
Membrana Plasmática – Fosfolipídeos 
• Porção hidrofílica – Polar = PO4 + glicerol; 
 
• Porção hidrofóbica – Apolar = Ácidos Graxos; 
 
• Grupos X e R variáveis. 
Membrana Plasmática – Função 
• Permeabilidade Seletiva – Transporte de Moléculas para a célula. 
O2 
CO2 
Permeases 
CG 
Citoplasma – Visão Geral 
80% ÁGUA 
 Proteínas 
 Carboidratos 
 Lipídeos 
 Íons Inorgânicos 
• Área Nuclear – DNA e Plasmídeos; 
 
• Ribossomos 
 
• Inclusões 
Citoplasma – Área Nuclear 
• Única molécula longa – DNA circular; 
 
• Ausência de envelope nuclear e histonas; 
 
• Cromossomo X Membrana Plasmática. 
Nucleóide 
Plasmídeos 
• Material extracromossômico → 5 – 100 genes; 
 
• Replicação independente. 
 
• Atividades de resistência, produção de toxinas... 
Citoplasma – Ribossomos 
Ribossomos 
• Aspecto granular do citoplasma; 
 
• Síntese Protéica; 
Ribossomos 70S 
• Menores e menos densos; 
 
• 2 Subunidades – Proteínas + rRNA; 
 
• Subunidades 30S e 50S. 
Antibióticos 
Citoplasma – Inclusões e Endosporos 
• Depósitos de Reserva; 
 
 Grânulos Metacromáticos; 
 Grânulos Polissacarídicos; 
 Inclusões Lipídicas; 
 Grânulos de Enxofre; 
 Carboxissomos; 
 Vacúolos de Gás; 
 Magnetossomos. 
 
• Células Especializadas de “Repouso; 
 
Anexos Celulares 
• Flagelos 
• Cílios • Fímbrias e Pili 
• Filamentos Axiais 
Monotríquio 
Lofotríquio 
Anfitríquio 
Peritríquio 
Células Eucarióticas – Principais Estruturas 
Parede Celular – Fungos e Plantas 
• Fungos – Parede de Quitina 
• Plantas – Parede de Celulose 
Membrana Plasmática 
• Semelhante em estrutura e função; 
 
• Glicocálice – Associado a Membrana - 
Receptores; 
 
• Presença de esteróis – Resistência a lise; 
 Mycoplasmas 
Glicocálice 
Endocitose. 
Citoplasma – Visão Geral 
• Citosol – Porção líquida; 
 
• Organelas Citoplasmáticas; 
 Mitocôndrias 
 Cloroplastos 
 Retículo Endoplasmático 
 Ribossomos 
 Complexo de Golgi 
 Lisossomos 
 
• Citoesqueleto; 
 
 Microtúbulos 
 Microfilamentos 
 
• Núcleo Verdadeiro. 
Citoplasma – Retículo Endoplasmático (RE) 
• Cisternas contínuas com o 
envelope nuclear ; 
 
• RE Rugoso; 
 Ribossomos 
 Síntese Protéica 
 Processamento e Seleção de 
proteínas 
 Glicoproteínas 
 Proteínas de Membrana 
 
• RE Liso; 
 Fosfolipídeos 
 Estrogênio e Testosterona 
Citoplasma – Complexo de Golgi e Vacúolo 
• Transporte → Proteínas a partir do RE; 
 
• Vesícula de transferência; 
 Glicoproteínas, lipoproteínas, glicolipídeos 
 
• Vesículas secretórias; 
 
• Vesículas de Armazenamento. 
 
• Membrana - Tonoplasto; 
 
• 5 – 90% do citoplasma; 
 
• Regulação Osmótica; 
 
• Armazenamento de substâncias. 
Citoplasma – Mitocôndrias e Cloroplastos 
• Membrana Externa 
 
• Cristas; 
 Síntese de ATP 
 
• Matriz; 
 Respiração Celular 
 
• Tilacóides; 
 Sacos achatados – CLOROFILA 
 Grana (Singular – Granum) 
 
• Enzimas de captação de luz; 
 Fotossíntese 
 
• Teoria Simbiótica – Divisão celular independente. 
 
 
Citoplasma – Lisossomos e Peroxissomos 
• Formados a partir do C. de Golgi; 
 
• 40 tipos diferentes de enzimas; 
 Digestão celular 
 
• Bastante presente em Macrófagos; 
 Degradação bacteriana 
 
• Oxidação de substâncias orgânicas; 
 Aminoácidos e Ácidos Graxos 
 H2O2 
 
• Catalase; 
 Degradação do H2O2 
 
 
Núcleo – Visão Geral 
• Armazena a informação 
genética - DNA; 
 
• Envelope Nucelar; 
 DNA. 
 Histonas. 
 Cromatina. 
 Cromossomos. 
 
• Poros Nucleares; 
 
• Nucléolo; 
 Síntese de rRNA 
 
E os vírus? 
Vírus – Histórico 
• Latim, virus – Veneno ou Toxina; 
 
• Impossibilidade de estudo → Século XX; 
 
 1886 – Doença do Mosaico do Tabaco; 
 1892 – “Agentes filtráveis da doença”; 
 1930 – Termo: Vírus 
 1935 – Microscópio Eletrônico. 
 
• Avanços em Biologia Molecular; 
 
 HIV 
 Vírus da Hepatite C 
 
Vírus – Características Gerais 
• Tamanho → 2 – 300 nm de diâmetro; 
 
• Genoma → apenas DNA ou RNA; 
 
 Fita dupla ou fita simples. 
 
• Envoltório Protéico - Capsídeo; 
 
 Uma ou várias proteínas. 
 
• Bicamada Lipídica – Envelope; 
 
 Apenas alguns vírus; 
 
 Proteínas e Glicoproteínas – Receptores. 
 
• Parasitas Intracelulares Obrigatórios. 
 
 Utilização da maquinaria hospedeira. 
Envelope 
Capsídeo ou 
Nucleocapsídeo 
Material Genético 
(DNA ou RNA) 
Proteínas e 
Glicoproteinas 
Os Vírus são Vivos? 
Do ponto de vista biológico 
NÃO, mas do clínico SIM 
Estrutura Viral – Ácido Nucléico 
• Vírion – Estrutura viral completa e infecciosa; 
 
• DNA ou RNA; 
 
• Fita Simples ou Dupla; 
 
 dsDNA; 
 ssDNA; 
 dsRNA; 
 ssRNA. 
 
• Contínuo ou Segmentado; 
 
• 1500 – 250.000 pares de bases. 
 Cromossomo E. coli – 4 milhões de pb. 
Vírion 
Estrutura Viral – Capsídeo e Envelope 
• Cobertura Protéica - Genoma ; 
 
• Capsômeros – Subunidades; 
 
• Um ou vários tipos de proteínas. 
Capsídeo Envelope 
• Lipídeos, proteínas e carboidratos; 
 
• Gerados por extrusão; 
 
• Espículas – ancoragem celular. Mutação (influenzavirus). 
Estrutura Viral – Morfologia 
• Arquitetura do Capsídeo; 
 
• Vírus Helicoidais; 
 
• Víros Poliédricos; 
 
 Icosaédrico. 
 
• Vírus envelopados 
 
 Esféricos. 
 
• Vírus Complexos. 
 Estrutura Irregular; 
 Bacteriófagos. 
Vírus do papiloma humano (HPV) 
Vírus do Mosaico do Tabaco 
Taxonomia Viral 
• Primeiramente baseado na sintomatologia; 
 
• Comitê Internacional de Taxonomia Viral; 
 
• Família – “viridae”; 
 
 Tipo de ácido nucléico; 
 Modo de replicação; 
 Morfologia. 
 
• Subfamília – “Virinae”; 
 
• Gênero – “virus”; 
 
• Espécie – Nome vulgar. 
 Subtipos; 
• Herpesviridae Família 
• Simplexvirus Gênero 
• Vírus da Herpes humana tipo 2 Espécie 
Exemplo 
Multiplicação Viral – Ciclo Lítico 
Bacteriófagos T2, T4, T6 
Lisozima 
Multiplicação Viral – Ciclo Lisogênico 
Bacteriófagos l 
 Células imunes a reinfecção pelo mesmo fago; 
 
 Fago conversão; 
 
 Transdução especializada – gene gal. 
Multiplicação Viral 
• Resumindo... 
Doenças Humanas Causadas por Vírus 
• Capazes de causar desordens funcionais; 
 
 Gripe; 
 
 Hepatites (A, B, C); 
 
 Sarampo; 
 
 Dengue; 
 
 Febre Amarela; 
 
 AIDS; 
 
 Meningite; 
 
 Poliomielite; 
 
Herpes. 
 
 Etc... 
Em Qual Reino os Vírus estão Inseridos? 
Nenhum! Somos 
Únicos e Exclusivos 
As Relações Filogenéticas 
• Categorias Taxonômicas; 
 
 Grau de similaridade; 
 
 Filogenia – Estudo da evolução. 
• Os três Domínios - Woese; 
 
 Bacteria; Archaea; Eucarya. 
 
• Domínio Bactéria; 
 
 Reino Monera: 
• Domínio Eucarya; 
 
 Animalia; Plantae; 
 
 Protista. 
 
 Fungi 
Domínio Monera – Características Gerais 
• Organização celular procariótica; 
 
 Bactérias; 
 
 Cianobactérias. 
• Nutrição; 
 
 Autotrófica ou Heterotrófica 
 
• Respiração; 
 
 Aeróbia; 
 
 Anaeróbia; 
 
• Reprodução. 
 
 Assexuada; 
 
 Bipartição ou esporulação. 
Domínio Monera - Morfologia 
• Cocos; 
 
 Diplococos; 
 
 Estreptococos; 
 
 Estafilococos 
 
• Bacilos; 
 
 Diplobacilo; 
 
 Cocobacilos. 
 
• Espirilos. 
 
 Espiroquetas; 
 
 Vibriões. 
Domínio Monera - Cianofíceas 
• Nutrição; 
 
 Autotrófica; 
 
 Clorofila – Fotossíntese. 
• Organização interna; 
 
 Endomembranas - Lamelas; 
 
 Fixação de oxigênio. 
 
• Organização externa. 
 
 Colônias. 
Domínio Monera – Utilidades 
• Decomposição; 
 
 Ciclo do Carbono; 
• Fermentação; 
 
 Produção de Iogurte, Queijo; 
 
• Indústria Farmacêutica. 
 
 Fabricação de antibióticos. 
• Indústria Química; 
 
Produção de álcoois – etanol, metanol; 
 
 
• Genética. 
 
 DNA Recombinante. 
Domínio Archaea – Características Gerais 
• Organização celular procariótica; 
 
 Arqueobactérias; 
• Nutrição; 
 
 Quimiotrófica; 
 
 Heterotrófica. 
 
• Respiração; 
 
 Aeróbia; 
 
 Anaeróbia; 
 
• Reprodução. 
 
 Assexuada; 
 
 Bipartição e esporulação. 
Domínio Archaea Vs Domínio Monera 
• Transcrição e Síntese Protéica; 
 
 Semelhante aos Eucariotos; 
• Energia - Luz; 
 
 Bacteriorrodopsina; 
 
• Membrana Celular - Lipídeos; 
 
 Glicerol - éter; 
 
• Parede Celular. 
 
 Ausente; 
Domínio Archaea – Classificação e Habitat 
• Metanogênicas; 
 
 Produtoras de Metano; 
 
 Pântanos e intestino de alguns animais. 
 
• Metabolismo; 
 
 Anaeróbio; 
 
 Hidrogênio como co-fator. 
 
CO2 → CH4 
Domínio Archaea – Classificação e Habitat 
• Termófilas; 
 
 Altas temperaturas e baixa acidez; 
 
 Fendas vulcânicas, geiseres, etc. 
 
• Metabolismo; 
 
 Quimiossíntese; 
 
 Energia → compostos inorgânicos. 
 
H2S 
Domínio Archaea – Classificação e Habitat 
• Halófilas; 
 
 Altas concentrações de sal; 
 
 Salinas, Mar Morto, Salt Lake, etc. 
 
• Metabolismo; 
 
 Heterotrófico; 
 
 Energia → compostos orgânicos. 
 
Domínio Eukarya – Características Gerais 
• Organização celular eucariótica; 
 
 Reino Protista; 
 
 Reino Fungi; 
 
 Reino Plantae e Animalia. 
 • Nutrição; 
 
 Autotrófica; 
 
 Heterotrófica. 
 
• Respiração; 
 
 Aeróbia; 
 
 Anaeróbia; 
 
• Reprodução. 
 
 Assexuada e Sexuada; 
Domínio Eukarya – Reino Protista 
• Organização celular eucariótica; 
 
 Célula eucarionte multifuncional; 
 
 Respiração, Excreção, controle hídrico, etc. 
• Nutrição; 
 
 Autotrófica – Algas inferiores; 
 
 Heterotrófica – Protozoários. 
 
• Respiração; 
 
 Aeróbia; 
 
• Reprodução. 
 
 Assexuada e Sexuada; 
Domínio Eukarya – Reino Protista 
• A célula; 
 
 Carapaça externa (alguns); 
 
 Cílios e Fagelos. 
• Modo de Vida; 
 
 Parasitas - Ameba; 
 
 Vida Livre – Paramécio. 
 
 
Domínio Eukarya – Reino Protista 
• Algas Inferiores; 
 
 Pigmentos fotossintetizantes; 
 
 Clorofila a e c; carotenos e xantófilas. 
• Pirrófitas ou Dinoflagelados; 
 
 Marés Vermelhas - Amensalismo; 
 
• Crisofíceas ou Diatomáceas; 
 
 Carapaça de sílica - Diatomito; 
 
 Construção civil, confecção de filtros. 
 
• Euglenofíceas. 
 
 Clorofila a e b; 
Domínio Eukarya – Reino Protista 
• Importância; 
 
 Zooplâncton; 
 
 Fitoplâncton. 
• Relações Mutualísticas; 
 
 Gênero Trichonympha X Cupins; 
 
 Protozoários X Ruminantes. 
 
 
• Doenças causadas por Protozoários; 
 
 Trypanosoma cruzi – Doença de chagas; 
 
 Gênero Plasmodium – Malária; 
 
 Entamoeba histolytica – Amebíase; 
 
 
Domínio Eukarya – Reino Fungi 
• Organização celular eucariótica; 
 
 Unicelular - Leveduras; 
 
 Pluricelular – Fungos Filamentosos. 
• Nutrição; 
 
 Heterotrófica 
 
• Respiração; 
 
 Aeróbia; 
 
 Anaeróbia. 
 
• Reprodução. 
 
 Assexuada e Sexuada; 
 
 Esporulação, Fragmentação e Brotamento. 
Domínio Eukarya – Reino Fungi - Importância 
• Ecológica; 
 
 Fungos saprófagos. 
• Relações Mutualísticas; 
 
 Líquens; 
 
 Cianobactérias + Fungos. 
 
• Micorrizas; 
 
 Fungos + Raízes de Plantas; 
 
 Material decomposto / Açúcares. 
• Colônias; 
Domínio Eukarya – Reino Fungi - Importância 
• Parasitismo; 
 
 Ferrugem do cafeeiro. 
 
 Parasitoses Humanas 
• Doenças - Micoses; 
 
 Piedra Negra; 
 
 Tinhas; 
 
 Pitiríase versicolor; 
 
 Criptococose; 
 
 Frieiras. 
Domínio Eukarya – Reino Fungi - Importância 
• Fermentação; 
 
 Fabricação de bebidas; 
 
 Saccharomyces cerevesiae1. 
• Indústria Farmacêutica; 
 
 Antibióticos; 
 
 Penicillium notatum2. 
 
 
• Fungos Comestíveis; 
 
 Morchella3; 
 
 Agaricus brunnescens4 – Champignon; 
 
 
1 
2 
3 
4 
Como Chamar uma Formiga no Japão? 
Nomenclatura Científica 
• Século XVIII; 
 
 Resolver problemas de comunicação; 
 
 Sistema de epítetos. 
• Nomenclatura Binominal; 
 
 Gênero; 
 
 Epíteto específico - Espécie. 
 
 
• Regra de Escrita; 
 
 Gênero – 1ª Letra Maiúscula; 
 
 Espécie – 1ª Letra minúscula; 
 
 Destaque no texto – Itálico ou sublinhado 
 
 
Gênero – Atta 
Espécie – sexdens 
Nomenclatura Científica 
• Idioma; 
 
 Idioma universal; 
 
 Latim. 
• Adaptações do Latim; 
 
 “Latinização”; 
 
 
 • Subspécie; 
 
 Letra minúscula; 
 
 Escrito após o nome da espécie. 
 
 
 
Gênero –Xylopia 
Espécie – brasiliensis