Microbiologia Geral-parte 1 ( Especialização)

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Profa Dra ANGELMA GENARO
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Classificação dos Seres Vivos 
 Reino Animalia: animais invertebrados, vertebrados, aves e mamíferos (homem).
 Reino Plantae : vegetais
 Reino Monera: organismos unicelulares e procariontes: bactérias e algas azuis
Reino Fungi: seres eucariontes uni ou pluricelulares: fungos. 
 Reino Protista: protozoários (giárdias, amebas, tripanossomas) e algas inferiores.
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Definição
A microbiologia é o ramo da biológica que estuda os seres vivos microscópicos nos seus mais variados aspectos como morfologia, fisiologia, reprodução, genética, taxonomia e a interação com outros seres e o meio ambiente.
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Áreas
1- Microbiologia Médica
2- Microbiologia de Alimentos
3-Microbiologia Industrial
4- Microbiologia Ambiental
5- Microbiologia Clínica
6- Microbiologia do Solo
7- Microbiologia Veterinária
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565 aC a 1892
A população humana sofreu com epidemias de tifo, varíola, sífilis, cólera e peste.
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- Antony Van Lewenhack (Holanda) construiu microscópios que podiam aumentar 300X e observou pequenos animais.
- Desenhou e concluiu que existiam seres invisíveis, mas não conseguiu provar a origem deles.
1684
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ROBERT KOCK - 1857
Descobriu a cultura.
Postulados de Kock
Bacillus anthracis
-Bacilo da tuberculose (bacilo de Kock).
- Etiologia de infecção traumática.
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LOUIS PASTEUR
1887
Pasteurização
 Fermentação.
 Vacina para cólera e raiva.
-Observou o fenômeno da antibiose de bactérias frente ao Bacillus anthracis.
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Alexander Fleming
(1928) Penicilina - Cogumelo Penicillium 
(1943) Penicilina utilizada em larga escala
Início da era dos antibióticos
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Introdução
As células são as unidades fundamentais dos seres vivos, da menor bactéria a maior das plantas e dos animais.
Representa a menor porção de matéria viva dotada da capacidade de autoduplicação. 
São as unidades estruturais e funcionais dos organismos vivos.
As funções vitais de um organismo ocorrem dentro das células.
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Todas elas contêm informação genética necessária para desempenhar as funções vitais, e transmitir a informação para a geração seguinte. 
Apesar da sua complexidade e variedade, todas as células vivas podem ser classificadas em dois grupos:
 procarióticas
 eucarióticas
Introdução
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Classificação
 Células eucariontes e procariontes são:
 quimicamente similares – contém ácidos nucléicos, proteínas, lipídios e carboidratos,
 utilizam os mesmos tipos de reações químicas para o processo de metabolização,
 a diferença entre as duas está principalmente na estrutura das paredes celulares, membranas e a ausência de organelas. 
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 Células Eucariontes
 São encontradas nas plantas, animais, protozoários, fungos e algas;
 Tamanho: 10 e 100μm de diâmetro;
 Estrutura celular:
 membrana citoplasmática,
 aparelho (aparato) de Golgi,
 retículo endoplasmático,
 mitocôndria,
 núcleo definido, separado pela membrana nuclear,
 citoplasma.
Classificação
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Classificação
 Células Procariontes
 São células simples;
São encontradas nas bactérias;
 As células bacterianas são caracterizadas por:
 Tamanho
 Forma
 Arranjo
 Estruturas
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Célula Bacteriana
Tamanho
- 0,2 a 2,0m de diâmetro e de 2,0 a 8m comprimento
Célula Bacteriana
 Características:
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Célula bacteriana
Célula Bacteriana
Forma 
Cocos = bactérias esféricas
Diplococos
Estreptococos
Estafilococos
Arranjo
Ex: Enterococos faecalis, Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus
Isolados
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Cocos
Isolado
Diplococo
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Estreptococos
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Estreptococos
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Estreptococos
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S. pneumoniae
S. pyogenes
Estreptococos
ME
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Estafilococos
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Estafilococos - ME
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Célula bacteriana
Célula Bacteriana
Forma 
Arranjo
Bacilos = bactérias alongadas
Isolados
Diplobacilos
Estreptobacilos
Ex: Escherichia, Klesiella
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Bacilo Isolado
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Diplobacilo
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Diplobacilo - ME
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Estreptobacilo
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B.cereus
Estreptobacilo - ME
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Bacilo - ME
C. botulinum
C. tetani
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Bacilo - ME
C. diphteriae
M. tuberculosis
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Célula bacteriana
Célula Bacteriana
Forma 
Arranjo
Espiralada = bactérias com uma ou mais espirais
Vibrios
Espirilos (saca-rolha)
Espiroquetas (corpo flexível)
Ex: Treponema pallidum
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Vibrio
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Espirilo
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Espiroqueta
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Espiroqueta - Leptospira
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Treponema pallidum
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Estrutura Celular
 Externa à parede celular
 Interna à parede celular
Célula bacteriana 
Célula Bacteriana
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Relativamente mais simples que as células eucariotas
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Divisão entre as Estruturas
Essenciais
Não Essenciais
Externas
Internas
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Estruturas Externas
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Célula bacteriana 
Estruturas Externas à Parede Celular
1- Glicocálice
 Polímero viscoso e gelatinoso situado externamente à parede celular.
 Composição: polissacarídeo, polipeptídio ou ambos.
 Produzido dentro da célula e secretado para a superfície.
 Pode ser:
 Camada Limosa: substância não organizada, fracamente aderida a parede celular,
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Célula bacteriana 
 Cápsula: substância organizada, firmemente aderida à parede celular.
 as cápsulas são importantes para a virulência bacteriana,
 Função: proteção contra a fagocitose e aderência (formação de biofilmes: aglomerados microbianos com atividade corrosiva)
Ex: somente o Bacillus anthracis encapsulado causa o antraz; Streptococcus pneumoniae causa pneumonia somente quando possui cápsula de polissacarídeo.
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Célula bacteriana 
 Polissacarídeo Extracelular (PSE): glicocálice composto de açúcar.
 Função: fixação da bactéria em várias superfícies (sobrevivência).
 Ex: Streptococcus mutans fixa-se e perfura a superfície do dente através de um glicocálice e causa cárie.
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Célula bacteriana 
2- Flagelos
 São estrutura protéicas, semelhantes a pêlos, importantes para a motilidade da bactéria.
São divididos em três partes:
- filamento: região mais externa que contém a proteína flagelina (as proteínas flagelares servem para identificação bacteriana),
- alça: aderida ao filamento,
-corpo basal: liga ao flagelo a parede celular e à membrana plasmática.
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Célula bacteriana 
 As bactérias apresentam arranjos de flagelos:
 monotríquio: um único flagelo num pólo da célula,
 anfitríquio: tufo de flagelos em cada extremidade,
 lofotríquio: dois ou mais flagelos num pólo da célula,
 peritríquio: flagelos distribuídos
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Flagelos polares de E. coli
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Célula bacteriana 
3- Filamentos Axiais
 São feixes de fibrilas localizadas nas extremidade das células.
São encontrada nas espiroquetas, ex: Treponema pallidum
 Função: motilidade
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Célula bacteriana 
4- Fimbrias e Pili
 Apêndices semelhantes a pêlos.
 São mais curtos, mais retos e mais finos que os flagelos.
 Fímbrias: 
pode existir centenas nas células, 
função: adesão celular. 
Ex: as fímbrias da Neisseria gonorrhoeae auxiliam na colonização das mucosas. Fímbrias tipo P encontrada na E. coli responsável pela fixação na uretra.
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Fímbrias
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Fímbrias
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Célula bacteriana 
Pili: 
mais longos que as fímbrias,
um ou dois por célula, 
auxilia na transferência de DNA de uma célula para outra.
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Pili
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Célula bacteriana 
4- Parede Celular
 Estrutura semi-rígida
 Função: 
 manter a forma da célula, 
 impedir a ruptura da bactéria (pressão osmótica)
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Célula bacteriana 
 Composição: peptidoglicano
- Peptidoglicano: dissacarídeo repetitivo unido por polipeptídeos.
 Dissacarídeo: N-acetilglicosamina (NAG) e ácido N-acetilmurâmico (NAM)
 cadeias laterais de tetrapeptídio (4 aminoácidos) se ligam ao NAM.
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A síntese do peptidoglicano é divida em três estágios:
 1º no citoplasma
 2º na membrana citoplasmática
 3º fora da membrana
Célula bacteriana 
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Peptidoglicano
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Célula bacteriana 
Coloração de Gram
 Foi desenvolvida em 1884 por Hans Christian Gram;
 Método de coloração diferencial
 De acordo com o tipo de parede bacteriana as bactérias são classificadas em dois grupos:
 Gram-positivas
 Gram-negativas
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Célula bacteriana 
Parede Celular: bactérias Gram-positivas
 Possui uma parede celular espessa;
 Formada por múltiplas camadas de peptidoglicano (70-75%) envolvendo a membrana plasmática;
 Outros compostos:
 polissacarídeos
 ácidos teicóicos: 
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Célula bacteriana 
ligado a camada do peptidoglicano, 
fator de virulência,
ácidos lipoteicóicos: 
ligados a membrana plasmática,
 antígenos de superfície
Exemplos: Staphylococcus, Enterococcus, Streptococcus.
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Parede celular
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Célula bacteriana 
Parede Celular: bactérias Gram-negativas
 São estruturalmente e quimicamente mais complexas do que as paredes celulares das Gram-positivas.
 É formada por duas camadas externas a membrana plasmática:
peptidoglicano: uma ou duas camadas (5-10%),
membrana externa: fosfolípideos e lipopolissacarídeos (LPS) ou endotoxina e proteínas (porinas),
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Célula bacteriana 
a endotoxina é um fator de virulência, estimula a resposta imune, ativando células B e macrófagos, provoca febre e pode causar choque.
 as porinas: são poros que permitem a difusão de moléculas hidrofílicas pequenas.
 Espaço periplasmático
 Exemplos: Salmonella, Escherichia, Shigella
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Lipopolissacarídeo (LPS)
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Estruturas Internas à Parede Celular
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Célula bacteriana 
1- Membrana Plasmática
 Estrutura fina, situada interiormente a parede celular e que engloba o citoplasma bacteriano.
 Composição: fosfolipídeos e proteínas.
 Função:
 - transporte de solutos,
 - produção de ATP,
 - biossíntese: lipídios da membrana, ácidos teicóicos, lipopolissacarídeos.
- Secreção e duplicação do DNA.
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Membrana Plasmática
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Célula bacteriana 
São invaginações da membrana citoplasmática
 Dois tipos:
 septal: participa da divisão celular 
 atividade respiratória nas bactérias
2- Mesossomo
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3- Citoplasma
Célula bacteriana 
 Substância que se encontra dentro da célula.
 É espesso, aquoso, semitransparente e elástico.
 Composição: 80% de água, contendo proteínas, carboidratos, lipídeos, íons inorgânicos.
 Estruturas: nucleóide contendo o DNA, ribossomos, inclusões (depósito de reserva) e plasmídeos.
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Célula bacteriana 
4- Nucleóide (Área Nuclear)
 Ausência de membrana nuclear.
 Contém uma única molécula longa, contínua, arranjada de forma circular de DNA de dupla fita, denominado cromossomo bacteriano.
 Encontra-se fixado à membrana plasmática.
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Estrutura do DNA
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DNA extracromossômico, circular.
Replicação:
independente da replicação cromossômica,
junto ou seprado da célula.
Podem transportar genes para atividades como:
Célula bacteriana 
5- Plasmídeos
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Célula bacteriana 
resistência à antibióticos,
tolerância a metais tóxicos,
produção de toxinas,
síntese de enzimas.
 São removidos após situações como:
- mudanças de temperaturas,
- presença de certos corantes,
- carência de nutrientes.
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Célula bacteriana 
Podem ser transferidos de uma bactéria para outra através de conjugação (tranferência de plasmídeo através do contato entre as células).
 Atualmente utilizados na biotecnologia.
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Célula bacteriana 
6- Ribossomos
 São estruturas citoplasmáticas pequena onde é realizada a síntese de proteínas.
 Composição: RNA (60%) e proteína (40%).
 Encontra-se em grande quantidade no citoplasma bacteriano.
 São denominados ribossomos 70S, formados por duas subunidades: 30S e 50S
- S: velocidade de sedimentação durante a centrifugação.
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Ribossomo
Célula bacteriana 
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7- Inclusões ou granulações citoplasmáticas
 São depósitos de reservas
 Tipos
- grânulos metacromáticos: reserva de fosfato inorgânico, usado na síntese de ATP,
- grânulos de polissacarídeos: reserva de glicogênio e amido,
Célula bacteriana 
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Célula bacteriana 
inclusões lipídicas
grânulos de enxofre: obtém energia oxidando o enxofre,
 carboxissomos: contém a enzima ribulose 1,5-difosfato carboxilase, para fixação do dióxido de carbono (fonte de Carbono ),
 vacúolos de Gás: bactéria aquáticas, mantém a flutuação.
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Rodospirillum sp
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 Estruturas formadas por algumas espécies de bactérias, como os gêneros Bacillus e Clostridium, quando o meio se torna carente de água ou nutrientes essenciais.
 É um tipo de diferenciação celular.
 O processo de formação do esporo dentro de uma célula é chamado esporogênese.
Célula bacteriana 
Esporo (=Endosporo)
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Célula bacteriana 
 Quando completa a esporogênese a maior parte da água é eliminada, e o esporo contém apenas: DNA, RNA, ribossomos, enzimas e algumas moléculas essenciais.
Sobrevivem ao aquecimento extremo, falta de água, exposição a radiação e a vários agentes químicos (forma de resistência).
 Não possui atividade metabólica.
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 Não possui atividade metabólica.
 Na presença de água e nutrientes, enzimas degradam a capa, a água e os nutrientes penetram e a célula voltam a germinar.
Importantes como patógenos:
 Bacillus anthracis: antraz
 Clostridium tetani: tétano
Clostridium botulinum: botulismo
Clostridium perfringens: gangrena gasosa
Célula bacteriana 
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Etapas de Formação
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Esporo
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	Algumas bactérias apresentam uma estrutura muito importante, os plasmídios, que é um DNA extracromossômico, que podem codificar genes de virulência e fatores de resistência à antibióticos, portanto é uma estrutura muito importante, pois é responsável pela resistência e disseminação dessa resistência, pois esses plasmídios, podem ser encontrados em grande número em uma mesma célula, podendo duplicar-se aleatoriamente, e ser transmitido de uma célula para outro, podendo até mesmo ser transmitido para uma bactéria que nào seja da mesma espécia. Esse tranporte do plasmídio pode ser através de fímbrias sexuais, onde a bactéria forma uma protuberância que se liga a outra bactéria, processo denominado de conjugação, sendo o transporte de mais importante. Na translocação, é formado um fago, semelhante ao viral, disseminando-se para outras bactérias; Na transformação, a bactéria pega uma proteína dispersa e pode incorporar no seu genoma, mas esta proteína deve ser proveniente de bactérias da mesma espécie???????
	Vou apenas relatar que a mutação não é um processo muito importante para a resistência das bactérias, pois ocorre em uma proporção muito baixa, e msm as bactérias se multiplicando em grande quantidade, esse processo sofre vários incovenientes, pois nem toda a mutação promove resistência, e mesmo aquela que possa promover, o prórpio organismo pode dar cabo da bactéria. O problema ocorre qd um organismo é infectado por bactérias que já apresentam resistência.
Exemplos de fatores de virulência, própria cápsula, ácido teicóico, enzimas, entre outros
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