Aula 1 - Principais organismos de importância sanitária e ambiental

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Conceitos gerais de biologia e os principais organismos de importância sanitária e ambiental 
Classificação dos seres vivos
 4ª Classificação: Whittaker (1969)
 - reino animal 
 - reino vegetal
 - reino protista (protozoários e algas)
 - reino monera (bactérias e cianobactérias)
 - reino fungi
REINO MONERA
Bactérias e Cianobactérias
Procariontes 
Unicelulares
Bactérias
 Heterótrofas
 Encontradas: mar, rios, lagos, fontes termais, matéria em decomposição, nosso intestino e em interações ecológicas de mutualismo e comensalismo, antibiose e parasitismo.
Mutualismo: associação na qual duas espécies envolvidas são beneficiadas, porém, cada espécie só consegue viver na presença da outra. Exemplo: bactérias e raízes de leguminosas.
Comensalismo: é uma associação em que uma das espécies – a comensal – é beneficiada, sem causar prejuízo ou benefício ao outro. Exemplo: Entamoeba coli (vive no intestino humano).
 Antibiose ou amensalismo: consiste numa relação desrmônica em que indíviduos de uma população que secretam ou expelem substâncias que inibem ou impedem o desenvolvimento de indivíduos de populações de outra espécie. Exemplo: antibióticos (produzidos por fungos que impedem a multiplicação das bactérias). Pinicilina – produzida pelo fungo Penicillium notatum.
Parasitismo:  interação entre duas espécies, na qual uma delas, o parasita, se beneficia da outra, o hospedeiro, causando-lhe danos de maior ou menor importância, mas raramente a morte. Exemplo: gado e carrapata / piolho 
Classificação das bactérias quanto à forma
Classificação das bactérias quanto à respiração
Bactérias aeróbicas (realizam respiração celular)
Necessitam do oxigênio para sobreviver
Ex: Pseudomonas sp.
Anaeróbicas (realizam fermentação)
b.1) Estritas: Só sobrevivem na ausência de oxigênio
Ex: Clostridium tetani
b.2) Facultativas: Podem sobreviver tanto na ausência como na presença de oxigênio.
Ex: Escherichia coli
Fermentação
É um processo anaeróbio, realizado por certas espécies de bactérias e leveduras, durante o qual moléculas orgânicas são utilizadas na produção de ATP (Trifosfato de adenosina).
A partir de 1(uma) glicose: produz 4 ATP e consome 2 ATP (rendimento energético de 2ATP). 
Única etapa: Glicólise
 Glicose piruvato + 2 ATP
C6H12O6 2 C3H4O3 + 2 ATP
Ácido lático
2C3H6O3
Etanol
2C2H6O + 2CO2
Classificação das bactérias quanto à nutrição
Bactérias Autótrofas
Produzem glicose através dos seguintes processos:
Fotossíntese (com luz)
Quimiossíntese (sem luz)
Bactérias Heterótrofas
São incapazes de sintetizar sua glicose, devendo obtê-la através da alimentação
Saprófitas (bactérias decompositoras)
Parasitas (retira energia de outro ser vivo)
Simbiontes (vive associada com outro ser vivo)
Cianobactérias
Nitrosomonas
Salmonella
Importância Sanitária e Ambiental da BACTÉRIAS
 
 Rápido crescimento 
Ajudam a decompor a matéria orgânica do ambiente
Ajudam no funcionamento do organismo, fabricação de alimentos e remédios 
Algumas causam doenças
 Participação na ciclagem de nutrientes
Auxilia no tratamento de água, esgoto, resíduos sólidos, bioindicadores da qualidade da água.
Algumas doenças humanas causadas por bactérias
FONTE: OMS (2000)
Principais bactéria indicadoras de poluição hídrica
Coliformes totais
Coliformes Termotolerantes (fecais)
Coliforme específico: Escherichia coli
BIOINDICADORES DE QUALIDADE DA ÁGUA
- SÃO Grupo de microrganismos que indicam a POSSIBILIDADE de ocorrência de patógenos na amostra.
F G Muito caro e trabalhoso avaliar diretamente TODOS os patógenos nas amostras de águas.
 Coliformes totais
• Coliformes Termotolerantes (fecais)
• Escherichia coli
Principais Bioindicadores Utilizados
CONCEITOS BÁSICOS
Coliformes totais (bactérias do grupo coliforme):
“bacilos gram-negativos, aeróbios ou anaeróbios facultativos, não formadores de esporos, oxidase-negativos, capazes de desenvolver na presença de sais biliares ou agentes tensoativos que fermentam a lactose com produção de ácido, gás e aldeído a 35,0 ± 0,5 °C em 24-48 horas, e que podem apresentar atividade da enzima ß – galactosidase”. 
As bactérias que mantém a cor púrpura são denominadas GRAM positivas.
As bactérias que perdem a cor púrpura após a descoloração são classificadas como GRAM negativas.
Diferenciadas após aplicação 
de um descolorante:
Coliformes termotolerantes
“subgrupo das bactérias do grupo coliforme que fermentam a lactose a 44,5 ± 0,2°C em 24 horas; tendo como principal representante a Escherichia coli, de origem exclusivamente fecal”
Escherichia Coli
“bactéria do grupo coliforme que fermenta a lactose e manitol, com produção de ácido e gás a 44,5 ± 0,2°C em 24 horas, produz indol a partir do triptofano, oxidase negativa, não hidroliza a uréia e apresenta atividade das enzimas ß galactosidase e ß glucoronidase, sendo considerada o mais específico indicador de contaminação fecal recente e de eventual presença de organismos patogênicos”
ATENÇÃO : Presença de coliformes totais não indica necessariamente contaminação fecal recente ou ocorrência de enteropatógenos.
Cianobactérias
Autótrofas (fazem fotossíntese)
São abundantes em ambientes eutrofizados
 Dentre as espécies: as microcistinas aeruginosas
(liberam cianotoxinas)
PROTISTA
ALGAS
UNICELULARES
PLURICELULARES
PROTOZOÁRIOS
UNICELULARES
REINO PROTISTA
Protozoários e Algas
Todos são Eucariontes
Protozoários
Heterótrofos
Unicelulares
Alguns causam Doenças
Alguns são parasitas
PROTOZOÁRIOS
 Encontrados: água doce e salgada, região lodosa e terra úmida. 
 Protozoários de vida livre: alimentam-se de substâncias orgânicas dissolvidas e de outros animais, podem ser predadores (de bactérias, leveduras, de outros protozoários, esporos de fungos e algas)
 Importantes: Equilíbrio biológico do recurso natural
Classificação quanto ao tipo de estrutura locomotiva 
Protozoários
(1) Flagelados: possuem flagelos que são usados para locomoção e captura de alimentos. 
Exemplo: Leishmania, trypanosoma, giardia.
(2) Ciliados: possuem cílios que são usados para locomoção e captura de alimentos.
Exemplo: Balantidium
Classificação quanto ao tipo de estrutura locomotiva 
(3) Rizópodos (sarcodina ou amebóide): se locomovem e capturam alimentos por meio de falsos pés.
Exemplo: Entamoeba
(4) Esporozoários: não possuem estrutura de locomoção – são todos parasitas.
Exemplo: Plasmodium, toxoplasma e cryptosporidium. 
PROTOZOÁRIOS
FLAGELADOS
ESPOROZOÁRIOS
RIZÓPODOS
CILIADOS
- Leshmania
- Trypanosoma
- Giardia
- Balantidium
- Entamoeba
Plasmodium
Toxoplasma
Cryptosporidium
Principais protozoários parasitas de transmissão hídrica:
Cryptosporidium spp.
Giardia spp.
Cyclospora cayetanensis
Toxoplasma gondii
Por sua elevada persistência ambiental e resistência a cloração, constituem uma preocupação constante aos sistemas produtores de água e indústria de alimentos e as águas de recreação.
Águas superficiais: os cryptosporidium permanecem infectantes por até 6 meses , a uma temperatura de 20°C
Principais protozoários parasitas de transmissão hídrica:
Dimensões:
 - Cistos de Giardia:8-15 µm
 - Oocistos de Cryptosporidium: 3-7 µm
Ingestão que pode causar infecção:
 - 9-1042 oocistos
 - 10-25 cistos
Ex.: 1 bezerro infectado (elimina de 1 bilhão a 10 bilhões de oocistos nas fezes durante uma semana)
Algas
Autótrofas
Unicelulares e pluricelulares
Responsáveis por 80% do oxigênio da atmosfera
Algumas servem de alimentos
Algumas causam a maré vermelha e brilham
Algas
Encontradas: no meio terrestre úmido, nas águas doces e no mar.
comunidade aquática contribui para o abastecimento do oxigênio na biosfera.
No meio aquático, constituem comunidades conhecidas como fitoplâncton e fitobentosAlgas
O fitoplâncton é uma comunidade formada principalmente por numerosas microalgas que flutuam livremente ao sabor das ondas. São importantes produtoras de alimento orgânico e liberam oxigênio para a água e a atmosfera. Geralmente unicelulares
O fitobentos é uma comunidade de algas, em geral macroscópicas (algumas atingem dezenas de metros) fixas no solo marinho (principalmente em rochas). pluricelulares
FUNGOS
 Os fungos são popularmente conhecidos por bolores, mofos, fermentos, levedos, orelhas-de-pau, trufas e cogumelos-de-chapéu (champignon). 
 Formado por cerca de 200.000 espécies espalhadas por praticamente qualquer tipo de ambiente. 
Muito fungos são aeróbios (realizam a respiração) e alguns são anaeróbios (realizam a fermentação).
Fungos
Eucariontes
Heterótrofos
Unicelulares e pluricelulares
Alguns causam doenças
Alguns servem pra fabricação de alimentos, bebidas e remédios
Fungos e sua importância ecológica
Saprófagos - quando obtêm seus alimentos decompondo organismos mortos; 
parasitas - quando se alimentam de substâncias que retiram dos organismos vivos nos quais se instalam, prejudicando-o ou podendo estabelecer associações mutualísticas com outros organismos, em que ambos se beneficiam. 
Predadores - que capturam pequenos animais e deles se alimentam. 
Os fungos saprófagos são responsáveis por grande parte da degradação da matéria orgânica, propiciando a reciclagem de nutrientes.
Os fungos parasitas provocam doenças em plantas e em animais, inclusive no homem.
Folha da soja com sintomas da ferrugem asiática
Fungos nas raízes das plantas formando as micorrizas (fungos mutualísticos).
 Doenças: 
 As micoses do couro cabeludo e da barba (ptiríase), das unhas e as que causam as frieiras (pé-de-atleta). 
 sapinho, muito comum em crianças. 
 Fungos que parasitam o interior do organismo, como é o caso do fungo causador da histoplasmose, doença grave que ataca os pulmões.
Vírus
Alguns cientistas não o consideram seres vivos, pois não possuem metabolismo
Possuem DNA
São parasitas obrigatórios
Todos causam doenças
Vírus
Origem viral: 
 - Hepatite A e E
 - Poliomielite
 - Gastroenterites agudas