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Definição de Microbiologia Microscopia Célula: relembrando Características das células procariontes Características das células eucariontes Microbiologia e Imunologia Introdução a Microbiologia Microbiologia vem da junção do elemento pequeno (do grego mikrós), biologia (grego bíos que tratado). Divisão da microbiologia (o que veremos nesse semestre): Bacteriologia- estudo das bactérias Micologia- estudo dos fungos Virologia- estudo dos vírus O estudo dos microrganismos só foi possível com a invenção do microscópio óptico, na segunda metade do século XVII, favorecendo o aumento do alcance do olho humano ao mundo microscópico, que, até então, era desconhecido. O crédito pela invenção do microscópio é dado ao holandês Zacharias Janssen, por volta do ano 1595. Hooke, primeira observação de células em 1665. São encontradas em bactérias, cianobactérias e arqueas, células muito simples e pequenas, pobres em membranas, apresentando apenas a membrana plasmática, não possuem cariomembrana e, por isso, o material genético fica disperso. São encontradas em protozoários, fungos, plantas e animais, células mais complexas e maiores, ricas em membranas, apresentando outras membranas além da membrana plasmática, possuem cariomembrana e, por isso, o material genético fica limitado à um espaço denominado núcleo. Apresentam material genético composto por várias moléculas de DNA lineares, que formam os cromossomos, se dividem por mitose e meiose e possuem diversas organelas citoplasmáticas. A partir da observação de células de orquídeas, em 1831 o botânico escocês Robert Brown descreveu o componente essencial das células eucarióticas, o núcleo, onde é encontrado o material genético. Em 1838, o cientista alemão Matthias Schleiden propôs o princípio de que todos os vegetais são constituídos de células. No ano seguinte, Schleiden juntamente com outro cientista alemão, Teodor Schwann, finalmente propôs a teoria celular, segundo o qual todos os organismos são constituídos por células, que, por sua vez, são a sede dos processos necessários à vida dos organismos. Posteriormente os estudos do médico e cientista russo Rudolf Virchow, em 1855, mostraram que as células são originadas a partir de outras células preexistentes. Essa descoberta viria a ser complementada em 1882, por Walther Flemming, que observou o processo de divisão celular a partir de pequenos filamentos do núcleo da célula em divisão, mostrando como ocorre a multiplicação das células. Mas, por que o uso do microscópio e a descoberta da célula foram importantes para microbiologia? Teoria da Abiogênese (geração espontânea) Teoria da Biogênese Doenças são causadas por seres invisíveis, porém não conseguiram provar. No final do século XVII, o microscopista holandês Anton Van Leeuwenhoek, considerado pai da microbiologia, foi o primeiro a analisar materiais biológicos com o auxílio de um microscópio, tendo grande importância na criação e aprimoramento desse aparelho. Em 1673 teve a primeira observação de microrganismos vivos (animáculos). Foi o primeiro a registrar a levedura como um ser vivo, em 1674 descobriu os protozoários, em 1677 descobriu o espermatozoide humano, e, 1683 descobriu bactérias. A associação dos microrganismos associados a doenças só foi estabelecida e comprovada por Pasteur e Robert Koch. A teoria da abiogênese ou teoria da geração espontânea explica a origem da vida a partir da matéria bruta, ou seja, de uma matéria sem vida. Um dos exemplos clássicos dessa teoria é a crença de que camisas sujas poderiam dar origem a ratos (Jan Baptist Van Helmont). Outro exemplo é o lodo dos rios, que poderia dar origem à alguns anfíbios e répteis (Aristóteles). A teoria da biogênese, por sua vez, surgiu para contrapor a ideia de que a matéria bruta poderia originar um novo ser. Segundo a biogênese, todos os seres vivos são originados de outros seres vivos preexistentes, ou seja, um rato não pode nascer a não ser de outro rato. Espécies de anfíbios e répteis só podem nascer de espécies preexistentes desses animais. Essa ideia hoje é bem entendida por todos, entretanto, para refutar a teoria da abiogênese, diversos pesquisadores dedicaram anos de estudo para a compreensão dessa questão. Os estudos mais marcantes realizados para explicar a biogênese foram feitos por Francesco Redi e Pasteur. Educado num colégio de jesuítas, Spallanzani abandonou os seus estudos em Direito na Universidade de Bolonha para se dedicar à ciência. O seu trabalho centrou-se na investigação da teoria da geração espontânea. Com suas experiências, Spallanzani mostrou que os micróbios movem-se pelo ar e que podem ser eliminados por fervura. Seu intuito era derrubar as ideias de John Needham, que através de seus experimentos havia "comprovado" que a vida poderia surgir espontaneamente de um caldo nutritivo, colocado em um recipiente vedado e aquecido até sua fervura. O problema do experimento de Needham eram os recipientes, que não foram bem vedados, permitindo a entrada de micro-organismos e a contaminação do caldo nutritivo, e uma fervura branda, que possivelmente não haveria matado todos os micro-organismos que já estavam no caldo nutritivo. Spallanzani mostra que com os recipientes vedados de outra maneira mais eficiente e realizando a fervura por mais tempo, a vida não surge espontaneamente. Porém Needham retrucou afirmando que com aquela fervura Spallanzani havia acabado com o ar dos recipientes, impossibilitando o surgimento da vida. Realmente o experimento acabava com o oxigênio dos frascos. A controvérsia só veio a ser esclarecida mais tarde, com as descobertas de Louis Pasteur. Os experimentos de Pasteur foram realizados com quatro frascos de vidro, cujos gargalos foram esticados e curvados no fogo após todos terem sido enchidos com caldos nutritivos. Logo em seguida, Pasteur ferveu o caldo de cada um dos quatro frascos, até que saísse vapor dos gargalos longos e curvos e deixou-os esfriar. Depois de um tempo, Pasteur observou que, embora todos os frascos estivessem em contato direto com o ar, nenhum deles apresentou micro-organismos. Pasteur então quebrou os gargalos de alguns frascos e observou que, em poucos dias, seus caldos já estavam repletos de micro-organismos. A partir desse experimento, Pasteur mostrou que um líquido, ao ser fervido, não perde a “força vital”, como defendiam os adeptos da abiogênese, pois quando o pescoço do frasco é quebrado, após a fervura desse líquido, ainda aparecem seres vivos. Dessa forma, Pasteur sepultou de vez a teoria da abiogênese ou geração espontânea, que admitia que os seres vivos se originavam a partir de matéria bruta. Needham x Spallanzani Pasteur (1822-1895) https://brasilescola.uol.com.br/biologia/francesco-redi.htm https://brasilescola.uol.com.br/biologia/louis-pasteur.htm https://pt.wikipedia.org/wiki/Jesu%C3%ADta https://pt.wikipedia.org/wiki/Universidade_de_Bolonha https://pt.wikipedia.org/wiki/Universidade_de_Bolonha https://pt.wikipedia.org/wiki/Gera%C3%A7%C3%A3o_espont%C3%A2nea https://pt.wikipedia.org/wiki/Gera%C3%A7%C3%A3o_espont%C3%A2nea https://pt.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3bio https://pt.wikipedia.org/wiki/Fervura https://pt.wikipedia.org/wiki/John_Needham https://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%AAnio https://pt.wikipedia.org/wiki/Louis_Pasteur https://pt.wikipedia.org/wiki/Louis_Pasteur Teoria Microbiana da Fermentação A Teoria Microbiana da Fermentação (por volta de 1850). Foi o golpe final na Teoria da Abiogênese, mais uma vez por Pasteur. Qual a função dos microrganismos? Micróbios sãoos agentes fermentadores do vinho (função). Leveduras + açúcar das frutas = álcool (quebra da glicose produzindo álcool e co2); Microrganismos do suco de uva podem ser eliminados mediante aquecimento controlado (pasteurização); Após a pasteurização do suco de uva, adicionava uma amostra de vinho bom para produzir mais vinho de qualidade. Robert Koch (1843-1910) “Bactérias podem causar doenças nos seres vivos”. Descobriu a bactéria Bacillus anthracis em 1876, agente do carbúnculo (antraz). Primeiro pesquisador a provar que um germe era causador da doença, fazendo o mesmo mais tarde com a tuberculose (Mycobacterium tuberculosis ou bacilo de Koch). Postulados de Koch: O microrganismo deve estar sempre presente nas lesões de hospedeiros doentes (associação constante); O microrganismo deve ser isolado e cultivado em cultura pura; O microrganismo isolado deve reproduzir os sintomas quando inoculado em um hospedeiro sadio. Efeitos maléficos: infecções Benefícios: desenvolvimento de antibióticos, processos fermentativos, processamento de alimentos, produção de bebidas alcoólicas e combustíveis etc. Microrganismos e o bem-estar humano: Reciclagem de elementos vitais (carbono, nitrogênio, oxigênio, enxofre e fósforo), tratamento de esgotos, biorremediação, controle de pragas de insetos. São utilizados na produção de: Antibióticos, pesticidas, agentes processadores de alimentos, pigmentos, fármacos. Primeiro antibiótico descoberto: Em 1928 descoberta da penicilina por Alexander Fleming. Ex pe rim en to d e P as teu r Teoria Microbiana das doenças Microrganismo Microbiota intestinal é, por definição, o conjunto de microrganismos (não só bactérias) que povoam o trato gastrointestinal (TGI) humano e que, em condições normais, não nos causam doenças. Desempenha diversas ações importantes no ser humano: antibacteriana, Imuno estimulante, degradação de resíduos. E esses organismos não estão aqui à toa. Já se sabia, por exemplo, que eles ajudam na digestão de alguns alimentos (como alguns polissacarídeos que não digerimos), produzem vitaminas e protegem o TGI contra colonização por agentes agressores. O que não se sabia era que suas funções são bem mais amplas que essas. Estima-se que um adulto porte cerca de 1 a 2 Kg de microbiota em seu corpo e as funções exercidas são tantas que ela pode ser quase considerada um órgão virtual. Sistema binominal (2 nomes) 1º nome – refere-se à categoria Gênero, deve ser escrito com inicial maiúscula. 2 º nome – refere-se ao epíteto específico (define a espécie), deve ser escrito com inicial minúscula. Nome em latim ou latinizado Nome deve estar em destaque (sublinhado ou negrito ou itálico) Por exemplo: Streptococcus pyogenes Escherichia coli Staphylococcus aureus Microbiota Intestinal Nomenclatura Científica
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