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MICROBIOLOGIA → Os microrganismos são representantes da microbiologia → Na mucosa oral há uma grande quantidade de microrganismos. MICRORGANISMOS: Pequenas formas de vida; Alguns causam doenças Alguns estão relacionados a microbiologia ambiental, industrial, dentre outras. Participam da cadeia alimentar (fluxo de matéria e energia). São importantes para manter a vida na Terra. Fazem parte da microbiota (ajuda a manter a homeostase do nosso corpo) humana. CARACTERISTICAS GERAIS DOS MICROORGANISMOS: BACTERIAS: → Unicelular (uma única célula) → Procariota (não há a presença de membrana especial para envolver seu material genético) → Formas: → Bactérias individuais podem formar pares, cadeias ou grupos. → Parede celular formada por peptideoglicano. → Reprodução: fissão binaria → Nutrição: usa compostos orgânicos encontrados na natureza, derivado de organismos vivos ou aos vivos. → Algumas realizam fotossíntese. → Algumas tem flagelos, outras usam outros mecanismo de locomoção. → Plasmídeos: são o material genético extracromossômico. São muito importantes, pois tem genes que vão conferir a essas bactérias várias características importantes, como a resistência medicamentosa. ARCHEOBACTERIAS vivem em ambientes diferentes das bacterias comuns. TERMOFÍLICA EXTREMA Sulfolobus sp. → Vivem em temperaturas de em média 100º a 150º C. → Encontradas em vulcões, próxima a vulcões, fedas e abissais. METANOGÊNICAS Mthanosarcina mazei ✓ Conseguem sobreviver a altas concentrações de metano. HALOFÍLICA EXTREMA Natronococcus sp. Altas concentrações de sal encontradas em vegetações que sofrem influência dos mares FUNGOS: → Eucariotos → Núcleo envolvido por membrana nuclear. → Podem ser multicelulares (cogumelos podem se assemelhar a plantas) ou unicelulares. → Não conseguem realizar fotossíntese. → Parede celular: quitina. → Leveduras (microrganismos ovais maiores que bactérias) → Os mais comuns são os bolores (formam massas visíveis chamadas de micélios, que são compostos por hyfas que se ramificam e se entrelaçam). → Cotidianamente visto em pães e frutas. → Reprodução: sexuada ou assexuada. → Nutrição: absorção d soluções de matérias orgânicas do ambiente PROTOZOARIOS → Unicelulares → Eucarióticos → Locomoção: através de pseudópodes, flagelos ou cílios. → Outros protozoários possuem longos flagelos ou numerosos apêndices curtos para a locomoção, chamados de cílios. → variedade de formas → vivem como entidades de vida livre ou como parasitos (organismos que retiram os seus nutrientes de hospedeiros vivos), → Alguns protozoários, como a Euglena, são fotossintéticos. Leishmania mexicana Amoeba sp Paramecium sp ALGAS → Eucariotos fotossintéticos → Reprodução: sexuada e assexuada. → Unicelulares → Parede celular: celulose → Abundantes em água doce, salgada. → Fotossintetizadores → Necessitam de luz, agua e dióxido de carbono para produzir seu alimento. → Produzem energia e carboidratos, por isso são fundamentais para o equilíbrio da natureza. Flagelo Pseudópodes Cílios VIRUS → Microscópicos → Acelulares → Núcleo formado por um tipo de DNA ou RNA. → Núcleo circundado por um envelope. → Só se reproduz com a maquinaria celular de outros organismos. → Parasitas de outras formas de vida. → Vírus helicoidas: mosaico do tabaco que infecta principalmente plantas. → Vírus icosaedrico: adenovictus → Vírus complexo: bacteriófago, vírus da gripe. CLASSIFICAÇÃO DOS MICROORGANISMOS: Comparando as células procarióticas e eucarióticas: → Quimicamente similares: ácidos nucleicos, proteínas, lipídeos e carboidratos; → Usam os mesmos tipos de reações químicas para metabolizar alimento, formar proteínas e armazenar energia; O que difere procariotos de eucariotos? R.: A estrutura das paredes celulares e membranas e a ausência de algumas organelas envoltas por membrana PROCARIOTOS: → Em geral, seu DNA não está envolto por membrana e consiste em um único cromossomo, arranjado de forma circular. → Seu DNA não está associado com histonas (proteínas cromossômicas especiais, encontradas em eucariotos); outras proteínas estão associadas ao DNA. → Em geral, não possuem organelas. Avanços na área demicroscopia revelaram a existência de algumas organelas envoltas por membrana (p. ex., algumas inclusões). No entanto, os procariotos não apresentam outras organelas revestidas por membrana, como núcleo, mitocôndria e cloroplastos. → Suas paredes celulares quase sempre contêm o polissacarídeo complexo peptideoglicano. → Normalmente se dividem por fissão binária, de forma que o DNA é copiado, e a célula se divide em duas. Isso envolve menos estruturas e processos do que a divisão celular eucariótica. EUCARIOTOS → Seu DNA é encontrado no núcleo das células, que é separado do citoplasma por uma membrana nuclear, em cromossomos múltiplos. → Seu DNA está consistentemente associado a proteínas cromossômicas, denominadas histonas, e a outras proteínas. → Eles possuem diversas organelas revestidas por membranas, incluindo mitocôndrias, retículo endoplasmático, aparelho de Golgi, lisossomos e, às vezes, cloroplastos. → Suas paredes celulares, quando presentes, são quimicamente simples. → A divisão celular normalmente envolve a mitose, na qual os cromossomos são replicados e um conjunto idêntico é distribuído em cada um dos dois núcleos. A divisão do citoplasma e de outras organelas segue-se a esse processo, de modo que haverá a produção de duas células idênticas. CELULA PROCARIOTICA → É um vasto grupo de microrganismos unicelulares muito pequenos. → Bactérias: AS BACTÉRIAS SÃO DIFERENCIADAS POR MUITOS FATORES: Morfologia (forma); Composição química; Necessidades nutricionais; Atividades bioquímicas; Fontes de energia (luz solar ou química). TAMANHO, FORMA E ARRANJO DAS CÉLULAS BACTERIANAS: Diâmetro: 0,2 a 2,0 m; Comprimento: 2 a 8 m; Formas básicas: bacilos, cocos e espiral; Cocos: redondos, ovais, alongados ou achatados em uma das extremidades. Bacilos: divisão ocorre somente ao longo do seu eixo curto. COCOS: → Geralmente são redondos; → as podem ser ovais, alongados ou achatados em uma das extremidades; → diplococos: cocos que permanecem em pares após a divisão; → estreptococos: se dividem e permanecem ligados uns aos outros em forma de cadeia; → tétrades: se dividem em dois planos e permanecem em grupos de quatro; → sarcinas: se dividem em três planos e permanecem ligados uns aos outros em grupos de oito; → estafilococos: se dividem em múltiplos planos e formam agrupamentos em formato de cacho de uva ou lâminas amplas; BACILOS → se dividem somente ao longo de seu eixo curto → bacilo único: apresenta bastonetes simples, → diplobacilo: apresentam em pares após a divisão → estreptobacilos: aparecem em cadeias → cocobacilos: possuem extremidades cônicas, como charutos. Outros ainda são ovais e são parecidos com os cocos → vibriões: se assemelham a bastões curvos → espirilos: possuem forma helicoidal, como um saca-rolha, e corpo bastante rígido → espiroquetas: tem forma helicoidal e flexível → movem-se através de filamentos axiais, os quais lembram um flagelo, mas estão contidos dentro de uma bainha externa flexível. → Diplococos: cocos que permanecem empares após a divisão → Estreptococos: se dividem e permanecem ligados uns aos outros em forma de cadeia → Tétrades: se dividem em dois planos e permanecem em grupos de quatro → Sarcinas: se dividem em três planos e permanecem ligados uns aos outros em grupos de oito, em forma de cubo → Estafilococos: se dividem em múltiplos planos e formam agrupamentos em formato de cacho de uva ou lâminas amplas. GLICOCALICE → Substancia secretada por procariotos. → Substancias que envolvem a célula. → O glicocálice bacteriano é um polímero viscoso e gelatinoso que está situado externamente à parede celular e é composto por polissacarídeo, polipeptídeo ou ambos. → Em grande parte, ele é produzido dentro da célula e secretado para a superfície celular. → cápsula: quando a substancia esta organizada firmemente a parede celular, sua presença pode ser detectada utilizando a coloração negativa. FLAGELOS → São longos apêndices filamentosos que realizam a propulsão de bactérias. → Na maioria das bactérias, os filamentos não são cobertos por uma membrana ou bainha, como nas células eucarióticas. → são uma estrutura helicoidal semirrígida que move a célula pela rotação do corpo basal. A rotação de um flagelo pode ter sentido horário ou anti-horário em torno de seu eixo longo. FILAMENTOS AXIAIS → Espiroquetas: são um grupo de bactérias que possuem estrutura e motilidade exclusivas → se originam nas extremidades das células, sob uma bainha externa, e fazem uma espiral em torno da célula BACTERIAS GRAM POPSITIVAS → Parede celular: consiste em muitas camadas de peptideoglicano, formando uma estrutura rígida e espessa; contêm ácidos teicoicos, que consistem principalmente em um álcool (como o glicerol ou ribitol) e fosfato; Na maioria das bactérias gram-positivas, a parede celular consiste em muitas camadas de peptideoglicano, formando uma estrutura rígida e espessa. → Espaço periplasmatico: espaço entre a parede celular e a membrana plasmática de uma bactéria gram-positiva; contém a camada granular, a qual é composta de ácido lipoteicoico. → Ácido teicoico: consistem principalmente em um álcool (como o glicerol ou ribitol) e fosfato. existem duas classes de ácidos teicoicos: • o ácido lipoteicoico, que atravessa a camada de peptideoglicano e está ligado à membrana plasmática • e o ácido teicoico da parede, o qual está ligado à camada de peptideoglicano podem se ligar e regular o movimento de cátions (íons positivos) para dentro e para fora da célula também podem assumir um papel no crescimento celular, impedindo a ruptura extensa da parede e a possível lise celular. fornecem boa parte da especificidade antigênica da parede e, portanto, tornam possível identificar bactérias BACTERIAS GRAM NEGATIVAS → Parede celular: consistem em uma ou poucas camadas de peptideoglicano e uma membrana externa; não contêm ácidos teicoicos; contêm somente uma pequena quantidade de peptideoglicano, são mais suscetíveis ao rompimento mecânico → Peptideoglicano: está ligado a lipoproteínas na membrana externa e está localizado no periplasma. → Periplasma: contém uma alta concentração de enzimas de degradação e proteínas de transporte. → Membrana externa: consiste em lipopolissacarídeos (LPS), lipoproteínas e fosfolipídeos; tem várias funções especializadas; também fornece uma barreira contra a ação de detergentes, metais pesados, sais biliares, determinados corantes, antibióticos (p. ex., penicilina) e enzimas digestórias como a lisozima; não fornece uma barreira para todas as substâncias do ambiente, pois os nutrientes devem atravessá-la para garantir o metabolismo celular. → Porinas: proteínas na membrana; permite a permeabilidade seletiva; permitem a passagem de moléculas, como nucleotídeos, dissacarídeos, peptídeos, aminoácidos, vitamina B12 e ferro. → cerne polissacarídico: Seu papel é estrutural – fornece estabilidade → lipídeo A: é responsável pelos sintomas associados a infecções por bactérias gram-negativas, como febre, dilatação de vasos sanguíneos, choque e formação de coágulos sanguíneos. → Polissacarídeo O: funciona como antígeno, sendo útil para diferenciar espécies de bactérias gram- negativas; papel é comparável ao dos ácidos teicoicos nas células gram-positivas. PAREDES CELULARES ATIPICAS → gênero Mycoplasm: as menores bactérias conhecidas; podem crescer e se reproduzir fora de células vivas de hospedeiros; Devido ao seu tamanho e por não terem paredes celulares, atravessam a maioria dos filtros bacterianos membrana plasmática: • por possuírem lipídeos denominados esteróis, os quais podem protegê-las da lise (ruptura). Arqueias: • podem não ter paredes ou ter paredes incomuns • parede: composta por polissacarídeos e proteínas, mas não de peptideoglicano • contêm uma substância similar ao peptideoglicano, denominada pseudomureína • arqueias geralmente não podem ser coradas pelo método de Gram, mas aparentam ser gram-negativas por não conterem peptideoglicano PAREDES ACIDO RESISTENTES → Mycobacterium: contêm alta concentração (60%) de um lipídeo céreo hidrofóbico (ácido micólico) em sua parede (impede a coloração de gram) ácido micólico: • forma uma parede externa a uma camada fina de peptideoglicano. O ácido micólico e o peptideoglicano são unidos por um polissacarídeo. A parede hidrofóbica cérea: • induz as culturas de Mycobacterium a se agregarem e a se ligarem às paredes do frasco de cultura. DANO A PAREDE CELULAR → Parede celular: é o alvo de algumas drogas antimicrobianas; Um meio pelo qual a parede celular pode ser danificada é pela exposição à enzima digestória lisozima Lisozima: • ocorre naturalmente em algumas células eucarióticas; • ativa sobre os principais componentes da parede celular da maioria das bactérias gram-positivas, tornando-as vulneráveis à lise • catalisa a hidrólise das pontes entre os açúcares nos dissacarídeos repetitivos do “esqueleto” de peptideoglicano. O conteúdo celular que permanece circundado pela membrana plasmática pode ficar intacto se a lise não ocorrer; A penincilina destrói bactérias, pois interfere na formação das ligações cruzadas peptídicas do peptideoglicano; MEMBRANA PLASMATICA → Pode ser chamada de membrana interna. → uma estrutura fina, → situada no interior da parede celular, → reveste o citoplasma da célula → procariotos: consiste principalmente em fosfolipídeos, que são as substâncias químicas mais abundantes na membrana, e proteínas. → Eucariotos: contêm carboidrato e esteróis, como o colesterol. Como não possuem esteróis, as membranas plasmáticas procarióticas são menos rígidas que as membranas eucarióticas → Uma exceção é o procarioto Mycoplasma, que não possui parede celular e contém esteróis de membrana. → Função: Servir uma função como barreira seletiva a entrada de materiais na célula e na saída de materiais na célula. Permeabilidade seletiva. DESTRUIÇÃO DA MEMBRANA PLASMATICA → Muitos agentes antimicrobianos agem para a destruição da membrana plasmática, pois esta é vital a célula. → Além dos antimicrobianos, existem alguns compostos que danificam especificamente as membranas plasmáticas, como álcoois e compostos de amônio quaternário. → Um grupo de antibióticos chamado polimixinas, promovendo um vazamento no conteúdo intracelular e a posterior morte da célula. CROMATOFOROS → Em algumas bactérias, os pigmentos e as enzimas envolvidos na fotossíntese são encontrados em invaginações da membrana plasmática que se estendem ao citoplasma. Essas estruturas membranosassão chamadas de cromatóforos O MOVIMENTO DE MATERIAIS ATRAVÉS DAS MEMBRANAS Há dois processos, sendo eles passivo e ativo. PROCESSO PASSIVO → As substâncias atravessam a membrana e passam de uma área de alta concentração para uma área de baixa concentração. → Movem se de acordo com o gradiente de concentração. → Podem ser: difusão simples, difusão facilitada e osmose. → DIFUSÃO SIMPLES Movimento do liquido de moléculas ou íons de uma área de alta concentração para uma área de baixa concentração. Transportar certas moléculas pequenas, como o oxigênio e o dióxido de carbono, através de suas membranas celulares. DIFUSÃO FACILITADA: As proteínas integrais funcionam como canais ou carreadores que facilitam no movimento de íons ou grandes moléculas através da membrana plasmática. SIMILARIDADE ENTRE A DIFUSÃO SIMPLES E FACILITADA → A célula não há gasto energético, uma vez que a substancia se move de uma concentração alta para uma concentração baixa. DIFERENÇA ENTRE A DIFUSÃO SIMPLES E FACILITADA → A difusão facilitada utiliza proteínas transportadoras e a difusão simples não. OSMOSE → Movimento liquido de moléculas de água através de uma membrana seletivamente permeável. → Movem se de uma área de alta concentração de moléculas de água para uma área de baixa concentração de água. → As moléculas de água podem passar pela membrana através da bicamada lipídica por difusão simples, ou através de proteínas integram chamadas de aquaporinas. PROCESSO ATIVO → A célula deve usar energia para mover as substancias das áreas de baixa concentração para as áreas de alta concentração. → Movem se contra o gradiente de concentração. → Quando a célula está em um ambiente de baixa concentração de nutrientes, ela utiliza processos ativos. → São processos ativos: transporte ativo, translocação de grupo. → Necessidade de acumilar substancias necessárias. → A célula usa energia em forma de ATP para mover as substancias que podem ser transportadas, como Na, K, H, Ca2 e Cl. → São movidas para dentro da célula por processos passivos, entretanto permite a célula acumular material necessário. CITOPLASMA → Substancia localizada no interior da membrana plasmática. → Cerca de 80% é composto de água, contendo principalmente proteínas, carboidratos, lipídeos, íons orgânicos e muitos compostos de baixo peso molecular. → Espesso, aquoso, semitransparente e elásticos. → Citoplasma dos procariotos: nucleoide, ribossomos e depósitos de reserva (inclusões). → O citoesqueleto procariótico atua na divisão celular, mantendo a forma da célula, no crescimento, na movimentação do DNA, no direcionamento de proteínas e no alinhamento de organelas. NUCLEOIDE → Normalmente contém uma única molécula longa e continua de DNA de dupla fita (frequentemente arranjada em forma circular, denominado cromossomo bacteriano). → que carrega todas as informações necessárias para as estruturas e as funções celulares. → circundados por um envelope nuclear (membrana) e não incluem histonas. → Cromossomo: está fixado à membrana plasmática → Plasmídeos: pequenas moléculas de DNA de dupla-fita, circulares; → pesquisas indicam que os plasmídeos estão associados às proteínas da membrana plasmática; → Eles normalmente contêm de 5 a 100 genes; → plasmídeos podem ser adquiridos ou perdidos sem causar dano à célula; → podem transportar genes para atividades como resistência aos antibióticos, tolerância a metais tóxicos, produção de toxinas e síntese de enzimas; → o DNA plasmidial é utilizado para a manipulação genética em biotecnologia RIBOSSOMOS → Onde ocorre a síntese de proteínas; → Células com alta taxa de síntese proteica contém muitos ribossomos; → O citoplasma de uma célula procariótica contém dezenas de milhares de ribossomos, o que confere ao citoplasma uma aparência granular; → Compostos de subunidades: proteína e RNA ribossômico (RNAr) → ribossomos procarióticos são difentees dos ribossomos eucarióticos: proteína e RNA ribossômico (RNAr) no número de proteínas e de moléculas de rRNA que eles contêm os procarióticos são um pouco menores e menos densos que os ribossomos das células eucarióticas. os ribossomos procarióticos são denominados ribossomos 70S e aqueles das células eucarióticas são denominados ribossomos 80S. Antibióticos, como a estreptomicina e a gentamicina, fixam-se à subunidade 30S e interferem com a síntese proteica. Outros antibióticos, como a eritromicina e o cloranfenicol, interferem na síntese proteica pela fixação à subunidade 50S. Devido às diferenças nos ribossomos procarióticos e eucarióticos, a célula microbiana pode ser destruída pelo antibiótico, ao passo que a célula do hospedeiro eucariótico permanece intacta. INCLUSÕES → Depósitos de reserva dentro do citoplasma; → Evidências sugerem que macromoléculas concentradas nas inclusões evitam o aumento da pressão osmótica que ocorreria se as moléculas estivessem dispersas no citoplasma; → Algumas são comuns a uma ampla variedade de bactérias, enquanto algumas são limitados a um pequeno número de espécies. → Magnetossomos: inclusões; organelas envolvidas por membrana. → Carboxissomos: envolvidos por complexos proteicos. → Grânulos metacromáticos: são grandes inclusões recebem seu nome pelo fato de que, algumas vezes, coram-se de vermelho com certos corantes azuis, como o azul de metileno. são conhecidos como volutina. A volutina consiste em uma reserva de fosfato inorgânico (polifosfato), a qual pode ser utilizada na síntese de ATP geralmente formada por células que crescem em ambientes ricos em fosfato são encontrados em algas, fungos e protozoários, bem como em bactérias característicos de Corynebacterium diphtheriae, o agente causador da difteria; → Grânulos polissacarídicos: são caracteristicamente compostas de glicogênio e amido; e sua presença pode ser demonstrada quando iodo é aplicado às células → inclusões lipídicas: aparecem em várias espécies de Mycobacterium, Bacillus, Azotobacter, Spirillum e outros gêneros. Um material de armazenamento lipídico comum, exclusivo das bactérias, é o polímero ácido poli--hidroxibutírico. são reveladas pela coloração das células com corantes solúveis em gordura, como os corantes de Sudão. → Grânulos de enxofre: Determinadas bactérias – por exemplo, as “bactérias sulfurosas”, que pertencem ao gênero Acidithiobacillus – obtêm energia pela oxidação de compostos que contêm e não contêm enxofre. → Carboxissomos: inclusões que contêm a enzima ribulose-1,5- difosfato-carboxilase. As bactérias fotossintéticas que utilizam dióxido de carbono como sua única fonte de carbono requerem essa enzima para a fixação do dióxido de carbono. Entre as bactérias que contêm carboxissomos estão as bactérias nitrificantes, as cianobactérias e os aciditiobacilos. → Vacúolos de gás: Cavidades ocas encontradas em muitos procariotos aquáticos, incluindo as cianobactérias, as bactérias fotossintéticas anoxigênicas e as halobactérias, são denominadas vacúolos de gás. Cada vacúolo consiste em fileiras de várias vesículas de gás individuais, que são cilindros ocos recobertos por proteína. Os vacúolos de gás mantêm a flutuação, a fim de que as células possam permanecer na profundidade apropriada de água para receberem quantidades suficientes de oxigênio, luz e nutrientes. → Magnetossomos: são inclusões de óxido de ferro (Fe3O4) circundadas por invaginações da membrana plasmática. são formados por várias bactérias gram- - negativas, como Magnetospirillum magnetotacticum, e atuam como ímãs As bactérias podem usar os magnetossomospara se moverem, para baixo, até atingirem um local de fixação aceitável acúmulo de peróxido de hidrogênio. ENDOSPOROS → Formado quando os nutrientes essenciais se esgotam e por determinadas bactérias gram – positivas; → Células “dormentes” → Exclusivo das bactérias; → são células desidratadas altamente duráveis, com paredes espessas e camadas adicionais. → formados internamente à membrana celular bacteriana. → . Quando liberados no ambiente, podem sobreviver a temperaturas extremas, falta de água e exposição a muitas substâncias químicas tóxicas e radiação. → . normalmente encontrado nas bactérias gram – positivas, entretanto, uma espécie de gram-negativa, Coxiella burnetii, o agente causador da febre Q, forma estruturas similares a endósporos, que resistem ao calor e a substâncias químicas, e podem ser coradas com corantes para endósporos. → Esporulação: processo de formação do endósporo no interior de uma célula vegetativa, leva várias horas; formadas por células vegetativas; → A formação dos endósporos é marcada por as células vegetativas que iniciam a esporulação quando um nutriente essencial torna se escasso ou indisponível. → 1º estágio: é possível observar que a um cromossomo bacteriano recém replicado e uma pequena porção do citoplasma são isolados por uma invaginação da membrana plasmática (septo do esporo), esse septo de torna uma membrana dupla que circunda o cromossomo e o citoplasma, esta estrutura inteiramente fechada dentro da célula vai ser denominada de pré esporo. → em seguida: camadas espessas de peptideoglicano são déspotas em duas lâminas da membrana plasmática, então uma espessa camada de proteínas se forma em torno de toda a membrana externa, essa camada de proteínas vai ser responsável pela resistência dos endósporos a muitas substancias químicas agressivas, e finalmente a célula original será degradada e o endósporo liberado. FLAGELOS E CILIOS → projeções, as quais são usadas para a locomoção celular ou para mover substâncias ao longo da superfície celular; → contêm citoplasma e são revestidas por membrana plasmática. → Flagelos: as projeções são poucas e longas em relação ao tamanho da célula; um flagelo procariótico rotaciona, mas um flagelo eucariótico se move de forma ondulante; → Cílios: as projeções são numerosas e curtas; → Flagelos e cílios: ancorados à membrana plasmática por um corpo basal e ambos consistem em nove pares (duplicatas) de microtúbulos arranjados em um anel; PAREDE CELULAR E O GLICOCALICE → Células eucarióticas: a maioria possui paredes celulares, são mais simples que das procarióticas. → Algas: possuem paredes celulares composta por o polissacarídeo celulose (como todas as plantas); → Fungos: alguns tem na sua parede a presença de celulose, entretanto o principal componente é o polissacarídeos quitina (polímero de unidades de N-acetilglicosamina - NAG) → Crustáceos e insetos: → quitina e o principal componente da estrutura do exoesqueleto. → Leveduras: parede contem polissacarídeo glicano e manana. → Eucariotos sem parede celular: membrana plasmática pode ser o revestimento externo; → Protozoários: não possuem parede celular típica, tem a presença de uma proteína externa de revestimento flexível, chamada película. → Glicocálice: camada de material contendo quantidades substanciais de carboidratos adesivos; presente nas células eucarióticas animal; reforça a superfície celular; auxilia na união das células umas às outras; pode contribuir para o reconhecimento entre as células; → Carboidratos do glicocálice: ligadas covalentemente a proteínas e lipídeos na membrana plasmática formando glicoproteínas e glicolipideos que ancoram o glicocálice na célula. → Células eucarióticas: não contem peptideoglicano, o que é extremamente importante, pois os antibióticos como as penicilinas e os cefaloporinas atuam contra o peptideoglicano, não afetando as células eucarióticas. CITOPLASMA → Citoplasma nas células eucarióticas: inclui substancias no interior da membrana plasmática e externas ao núcleo. → Citosol: porção liquida do citoplasma; → Citoesqueleto dos eucariotos: pequenos bastões (microfilamentos e filamentos intermediários) e cilindros(microtúbulos); eucariotos fornece suporte, aspecto morfológico e auxílio no transporte de substâncias pela célula. → Citoesquelo dos procariotos: correspondem, respectivamente, às proteínas MreB e ParM, crescetina e FtsZ; → Fluxo citoplasmático: nas células eucarióticas; o fluxo que auxilia a distribuir os nutrientes e mover as células sobre a superfície. Diferença entre o citoplasma eucariótico e procariótico: muitas das enzimas importantes encontradas no líquido citoplasmático dos procariotos estão contidas nas organelas dos eucariotos. RIBOSSOMOS: → Aderidos à superfície externa do reticulo endoplasmático rugoso. → Podem também ser encontrados livres no citoplasma; → Ribossomo procarioto: locais de síntese proteica na célula; → Ribossomo eucarioto: pouco mais largos e densos que os encontrados nos procariotos; são 80S, cada um dos quais consistindo em uma subunidade maior 60S. → Cloroplastos e mitocôndrias: ribossomos 70S → Ribossomos livres: sintetizam principalmente proteínas utilizadas dentro da célula. → Ribossomos ligados à membrana: aderem se à membrana nuclear e ao reticulo endoplasmático; sintetizam as proteínas destinadas à inserção na membrana plasmática. → Ribossomos localizados dentro da mitocôndria: sintetizam proteínas mitocondriais; frequentemente, de 10 a 20 ribossomos se unem em um arranjo sequencial, chamado de polirribossomo. ORGANELAS Estruturas com formatos específicos e funções especializadas. Características das células eucarióticas NUCLEO → Organela eucariótica mais característica nas células eucarióticas; → Costuma ser esférico e oval; → Maior célula encontrada na célula; → Contem quase toda a informação hereditária (DNA); → Contem a maior parte do DNA da célula, pois é combinado a várias proteínas básicas. → Histonas: proteínas básicas; → Circundado por uma membrana dupla, chamada de envelope nuclear; → Ambas as membranas que formam a membrana dupla lembram a membrana plasmática; → Poros nucleares: pequenos canais na membrana; permitem a comunicação do núcleo com o citoplasma; controlam ao movimento de substancias entre o núcleo e o citoplasma; → Nucléolos: localizado dentro do envelope nuclear; um ou mais corpos esféricos; são regiões condensadas de cromossomos, onde o RNA ribossomal está sendo sintetizado; → RNA ribossomal: componente essencial dos ribossomos; → Nucleossomos: combinação de cerca de 165 pares de bases de DNA e 9 moléculas de histonas. → Cromatina: proteínas associadas que parecem uma massa enovelada; durante a divisão nuclear, ela se enovela em corpos semelhantes a bastões curtos e espessos. → Cromossomos: “bastões curtos e espessos” → Cromossomos procarióticos: não sofrem esse processo, pois não possuem histonas e não são revestidos por envelope nuclear. RETICULO ENDOPLASMATICO → Localizado no interior das células eucarióticas. → Cisternas: extensa rede de sacos membranosas achatados ou túbulos. → A rede do RE é continua ao envelope nuclear. → A membrana do RE é continua à membrana nuclear e, em geral dobra – se em uma serie de sacos achatados. → Células eucarióticas: a maioria contem duas formas de RE distintas, inter-relacionadas, sendo elas: RE rugoso e RE liso. → RE rugoso: superfície exterior é salpicada de ribossomos, o local da síntese proteica; proteínas sintetizadas por ribossomos que estão aderidas ao RE rugoso penetram nas cisternas (dentro do RE) para seleção e processamento; em outros casos, as enzimas aderem as proteínas aos fosfolipídios (sintetizados pelo RE rugoso), essas moléculas podem ser incorporadas a membrana das organelas ou a membrana plasmática; fabrica para síntese de proteínas secretoras e moléculas de membrana. → RE liso: Se estende a partir do RE rugoso para formar uma rede de túbulos de membrana; não possui ribossomos na superfície externa de sua membrana; contem enzimas exclusivas que o torna funcionalmente mais diverso que o RE rugoso; não sintetiza proteínas; sintetiza fosfolipídios assim como o RE rugoso; sintetiza gorduras e esteroides (estrogênio e a testosterona); nas células hepáticas suas enzimas ajudam a liberar glicose na corrente sanguínea e a inativar ou destoxificar drogas ou outras substancias potencialmente nocivas; nas células musculares, os íons de cálcio (liberados no reticulo sarcoplasmático – um tipo de RE liso), acionam o processo de contração, ajudam no processo de contração; APARELHO DE GOLGI → Consiste em 3 a 20 cisternas que se assemelha a uma pilha de pães sírios; → transporta as proteínas sintetizadas pelos ribossomos para outras regiões da célula; → Cisternas: são curvas dão ao aparelho de golgi um formato que lembra uma xicara. → As proteínas sintetizadas no RE rugoso são circundadas por uma porção de membrana do RE, que irá brotar da superfície da membrana para formar uma vesícula transportadora. → Vesícula: se funde com a cisterna do AG e libera proteínas de dentro da cisterna. → Vesículas de transferência: movem as proteínas modificadas de uma cisterna a outra. → Enzimas das cisternas: modificam as proteínas para formar glicoproteínas, glicolipídios e lipoproteínas. → Proteínas processadas: algumas deixam a cisterna em vesículas secretoras. → Vesículas transportadora: soltam da cisterna e conduzem a proteína a membrana plasmática. → Membrana plasmática: libera as proteínas por exocitose; → Vesículas de armazenamento: proteínas processadas deixam as cisternas; principias é o lisossomo. LISOSSOMOS → Formados a partir dos aparelhos de Golgi. → Parecem esferas revestidas por uma membrana; → Possuem apenas uma única membrana e não possuem estrutura interna; → Contem torno de 40 tipos diferentes e poderosas enzimas digestórias. → Além disso, essas enzimas podem ainda digerir bactérias que penetram na célula. → Os leucócitos humanos, que usam a fagocitose para ingerir bactérias, contêm grandes números de lisossomos. VACUOLOS → Espaço ou cavidade no citoplasma de uma célula. → Revestido por uma membrana, chamada tonoplasto. → Células vegetais: podem ocupar de 5 a 90% do volume celular. → Derivados do AG. → Alguns servem como organelas temporárias de armazenamento de substancias como proteínas, açúcares, ácidos orgânicos e íons inorgânicos. → Alguns se formam durante a endocitose, a fim de auxiliar no transporte de alimentos para dentro, também armazenam subprodutos metabólicos e toxinas, que poderiam ser nocivos se ficassem no citoplasma. → Captam água, permitindo as células das plantas aumentares de tamanho e aumentar a rigidez e o formato irregular. MITOCONDRIAS → Organelas alongadas, de formato irregular. → Aparecem em todo o citoplasma da maioria das células eucarióticas; → O número varia muito entre os diferentes tipos de célula; → Tem dias membranas similares a estrutura da membrana plasmática; → Membrana mitocondrial externa: lisa → Membrana mitocondrial interna: organizada em uma serie de pregas chamadas cristas. → Centro da mitocôndria: substancia semifluida denominada matriz. → Cristas: devido a sua natureza e arranjo, a membrana interna fornece uma enorme superfície em que as reações químicas podem ocorrer. → . proteínas de respiração: localizada nas cristas. → Matriz: concentra muitas das etapas metabólicas envolvidas na respiração. → Considerada “gerador da célula”, devido a produção de ATP → Se reproduzem quando crescem e se dividem. CLOROPLASTO → Algas e plantas verdes. → Estrutura revestida por membrana que contem o pigmento clorofila e as enzimas necessárias para a captação de luz para a fotossíntese. → Tilacoides: sacos membranosos achatados que contém a clorofila. → Grana: pilhas de tilacoides → Contem ribossomos 70S. → São capazes de se multiplicar por si próprio dentro da célula. → Quando aumentam de tamanho se dividem. PEROXISSOMOS → Similares aos lisossomos. → Se forma pela divisão de peroxissomos preexistentes. → Contem uma ou mais enzimas capazes de oxidar substancias orgânicas variadas. → Substancias como aminoácidos e ácidos graxos são oxidadas pelo peroxissomo como parte normal do metabolismo. → Suas enzimas oxidam substancias toxicas como o álcool. → Contém a enzima catalise. CENTROSSOMO → Localizado próximo ao núcleo. → Consiste em dois componentes: a área perocentriolar e os centríolos. → área perocentriolar: região do cito composta de uma densa rede de peqienas fibras proteicas; → centríolos: par de estruturas cilíndricas contidas no material pericentriola, cada uma é composta por três microtúbulos arranjados em um padrão circular, chamado arranjo dos 0 . NUTRIÇÃO E CRESCIMENTO DAS BACTERIAS FATORES NECESSARIOS AO CRESCIMENTO Podem ser divididos em duas categorias principais: físicos e químicos. FATORES FISICOS TEMPERATURA → Certas bactérias são bactérias são capazes de viver em temperatura que certamente os eucariotos não seriam capazes, → Psicrofilos: micróbios que gostam do frio → Mesofilos: micróbios que gostam de temperaturas moderadas. → Termofilicos: micróbios que gostam de calor. → A maioria das bactérias crescer em uma faixa limitada de temperatura, na qual há apenas uma diferença de 30 graus celsius entre a as temperaturas máximas e mínimas. → As bactérias comuns crescem pouco em temperaturas extremas, considerando a temperatura ideal. → Temperatura mínima de crescimento: é a menor temperatura na qual a espécie pode crescer. → Temperatura ótima de crescimento: temperatura que cresce melhor. → Temperatura máxima: maior temperatura em que o crescimento é possível. → Observa se que a temperatura ótima de crescimento encontra se geralmente próximo a parte superior da faixa; acima dessa temperatura, o crescimento cai rapidamente; → Isso ocorre provavelmente porque a temperatura elevada inativou os sistemas enzimáticos necessários da célula. → As faixas de crescimento não estão determinadas de forma rígida. → Há dois grupos muito diferentes capazes de crescer em temperaturas super baixas. → Psicrofilos: pode crescer a 0ºC; temperatura ótima de crescimento: 15ºC; a maioria é sensível a temperaturas mais altas; não poderá crescer a temperatura amena (25ºC); encontrados nas profundezas dos oceanos; encontrados em certas regiões polares; raramente causam problemas na preservação de alimentos; → Psicotroficos: pode crescer a 0ºC; temperaturas ótimas entre 20ºC a 30ºC; são mais comuns que os psicrofilos; mais prováveis de serem encontrados na deterioração de alimentos em baixa temperatura; crescem muito bem em temperaturas utilizadas em refrigeradores; não crescem bem em temperaturas baixas, exceto quando são comparados a outros microrganismos que tem sua temperatura ótima mais elevada; são capazes de deteriorar lentamente o alimento, formando um micélio fúngico, limo na superfície alimentar, ou alteração de cor, sabor; → A temperatura dos refrigeradoresimpede totalmente o crescimento da maior parte de bactérias patogênicas, → Mesofilos: temperatura ótima de crescimentos de 25 a 40ºC; microrganismos mais comuns; microrganismos patogênicos e deteriorantes; → Temperatura ótima de crescimentos dos microrganismos patogênicos: → temperatura do seu hospedeiro, tanto é que estufas para a cultura destes, tem a temperatura de em média 37ºC. → Termofilos: microrganismos capazes de crescer em temperaturas muito altas; temperatura ótima de crescimento de 50 a 60ºC; essas temperaturas são encontradas na água que dai das torneiras de água quente; no solo exposto ao sol; em águas termais, como as fontes termias; não conseguem crescer em temperaturas abaixo de 45ºC; os endósporos que formou são anormalmente resistente a temperatura e podem sobreviver a tratamento térmico convencional aplicado a alimentos enlatados; não são considerados problema para a saúde pública; importantes em pilhas de compostagem orgânica; → hipertermófilos: arqueias tem temperatura ótima de crescimento a 80ºC ou mais; a maioria vive em fontes termais associadas a atividade vulcânica; água quente associada à atividade vulcânica, chaminés hidrotermais abissais (121°C). PH → Refere se a acidez oi alcalinidade de uma solução. → A maioria das bactérias cresce melhor numa faixa de próxima da neutralidade do ph, entre 6,6 e 7,5; → Poucas bactérias tem pH acido abaixo de 4; → Alimentos como o chucrute, picles, queijos são protegidos contra a deterioração pelos ácidos produzidos pela fermentação bacteriana; → Bactérias acidofilicas: extraordinariamente tolerantes à acidez; → bactéria quimioautrotófica: encontrada na água de drenagem das minas de carvão e que oxida enxofre para formar ácido sulfúrico, pode sobreviver a pH 1; → fungos e leveduras: crescem em uma faixa maior de pH que as bactérias; pH ótimo deles geralmente é menor que o bacteriano, entre 5 e 6; → alcalinidade também inibe o crescimento microbiano, raramente é usado para preservas os alimentos; → bactérias cultivadas no laboratório: produzem ácidos que interferem no seu próprio crescimento frequentemente; → tampões químicos: usados para neutralizar os ácidos e manter o pH apropriado; são incluídos nos meios de cultura; → peptonas e aminoácidos: atuam como tampões em alguns meios, e muitos meios contem sais de fosfato; → sais de fosfato: tem a vantagem de exibir seu efeito de tampão na faixa de pH de crescimento na maioria das bactérias; não são tóxicos; PRESSAO OSMOTICA → Os microrganismos obtêm a maioria dos seus nutrientes em solução de água presente em seu meio ambiente. → Composição dos microrganismos: varia de 80 a 90% de água; → Requerem água para o crescimento; → A pressão osmótica elevada tem como efeito remover a água necessária para a célula; → Como ocorre: uma célula microbiana está em uma solução cuja concentração de solutos é mais elevada que dentro da célula (ambiente hipertônico), a água atravessa a membrana celular para o meio com a concentração mais elevada de soluto → Plasmólise: causada pela perda osmótica de água; → Encolhimento no citoplasma da célula: causada pela perda osmótica de água; → A adição de sais ou outros solutos em uma solução e o aumento resultante na pressão osmótica podem ser utilizados na preservação de alimentos; → Ex: peixe salgado, mel e leite condensado são preservados por esses mecanismos, pois devido as altas concentrações de sal ou açúcar, há a remoção de água e consequentemente impedem o crescimento microbiano. → Halófilos extremos: se adaptaram bem às altas concentrações de sais, que eles, de fato, necessitam dos sais para seu crescimento; podem ser chamados de halofilicos obrigatórios. → Halofilicos facultativo: são mais comuns; não requerem altas concentrações de sais; são capazes e crescerem em concentrações salinas de ate 2% (uma concentração que inibe o crescimento de muitos organismos); algumas espécies desta classe podem tolerar ate mesmo 15% de sal; → Meio de cultura: a maioria dos microrganismos devem ser cultivados em meio constituído quase que apenas por água; a concentração de ágar utilizada para solidificar em meios de cultura microbiana é apoiadamente 1,5%; → Concentrações bem altas: a pressão osmótica aumentada pode inibir o crescimento de algumas bactérias; → Pressão osmótica anormalmente baixa: ex. água destilada, tende a entrar na célula, em vez de sair. . FATORES QUIMICOS CARBONO → Importantes ao crescimento microbiano; → Esqueleto estrutural da matéria viva; → Necessário para todos os compostos orgânicos que constituem uma célula viva; → Constituem metade do peso seco de uma típica célula bacteriana; → Quimio – heterotróficos: obtém maior parte do seu carbono de materiais orgânicos, como proteínas, carboidratos e lipídeos; → Quimioautrotoficos e os fotoautotroficos: derivam seu carbono do dióxido de carbono; NITROGENIO, ENXOFRE E FOSFORO → Os microrganismos necessitam de elementos como o nitrogênio, enxofre e fosforo para sintetizar o material celular; → Ex: a síntese de proteínas requer quantidades consideráveis de nitrogênio e enxofre; a síntese de DNA e RNA também requer nitrogênio e algum fósforo; → O nitrogênio constitui cerca de 14% do peso seco da célula bacteriana; → O enxofre e o fosforo juntos constituem aproximadamente 4%; → O nitrogênio é usado essencialmente para formar o grupo amino nos aminoácidos das proteínas; → Muitas bactérias obtêm esses compostos da decomposição de matéria contendo proteína e sintetizando outros compostos nitrogenados; → Outras bactérias usam os nitrogênios dos íons de amônio que já estão na forma reduzida; em geral encontrados no meio orgânicos; → Outras são capazes de derivar o nitrogênio dos nitratos (compostos que se dissociam para produzir o íon nitrato NO3 em solução); → Algumas bactérias importantes, incluindo as cianobactérias fotossintéticas, utilizam o nitrogênio gasoso (N2) diretamente da atmosfera; processo chamado de fixação de nitrogênio; → Outras utilizam o nitrogênio fixado na simbiose juntamente com as plantas; → O enxofre é utilizado para sintetizar aminoácidos contendo enxofre e vitaminas, como a tiamina e a biotina; → Fontes naturais de enxofres: íon de sulfato, sulfeto de hidrogênio e aminoácidos que contem enxofre; → O fosforo é essencial para a síntese de ácidos nucleicos e dos fosfolipídios das membranas celulares; → O fosforo é encontrado nas ligações de energia do ATP; no íon fosfato; → Potássio magnésio e cálcio também são elementos que os microrganismos requerem frequentemente como cofatores para as reações enzimáticas; ELEMENTOS TRAÇO → São eles: ferro, cobre, molibdênio e zinco; → Os organismos requerem em pequena quantidade; → A maioria é essencial às funções de certas enzimas, geralmente como cofatores; → São naturalmente presentes na água de torneira e em outros componentes dos meios de cultivo; OXIGENIO → Aeróbicos: utilizam o oxigênio molecular; → Anaeróbicos: não utilizam o oxigênio; → Aeróbicos obrigatórios: requerem o oxigênio para viver; → Anaeróbicos obrigatórios: não utilizam o oxigênio para as reações produtoras de energia. Ex.: Clostridium; → Anaeróbicos facultativos: utilizam o oxigênio quando ele está presente, , mas são capazes de continuar a crescer utilizando a fermentação ou repiração anaeróbica; sua eficácia em produzir energia é reduzida na ausência do oxigênio; Ex.: Escherichia coli e algumas leveduras; → Anaeróbicos aerotolerantes: não podem utilizar o oxigênio,mas possuem tolerância. Fermentam carboidratos em ácido lático. Ex.: lactobacilos. → Anaeróbicos obrigatórios: Incapazes de utilizar o oxigênio molecular nas reações de produção de energia; é prejudicial para muitos deles. Ex: gênero Clostridium, o qual contém espécies que causam o tétano e o botulismo. FORMAS TOXICAS DE OXIGENIO → Essas formas toxicas de oxigênio são um componente essencial de uma das mais importantes defesas do corpo contra patógenos, a fagocitose; ANAEROBIOS OBRIGATORIOS → Geralmente não produzem nem superóxido dismutase nem catalase; → Extremamente sensíveis ao oxigênio; ANAEROBIOS AEROTOLERANTES → Não podem utilizar oxigênio para o seu crescimento; → porem toleram bem a sua presença; → na superfície de um meio solido, eles crescerão sem a utilização de técnicas especiais; → muitas delas fermentam de modo característico os carboidratos em acido lático, a medida que ele se acumula, inibe o crescimento dos competidores aeróbios estabelece um nicho ecológico favorável aos produtores de acido láctico; → um exemplo é os lactobacilos utilizados na produção de muitos alimentos ácidos fermentados, como picles e queijo; → elas podem tolerar oxigênio; MICROARÓFILAS → aeróbias; → requerem oxigênio; → crescem somente em concentrações de oxigênio inferiores à do ar; FATORES DE CRESCIMENTO ORGÂNICO FATORES DE CRESCIMENTO → precisam ser obtidos diretamente do ambiente; → para os seres humanos, um exemplo são as vitaminas (maioria funciona como coenzimas, os cofatores orgânicos) → muitas bactérias podem sintetizar suas próprias vitaminas, não dependendo de fontes externos; → outros fatores requeridos por certas bactérias são os aminoácidos, purinas e pirimidinas; BIOFILMES → raramente vivem em colônias isoladas de uma única espécie, como vemos em placas de cultura no laboratório. → Normalmente vivem em comunidades de biofilmes; → Camada fina e viscosa envolvendo bactérias que aderem à superfície; → Fato comprovado após o desenvolvimento da microscopia confocal; → Pode ser considerado um hidrogel, polímero complexo, contendo muitas vezes o seu peso seco em água; → não somente camadas limosas bacterianas, mais sistemas biológicos; → geralmente são fixados em superfície; → na comunidade de um biofilme, as bactérias são capazes de compartilhar nutrientes; → são protegidas de fatores danosos do ambiente, como dessecação, os antibióticos e o sistema imune corporal; → a intima proximidade dos microrganismos dentro de um biofilme também podem apresentar a vantagem de facilitar transferência de informação genética; → geralmente começa a se formar quando uma bactéria de vida livre se fixa em uma superfície. → Constituído por uma camada superficial de cerca de 10 micrometros de espessura, com pilares que se estendem ate 200 micrometros acima dela; → Seus microrganismos podem trabalhar em cooperação para desenvolver tarefas complexa; → São elementos essenciais para o funcionamento adequado dos sistemas de tratamento de resíduos; → Entretanto podem ser um problema em canos e tubulações devido ao acumulo que impede a circulação; → Importante fator a saúde humana; → Podem incluir aqueles formados por fungos, como Cândida; → Encontrados também em infecções relacionados ao uso de lentes de contato, caries dentarias e etc.; → Para prevenir a formação de biofilmes é a aplicação de antimicrobiano sobre as superfícies as quais o biofilme vai se formar; A M RuptA M Rupt MEIO DE CULTURA → Material nutriente preparado para o crescimento de microrganismos no laboratório; → Algumas bactérias podem crescer bem em qualquer meio de cultura, outras são mais especificas; → Inoculo: microrganismos que são introduzidos em um meio de cultura, para dar início ao crescimento; → Cultura: micróbios que crescem e se multiplicam no interior ou sobre um meio de cultura; → Quais critérios o meio de cultura deve preencher? Primeiro deve conter os nutrientes adequados para o microrganismo especifico que vai ser cultivado; deve conter água suficiente, pH apropriado e um nível conveniente de oxigênio, ou talvez nenhum; → Deve ser estéril (para a cultura haver apenas os microrganismos introduzidos); → A cultura em crescimento deve ser incubada em temperatura apropriada; → A maioria dos meios comercialmente disponíveis, tem componentes pré misturados e requer somente a adição e a esterilização; ÁGAR → agente solidificante utilizado para o crescimento em meio solido; → agente solidificante; → polissacarídeo complexo derivado de uma alga marinha, muito utilizado como espessante em alimentos, como gelatinas e sorvetes; → nunca foi encontrado um substituto satisfatório; poucos microrganismos o degradam, permitindo que ele continue solido; → se liquefaz a cerca de 100 graus celsius (ponto de ebulição da água); → no nível do mar ele permanece liquido ate temperatura diminuir cerca de 40 graus celsius; → para utilização no laboratório, ele é mantido em banho maria a 50 graus celsius (nessa temperatura não destrói a maioria das bactérias); → quando solidifica, pode ser incubado a cerca de 100 graus Celsius antes de se liquefazer novamente (útil para o cultivo de bactérias termofilas; os meios ágar são contidos em tubos de ensaio ou placas de Petri; PLACA DE PETRI → Nome em homenagem ao seu inventor; → Placas rasas com uma tampa que as recobre até o fundo, a fim de evitar contaminações; → Quando preenchidas são chamadas de placas de Petri; MEIOS QUIMICAMENTE DEFINIDO → Aquele cuja composição exata é conhecida; → Para um quimio-heterotrófico, o meio quimicamente definido deve conter fatores de crescimento orgânicos, que servem como fonte de carbono e energia. → Os organismos que requerem muitos fatores de crescimento são descritos como fastidiosos → Para a realização de um ensaio microbiológico desse tipo, um meio de crescimento é preparado com todos os fatores de crescimento da bactéria, exceto a vitamina a ser testada MEIOS COMPLEXOS → Feitos de nutrientes como extratos de levedura, de carnes ou de plantas, ou produtos de digestão destas ou de outras fontes; → A composição química exata varia de acordo com o lote; → As necessidades de energia, carbono, nitrogênio e enxofre dos micro-organismos em cultura são fornecidos pelas proteínas (peptonas); → Vitaminas e outros fatores orgânicos de crescimento: extratos de carne e de levedura; → Vitaminas e outros fatores orgânicos de crescimento são fornecidos pelos extratos de carne ou de levedura. → As vitaminas solúveis e os minerais das carnes ou das leveduras são dissolvidos na água de extração, que é, então, evaporada para concentrar esses fatores. → Forma líquida: caldo nutriente; → Adição de ágar: ágar nutriente. → O ágar sozinho não é nutriente; MEIOS E METODOS PARA O CRESCIMENTO ANEROBICO • Meios redutores: • Criado para a cultura de bactérias anaeróbias (podem ser destruídas pelo oxigênio) • Contem ingredientes como o tioglicolato de sódio, que se combinam quimicamente com o oxigênio dissolvido e os eliminem do meio de cultura; • Esses meios redutores são armazenados em tubos de ensaio comuns firmemente tampados; • O meio é aquecido rapidamente antes de ser utilizado, a fim de eliminar o oxigênio absorvido; • Placas de Petri: caixas e jarras seladas (oxigênio é removido quimicamente) → O meio na placa contém uma enzima, a oxirase, que combina o oxigênio com o hidrogênio, removendo o oxigênio à medida que água é formada. → Os laboratórios que realizam muitos trabalhos com anaeróbios com frequência utilizam uma câmara anaeróbia; TECNICAS ESPECIAIS DE CULTURA → Bactériasque nunca foram cultivadas com sucesso: M. leprae, espiroqueta da sífilis, riquétsias e clamídias... → as bactérias intracelulares obrigatórias, como riquétsias e clamídias, não crescem em meios artificiais → Estufas de dióxido de carbono: crescimento de bactérias aeróbicas que requerem concentrações mais altas ou mais baixas de CO2; → Jarra com vela: vela acesa consome o oxigênio (a vela apaga quando o ar da jarra apresenta uma concentração de oxigênio reduzida); → Capnofílicos: crescem em altas concentrações de CO2; → Concentrações de oxigênio baixo e altas concentrações de CO2: trato intestinal e em outros tecidos corporais (onde bactérias patogênicas crescem); → Embalagens comerciais: reagentes químicos (produção da atmosfera rica em dióxido de carbono); estão substituindo jarra com vela; → Sacos plásticos com geradores químicos próprios de gás: ativados por esmagamento do pacote ou adição de água (usado quando somente uma ou duas das placas de petri devem ser incubada) → Alguns microrganismos, como o vírus Ebola, são tão perigosos que só podem ser manipulados sob sistemas complexos de contenção, chamados de biossegurança de nível; → Laboratório nível 1: aula de microbiologia básica → Laboratório nível 2: organismos que apresentam risco moderado de infecção; em bancadas abertas de laboratório com luvas apropriadas, avental de laboratório e, se necessário, proteção para o rosto e os olhos → Laboratório nível 3: são destinados aos patógenos do ar altamente infecciosos, como o agente da tuberculose. Gabinetes de segurança biológica com aparência similar à de uma proteção para o rosto e os olhos; deve ter pressão negativa e ser equipado com filtros de ar para evitar a liberação do patógeno. → Laboratório nível 4: popularmente conhecidos como “zonas quentes”; um ambiente selado dentro de uma construção maior e tem uma atmosfera com pressão negativa, de modo que aerossóis contendo patógenos não podem escapar; A equipe veste “roupas espaciais”, que são conectadas a um suprimento de ar MEIO DE CULTIVO SELETIVO → Elaborados para impedir o crescimento de bactérias indesejadas e favorecer o crescimento de microrganismos de interesse; → Ex: o ágar sulfito de bismuto é um meio utilizado para o isolamento da bactéria da febre tifoide, a gram-negativa Salmonella typhi, a partir das fezes. MEIO DE CULTIVO DIFERENCIAL Facilitam a diferenciação das colônias de um microrganismo desejado em relação a outras colônias crescendo na mesma placa; Ex: O ágar-sangue (que contém hemácias) é um meio utilizado com frequência pelos microbiologistas para identificar espécies bacterianas que destroem hemácias. Salmonella typhi CARACTERISTICAS SELETIVAS E DIFERENCIAIS CONBINADAS → Staphylococcus aureus, encontrada comumente nas fossas nasais. → Esse organismo é tolerante a altas concentrações de cloreto de sódio; → ele também pode fermentar o carboidrato manitol para formar ácido. → O ágar hipertônico manitol contém 7,5% de cloreto de sódio, o que impede o crescimento de organismos competidores e, portanto, seleciona (favorece o crescimento de) S. aureus. → Esse meio hipertônico contém um indicador de pH que altera a sua cor se o manitol do meio é fermentado a ácido; → as colônias de S. aureus que fermentam o manitol são, então, diferenciadas das colônias de bactérias que não fermentam o manitol. → As bactérias que crescem em concentração elevada de sal e fermentam o manitol a ácido podem ser facilmente identificadas pela mudança de coloração; MEIO DE ENRIQUECIMENTO → Empregada em amostras de solo ou fezes; → Para enriquecer uma cultura geralmente é liquido e fornece nutrientes e condições ambientais que favorecem o crescimento de um microrganismo especifico e não de outros; OBTENÇÃO DE CULTURAS PURAS → Uma colônia visível teoricamente vem de um único esporo ou célula vegetativa, ou de um grupo dos mesmos microrganismos ligados uns aos outros em agregados ou cadeia → Método de esgotamento de placa: → Método mais comum para obtenção de culturas puras; → Ocorre na seguinte sequência: 1- Uma alça de inoculação estéril é mergulhada dentro de uma cultura mista, que contém mais de um tipo de microrganismo, 2- é semeada em estrias na superfície de um meio nutritivo. 3- Ao longo da estria, as bactérias são depositadas quando a alça entra em contato com o meio. 4- As últimas células a serem depositadas pela alça são afastadas o suficiente para crescer em colônias isoladas. 5- Essas colônias podem ser coletadas com uma alça de inoculação e transferidas para um tubo de ensaio contendo meio nutritivo para a obtenção de uma cultura pura contendo somente um tipo de bactéria. → O método do esgotamento em placa funciona bem quando o organismo a ser isolado está presente em grande número em relação à população total; PRESERVAÇÃO DE CULTURAS BACTERIANAS → Refrigeração: Utilizada para o armazenamento de cultura por curtos períodos; → Ultracongelamento: processo no qual uma cultura pura de microrganismo é colocada em um liquido de suspensão e submetida a um rápido congelamento; temperatura: 50°C a -95°C → Liofização: suspensão de micróbios que é rapidamente congelada, a água é removida por um alto vácuo – sublimação- Ainda sobre o vácuo o recipiente e selado, derretendo o vidro com uma chama de alta temperatura; O por obtido com esse processo pode ser armazenado por anos; os microrganismos podem ser ativados a qualquer momento com hidratação por um meio nutriente liquido adequado; CRESCIMENTO DE CULTURAS BACTERIANAS → A determinação das quantidades de microrganismos tanto diretamente por contagem, quanto indiretamente, pela medida de sua atividade metabólica, é um aspecto importante para a microbiologia; DIVISAO BACTERIANA → Crescimentos bacteriano: Se refere ao aumento no número de bactérias, e não o aumento das células individuais; → Fissão binaria: normalmente é a forma de reprodução das bactérias; → Brotamento: formas de reprodução de algumas espécies bacteriana; a célula vai se alargando ate atingir um tamanho similar ao da célula parental e então separa se dela; → Bactérias filamentosas: se reproduzem pela produção de cadeias de condiósporos carreados extremamente na ponta dos filamentos; → algumas espécies simplesmente se fragmentam e os fragmentos iniciam o crescimento de novas células; TEMPO DE GERAÇÃO → considera se somente a reprodução por fissão binaria; → a divisão de uma célula produz duas células e assim por diante; → tempo de geração: tempo necessário para uma célula se dividir; varia consideravelmente entre os organismos e com as condições ambientais, como a temperatura; a maioria das bactérias tem tempo de geração de 1 a 3 horas; outras requerem 24 horas; → E. coli se divide a cada 20 minutos em condições favoráveis; após 20 gerações, uma única célula inicial poderá ter gerado mais de um milhão de células; em 10 horas, a população pode ser de um bilhão, atingindo um numero com 21 zeros em 24 horas; . REPRESENTAÇÃO LOGARITIMA DAS POPULAÇÕES BACTERIANAS → Em 5 gerações teríamos 32 células; → Em 10 gerações, teríamos 1024 células e assim por diante; → Os problemas de representação podem ser evitados como uso de log10 dos números das populações; FASES DE CRESCIMENTO → Há quatro fases básicas de crescimento: a fase lag, a fase log, a fase estacionária e a fase de morte celular. FASE LAG → Período de pouca ou nenhuma divisão; → pode durar de uma hora a vários dias; durante esse tempo, contudo as células não estão dormentes;→ a população microbiana passa por um bbperíodo de intensa atividade metabólica (envolvendo principalmente a síntese de enzimas e várias moléculas); → situação é análoga a uma fábrica sendo equipada para produzir automóveis, ou seja, há atividade de preparação FASE LOG → As células começam a se dividir e entram em período de crescimento, o aumento logaritmo; → Pode ser chamado de fase de crescimento exponencial; → Re3proudção celular é mais ativa durante esse período; → O tempo de geração atinge um mínimo constante; → A fase log gera uma linha reta no gráfico, pois seu crescimento é constante; → Momento de maior atividade metabólica; FASE ESTACIONARIA → A velocidade da reprodução diminui; → o úmero de mortes microbianas é equivalente ao número de células novas; população se estabiliza; → período de equilíbrio; → o crescimento pode ser interrompido por: esgotamento de nutrientes, acumulo de resíduos e mudanças no pH que sejam danosas; FASE DE MORTE CELULAR → O numero de mortes excede o número de novas células; → Pode ser chamada de fase de declínio logaritmo; → Essa fase continua ate que a população tenha diminuído para uma pequena fração do número de células da fase anterior; → Ou até que a população morra totalmente;
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