MICROBIOLOGIA BÁSICA

  • View
    5.389

  • Download
    2

Embed Size (px)

Text of MICROBIOLOGIA BÁSICA

MICROBIOLOGIA BSICA CAPTULO 1: Introduo MicrobiologiaMicrobiologia como uma Cincia Estuda a natureza fundamental e as propriedades dos microrganismos (Microbiologia Bsica). O controle e o uso dos microrganismos de maneira benfica (Microbiologia Aplicada) Principais temas de pesquisa usados na Microbiologia Bsica: Caractersticas Morfolgicas - forma e tamanho da clula; composio qumica e funo de suas estruturas internas. Caractersticas Fisiolgicas - p.ex; a necessidade nutricional especfica e as condies fsicas necessrias ao crescimento e reproduo. Atividades Bioqumicas - como os microrganismos quebram os nutrientes para obter energia e como eles usam esta energia para a sntese de compostos da clula. Caractersticas Genticas - a hereditariedade e variabilidade das caractersticas. Potencial de causar doena - presena ou ausncia para o homem, animais e plantas Caractersticas Ecolgicas - a ocorrncia natural dos microrganismos no ambiente e sua relao com outros m.o. Classificao - a relao taxonmica entre os grupos no mundo microbiano. Principais campos de aplicao da microbiologia Aplicada (medicina, alimentos e laticneos, agricultura, indstria e ambiente). Alguns exemplos: Produo de vacina com mtodo mais econmico Processos mais eficientes para o tratamento de esgoto Sntese de numerosas substncias, desde mais simples, como o cido ctrico, a antibiticos mais complexos, e enzimas Utilizado como suplemento alimentar (protena de clula nica - SCP) Produo de gs metano, utilizado como combustvel (pesquisa atual) Biometalurgia - explora a atividade qumica de bactrias para extrair minerais de minrios de baixa qualidade Usados como "inseticidas biolgicos", no lugar de produtos qumicos; microrganismos capazes de degradar poluentes Microrganismos capazes de melhorar a capacidade de detergentes caseiros, em remover manchas Isero de genes bacterianos em plantas para matar insetos Produo de enzimas bacterianas que dissolvem cogulos sanguneos; vacinas humanas utilizando vrus de insetos; e testes laboratorias rpidos para diagnstico de infeco viral (novas pesquisas da Engenharia Gentica-Microbiologia Mdica) A clula As clulas microbianas podem ser divididas em duas categorias com base em como a substncia nuclear se apresenta dentro da clula: Clulas Eucariticas, apresenta um ncleo separado do citoplasma por uma membrana nuclear; Clulas Procariticas, que apresentam material nuclear sem membrana. Todos os organismos, unicelulares (constitudos de uma nica clula), ou multicelulares (que contm muitas clulas), apresentam as seguintes caractersticas: reproduo utilizao de alimentos como fonte de energia sntese de substncias e estrutura celular excreo de substncias resposta a alteraes ambientais mutaes (alteraes sbitas em suas caractersticas hereditrias), embora ocorram raramente Elementos diferenciais entre clulas procariticas e eucariticas: Elemento Clulas Procariticas Clulas Eucariticas Algas, fungos, protozorios, vegetais e Grupos pertencentes Bactrias, algas verde-azuis animais Tamanho da clula tipicamente 0.2-2.0 m tipicamente 10-100 m limitado por membrana nuclear e presena Ncleo membrana nuclear e nuclolo ausentes de nuclolo presentes : lisossomos, complexo de Golgi, Organelas envolvidas por membrana ausente retculo endoplasmtico, mitocndria e cloroplastos consiste de 2 protenas construdas em complexo : consiste de mltiplos Flagelo blocos microtbulos presente como uma cpsula ou camada presente em algumas clulas que tem Glicoclice limosa parede celular usualmente presente; quimicamente Parede Celular complexa (parede celular bacteriana quando presente quimicamente simples tpica inclue peptidoglicano) presena de esteris e carboidratos que Membrana citoplasmtica no contm carboidratos e esteris servem como receptores 80S (retculo endoplasmtico); 70S Ribossomos 70S, distribuidos no citoplasma (mitocndria e cloroplasto)

Cromossomos (DNA) Diviso Celular Reproduo sexual Relao G + C (%) Origem da Vida

cromossomo nico, circular, sem histona fisso binria transferncia de DNA apenas por fragmentos 28 a 73

um ou mais cromossomos, linear, com histona mitose envolve meiose em torno de 40

Concluses do estudo da origem da vida : origem nica das formas de vida existem 3 linhas primrias de descendncia evolucionria: Eubactrias, Arqueobactrias e Eucaritos h duas linhas de procaritos: Eubcterias e Arqueobcterias tanto os cloroplastos como as mitocndrias - origem bacteriana o relgio evolucionrio no constante para todos os microrganismos as maiores divergncias entre as Arqueo e Eubactrias so das termoflicas a fotossntese surgiu depois os organismos mais primitivos so associados aos ambientes hidrotermais (gua + alta temperatura) os primeiros organismos deveriam ter duas propriedades: mecanismo de metabolismo (energia) e mecanismo de replicao (hereditariedade) Os primeiros organismos alm de anaerbios, deveriam ser organotrficos fermentativos No surgimento da vida em aerobiose, imagina-se ter comeado com as cianobactrias, as quais crescem produzindo molculas de oxignio (O2), as quais se decompem em tomos (O), que reagiria com as novas molculas de oxignio produzidas, formando o oznio (O3). Com a camada de oznio, surge proteo dos raios UV, e surgimento de microrganismos aerbios. Os organismos primitivos devem ter usados RNA como material gentico, tanto para reproduo como para produo de enzimas. Diviso dos Reinos (Antiga): Monera (procaritos) - microrganismos primitivos Protista (algas, protozorios, fungos limosos) Plantae (plantas verdes, algas superiores) Fungi (fungos - bolores e leveduras) Animalia (animais que ingerem alimentos) Diviso dos Reinos (Atual): Eubactrias (clulas procariticas) Arqueobactrias (clulas procariticas) - microrganismos primitivos Eucaritos (clulas eucariticas) A teoria endosimbitica prope a maneira pela qual as clulas eucariticas tem evoluido: origem das organelas eucariticas (cloroplastos e mitocndrias) a partir dos procaritos. O Microscpico O olho humano incapaz de perceber um objeto com um dimetro menor que 0.1 mm, a uma distncia de 25 cm. Os microrganismos tem dimenses de m (1m = 10-3mm) Os microscpicos so classificados dependendo do princpio no qual a ampliao baseada: pticos (empregam dois sistemas de lentes, ocular e objetiva, atravs das quais a imagem ampliada obtida) e eletrnicos (empregam um feixe de eltrons para produzir a imagem ampliada)

A microscopia ptica a mais comumente utilizada no laboratorio de microbiologia. Em geral, o microscpico ptico amplia o objeto at certo limite (1.000 a 2.000 vezes). Esta limitao devida ao poder de resoluo. Poder de Resoluo (P.R) - medida do menor objeto que pode ser visto ao microscpico P.R = comprimento de onda ; A.N A.N. (Abertura Numrica) = n.sen n = ndice de refrao; (teta) = semi ngulo do cone de luz que entra na objetiva. Pode-se usar um meio (p.ex. leo de cedro) com o mesmo ndice de refrao do vidro da lmina, para que os raios de luz deixem a lmina sem refrao, seguindo uma direo reta para dentro da objetiva, aumentando assim o poder de resoluo (P.R.)

Principais caractersticas das objetivas do microscpio ptico : Ampliao linear Distncia focal Dimetro aprox. Abertura Dist. de trabalho Poder de Mxima ampliao da objetiva aproximada(mm) do campo(mm) 'Nmerica aprox.(mm) resoluo (m) aprox. (ocular 10x) 10x (objetiva seco de pequeno 16 1.5 0.25 4.50 2.0 100 vezes aumento) 40-45x (objetiva seco de grande 4 0.34 0.65 0.65 0.7 450 vezes aumento) 90-100x (objetiva de 1.8 0.15 1.25 0.13 0.4 1000 vezes imerso) A objetiva produz uma imagem real ampliada do objeto, a qual ainda aumentada em escala muito maior pela ocular, sendo a mesma captada pelo olho humano

O Microscpico eletrnico possui grande vantagem diante do ptico, apresenta um poder de resoluo 100 vezes maior, em virtude do comprimento de onda muito curto dos raios eletrnicos utilizados. possvel resoluo de objetos to pequenos quanto 10 Ao (1Ao =10-4 m). Produz aumentos teis de 200.000 a 400.000

Tipos de Microscopia Microscopia ptica Campo Luminoso Microscopia ptica Campo Escuro Microscopia ptica Ultravioleta Microscopia ptica Fluorescente Microscopia ptica Controle de Fase

Aumento mx. Aspecto do Espcime til coradas ou no, quando 1000 - 2000 coradas geralmente assumem a cor do corante geralmente no coradas, 1000 - 2000 aparecem brilhante sobre um fundo escuro no visualizado diretamente; 1000 - 2000 fotografado brilhante e corado, corante 1000 - 2000 fluorescente 1000 - 2000 vrios graus de brilho

Aplicaes determinao dos elementos grosseiros de bactrias,leveduras,bolores,algas e protozorios microrganismos que exibem algum dado morfolgico caracterstico em estado vivo diferenciao de componentes celulares com base em > ou < absoro da luz UV. tcnicas diagnsticas

exames de estruturas celulares em clulas vivas de microrganismos maiores (leveduras,algas,protozorios, e algumas bactrias) 200.000 exames de vrus e da ultra estrutura das clulas Microsc. Eletrnica visto em tela fluorescente 400.000 microbianas Caractersticas distintivas dos principais grupos de microrganismos Microrganismos 1.Protozorios Caractersticas eucariticos, unicelulares, ingerem partculas alimentares, no apresentam parede celular rgida, no contm clorofila, alguns movem-se por meio de flagelo ou cilios, e so amplamente distribuidos na natureza (principalmente aquticos) eucariticos, considerados semelhantes s plantas, contm clorofila, podem ser uni ou multicelulares, apresentam parede celular rgida, crescem em muitos ambientes diferentes (a maioria aquticos) eucariticos, com parede celular rgida, uni ou multicelulares, desprovidos de clorofila, absorvem nutrientes dissolvidos do ambiente (no digerem alimentos) - so os bolores e leveduras fungos multicelulares, produzem estruturas filamentosas (hifas, miclios...) fungos unicelulares, apresentam formas variadas (esfrica a ovide; elipside a filamentosos) procariticos, carecem de membrana nuclear e outras estruturas intracelulares organizadas o