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INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA Prof. Dr. Anderson Garcia /professorandersongarcia /prof_anderson_garcia/ /c/ProfAndersonGarcia https://www.instagram.com/prof_anderson_garcia/ O QUE SERÁ ABORDADO NA AULA? CURIOSIDADES O QUE É A MICROBIOLOGIA ? QUEM SÃO OS MICRORGANISMOS? PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA 2 1 2 3 4 PARTE I PARTE II 3 INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA PARTE I CURIOSIDADES 4 1 PNEUMONIA MICOSE MALÁRIA ▸ O QUE ESTAS DOENÇAS TEM EM COMUM? 5 CURIOSIDADES1 ▸ ELAS SÃO CAUSADAS POR MICRORGANISMOS BACTÉRIAS PROTOZOÁRIO FUNGO 6 ▸ ENTÃO QUER DIZER QUE TODOS OS MICRORGANIMOS CAUSAM DOENÇAS? CURIOSIDADES1 ▸ Ex: de todas as espécies de bactérias existentes no nosso planeta, apenas 10% causam doenças. 7 CURIOSIDADES1 ▸ Se a maioria dos microrganismos não são patogênicos o que eles fazem então? Proteção / auxílio Fotossíntese Decomposição / ciclagem de nutrientes ALGUNS EXEMPLOS 8 CURIOSIDADES1 ALGUNS EXEMPLOS - PRODUTOS PARA OS SERES HUMANOS ▸ Se a maioria dos microrganismos não são patogênicos o que eles fazem então? Produtos fermentados O QUE É A MICROBIOLOGIA? ▸ A microbiologia é o estudo dos MICRORGANISMOS. 9 2 ▸ Os microrganismos, também chamados de micróbios, são seres vivos minúsculos que são, em geral, individualmente muito pequenos para serem visualizados a olho nu. 10 QUEM SÃO OS MICRORGANISMOS?3 ▸ PROCARIOTOS (do latim pro - primeiro e cario – núcleo) BACTÉRIAS ARCHEA Sthaphylococcus Aureus Sua principal característica é NÃO ter membrana envolvendo o material genético 11 QUEM SÃO OS MICRORGANISMOS?3 ▸ EUCARIOTOS(do grego karyon, "núcleo") Sua principal característica é TER membrana envolvendo o material genético FUNGOS PROTOZOÁRIOS Giardia lambria 12 ▸ EUCARIOTOS(do grego karyon, "núcleo") Sua principal característica é TER membrana envolvendo o material genético ALGAS MIXOCETOS Alga Volvox QUEM SÃO OS MICRORGANISMOS?3 13 QUEM SÃO OS MICRORGANISMOS?3 ▸ VÍRUS (Parasitas intracelulares obrigatórios) Só exercem atividade metabólica quando parasitam células. Vírus Bacteriófagos (rosa) parasitando uma bactéria (roxo) OBS: Embora não sejam considerados seres vivos, são alvos de estudo da microbiologia por sua interação com as células microbianas 14 QUEM SÃO OS MICRORGANISMOS?3 Como surgiram as primeiras células? Uma vez que todas as células são construídas de maneira similar, é provável que todas elas tenham descendido de uma célula ancestral comum, o último ancestral universal comum (LUCA, last universal common ancestor). Assim surgiu os três grandes Domínio da vida: BACTÉRIA, ARCHAEA E EUKARYA 15 ▸ Qual a importância dos microrganismos? 16 QUEM SÃO OS MICRORGANISMOS?3 Auxilia na manutenção do equilíbrio da vida no nosso meio ambiente. Alimentos Microrganismos marinhos e de água doce constituem abase da cadeia alimentar em oceanos, lagos e rios. Decompositores Os micróbios do solo auxiliam na degradação de resíduos e na incorporação do gás nitrogênio do ar em compostos orgânicos, reciclando, assim, elementos químicos do solo, água, organismos vivos e ar. 17 ▸ Qual a importância dos microrganismos? QUEM SÃO OS MICRORGANISMOS?3 Auxilia na manutenção do equilíbrio da vida no nosso meio ambiente. Fotossíntese Certos micróbios têm um papel fundamental na fotossíntese, processogerador de oxigênio e alimento que é crucial para a vida na Terra. Simbiose com humanos Os seres humanos e muitos outros animais dependem dos micróbios em seus intestinos para a digestão e a síntese de algumas vitaminas que seus corpos requerem, incluindo algumas vitaminas do complexo B, para o metabolismo, e a vitamina K, para a coagulação do sangue. 18 ▸ Qual a importância dos microrganismos? QUEM SÃO OS MICRORGANISMOS?3 Simbiose entre microganismos e humanos trás vários benefícios incluindo a dimimuição da obesidade ▸ O histórico familiar e as escolhas de estilo de vida desempenham claramente um papel nesse aspecto, mas e os micróbios intestinais? Um experimento usando ratos nascidos em um ambiente totalmente higienizado - e viveram toda sua vida completamente livre de micróbios foram utilizados para conduzir um estudo sobre o tema. 19 ▸ Qual a importância dos microrganismos? QUEM SÃO OS MICRORGANISMOS?3 Simbiose entre microganismos e humanos trás vários benefícios incluindo a dimimuição da obesidade ▸ O estudo demonstrou que se você pegar fezes de humanos magros e de humanos obesos, e transplantar as bactérias em camundongos, você pode tornar o camundongo mais magro ou mais gordo, dependendo de qual microbioma usou. Mas a questão agora é saber se isso será traduzível para humanos. ▸ Esta é a grande esperança neste campo de pesquisa, de que os micróbios possam ser uma nova forma de medicamento. 20 QUEM SÃO OS MICRORGANISMOS?3 ▸ Qual a quantidade de microrganismos no nosso planeta ? Existem 100 milhões de vezes mais bactérias nos oceanos (13 x 1028) do que estrelas no universo Estima-se que existam 5 x 1030 células microbianas na Terra; excluindo-se a celulose, essas células constituem cerca de 90% da biomassa da biosfera Cada um grama de terra possui 100 milhões de micro-organismos 21 QUEM SÃO OS MICRORGANISMOS?3 ▸ Qual a quantidade de microrganismos no nosso planeta ? 22 QUEM SÃO OS MICRORGANISMOS?3 ▸ Qual a quantidade de microrganismos no nosso corpo ? As células humanas constituem apenas 43% da contagem total de células do corpo. O resto são micro-organismos. Entender essa parte escondida de nós mesmos - o chamado microbioma - está transformando rapidamente a compreensão de doenças que vão desde alergias até mal de Parkinson. O microbioma também está sendo ligado a doenças como mal de Parkinson, doença inflamatória intestinal, depressão, autismo e ao funcionamento de drogas contra câncer. INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA PARTE II Prof. Dr. Anderson Garcia /professorandersongarcia /prof_anderson_garcia/ /c/ProfAndersonGarcia https://www.instagram.com/prof_anderson_garcia/ PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 São os alvos de estudo da microbiologia: Diversidade e morfologia (forma) dos microrganismos Fisiologia (metabolismo) e crescimento dos microrganismos Caracterização e seus métodos para identificar os microrganismos A interação entre os microrganismos e doenças 25 PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 São os alvos de estudo da microbiologia: Os métodos de controle de crescimento dos microrganismos A interação entre os microrganismos com o ambiente e outros organismos Utilização de microrganismos para produzir produtos utilizáveis aos seres humanos 26 PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 Apenas uma minoria dos microrganismos é patogênica. Os micróbios que causam deterioração de alimentos, como partes amolecidas em frutos e vegetais, decomposição de carnes e ranço de gorduras e óleos, também são uma minoria. São utilizados na: Agricultura Indústria Saúde Alimentos Ciência 27 Agricultura PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 ▸ Ciclagem de nutrientes (ciclos Biogeoquímicos) simbiose com plantas para fixação de nutrientes como: Rhizobium sp. e Azospirillum sp. (fixação de nitrogênio) 28 Agricultura PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 ▸ Controle biológico do crescimento de pragas e transferência de genes de resistência Bacillus thuringiensis Apresenta atividade enteropatogênica contra insetos da ordem Lepidoptera, Diptera, Coleoptera, Hymenoptera, Homoptera, Orthoptera e Mallophaga, além de nematóides e ácaros. 29 Agricultura PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 ▸ Controle biológico do crescimento de pragas e defensivos biológicos Fungos entomopatogênicos Têm como hospedeiros primários os afídeos, moscas-brancas, gafanhotos, moscas, besouros, lagartas, tripes e ácaros. Possuem largo espectro de ação, capazesde colonizar diversas espécies de insetos e ácaros e de causar, com frequência, epizootias em condições naturais. Esses patógenos também se diferem de outros grupos por ter a capacidade de infectar todos os estádios de desenvolvimento dos hospedeiros Cigarrinha das pastagens 30 Agricultura PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 Fungos entomopatogênicos - Metarhizium flavoride Metarhizium robertsii 31 Bioinseticidas PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 ▸ Controle biológico de mosquitos (Dengue) moscas e borrachudos. Bacillus sphaericus Bacillus thuringiensis 32 Indústria PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 ▸ Combustível (etanol) ▸ Vinagre ▸ Solventes orgânicos; ▸ Ácido cítrico ▸ Aminoácidos ▸ Enzimas (lipases, Celulases, proteases) 34 Saúde PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 ▸ Produção de antibióticos ▸ Probióticos ▸ Vacinas ▸ Hormônios ▸ Outros medicamentos Fungo do gênero Penicillium 35 Saúde PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 ▸ Produção de antibióticos ▸ Probióticos ▸ Vacinas ▸ Hormônios ▸ Outros medicamentos 36 Saúde ▸ Produção de antibióticos ▸ Probióticos ▸ Vacinas ▸ Hormônios ▸ Outros medicamentos Asparaginase recombinante Câncer PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 37 Saúde ▸ Produção de antibióticos ▸ Probióticos ▸ Vacinas ▸ Hormônios ▸ Outros medicamentos Insulina recombinante Hormônio do crescimento PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 38 Alimentos ▸ Bebidas fermentadas ▸ Massas fermentadas ▸ Aminoácidos ▸ Cogumelos comestíveis ▸ Corantes alimentícios PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 39 Alimentos ▸ Bebidas fermentadas ▸ Massas fermentadas ▸ Aminoácidos ▸ Cogumelos comestíveis ▸ Corantes alimentícios PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 40 Alimentos ▸ Bebidas fermentadas ▸ Massas fermentadas ▸ Aminoácidos ▸ Cogumelos comestíveis ▸ Corantes alimentícios PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 41 Alimentos ▸ Bebidas fermentadas ▸ Massas fermentadas ▸ Aminoácidos ▸ Cogumelos comestíveis ▸ Corantes alimentícios PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 42 Ciências ▸ Inserção de genes em bactérias, fungos e vírus para produção de insumos para o ser humano ▸ Clonagem de genes de interesse para estudo ▸ Produção em alta escala de produtos de interesse humano ▸ Terapia gênica através de vírus PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 Biotecnologia e DNA Recombinante 43 Ciências ▸ Inserção de genes em bactérias, fungos e vírus para produção de insumos para o ser humano ▸ Clonagem de genes de interesse para estudo ▸ Produção em alta escala de produtos de interesse humano ▸ Terapia gênica através de vírus PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 Biotecnologia e DNA Recombinante 44 Ciências ▸ Inserção de genes em bactérias, fungos e vírus para produção de insumos para o ser humano ▸ Clonagem de genes de interesse para estudo ▸ Produção em alta escala de produtos de interesse humano ▸ Terapia gênica através de vírus PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 Biotecnologia e DNA Recombinante Biorreator 45 Ciências ▸ Inserção de genes em bactérias, fungos e vírus para produção de insumos para o ser humano ▸ Clonagem de genes de interesse para estudo ▸ Produção em alta escala de produtos de interesse humano ▸ Terapia gênica através de vírus PRINCIPAIS APLICAÇÕES E ESTUDOS DA MICROBIOLOGIA4 Biotecnologia e DNA Recombinante 46 Obrigado pela sua atenção /professorandersongarcia /prof_anderson_garcia/ /c/ProfAndersonGarcia https://www.instagram.com/prof_anderson_garcia/ Referencias ▸ TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 12. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. 935 p. ▸ BROOKS, G. F.; CARROLL, K. C.; BUTEL, J. S.; MORSE, S. A.;MIETZNER, T. A. Microbiologia médica de Jawetz, Melnick e Abelberg. 26. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014. 864 p. ▸ INGRAHAM, J. L.; INGRAHAM, C. A. Introdução à microbiologia: uma abordagem baseada em estudos de casos. 3. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2010. 723 p. ▸ MADIGAN, M. T.; MARTINKO, J. M.; BENDER, K. S.; BUCKLEY, D. H.; STAHL, D. A. Microbiologia de Brock. 14. ed. Porto Alegre: Artemed, 2016. 960 p. 47 48 ▸ http://g1.globo.com/globo-reporter/noticia/2011/02/cada-um-grama-de-terra-possui-100-milhoes-de-micro- organismos.html#:~:text=%E2%80%9CEstima%2Dse%20que%20em%20um,em%20um%20grama%20de%20terra. Acesso em 19/05/2021. ▸ https://www.bbc.com/portuguese/geral-43716220 Acesso em 19/05/2021. ▸ https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/51405622/agricultura-nas-maos-de-microrganismos-beneficos Acesso em 22/05/2021. ▸ https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/124940/1/2005AP-043.pdf Acesso em 22/05/2021. ▸ https://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/574316/1/Controlebiologico.pdf Acesso em22/05/2021 Referencias http://g1.globo.com/globo-reporter/noticia/2011/02/cada-um-grama-de-terra-possui-100-milhoes-de-micro-organismos.html#:~:text=%E2%80%9CEstima%2Dse%20que%20em%20um,em%20um%20grama%20de%20terra https://www.bbc.com/portuguese/geral-43716220 https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/51405622/agricultura-nas-maos-de-microrganismos-beneficos%20Acesso%20em%2022/05/2021 https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/124940/1/2005AP-043.pdf https://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/574316/1/Controlebiologico.pdf
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