Biologia. Aula 02 Microrganismos 1.1 Introdução Microrganismos Além de nossa visão, existe um mundo microscópico, onde a quantidade e a variedade de vida

Biologia . Aula 02

Microrganismos1.1 Introdução

MicrorganismosMicrorganismos

Além de nossa visão, existe um mundo microscópico, onde a quantidade e a variedade de

vida são gigantescas.O conhecimento e a identificação desses

microrganismos, é de fundamental importância, pois estes estão presentes no nosso dia-a-dia, sejam eles úteis, como em fermentações, ou

prejudiciais como os patogênicos.

1.2- Histórico da Microbiologia1.2- Histórico da Microbiologia• A A MicrobiologiaMicrobiologia é a ciência que estuda é a ciência que estuda

os microrganismos e suas atividades, os microrganismos e suas atividades, envolvendo a análise das características envolvendo a análise das características

morfológicas, dos processos vitais morfológicas, dos processos vitais (reprodução e crescimento) e a sua (reprodução e crescimento) e a sua

identificação. identificação. • O mundo invisível dos microrganismos é O mundo invisível dos microrganismos é

fascinante, e os mesmos foram fascinante, e os mesmos foram observados pela primeira vez no século observados pela primeira vez no século

XVII, com a invenção do primeiro XVII, com a invenção do primeiro microscópio pelo holandês Antony van microscópio pelo holandês Antony van Leeuwenhoek que, ao observar estes Leeuwenhoek que, ao observar estes

maravilhosos seres em gotas de água de maravilhosos seres em gotas de água de chuva, no vinagre e em secreções bucais, chuva, no vinagre e em secreções bucais, os descreveu como sendo "os descreveu como sendo "animálculos". • Na verdade, Leeuwenhoek estava Na verdade, Leeuwenhoek estava descrevendo descrevendo bactérias, fungos, algas e bactérias, fungos, algas e

protozoários.protozoários.

(www.cienciahoje.pt/files/24/24175.jpgAcesso em fevereiro 2008)

Antony van Leeuwenhoek e Antony van Leeuwenhoek e o seu microscópioo seu microscópio

• A Microbiologia Ecológica estuda as relações entre os microrganismos e o ambiente,

analisando como eles atuam na degradação da matéria orgânica, na reciclagem dos compostos

químicos na natureza e na degradação de poluentes ambientais.

• Os estudos envolvendo os microrganismos englobam também a atuação dos mesmos em

processos de corrosão e deterioração de materiais de construção e de obras de arte, a

prevenção e a cura de doenças, a produção de alimentos, fibras e produtos farmacêuticos e a

biorremediação de ambientes poluídos.

(www.csv.unesp.br/.../imagens/microbiologia.jpgAcesso em fevereiro 2008)

• Por volta de 1880, dois microbiologistas, Martinus Beijerinck e Sergei Winogradsky descobriram como as bactérias

ajudam na ciclagem dos nutrientes (carbono, nitrogênio, enxofre, fósforo), começando os estudos sobre a ecologia

dos microrganismos.

1.3- ONDE OS MICRORGANISMOS 1.3- ONDE OS MICRORGANISMOS VIVEM?VIVEM?

• Os microrganismos encontram-se distribuídos em praticamente todos os lugares da natureza. Estão no ar, na água (mares, rios, lagos e água subterrânea) e

no solo. Podem ser encontrados em maiores quantidades em lugares onde existe grande quantidade de alimentos (matéria orgânica e inorgânica), umidade e temperatura apropriada para que possam crescer e

se reproduzir.

1.4- CLASSIFICAÇÃO DOS 1.4- CLASSIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS DE ACORDO COM MICRORGANISMOS DE ACORDO COM

SUA RELAÇÃO COM OXIGÊNIOSUA RELAÇÃO COM OXIGÊNIO

Os microrganismos podem crescer na presença ou ausência de oxigênio e, neste aspecto, podem ser classificados em:

• AeróbiosAeróbios: são os microrganismos que normalmente requerem oxigênio para crescer.

• FacultativosFacultativos: são os microrganismos que crescem na presença de oxigênio ou na ausência dele (anaerobiose).

• AnaeróbiosAnaeróbios: são os microrganismos que ou crescem na presença de baixas concentrações de oxigênio, os chamados

de anaeróbios facultativos, ou morrem quando estão na presença deste gás; estes são os chamados de anaeróbios

estritos.• MicroaerófilosMicroaerófilos: são organismos aeróbios, porém somente

crescem em concentrações de oxigênio menores que a do ar (entre 1% e 15%).

1.5- CLASSIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS DE 1.5- CLASSIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS DE ACORDO COM SUA DIVERSIDADE METABÓLICAACORDO COM SUA DIVERSIDADE METABÓLICA

• Os microrganismos necessitam de uma fonte de carbono (gás carbônico (CO2) ou carbono orgânico) e de uma fonte de energia (luz ou energia derivada da oxidação de compostos orgânicos ou inorgânicos). Os microrganismos que usam a luz como

fonte de energia podem ser:• FotoautotróficosFotoautotróficos: são organismos que usam a luz como fonte de energia e o

carbono inorgânico (CO2) como fonte de carbono São representados pelas:

•Além de algas e plantas verdes. Existem cerca de 60 espécies de bactérias Além de algas e plantas verdes. Existem cerca de 60 espécies de bactérias fotoautotróficas.fotoautotróficas.

bactérias sulfurosas verdes (exemplo: Chlorobium)

dwb.unl.edu/Bact303/Chloroflexus.jpeg Acesso em março 2008

bactérias sulfurosas púrpura (exemplo:

Chromatium) www.hik.hu/site/books/b159/

kepek/K4003.jpgAcesso em março 2008

cianobactérias www.enq.ufsc.br

• FotoheterotróficosFotoheterotróficos: usam luz como fonte de

energia e compostos orgânicos (álcool,

carboidratos, ácidos orgânicos, etc.) como

fonte de carbono. São as bactérias verdes não sulfurosas (exemplo:

Chloroflexus) e as bactérias púrpuras não sulfurosas (exemplo:

Rhodopseudomonas ).

(genome.jgi-psf.org/images/rhop2.jpg Acesso em março 2008)

Os microrganismos que obtêm energia através Os microrganismos que obtêm energia através da oxidação de compostos orgânicos ou da oxidação de compostos orgânicos ou inorgânicos podem ser classificados em:inorgânicos podem ser classificados em:

• QuimioautotróficosQuimioautotróficos: usam os compostos químicos (gás sulfídrico (H2S), enxofre

elementar (S), amônia (NH3), gás hidrogênio (H2), nitrato (NO3-), nitrito (NO2-) e ferro (Fe2+)

como fonte de energia e usam o CO2 como fonte de carbono.

• QuimioheterotróficosQuimioheterotróficos: são organismos que usam compostos orgânicos como fonte de energia e de carbono. Este grupo inclui a

maioria das bactérias, fungos e protozoários.

• A palavra vírusvírus tem sua origem no latim e significa toxina ou veneno. O vírus é um organismo biológico com grande capacidade de automultiplicação, utilizando para isso sua estrutura celular. É um agente capaz de causar doenças

em animais e vegetais.

2.0- VÍRUS2.0- VÍRUS

O vírus é formado por um capsídeo de proteínas que

envolve o ácido nucléicoácido nucléico, que pode ser RNA RNA (ácido

ribonucléico) ou DNADNA (ácido desoxirribonucléico). Em alguns tipos de vírus, esta estrutura é envolvida por uma capa lipídica com diversos tipos de proteínas. (Fonte: www.ufmt.br)

Vírus são parasitas obrigatórios Vírus são parasitas obrigatórios do interior celular e isso significa do interior celular e isso significa que eles somente reproduzem-se que eles somente reproduzem-se

pela invasão e possessão do pela invasão e possessão do controle da maquinaria de auto-controle da maquinaria de auto-

reprodução celularreprodução celular

Os vírus apresentam dois estados distintos consoante o meio em que se encontram: - Meio extracelular - Meio extracelular - Meio intracelular- Meio intracelular

Meio extracelularMeio extracelular No exterior da célula hospedeira, os vírus são partículas diminutas e apresentam uma forma típica, a de partícula viral ou vírionvírion, ou seja,

têm na sua constituição ácido nucléico envolto em proteínas. Apresentam um metabolismo inerte, isto é, não conseguem crescer nem

procriar (realizar biossíntese) por eles mesmos bem como realizar funções de respiração.

Meio IntracelularMeio IntracelularUma vez introduzidos numa célula hospedeira, a sua função biológica desperta. O vírus “ adquire vida”

manifestando duas características vitais reprodução e hereditariedade.

No interior das células dá-se a replicação viral que consiste na

produção de cópias do genoma viral e na síntese dos componentes que

formam o envoltório viral.

A classificação dos vírus ocorre de acordo com o tipo

de ácido nucléico que possuem, as características do sistema que os envolvem e os tipos de células que infectam. De acordo com este sistema

de classificação, existem aproximadamente, trinta

grupos de vírus.(Fonte: www.biomania.com.br Acesso em fevereiro 2008)

(Fonte: www.ufmt.br Acesso fevereiro 2008)

VÍRUS DNA - ADENOVÍRUS VÍRUS DNA - POXVÍRUS VÍRUS RNA - HIV

São quatro as fases do ciclo de vida de um vírus:

1. Entrada do vírus na célula: ocorre a absorção e fixação do vírus na superfície celular e logo em seguida a penetração

através da membrana celular ( do vírus ou de seu material genético).

2. Eclipse: um tempo depois da penetração, o vírus fica adormecido e não

mostra sinais de sua presença ou atividade.

3. Multiplicação: ocorre a replicação do ácido nucléico e as sínteses das proteínas

do capsídeo. Os ácidos nucléicos e as proteínas sintetizadas se desenvolvem com

rapidez, produzindo novas partículas de vírus.

4. Liberação: as novas partículas de vírus saem para infectar novas células sadias.

www.ciencia.hsw.uol.com.brAcesso em fevereiro 2008

REPRODUÇÃOREPRODUÇÃO

CICLO LÍTICOCICLO LÍTICO

CICLO LISOGÊNICOCICLO LISOGÊNICO

Figuras de TORTORA et.al, 2002

(www.bbc.co.uk)

LATÊNCIALATÊNCIA

VÍRUS HIVVÍRUS HIV

3.0- BACTÉRIAS3.0- BACTÉRIAS

As bactérias apresentam uma estrutura celular

bastante simples. Diferente do que ocorre com as células animais e vegetais, elas nem

sempre apresentam as mesmas características, com isso, apresentam variações

em sua forma, tamanho, virulência, etc.

A estrutura da célula bacteriana é a de uma célula procariótica, sem organelos ligados à membrana celular, tais como mitocôndrias ou plastos, sem um

núcleo rodeado por uma cariomembrana e sem DNA organizado em verdadeiros cromossomas, como os das células eucariotas.

(Figuras de TORTORA et.al, 2002)

ESTRUTURA DE UMA BACTÉRIAESTRUTURA DE UMA BACTÉRIA


MetabolismoAs bactérias apresentam-se numa grande

variedade de diferentes metabolismos:As bactérias autotróficas necessitam apenas

de dióxido de carbono como fonte de carbono: As fotoautotróficas obtêm a energia na

forma de luz, para a fotossíntese; As quimioautotróficas obtêm energia pela

oxidação de compostos químicos; As heterotróficas dependem de uma fonte

orgânica de carbono.

No que diz respeito à sua reação ao oxigênio, a maioria

das bactérias podem ser colocadas em três grupos:aeróbicos aeróbicos – que podem

crescer apenas na presença de oxigênio;

anaeróbicosanaeróbicos – que podem crescer apenas na ausência

de oxigênio; e anaeróbicos facultativosanaeróbicos facultativos – que podem crescer tanto na presença como na ausência

de oxigênio.

Muitas bactérias vivem em ambientes que são considerados extremos para os outros seres vivos e são, por isso, denominadas extremófilas, como por exemplo:termófilastermófilas – vivem a altas temperaturas halófilashalófilas – que vivem em lugares com altas concentrações de sal acidófilasacidófilas e e alcalinófilosalcalinófilos – vivem em ambientes ácidos e alcalinos, respectivamente psicrófilaspsicrófilas – as bactérias que vivem nos glaciares (baixas temperaturas)

Reprodução bacterianaReprodução bacteriana

1 - Assexuada1 - Assexuadaa) Bipartição ou Divisão Bináriaa) Bipartição ou Divisão Binária



b) Esporulaçãob) Esporulação

Esporo confeccionado no Esporo confeccionado no interior da bactériainterior da bactéria

Esporo sendo liberadoEsporo sendo liberado(o restante da bactéria(o restante da bactéria

degenera)degenera)

Espaço livre =Espaço livre =forma de forma de

resistênciaresistência


2 - Sexuada2 - Sexuadaa) Conjugaçãoa) Conjugação


b) Transduçãob) Transdução



c) Transformaçãoc) Transformação


TERMINOLOGIA

• Animálculus: Em 1673, Antony van Leeuwenhoek, após ter inventado o microscópio, começou a fazer observações dos primeiros seres invisíveis ao olho desarmado, chamando esses seres microscópicos de “pequenos animálculos”.

• Capsídeo: Envoltório protéico que reveste o material genético de vírus.

• Adenovírus: -Grupo de vírus que causam doenças infecciosas agudas em glândulas de vias aéreas superiores e conjuntiva, causando resfriados comuns.

-Ou DNA vírus, são utilizados como vetores para procedimentos de terapia gênica somática, especialmente em células do epitélio respiratório, não se integrando ao genoma da célula hospedeira.

• Poxvírus: Os Poxvírus compreende uma família com características peculiares que os distinguem de outros vírus de genoma DNA.

Esses vírus possuem uma morfologia complexa e sítio de replicação citoplasmática. Muitos tipos de vírus invadem a pele, mas a atenção médica está centrada sobretudo em apenas três

grupos, um deles é o poxvírus. O poxvírus mais conhecido é o vírus da varíola, que tem apenas um interesse histórico. Este vírus foi

eliminado em todo o mundo graças ao uso da vacina. No entanto, a varicela (catapora) continua sendo uma infecção freqüente na

infância. O molusco contagioso também é causado por um poxvírus.

• Procariota: Espécime dos procariotas ou procariotos. Procariotas ou procariotos, seres vivos, que não possuem verdadeiramente um núcleo (sem membrana nuclear) nem organelas revestidas por

membrana em seu citoplasma. • Mitocôndrias: Do grego (mito = filamento, chondrion = partícula), o

nome tem mais relação com as possíveis formas assumidas pela mitocôndria do que com a sua finalidade. Presente em todas as

células eucarióticas, a mitocôndria converte a energia derivada dos combustíveis químicos em energia armazenada sobre a forma de

ATP (adenosina trifosfato). A mitocôndria permite uma maior extração de energia da molécula de glicose.

• Plastos: Encontrados no citoplasma de plantas e algas, sua forma e quantidade variam de organismo para organismo. Podem ser

separados em categorias: Cromoplastos: apresentam pigmentos em seu interior. Nas plantas geralmente representados pelos

cloroplastos, cujo principal pigmento é a clorofila, de cor verde. Leucoplastos: não contêm pigmentos.

• Cariomembrana: O envoltório nuclear, também conhecido como carioteca, cariomembrana ou membrana nuclear, é uma estrutura que envolve o núcleo das células eucarióticas, responsável por separar o conteúdo do núcleo celular (em particular o DNA) do

citosol. • Cromossomos: Estrutura nuclear formada pela molécula de DNA

mais proteínas (histonas) de forma espiralizada, contendo uma sucessão linear de genes e só podendo ser vista durante a divisão

celular

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Biologia. Aula 02 Microrganismos 1.1 Introdução Microrganismos Além de nossa visão, existe um mundo microscópico, onde a quantidade e a variedade de vida