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Microbiologia METODOLOGIAS PARA CLASSIFICAR BACTÉRIAS E FUNGOS 1 Sumário Introdução .................................................................................................................................... 2 Objetivos ....................................................................................................................................... 2 1. Classificação em Táxa .......................................................................................................... 2 1.1. Categorias ..................................................................................................................... 2 1.2. Filos ............................................................................................................................... 3 1.3. Archaea ......................................................................................................................... 3 1.4. As metanogências ........................................................................................................ 3 1.5. As halófilas extremas .................................................................................................... 3 1.6. As temofílicas extremas ............................................................................................... 4 2. Fungos ................................................................................................................................... 4 Exercícios ...................................................................................................................................... 6 Gabarito ........................................................................................................................................ 7 Resumo ......................................................................................................................................... 7 2 Introdução Na apostila sobre “Grupos de bactérias e fungos”, aprendemos como são agrupados as bactérias e os fungos, exploramos esse estudo que abrange uma diversidade de bactérias e fungos. Aprendemos sobre as formas morfológicas dos dois. Além de relembrarmos a origem da palavra bactéria assim como sua história evolutiva. Nesta apostila iremos conhecer os métodos utilizados na classificação das bactérias e fungos, bem como explorar essas classificações. Objetivos • Conhecer como são as metodologias utilizadas na classificação das bactérias e dos fungos. 1. Classificação em Táxa 1.1. Categorias São agrupadas pelas características em comum, em grupos de táxons. Os sistemas de classificação artificiais utilizam as características fenotípicas, fisiológicas e morfológicas. Os sistemas de classificação naturais utilizam as relações filogenéticas pela comparação de sequências de macromoléculas ou genes que a codificam, RNAr (ribossômico) alguns componentes de parede celular como lipídeos e proteínas, que são utilizados como marcadores taxonômicos. Baseado no sistema de classificação natural as bactérias dividem-se em dois grandes domínios Eubactéria e Archaea que evoluíram por linhas diferentes a partir de um ancestral comum (LUCA). Cladograma exemplificando a filogenia entre Eubactéria, Archaea e Eukarya 3 As categorias classe e reino são pouco utilizadoss na microbiologia. 1.2. Filos A maioria é designada por grupos ou filos é comum a utilização de nomes vernaculares como pneumococos e bacilo. Também é utilizado nomes não formais como cada cultura representa uma “amostra” ou um “clone”. Sua unidade taxonômica básica é a espécie ou clusters, geneticamente determinado por uma cepa dentro da espécie. Embora apresentem subespécies baseadas em variações fenotípicas menores. Como exemplo de nomes vernaculares temos a Escherichia coli, que é escrito o Gênero em maiúsculo, depois espécie em minúsculo (epíteto específico). 1.3. Archaea As arquebactérias são células procarióticas, porém podem possuir paredes celulares, porém não são compostas por peptideoglicano (O peptidoglicano é um polímero constituído por açúcares e aminoácidos, que originam uma espécie de malha na região exterior à membrana celular das bactérias). Habitam os ambientes extremos, são divididas em três grupos principais. 1.4. As metanogências Produzem metano como resultado da respiração e degradação da celulose. Seus habitats são os pântanos, no fundo dos oceanos, estações de tratamento de esgotos e no tubo digestivo de algumas espécies de insetos e vertebrados herbívoros. 1.5. As halófilas extremas Vivem em ambientes muito salinos, como o “Great Salt Lake” e o Mar Morto, lagos de sal ou soda com temperatura de crescimento entre 35 e 50ºC. São autotróficas, mas o seu mecanismo de produção de ATP é diferente do habitual, pois utilizam um pigmento vermelho único - bacteriorrodopsina - que funciona como uma bomba de prótons permitindo obtenção de energia. 4 1.6. As temofílicas extremas Vivem em águas sulfurosas e quentes, como as fontes termais do Parque Nacional Yellowstone com temperaturas entre 70 e 150ºC e valores de pH ótimo perto do 1. Podem ser autotróficas, ou heterotróficas não são conhecidas como causadoras de doenças em humanos (figura seguinte). Representação de Parque Nacional Yellowstone 2. Fungos Como já vimos antes, os fungos são organismos eucariotos, que possuem um núcleo definido, com o material genético (DNA) envolto pela membrana nuclear. Os organismos do Reino dos Fungos podem ser unicelulares ou multicelulares, micro ou macroscópicos, oportunistas ou patogênicos. Os fungos multicelulares podem ser conhecidos como os cogumelos, enquanto que as leveduras são unicelulares e apresentam formas ovais (blastoconídios), porém na diferenciação celular para a forma patogênica, estes fungos podem formar pseudo-hifas ou hifas verdadeiras, de tamanho mais alongado (Figura seguinte). 02 5 03 Formas celulares de fungos. CURIOSIDADE Os fungos podem ser classificados em sete diferentes filos, os quais estão descritos a seguir: 1) Chytridiomycota: Nesse grupo a grande maioria de seus representantes é de água doce, com poucas espécies marinhas e terrestres. Como característica mais marcante, observa-se a presença de estruturas como flagelos. 2) Neocallimastigomycota: Esses fungos anaeróbios são encontrados, em sua maioria, vivendo no sistema digestório de mamíferos herbívoros. 3) Blastocladiomycota: São fungos encontrados no ambiente aquático, solo e parasitando insetos. Possuem reprodução sexuada por meio da Existem seres vivos capazes de sobreviverem em ambientes extremos, como certas bactérias que habitam em locais de altíssimas temperaturas. 6 fusão de gametas e reprodução assexuada com zoósporo com apenas um flagelo. 4) Microsporídia: Fungos que não possuem mitocôndria e flagelos e que são parasitas obrigatórios de animais. 5) Glomeromycota: Esses fungos vivem em associação mutualística com as raízes de algumas plantas. Nessa associação, a planta fornece nutrientes para o fungo provenientes da fotossíntese, e o fungo absorve água, nutrientes e minerais do solo e transfere-os para a planta. 6) Ascomycota: É o maior grupo de fungos existente. Estima-se que cerca de 75% dos fungos descritos pertençam a esse grupo. Eles sãoencontrados na natureza como parasitas, saprófitos e formando líquens. Nesse grupo, observa-se a estrutura de propagação conhecida como asco, a qual possui ascósporos (esporos sexuados). 7) Basidiomycota: Esse grupo é tradicionalmente conhecido como cogumelos orelhas-de-pau e são considerados como os mais evoluídos do reino em virtude de sua complexidade. São fungos terrestres. Formam, por reprodução sexuada, uma estrutura conhecida como basídio, o qual contém basidiósporos (esporos sexuados). Os fungos desse grupo são macroscópicos e diferenciam-se pela forma, coloração e tamanho. Exercícios 1) (Autora, 2019). É característica das Arqueas Metanogênicas: a) Ocorre em altas temperaturas; b) Participam do processo de respiração animal; c) Produzem metano como resultado da respiração e degradação da celulose; d) Apresentarem resistência a locais extremamente ácidos. 7 2) (Autora, 2019) Assinale a alternativa que indica corretamente a principal forma de uma levedura: a) Hifa; b) Pseudo-hifa; c) Basidiomyceto; d) Blastoconídio; e) Multicelular. 3) (Autora, 2019) Cite as principais características dos fungos Basidiomycetos: Gabarito 1) Resposta: C. As arqueobactérias pertencentes à classificação das metanogênicas, são as bactérias que produzem metano em seu metabolismo, como resultado da respiração e da degradação da celulose. 2) Resposta: D. Relacionado ao hidrogênio e ATP. 3) Resposta: São considerados os mais evoluídos do reino por serem mais complexos. São fungos terrestres. Se reproduzem sexuadamente, em uma estrutura conhecida como basídio, o qual contém basidiósporos (esporos sexuados). São macroscópicos Resumo Aprendemos conceitos novos como macromoléculas, Metanogênicas e nomes vernaculares que apesar de nos lembrarmos de ter ouvido falar nesses nomes, não lembramos exatamente o que é. Aprendemos quem são os grupos de bactérias podem ser determinadas por cepas ou clusters e os fungos podem ser unicelulares e multicelulares, assim como suas diferenças. Relembramos um pouco dos tipos de suas formas e algumas arquibactérias habitam em ambientes diversos de acordo com sua nutrição e metabolismo. 8 Conhecemos a importância dessas do ambiente que vivem para o processo de nutrição para a diversidade metabólica das bactérias e dos fungos. Esse conhecimento nos possibilita uma melhor compreensão sobre o funcionamento dos organismos pelo meio de obtenção de energia. Por fim, observamos que as diversas formas de bactérias e fungos, assim como os tipos de habitat que possibilitou e facilitou o nosso entendimento. E quando visualizamos todo esse processo de aprendizado, ao longo de toda história desses organismos compreendemos a importância de se conhecer essa diversidade em processos metabólicos utilizados por eles, assim como as estruturas e diversidade das formas corpóreas. 9 Referências bibliográficas ALBERTS; Bruce. et al. Fundamentos da biologia celular: recurso eletrônico. Porto Alegre: Artmed, 2011. MADIGAN; Michael T. et al. Microbiologia de Brock: recurso eletrônico. Porto Alegre: Artmed, 2016. Referências imagéticas Figura 02 PIXABAY. Disponível em:< https://pixabay.com/pt/photos/bact%C3%A9rias-black-sa%C3%BAde- microbiologia-359956/ >.Acessado em 06/03/2019 às 22h01min.
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