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MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA Profª. Dra. Mayara de Souza Miranda • Fundamentos da microbiologia • Fundamentos da microbiologia • Nomeando e classificando os microrganismos • Micróbios e bem estar humano • Micróbios e doenças humanas • Metabolismo microbiano CONTEÚDOS 2 • Enzimas e reações químicas; • Vias metabólicas de produção de energia; • Catabolismo de carboidratos; • Catabolismo de lipídeos e proteínas; CONTEÚDOS 3 • Isolamento e crescimento de microrganismos • Biofilme • Meios de cultura • Preservação de culturas • Semeadura CONTEÚDOS 4 NOMEANDO DE CLASSIFICANDO OS MICRORGANISMOS 5 • Reinos • Monera • Protista • Fungi • Plantae • Animalia *VÍRUS NOMEANDO DE CLASSIFICANDO OS MICRORGANISMOS 6 • Ordem de classificação Re Fi C O Fa G E REINO FILO CLASSE ORDEM FAMÍLIA GÊNERO ESPÉCIE • Vírus • Bactérias • Fungos • Protozoários MICRORGANISMOS 7 • Como escrever: • Escherichia coli • E. coli • .sp e .spp • Chlamydophila sp. e Salmonella spp. *Para vírus não há epítetos específicos e sim, nomes vulgares NOMENCLATURA ZOOLÓGICA 8 • Preparo de bebidas • Preparo de alimentos • Microbiota residente • Competição com outras espécies • Ativação do sistema imune • Metabolismo de nutrientes • Síntese de vitaminas MICRORGANISMOS E BEM ESTAR 9 • Componentes naturais do corpo humano MICRORGANISMOS E BEM ESTAR 10 • Microbiota residente em desequilíbrio • Contato com novo microrganismos • Portas de entrada • Alterações físicas, fisiológicas, bioquímicas, histopatológicas • Agente e resposta imune MICRORGANISMOS E DOENÇAS 11 • Enzimas • Conceito • Características • Propriedades • Como age? Energia de ativação • Simples • Conjugada • Coenzima • Cofator METABOLISMO DE MICRORGANISMOS 12 • Enzimas • Nomenclatura • Substrato OU ação catalítica + Sufixo ase • Urease / lactato desidrogenase • Designação de nomes comuns • Sufixo ina • Tripsina METABOLISMO DE MICRORGANISMOS 13 • Enzimas • Classificação • Oxirredutases. Reações de óxido-redução • Desidrogenases - remove elétrons na forma de um íon hidreto de seus substratos. • Redutases - adicionam átomos de hidrogênio ao substrato. • Oxigenases. adição do oxigênio molecular ao substrato. METABOLISMO DE MICRORGANISMOS 14 • Enzimas • Classificação • Transferases: catalisam reações de transferência de grupos, como por exemplo: • Transaminases ou aminotransferases - grupo amino (NH2) de um aminoácido para um cetoácido. • Quinases ou cinases - grupo fosfato de um composto fosforilado, como o ATP, para seus substratos. METABOLISMO DE MICRORGANISMOS 15 • Enzimas • Classificação • Hidrolases : catalisam reações de hidrólise: • Hidroxilases – adicionam um átomo de oxigênio no substrato, produzindo um grupo hidroxila (OH). • Glicosidases - Hidrolisam ligações glicosídicas • Peptidases - Hidrolisam ligações peptídicas. METABOLISMO DE MICRORGANISMOS 16 • Enzimas • Classificação • Liases: Catalisam reações de adição de grupos químicos a duplas ligações ou retiram esses grupos, produzindo duplas ligações. • Isomerases. Catalisam reações que levam a formação de isômeros. • Ligases. Catalisam reações em que há formação de ligações covalentes acopladas à energia de hidrólise de compostos ricos em energia (ATP). METABOLISMO DE MICRORGANISMOS 17 • Viam metabólicas de produção de energia • Liberação e armazenamento de energia de compostos orgânicos • Para extrair essa energia e armazenar em forma química • Passagem de elétron de um composto a outro através de oxidação e redução METABOLISMO DE MICRORGANISMOS 18 • Vias metabólicas de produção de energia • Objetivo: ATP, NADPH e precursores de constituintes celulares • Carboidratos METABOLISMO DE MICRORGANISMOS 19 • Metabolismo = energia • Catabolismo e anabolismo METABOLISMO DE MICRORGANISMOS 20 • Vias • Embden-Meyerhof-Parnas • Entner Doudorof • Via Pentose fosfato • Via da Fosfocetolase • Destino do piruvato • Ciclo de Krebs • Ciclo do Glioxilato • Gliconeogênese • Cadeia de transporte de elétrons METABOLISMO DE MICRORGANISMOS 21 Via de Embden-Meyerhof-Parnas 22 Escherichia coli Via de Entner-Doudoroff 23 2-ceto-3-desoxi-6fosfogliconato Piruvato e Gliceraldeído 3-fosfato Pseudomonas Spp. VIA DAS PENTOSES 24 Enterococcus faecalis VIA DA FOSFOCETOLASE 25 Streptococcus spp. • Homofermentativo (via glicolítica) VIA DA FOSFOCETOLASE 26 • Heterofermentativo (via pentose) Lactobacillus spp., Saccharomyces cerevisiae (leveduras) DESTINO DO PIRUVATO 27 • Fermentação • Piruvato reduzido por NADH, oxidando-o = NAD+ • Complexo piruvato desidrogenase ou piruvato-formiato liase • Acetil-CoA CICLO DE KREBS 28 CICLO DE KREBS 29 • CHOs, A.G e A.A • Aceti-CoA + a-cetoglutarato, oxaloacetato e succinil-CoA CICLO DO GLIOXILATO 30 • Bactérias em acetato e ácidos graxos 31 GLICONEOGÊNESE CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS 32 • Fotossintetizantes • Quimiossintetizantes 33 METABOLISMO DE AUTOTRÓFICAS 34 METABOLISMO VIRAL??? CRESCIMENTO E ISOLAMENTO DE MICRORGANISMOS 35 • Biofilme • Comunidade de bactérias aderidas entre si • Difícil erradicação CULTIVO MICROBIANO 36 • Condições naturais • Populações mistas • Condições artificiais • Isolamento • Fatores necessários CULTIVO MICROBIANO 37 • Substâncias nutritivas • C, N, P, S • Sais e íons • Fatores de crescimento • Agentes oxidantes • Agentes redutores CULTIVO MICROBIANO 38 • Condições ambientais/físicas • Temperatura • Atmosfera de incubação • pH (de 2 a 9 ) • Pressão osmótica • Umidade CULTIVO MICROBIANO 39 • Tipos de meio: • Líquido - em massa por dispersão • Sólido - colônias • Semissólido - verificação de motilidade Ágar – polissacarídeos (algas Gelidium spp.) CULTIVO MICROBIANO 40 • Função dos meios: • Meios de transporte – garantir a viabilidade dos microrganismos que não podem ser semeados logo após a coleta • Meios de triagem – identificação presuntiva ou separação de bactérias em grandes grupos CULTIVO MICROBIANO 41 • Função dos meios: • Meios enriquecidos – Aumentam a possibilidade de crescimento da espécie desejada, quando a mesma se encontra em pequeno número, ou demanda nutrientes/fatores decrescimento particulares. CULTIVO MICROBIANO 42 • Função dos meios: • Meios complexos – possuem os componentes essenciais ao crescimento da maioriados organismos quimioheterotróficos. • Meios seletivos – inibem o desenvolvimento de determinados microrganismos, devido à adição de substâncias inibidoras. CULTIVO MICROBIANO 43 • Função dos meios: • Meios indicadores (ou diferenciais) – revelam uma propriedade bioquímica particular, permitindo uma identificação presuntiva. CULTIVO MICROBIANO 44 • Função dos meios: • Meios seletivos indicadores (ou seletivo- diferenciais) – são utilizados para o isolamento e identificação presuntiva de microrganismos. CULTIVO MICROBIANO 45 • Função dos meios: • Meios redutores – meios que servem para crescimento de bactérias anaeróbias obrigatórias. • Meios quimicamente definidos – meio no qual a composição química exata é conhecida. PRESERVAÇÃO DOS MEIOS 46 Técnica para semeadura em meios sólidos • EPIs • Higienização de mãos e bancada • Como abrir a placa • Inocular: • “Guardar” TÉCNICAS DE SEMEADURA 47 TÉCNICAS DE SEMEADURA 48 Técnica para semeadura em meios líquido • Higienização de mãos e bancada • Como abrir o tubo • Inocular: • “Guardar” TÉCNICAS DE SEMEADURA 49 TÉCNICAS DE SEMEADURA 50 Coloraçãode Gram • Gram + X Gram – • Peptideoglicano (parece celular) Hans Christian Joachim Gram, 1884 IDENTIFICAÇÃO 51 IDENTIFICAÇÃO 52 CULTIVO MICROBIANO 53 • Condições naturais • Populações mistas • Condições artificiais • Isolamento • Fatores necessários CULTIVO MICROBIANO 54 • Substâncias nutritivas • C, N, P, S • Sais e íons • Fatores de crescimento • Agentes oxidantes • Agentes redutores CULTIVO MICROBIANO 55 • Condições ambientais/físicas • Temperatura • Atmosfera de incubação • pH (de 2 a 9 ) • Pressão osmótica • Umidade CULTIVO MICROBIANO 56 • Condições ambientais/físicas • Temperatura • Atmosfera de incubação • pH (de 2 a 9 ) • Pressão osmótica • Umidade CULTIVO MICROBIANO 57 • Tipos de meio: • Líquido - em massa por dispersão • Sólido - colônias • Semissólido - verificação de motilidade Ágar – polissacarídeos (algas Gelidium spp.) CULTIVO MICROBIANO 58 • Função dos meios: • Meios de transporte – garantir a viabilidade dos microrganismos que não podem ser semeados logo após a coleta • Meios de triagem – identificação presuntiva ou separação de bactérias em grandes grupos CULTIVO MICROBIANO 59 • Função dos meios: • Meios enriquecidos – Aumentam a possibilidade de crescimento da espécie desejada, quando a mesma se encontra em pequeno número, ou demanda nutrientes/fatores decrescimento particulares. CULTIVO MICROBIANO 60 • Função dos meios: • Meios complexos – possuem os componentes essenciais ao crescimento da maioriados organismos quimioheterotróficos. • Meios seletivos – inibem o desenvolvimento de determinados microrganismos, devido à adição de substâncias inibidoras. CULTIVO MICROBIANO 61 • Função dos meios: • Meios indicadores (ou diferenciais) – revelam uma propriedade bioquímica particular, permitindo uma identificação presuntiva. CULTIVO MICROBIANO 62 • Função dos meios: • Meios seletivos indicadores (ou seletivo- diferenciais) – são utilizados para o isolamento e identificação presuntiva de microrganismos. CULTIVO MICROBIANO 63 • Função dos meios: • Meios redutores – meios que servem para crescimento de bactérias anaeróbias obrigatórias. • Meios quimicamente definidos – meio no qual a composição química exata é conhecida. TÉCNICAS DE SEMEADURA 64 Técnica para semeadura em superfície (meios sólidos): o Retira-se uma alíquota microbiana (o inoculo) do tubo com a alça já flambada e fria; o Abre-se a placa, de modo que a tampa forme um chapéu com a placa; o Coloca-se o inóculo junto a parte superior da placa, procede-se então a técnica de semeadura escolhida; o A seguir a alça deve ser flambada ao rubro esfriada e acondicionada no suporte apropriado, ou a alça de Drigalski ou o swab devem ser desprezados em recipiente apropriado a ser posteriormente esterilizado. Depois de terminado a semeadura, fechar a placa e identificar, levando-a a seguir para incubação na estufa, com a tampa voltada para baixo. Técnica para semeadura em meios sólidos • EPIs • Higienização de mãos e bancada • Como abrir a placa • Inocular: • “Guardar” TÉCNICAS DE SEMEADURA 65 TÉCNICAS DE SEMEADURA 66 Técnica para semeadura em meios líquido • Higienização de mãos e bancada • Como abrir o tubo • Inocular: • “Guardar” TÉCNICAS DE SEMEADURA 67 TÉCNICAS DE SEMEADURA 68 Coloração de Gram • Gram + X Gram – • Peptideoglicano (parece celular) Hans Christian Joachim Gram, 1884 IDENTIFICAÇÃO 69 IDENTIFICAÇÃO 70