Microbiologia e micologia básica NP1

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AULA DIA 22/08
Estruturas externas a parede celular 
➢ Glicocálice ou capsula ou membrana externa é um revestimento de açúcar, somente as gram-negativas possuem lipopolissacarídeos 
➢ média/alta resposta inflamatória que ajuda as bactérias a não se ligarem umas nas outras 
➢ Flagelos 
➢ Bactérias sem flagelo recebem o nome de Atríqueas podendo ser, polar, lofótrica ou perítrica 
➢ Estrutura helicoidal, semi-rígida, move a célula pela rotação do corpo basal 
➢ Filamentos axiais ou endoflagelos: espiroquetas 
➢ Fimbria (fixação) e pile (transferência de DNA ou mobilidade translocação bacteriana mobilidade por deslocamento e pili de conjugação) 
Parede celular Gram negativa 
➢ É quem dá a forma pois é rígida 
➢ Protege o que tem dentro da bactéria do meio TEM MEMBRANA EXTERNA
➢ Tem muito antígeno determinante antigênico 
➢ é o ponto de ancoragem do flagelo
➢ Protege a bactéria de ruptura 
➢ Formado por uma rede de macromoléculas
➢ Formado por peptidioglicanos que são aminoácidos mais 2 açúcares
➢ O açúcar é ligado pelos aminoácidos 
➢ Gram-negativo tem pouco peptideoglicano parede mais fina
- membrana externa > pepteoglicano > membrana plasmática 
Parede celular Gram positiva 
➢ NÃO TEM MEMBRANA EXTERNA
➢ Rica em peptideoglicano, parede mais grossa
➢ Espaço periplasmático é onde está a parede celular e possui enzimas
- pepteoglicano > membrana plasmática 
Paredes celulares e mecanismos de coloração Gram 
Gram positivo exemplo infecção de garganta 
➢ Fixação por calor no bico de Bunsen: incolor 
➢ Cristal Violeta: pigmento roxo 
➢ Solução de iodo lugol: intensifica coloração e o cristal violeta não sai - Roxo 
➢ Solução descorante álcool: lava a mostra toda até sair todo pigmento e continuar Roxo 
➢ Contracorante safranina: continua roxo do começo ao fim 
Gram-negativa exemplo infecção de urina 
➢ Fixação por calor: incolor 
➢ Cristal Violeta: amostra fica roxa 
➢ Solução de iodo de lugol: intensifica a cor roxa 
➢ Solução descorante álcool: a solução fica incolor pois a camada de peptideoglicano é mais fina não retém o corante 
➢ Contra-corante Safranina: a solução fica rosa 
➢ o contra-corante serve para evitar falso negativo pois no caso da gram-negativa fica incolor após ser lavada com álcool e não dá para ver se tem bactéria 
 
Bacilo álcool-ácido-resistente BAAR 
➢ Ziehl-neesen ou BAAR: técnica de coloração para micobactéria 
➢ Não se encaixa nos grupos Gram 
➢ Contém lipídios em suas membranas que impedem a coloração de Gram 
➢ Material céreo (oleoso) em sua parede celular
➢ Escarro para Tuberculose linfa para lepra 
➢ Fixação do esfregaço da lâmina no bico de bulsen 
➢ Fúcsina de Ziehl 5 minutos em aquecimento até desprender vapores por três vezes 
➢ Álcool ácido por 2 minutos 
➢ Azul de metileno concentrado por 2 minutos ele é usado como contra corante 
➢ Lâmina pronta 
➢ observar no microscópio com o aumento de 100X 
➢ A única bactéria que vai ser curada na cor rosa é a BAAR 
AULA DIA 29/08
Estruturas internas à parede celular
Membrana Plasmática 
- da bactéria é igual a nossa
- bicamada de fosfolipídio
- troca de O2 com o meio externo
- transporte ativo
- tem proteína e açúcares acoplados 
- reveste o citoplasma
Citoplasma
- Água, proteínas, açúcares, carboidratos e íons
Nucleóide
- Material genético da bactéria, cromossomo único e circular, SEM MEMBRANA NUCLEAR
- Tem plasmídio = pequenas moléculas de DNA com material genético extra-cromossômico, ele se replica sozinho.
Ribossomos
- Fazem síntese protéica
Inclusões
- Depósitos de reserva (fosfato inorgânico, polissacarídeos, lipídios, enxofre, gás)
Endósporos
- Ficam quinecentes, latentes, em repouso
- são células desidratadas muito duráveis
- Gram + = Clostridium e bacillus
- Gram - = Coxiella burnetti 
- sobrevivem em condições adversas
- formação= esporulação ou esporogênese
- não realizam reações metabólicas
- pode matar o ser humano
- para matar o endósporo precisa fervê-lo acima de 121 graus 
- Germinação: volta ao estado vegetativo por lesão química ou física, retorna da água e atividade metabólica
- Endósporos surgem de uma cél. Mãe, dentro dela se encapsula, fica latente até estar preparada para sair da cél. Mãe, ao sair a cél. Mãe morre. 
Metabolismo Microbiano
- Bactéria de interesse patogênico precisa de lipídios, açúcares, proteínas
- crescimento e subproduto do metabolismo podem ser usados como formas convenientes de classificação de diferentes bactérias 
- Bactérias autotróficas = não causam patogenia 
- Bactérias heterotróficas = causam patogenia 
 
Respiradoras Fermentadoras
 Aeróbicas: com O2 Anaeróbicas: sem O2 
 Facultativas: optam Obrigatórias: não usam O2, 
 por usar O2 ou não morrem com O2
A MAIORIA DAS BACTÉRIAS DE INTERESSE PATOGÊNICO SÃO ANAERÓBICAS FACULTATIVAS 
Metabolismo, Anabolismo e Catabolismo
Metabolismo - consiste no conjunto de reações para gerar energia e fazer síntese de macromoléculas através de ATP.
Anabolismo - subunidades que viram macromoléculas. Aa-aa-aa-aa = proteína, conjunto de ác. Graxos = lipídio, gasta ATP.
Catabolismo - macromoléculas viram subunidades, gera ATP.
- Tudo dependendo da demanda, é o metabolismo intermediário.
Glicólise da bactéria
- glicose é convertida em piruvato
- glicose gerará ATP ou GTP: energia química e NAD ou NADH: energia eletroquímica
- Bactérias usam glicose para gerarem ATP pois a glicose tem 12 hidrogênios que podem gerar 12 elétrons e depois gerar 38 ATP’s.
- a glicólise é via comum para virar energia tanto aerobicamente quanto anaerobicamente
- a via aeróbica gera piruvato que irá se fermentar ou gerar respiração
Respiração celular
- A bactéria que usa O2 para respirar precisa de um mecanismo (proxidase e catalase) para desintoxicação catalase
 4 O2- 2H2O2 H2O e O2
 Superóxido peróxido de 
 Dismutase O2 mata O2
- depois da glicólise se tiver O2 irá para o Ciclo de Krebs que também ocorre no citoplasma
- Acetil – COA pode vir de lipídios, aa desaminados são inseridos (são aa que perderam o grupamento amina). 
Ciclo de Krebs da bactéria
- Gera ATP eficazmente
- libera CO2 na atmosfera
- via comum para oxidação de aa, ác. Graxos e carboidratos
- fornece intermediários – chave para síntese
- atua no catabolismo e anabolismo – anfibólico
Cadeia de transporte de elétrons da bactéria
- Ocorre na membrana plasmática
- a passagem pela ATP sintase é energia mecânica que fornecerá hidrogênio e fosfato que irá se juntar ao ADP e formar ATP que gerará energia química.
AULA DIA 05/09
Respiração aeróbica
Glicólise
Ciclo de Krebs
Cadeia Respiratória
- METABOLISMO RÁPIDO, se multiplica mais rápido
Muitas bactérias possuem outra via além da glicólise para oxidar a glicose sendo a alternativa mais comum a via da pentose fosfato, outra alternativa é a via Entner-Doudoroff.
O ciclo de Krebs ocorre no citoplasma, o acetil-coa pode vir de lipídeos
Aminoácidos são inseridos
Por hidrogênio para NAD e FAD
Libera água e CO2
Gera intermédio para a síntese
Vias alternativas da degradação da glicose
Via da pentose fosfato – pentose para síntese de ácidos nucleicos e alguns aminoácidos
1 ATP.
Via Entener-doudoroff – bactérias que não possuem as enzimas da via glicolítica.  Comum em Gram negativas: pseudômonas
Diferente de nós o gás e a água saem pelas membranas, ou, caso precise, permanece dentro da célula em forma de vacúolo assim podem flutuar.
As bactérias que possuem enzimas para a via Entner-Doudoroff podem metabolizar a glicose sem a glicólise ou a via da pentose fosfato.
Essa enzima é encontrada em bactérias gram-negativas, incluindo Rhizobium, Pseudômonas e Agrobacterium.Respiração anaeróbica
- faz fermentação 
- gera menos ATP
- metabolismo mais lento, cresce devagar, precisa deixar mais tempo no meio de cultura para ver sua proliferação.
- aceptor final da cadeia é uma molécula inorgânica diferente do oxigênio pois o oxigênio é tóxico para as bactérias
METABOLISMO: FERMENTAÇÃO X RESPIRAÇÃO
 - Glicólise - Glicólise, CK e Cadeia de Transportes de e-
 
Fermentação: sem O2, não tem CK e nem cadeia transportadora de elétrons, só tem glicólise e gera piruvato que será fermentado em lactato ou etanol. Metabolismo mais lento, se multiplica devagar 
- Fermentação alcoólica: feita geralmente por fungos e produz dois etanóis. EX: Saccharomyce
- Existem bactérias:
* Homoláticas (fermentação): produzem somente lactato. EX: Lactobacillus
* Heteroláticos (fermentação e fermentação alcoolica): produzem lactato e álcool/etanol. 
 - Respiração: com O2, tem glicólise, CK e cadeia transportadora de elétrions, gera mais ATP, metabolismo mais rápido, se multiplica mais rápido.
- Aeróbica e anaeróbica facultativa- bactérias que usam O2 após fazerem a glicólise geram piruvato que se produzir acetil coa segue para o CK e assim Cadeira respiratória ou do piruvato pode seguir o caminho da fermentação produzindo lactato GERA MAIS ATP 
- Anaeróbica facultativa ou obrigatória- bactérias que não usam O2 após fazer a glicólise só podem ir para um caminho: a fermentação e produzir lactato ou álcool/etanol GERA MENOS ATP 
Catabolismo de lipídios e das proteínas 
- Não podem entrar na célula
- Lipídios são clivados no meio extra-celular e quando clivados dão origem a ácidos graxos e glicerol
- Proteínas são clivadas no meio extra-celular e quando clivados dão origem a aminoácidos que irão entrar como intermediários do CK e dessa forma pode entrar na célula.
Testes bioquímicos e identificação bacteriana
- ofereço um meio para bactéria crescer
- ao montar a lâmina e analisar consegue-se identificar algumas coisas mas não consegue-se saber ao certo qual bactéria é, para saber qual a bactéria específica faz-se testes que mudam de cor por conta do PH.
- Se a bactéria clivar a glicose hidrogênio será liberado e deixará o meio mais ácido (PH mais ácido), ou seja, se o meio é verde ao liberar este hidrogênio ficará amarelo.
- Vias metabólicas de uso de energia: biossíntese de polissacarídeos, lipídios e bases nitrogenadas. 
Crescimento Microbiano
- NÃO ESTÁ ASSOCIADO COM CRESCIMENTO DE TAMANHO, ESTÁ ASSOCIADO COM O TAMANHO DE COLÔNIA/POPULAÇÃO/PROLIFERAÇÃO.
Fatores necessários para bactéria crescer no meio de cultura
Físicos - Bactérias mesófilas (são patogênicas): nos colonizam pois proliferam bem na temp do nosso corpo. 15 a 45 graus. Ideal: 35,5 graus.
- Bactérias psicotróficas: crescem rápido na geladeira. 0 a 35 graus.
- Bactérias termófilas: crescem em temperaturas altas. > 40 graus
- Bactérias hipertermófilas: temperaturas muito altas. > 100 graus
- Temperatura: 
- PH:
 - Bactérias acidófilas: <5,4 
 - Bactérias neutrófilas: 5,4 a 8,5 NOSSAS BACTERIAS
 - Bactérias alcalinófilas: >8,5
-Pressão Osmótica:
 - Meio hipertônico: sofre plasmólise, membrana plasmática se solta da parede celular, solta água para fora e diminui de tamanho. Muito sal fora.
 - Meio isotónico: estado normal
 - Meio hipotónico: sofre turgescência, ela incha. Pouco sal fora então a água de fora entra. 
 - Bactérias halófilas: toleram sal, podem viver em soluções hipertônicas
Químicos 
- Carbono: mais importante junto com a água, é o esqueleto estrutural da matéria viva. 
- Nitrogênio, enxofre, fósforo: fazem síntese celular do micro-organismo
- Elementos traço: ferro, cobre, zinco, necessários em pequenas quantidades.
- Oxigênio: bactérias anaeróbicas obrigatórias não precisam de O2
 - No meio: 
 - aeróbicos estritos: crescem só na superfície pois é onde tem O2
 - anaeróbica facultativa: crescem na superfície e no fundo (pois cresce com e sem O2)
 - anaeróbicos estritos: crescem só no fundo onde não tem O2
 - anaeróbicos aerotolerantes: aceitam um pouco de O2, crescem no meio todo menos na superfície
 - microaerófilos: crescem bem no meio do meio, gosta e não gosta de O2
Biofilmes
- São as comunidades de bactérias Ex: o limo que cresce no banheiro, meio preto.
- Crescem organizadamente por conta do Quorum sensing para preservar a comunidade
- Fazem monocamadas aderidas depois vão criando agregados e depois o biofilme maduro, são tão inteligentes que deixam espaços para passar nutrientes. Se percebem que o meio não está mais propício o biofilme se dispersa.
- Biofilme teste: coloca o biofinder no meio de cultura e em 30 segundos o biofilme se forma
Meio de Cultura – nomes importantes 
- material nutriente preparado para o crescimento de micro-organismos em um laboratório
- Inóculo ou semeadura: quando coloca a bactéria no meio de cultura
- Cultura: quando a bactéria cresce, tem população pois estou cultivando-a, cada bolinha é uma colônia
Como escolher um bom meio de cultura 
- Escolher os nutrientes, água, PH e oxigênio adequados além de sempre usar uma placa de petri estéril
- Escolher a temperatura ideial:
 - se o meio de cultura não estiver semeado deixar na geladeira
 - se o meio de cultura estiver semeado incubá-lo a temperatura ideal para seu crescimento
Aula dia 12/09
Meios de cultura:
- Quimicamente conhecidos: são os que já vem com os químicos necessários
- Complexos: pode colocar mais coisa nesse meio como extrato de batata, de carne, nutrientes
- Seletivos: escolhe um micro-organismo específico 
EX: Ágar MacConkey: seleção de bactérias GRAM NEGATIVAS. EX: E. coli
 Ágar SS: seleção de Salmonela
 Ágar Sal Manitol: cresce bactéria que tolera sal. EX: Staphylococus que é GRAM POSITIVA
- Diferenciais: usa de métodos para diferenciar uma bactéria das outras. 
EX: Ágar MacConkey, se a bactéria usa lactose este meio muda da cor amarela para rosa, como a E. coli
- Enriquecido: um meio que tenha um enriquecedor, propicie o crescimento da bactéria
EX: Ágar sangue: se a bactéria degradar a hemoglobina ou não no crescimento (B-hemolítica fica transparente ao redor como o Streptococus, Alfa-hemolítica não fica transparente ao redor e Alfa)
 Ágar chocolate: cresce todo tipo de bactéria, as hemácias se rompem e liberam tudo que tem dentro delas deixando o meio muito enriquecido
Tem-se meios:
- Sólidos: placa de petri, é sólido pois coloca-se ágar e as bactérias não o degradam
- Semi-sólidos: 
- Líquidos: utiliza tubo de ensaio. EX: turvação, hemocultura 
Como preparar o meio de cultura:
Pegar o ágar, coloca água, coloca na auto-clave (para esterilizar) e então refrigera (sempre deixar refrigerando se não estiver semeada). Após este processo pode semear.
Controlar Oxigênio
- sempre lidar como se fosse bactéria anaeróbica facultativa (pode ter O2 ou não) pois assim só semear a placa e colocar na estufa.
- Se tenho uma bactéria aeróbia preciso de muito O2 
Existem estufas que tem um oxigênio controlado em 5%.
Exceção: anaerobiose obrigatória precisa tirar o O2 todo pois se não o O2 mata a bactéria.
Obtenção de cultura pura
Cultura ideal: ter um único tipo de micro-organismo na cultura, se tiver mais de uma colônia a cultura está contaminada. 
Se a cultura estiver contaminada o melhor é separar cada um dos micro-organismos e semeá-los separadamente. 
Para fazer meios de cultura puras:
Técnica de esgotamento por estrias: uma parte com mais bactérias, outra com média quantidade de bactérias e outra com pouquíssimas bactérias 
Crescimento de cultura bacteriana
- cresce por divisão binária
- bactéria geralmente em 24h cresce pois ela cresce exponencialmente (uma vira duas, duas viram quatro, quatro viram oito, oito viram dezesseis e assim vai), em média de 1 a 3h já crescem muito (E. coli).- fungos crescem em até 28 dias, demoram mais tempo.
Fases das bactérias no meio de cultura:
1) Fase Lag: as bactérias estão “sentindo” o meio, não tem proliferação de bactéria 
2) Fase Log: começam a se proliferar, crescimento exponencial, metabolismo começa a funcionar 
- Ocorre então o Quorum Sence, elas começam a conversar para pararem de proliferar pois o meio é limitado, não está mais fornecendo nutriente
3) Fase estacionária: taxa de morte igual taxa de proliferação, sem aumento na quantidade de bactérias
4) Fase de morte celular: não tem mais metabolismo ativo, bactérias começam a morrer
Medida do crescimento bacteriano:
Tem que contar cada colônia
Ex: infecção de urina para ser positivo tem que ter 10/5 ou 10/6 de UFC – Unidade formadora de colônia – abaixo de 10/4 não tem infecção de urina
- Métodos diretos: 
- Contagem em placas: contar quantas colônias cresceram, só em meio de cultura sólido, se eu inocular 10 microlitros no meio tenho que ter 100 colônias. 
Se eu colocar no meio e ficar muito cheia preciso diluir até conseguir contar e ai eu multiplico a quantidade que coloquei por 10. 
- Filtração:
- Método de números mais provável: mais comum em bactéria de meio líquido
- Contagem microscópica direta: conta pelo microscópio direto da amostra 
- Métodos indiretos: turbidimetria (observar se a amostra ficou turva), atividade metabólica, peso seco 
Formas e arranjos das bactérias
→ Cocos: bactérias esféricas, podem ser nomeados por seus agrupamentos: 
- Estreptococos: Cocos organizados em cadeias.
- Diplococos: Cocos organizados aos pares.
- Sarcinas: Cocos organizados em grupo de oito.
- Tétrades: Cocos organizados em grupo de quatro.
- Estafilococos: Cocos organizados em grupos que se assemelham a cachos de uva.
 
→ Bacilos: Bactérias que possuem formato de bastão, podem ser nomeados por seus agrupamentos:
- Diplobacilos: Bacilos organizados aos pares.
- Paliçada: Bacilos organizados lado a lado.
- Estreptobacilos: Bacilos organizados em cadeias.
→ Espiroquetas: Bactérias em formato helicoidal e flexíveis.
→ Vibriões: Bactérias que possuem formato de vírgula.
→ Espirilos: Bactérias espiraladas rígidas.