AD2 de microbiologia

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CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – UFRJ
2ª Avaliação à Distância – 2018/2
Disciplina: Microbiologia
Prezado(a) estudante, esta avaliação consta de 10 questões, cada uma valendo 05 pontos. Apresente suas respostas com suas próprias palavras, pois essa é uma avaliação com consulta, portanto, quanto maior for seu empenho, mais efetiva será a sua formação de conceitos na sua carreira profissional. 
Questão 1– Com base no aprendizado alcançado, no estudo do conteúdo da aula 15, EXPLIQUE a correlação que existe entre o grau de expressão de uma virose em um animal e a quantidade de células competentes metabolicamente, para a produção de componentes virais, presentes no corpo dele..
R: Considerando os vírus como arranjos moleculares, para que sejam produzidos pelas células, faz se necessário que as mesmas disponham do repertório enzimático adequado ao exercício desta função. Por isso, quanto mais amplo for o repertório enzimático de um tipo celular, maior será a probabilidade de ele ser competente para sintetizar os componentes virais. A competência celular para produzir vírus, precisa de ferramentas celulares as enzimas. Portanto quanto mais tipos diferentes de enzimas uma célula puder expressar, maior a chance de que dentro desse repertório enzimático estejam presentes as enzimas que são necessárias a síntese dos diferentes elementos codificados pelos genomas virais. Daí que, quanto maior for a versatilidade metabólica das células, maior será a chance de elas serem competentes para a produção de vírus. Atente que o corpo de um animal pode ter células com diferentes versatilidades enzimática. No entanto quanto mais células competentes para um determinado tipo de vírus ele possuir, mais grave será a virose desse animal.
Questão 2- Ainda sobre a aula 15, Examine as figuras A e B mostradas abaixo (célula eucariótica/partícula viral X computador/pendrive) e DESCREVA como as imagens podem ser correlacionadas numa possível analogia entre o papel exercido pelo repertório enzimático das células e os softwares instalados num computador, para o sucesso da evolução de uma virose nas células do nosso organismo e a abertura de um determinado arquivo no computador.
R: Para se compreender o fenômeno da interação vírus célula, basta fazer uma analogia com o processo envolvendo um computador e um disquete: se você examinar um disquete minuciosamente, verá que a película magnética onde são gravadas as informações está coberta por uma capa rígida, que faz lembrar a capa proteica que protege o ácido nucléico viral. Se o disquete estiver coberto por um invólucro, este pode representar a camada lipídica presente em alguns tipos de vírus, à qual é dado o nome de envelope. Complementando a analogia, sugere que se o computador estiver desligado e você colocar o disquete, nada acontece. Da mesma forma, célula morta não é infectada. Mas, se estiver ligado, o conteúdo do disquete é examinado. Entretanto, para que o arquivo seja interpretado, é necessário que o computador tenha o programa para tal. Na célula, esse programa (software) corresponde ao repertório enzimático. O disquete com o arquivo, pelas suas próprias característica, é incapaz de executar qualquer instrução, e os vírus, tal qual o disquete, contêm o conjunto de informações a serem executadas pelas enzimas celulares.
Questão 3– Em relação ao conteúdo apresentado na aula 7, EXPLIQUE o fundamento de três métodos físicos que podem ser empregados como processo para esterilização, na Microbiologia. 
R:As formas de controle de crescimento com base em agentes físicos, dentre estes, destacaremos o calor, em ambiente seco ou úmido, os filtros e as radiações. Estes aquecimentos podem ser feitos na presença ou na ausência de água, sendo chamado calor úmido e calor seco, respectivamente. A forma mais comum de calor úmido utilizada pelo homem é a fervura da água (100 ºC), um método eficaz e barato de destruir todas as formas vegetativas de micróbios. Porém, não elimina os micróbios sob a forma de esporos. Por essa razão, não podemos considerar a fervura como um método de esterilização. Para que possamos esterilizar certo material utilizando calor úmido, precisamos elevar a temperatura da água para (120ºC), o que é conseguido em uma autoclave. Dentro dela, a pressão é aumentada de maneira a manter a água na forma líquida, mesmo em uma temperatura acima do seu ponto de evaporação (fervura). Com isso, ocorre a desnaturação das proteínas e a consequente destruição tanto formas vegetativas quanto das formas esporuladas. A eficiência do processo de esterilização por autoclavação vais depender do tempo de aquecimento, e da temperatura e pressão alcançadas na maioria dos procedimentos, os materiais a serem esterilizados por autoclavação são submetidos, durante 15 minutos, à temperatura de 121ºC sob uma pressão de um Kg/cm², ou seja, uma atmosfera acima da pressão atmosférica ambiente.
Questão 4– Ainda sobre o conteúdo da aula 7, DESCREVA a diferença entre:
antissépticos e desinfetantes;
R: Antissépticos, são aplicados naqueles casos onde produtos químicos são usados em tecidos vivos, mucosas ou mesmo na pele para evitar a proliferação de micróbios. Fazendo assepsia do local, utilizando meios ou processos para impedir que micróbios presentes no ambiente cheguem a determinados locais, tais como feridas cirúrgicas ou meios de cultura.
Desinfetantes, são agentes químicos empregados no controle do crescimento bacteriano, a desinfecção é definida como a destruição de formas microbianas por meio de agentes químicos em ambientes inanimados, tais como salas de cirurgia, banheiros, mesas e utensílios diversos. Alguns agentes desinfetantes, são hipoclorito, desinfetante halogenado, o formol que desinfetante que desnatura proteínas e outros.
efeito bactericida e efeito bacteriostático;
R:Agente químicos e físicos empregados no controle de crescimento bacteriano, alguns provocam danos irreversíveis as células, morte, são os bactericidas, e alguns provocam o retardo ou inibem o crescimento bacteriano, são os bacteriostáticos.
c-esterilização e pasteurização.
R:Esterilização, é o termo que define a destruição ou eliminação de todas as formas de vida de determinado ambiente. Nesse caso emprega se métodos físicos tais como calor, radiações iônicas ou filtros esterilizantes. Só podemos dizer que um determinado material ou local está esterilizado ou não. 
Pasteurização, consiste em aquecer rapidamente o produto a temperatura de 72º C, por 15 segundos, e imediatamente resfria lo. Essa brusca mudança térmica provoca a desnaturação das proteínas e das moléculas de DNA nas células microbianas em estado vegetativo, mas não tem ação sobre aquelas em estado de endósporo. Por isso o produto pasteurizado deve ser mantido sob refrigeração e consumido o mais rápido possível depois de aberto.
Questão 5 - Referente ao conteúdo da aula 8, DESCREVA como pode ser demonstrada, laboratorialmente, a existência de bactérias sob a forma de esporos na natureza.
R: Como estudado em todas as aulas os micróbios estão em todos os lugares, como ar, terra, água. Os micróbios como seres vivos podem existir em sua forma vegetativa quando as células estão em plena atividade fisiológica comem, crescem e dividem se. E sobre a forma de esporos as células estão em estado inerte, pois suas atividades metabólicas estão reprimidas devido a dessecação que sofreram. A falta de água intracelular impede as ações das enzimas. As bactérias sob a forma de esporos são o principal problema nos processos de esterilização que utilizam o calor. Na aula 8 trata do processo da célula vegetativa em ambiente adverso, Esporogênese em bactérias do gênero Bacillus, onde um processo de metamorfose pelo qual uma célula bacteriana passa do estado vegetativo, metabolicamente ativo, para o esporulado, envolvendo várias etapas como:A- Célula vegetativa com dois aglomerados de material nuclear, etapa B- Condensação do material nuclear em forma de bastão, etapa C- Começo da divisão assimétrica, etapa D- término da divisão assimétricacom a formação do pré esporo, etapa E-Crescimento de nova parede ao redor do pré esporo, etapa F- Esporo com a parede envoltória completa, etapa G- Esporo Maduro, etapa H- esporo livre. Depois de todo esse processo que a previa divisão assimétrica da célula que dá origem a uma estrutura a qual chamamos de pré esporo que irá dar origem ao esporo, toda essa transformação é formada através de desidratação que remove quase toda a água intracelular, além das transformações bioquímicas e estruturais. Estruturalmente é possível observar que acontece uma invaginação do pre esporo e sua transformação em esporo e sua liberação no meio. Assim quando temos condições favoráveis os esporos podem germinar e dar origem a forma vegetativa.  No laboratório a placa de petri contendo o meio de cultura definido como agar leite utilizado na prática com a seguinte formulação:
Leite em pó desnatado a 20,0 g- que quando dissolvido constitui um alimento complexo que atende as exigências nutricionais de muitos tipos celulares, inclusive os micróbios do solo. Estes exímios digestores secretam proteases que degradam a molécula de caseína, proteína que da cor branca ao leite.
Cloreto de sódio a 7,5 g, sal que tem a finalidade de manter a tonicidade do meio de cultura e supre o fluxo de sódio celular.
Agar agar (pó) a 17,0 g é um polímero de carboidrato galactose, produzido por certos tipos de algas marinhas agarófitas, que apresenta a propriedade de gelificar as preparações liquidas em que é acrescentado.
Solução de TRIS 1M a 0,1 mL, alcaliniza a solução tendo por finalidade evitar que a caseína do leite coagule quando aquecida a 110º C, em presença do agar agar pois este é um polímero sulfatado que quando aquecido tende a acidificar a solução. 
Água destilada 1000 mL
Quando submetemos a fervura de 10 minutos, percebemos que se eliminou uma grande quantidade de bactérias, ou seja as bactérias em forma vegetativa não conseguiram sobreviver, somente as em forma de esporos conseguem sobreviver ao processo de aquecimento 100ºC, pois esse processo não é considerado um meio de esterilização, quando as bactérias se encontram em forma de esporos resistem a tais processos, germinando somente quando estiverem em meios e com nutrientes adequados.
Questão 6 - Sobre o conteúdo da aula 16, DESCREVA como ocorre a internalização do genoma viral nas bactérias e nos vegetais 
R:As viroses em plantas e em bactérias envolvem tipos celulares bem diferentes, um eucarioto e outro procarioto, embora ambos tenham uma parede rígida envolvendo o conteúdo protoplasmático. Isto faz com que a internalização do genoma viral nesses tipos celulares seja um processo que tem de vencer, pelo menos três barreiras. A primeira é a capa proteica do capsídeo viral e as outra duas, são constituídas pela parede e a membrana plasmática celulares. De forma simples toda infecção em tecido vegetal tem início quando a partícula viral mona ou polipartite é introduzida por processo mecânico no âmago do tecido vegetal, fazendo com que os vírus sejam depositados no ambiente citoplasmático do corpo sincicial da planta. Este ambiente corresponde aquele onde os componentes dessa partícula viral foram sintetizados e endereçados para uma determinada área protoplasmática, onde foram montados sob a forma de um arranjo molecular. Esse mesmo tipo de arranjo é desfeito quando se encontra no local onde ocorreu a síntese. Sendo assim, deixa livre o genoma que é processado pelo metabolismo do vegetal, para a síntese de novo de componentes virais para a construção de novas partículas. Nas bactérias a internalização do genoma dos fagos se dá por um processo de injeção no qual as partículas dos fagos, particularmente aqueles da série T par, se comportam como uma espécie de seringa especial para engenheirar células.
Questão 7- Ainda sobre a aula 16,/.: DEFINA as características que diferenciam uma cultura bacteriana indicadora de uma cultura lisogênica, em relação às viroses.
R: Exemplo se estamos cultivando um clone de bactérias de uma determinada espécie. Seu clone, cultivado em meio de cultura pobre, centrifugado e se recolhe o sobrenadante, passando por um filtro esterilizante, inocula se o material filtrado em clones microbianos da mesma espécie, espera se o aparecimento de plaques nos clones de bactérias para os quase sua cultura é lisogênica. Para saber se seu clone é indicador, você deve ter utilizado diferentes amostras de bacteriófagos que infectam a espécie microbiana do seu clone. A infecção fagica que resultar em plaques corresponde ao tipo viral para o qual o seu clone microbiano é indicador. A literatura utiliza os termos ciclo lítco, e ciclo lisogênico, para definir as situações que acabamos de apresentar, os quais guardam uma semântica que não expressa a verdadeira fenomenologia do processo.
Questão 8 - COMPLEMENTE o conteúdo da aula 16, fazendo uma BUSCA NA INTERNET sobre "como as bactérias se utilizam do sistema CRISPR para combater as viroses" e depois ELABORE um texto de até meia página, sobre o tema e inclua o link pesquisado. 
R: Há 30 anos, foram descritas em bactérias sequências repetitivas de DNA, no meio das quais existiam fragmentos de genes estranhos ao genoma bacteriano. Esse tipo de configuração recebeu o nome de CRISPR. Em 2007 uma empresa que fabricante de iogurtes identificou, nas bactérias usadas na fermentação do leite, um sistema de defesa imunológica contra vírus predadores que envolvia exatamente as sequências repetitivas CRISPR. Em 2012 as pesquisadoras Jill Banfield, Jennifer Doudna e Emmanuelle Chapentier demonstraram que CRISPR é capaz de orientar o corte ( clivagem) de alvos específicos de qualquer gene. Para tanto, partiram de uma observação surpreendente, bactérias conseguem “lembrar” dos vírus que as infectaram no passado, a custa da persistência de restos do DNA viral incorporado no meio das sequências CRISPR do genoma bacteriano anteriormente descrito. Esses resíduos genéticos arquivados na intimidade das sequencias repetitivas funcionam como bancos de memória. Em caso de novo ataque do mesmo agente , a bactéria sintetiza rapidamente moléculas guia de RNA, que localizam com extrema precisão sequencias especificas do DNA invasor, para que uma enzima geralmente a nucleasse Cas 9 se desloque pelo interior da célula, corte inative os genes e impeça a replicação do vírus. Resumindo CRISPR é uma coleção de sequencias capazes de indicar em que posição de um DNA intruso a enzima Cas9 deve efetuar a clivagem para inativa lo. A técnica permite manipular qualquer gene de interesse. Nos Estados Unidos, Feng Zhang ligou e desligou um por um os 20 mil genes humanos presentes em células de melanoma maligno, com o objetivo de elucidar o mecanismo de resistência do tumor a determinada droga. Estão em teste novos tratamentos para câncer, infecções e outras doenças. A possibilidade de silenciar genes causadores de enfermidades genéticas, que afligem a humanidade, nunca esteve tão próxima.
Linck pesquisado:
http://www.nanocell.org.br/crispr-a-tecnica-de-engenharia-genetica-que-pode-mudar-o-mundo/
Questão 9 Sobre o conteúdo da aula 17, DESCREVA como os quadros de viroses aparentes influenciam no sistema endócrino dos seres humanos.
R:A disponibilidade energética e renovação celular, esses efeitos são regidos respectivamente pelos hormônios insulina e cortisol. O cortisol é controlado por feedback entre as glândulas suprarrenais, a hipófise e a população linfocitária. Nos animais infectados por virose, a produção de vírus suscita um estado de anabolismo, situação esta em que as células precisam de glicose, consequentemente, de insulina, cuja concentração sanguínea é limitada. Face a necessidade de insulina, as células em anabolismo secretam seus interferons, (INFs), cuja ação pode ser exercida de maneira parácrina tipo beta ou endócrina tipo alfa e gama. Atuando como indutor do estado de bloqueio da síntese proteica, o efeito dos IFNs não só retarda a diferenciação celular, com também impossibilita as células de renovarem os seusreceptores de membrana. A disfunção celular decorrente desse estado de interferose é estendida aos tecidos e órgãos, gerando os sinais e sintomas de febre, dores de cabeça e musculares, acompanhados da redução de elementos figurados do sangue como granulócitos, monócitos e plaquetas. O contagio das viroses pode acontecer de forma horizontal, vertical ou transversal. E podem ser sintomáticas ou assintomáticas, sua intensidade depende dos sintomas que é proporcional a quantidade de células competentes responsáveis pela produção de virions.
Questão 10. Ainda sobre a aula 17, ELABORE UM TEXTO (até meia página), DESCREVENDO a relação entre os interferons e os tipos de sinais e sintomas que aparecem nas pessoas, acometidas de uma virose aparente.
R: A virose aparente é aquela com apresentação de sinais e sintomas, que podem ser brandos, moderados ou intensos, graves, podendo inclusive ser fatais. Essa gradação nos níveis de sinais e sintomas guarda relação direta com a extensão da lesão nos tecidos comprometidos. Quanto maior o número de células envolvidas no processo de produção dos componentes virais, maior será a lesão e consequentemente a disfunção orgânica responsável pelo aparecimento dos sinais e sintomas. Na virose inaparente, o número de células comprometidas não é suficiente para que se instale a disfunção. Na virose aparente, você ode perceber que a medida que o vírus vai sendo produzidos o nível de interferons (IFN) vai aumentando e apresentação dos sintomas ocorre acompanhando essa produção. Em relação ao tempo que o indivíduo é acometido, você pode perceber que a produção do vírus e de interferons segue mais ou menos próximas, aumentando os sinais e sintomas. O quadro sintomático tende a melhorar a medida que a quantidade de vírus produzida diminui, até atingir a cura. A quantidade de interferons no corpo decai, em conjunto como quadro de sintomas, embora os níveis de interferons possam permanecer por mais tempo. Enquanto os níveis de interferons forem detectáveis, você pode ainda se sentir mal, mas em compensação, está refratário a uma outra infeção viral. De forma que podemos notar que a produção de anticorpos só passa a ser detectada, quando já teve início o processo de cura, pois este tem início quando começam a decair a carga viral e a intensidade dos sinais e sintomas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Liberto,Maria Isabel Madeira.Microbiologia.v.1/Mria Isabel Madeira Liberto; Ulysses
Garcia Casado Lins; Maulori Curié Cabral.2. ed-Rio de Janeiro: fundação CECIERJ, 2013.
http://www.nanocell.org.br/crispr-a-tecnica-de-engenharia-genetica-que-pode-mudar-o-mundo/