Microbiologia aplicada aula03 microrganismos

851 visualizações

Publicada em

Microbiologia Aplicada

Publicada em: Educação
0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
851
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
5
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
25
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Microbiologia aplicada aula03 microrganismos

  1. 1. Microbiologia Aplicada CEMAL- Meio Ambiente -Turma 0113 Prof.: Msc.Amanda Fraga Disciplina: Microbiologia Aplicada
  2. 2. Origem da célula procariótica: 3,7 bilhões de anos Estrutura e função da célula procariótica
  3. 3. Com base em comparações de sequências das regiões intergênicas 16S – 23S do DNA ribossômico: Três Domínios (Super-reinos) (Woese, 1977)
  4. 4. Estudos subsequentes mostraram que cada domínio está associado a uma série de fenótipos, alguns desses únicos para cada domínio
  5. 5. Célula procariótica x eucariótica
  6. 6. Tamanho da célula procariótica Unidade de medida: m (micrômetro) Tamanho variável: 0,1- 0,2 50 m Thiomargarita namibiensis:  0,7 mm! (1999) Escherichia coli: 1 x 3 m
  7. 7. Tamanho comparativo dos microrganismos
  8. 8. Procariotos são pequenos, permitindo que: - Nutrientes e dejetos sejam transportados para dentro e fora da célula via membrana citoplasmática. A velocidade desse transporte determina a velocidade metabólica: - Quanto menor o tamanho, maior é o potencial de crescimento - Interação mais intensa com o meio ambiente.
  9. 9. Morfologia dos procariotos: formas comuns Cocos (Neisseria) Bacilos (Halobacterium/Salmonella) Vibrião (Bdellovibrio) Espirilo Pedunculad a (Rhodomicrob ium) Cianobactérias Espiroqueta (Leptospira) Micélio (Streptomyces) Planos de divisão – definirão os arranjos
  10. 10. Morfologia dos procariotos: arranjos Estreptococo: Gênero Streptococcus Estáfilococo: Gênero Staphylococcus Coco: Gênero Methanococcus Sarcina: Gênero Methanosarcina Tétrade: Gênero Deinococcus Diplococo: Gênero Neisseria
  11. 11. Estrutura da célula procariótica Parede celular A concentração de solutos dissolvidos gera alta pressão interna (pressão de turgor). (E. coli  2 atm) - A parede celular é responsável pela contenção dessa pressão - Envoltório rígido, responsável também pela forma da célula
  12. 12. Domínio Bacteria a) componente principal: peptideoglicano (>100 tipos) - açúcares aminados: N-acetilglicosamina Ácido N-acetilmurâmico - aminoácidos
  13. 13. b) De acordo com suas respostas à coloração de Gram, as bactérias se dividem em 2 grupos: (Dinamarquês Christian Gram, 1853) Gram negativas: 10 % de peptideoglicano (1-2 camadas) 2-3 nm Gram positivas: 90 % da parede formados de peptideoglicano (até 20 camadas) 30-60 nm fonte: Prescott et al., 1996).
  14. 14. c) “Membrana” externa de bactérias Gram negativas (camada LPS). Camada dupla, composta de: • fosfolipídeos • proteínas • lipídeos • polissacarídeos • lipoproteínas •Maior rigidez à parede celular •Seus componentes são tóxicos quando injetados em animais •Participa do processo de nutrição formando canais de passagem
  15. 15. Domínio Archaea * paredes de composição variável * sem peptideoglicano * Caráter Gram+ e Gram- a) Metanogênicas * pseudopeptidoglicano * polissacarídeos b) Halofílicas * Halococcus: polissacarídeo sulfatado * Halobacterium: glicoproteínas com cargas negativas c) Outras metanogênicas Methanococcus e Methanospirillum: proteínas d) Hipertermofílicas: * Sulfolobus: glicoproteínas (paredes estáveis em detergente em ebulição!!) * Pyrodictium: glicoproteínas (113ºC) Estrutura da célula procariótica
  16. 16. Pseudopeptidoglicano presente em algumas Archaea metanogênicas Peptideoglicano de Bacteria
  17. 17. Estrutura da célula procariótica Membrana plasmática * barreira física, vital para a células * espessura aproximada de 8 nm
  18. 18. Composição química da membrana Domínio Bacteria: composição estável * bicamada composta de: - fosfolipídeos (glicerol + ácidos graxos + Pi: ligações éster) - proteínas transmembranares - hopanóides ( esteróis, resistência) em algumas espécies Domínio Archaea: composição variável * lipídeos: únicos na natureza ligações éter entre o glicerol e hidrocarbonetos (isopreno) podendo existir: - glicerol diéter - glicerol tetraéter - mista
  19. 19. Comparação entre os lipídeos de Bacteria e Archaea
  20. 20. Estrutura da célula procariótica Material genético Molécula única de DNA circular, intensamente dobrada, podendo expandir-se até 1 mm (bactéria típica mede poucos m) * não associado com histonas * tamanho do genoma variável: E. coli: 4,7 Mb Mycoplasma genitalium: 0,58 Mb * bactérias em crescimento podem conter várias cópias * haplóides: apenas uma cópia de cada gene.
  21. 21. Estrutura do DNA em procariotos DNA de Escherichia coli
  22. 22. Transformação Naturalmente poucas bactérias realizam a transformação com eficiência. Entretanto, esse processo é comumente induzido, através da eletroporação utilizada na área da genética molecular.
  23. 23. Conjugação
  24. 24. Transdução – Lederberg e Zinder (1951) Estudava a conjugação em outras bactérias além da E. coli e percebeu que os eventos não necessitavam de contato intercelular, mas não era uma transformação. – vírus como vetor
  25. 25. Transdução generalizada Baixa frequência de transferência Empacotament o acidental
  26. 26. Estrutura da célula procariótica Flagelos * apêndices longos e finos( 20 nm) * helicoidais * distribuídos em número variável * proteína: flagelina * estrutura: - corpo basal (motor) - gancho - filamento - O movimento de rotação é transmitido a partir do “motor” -1000 prótons para cada rotação - velocidade variável (até 12000 rpm) - A célula desloca-se com até 60 comprimentos celulares/s (guepardo: 25 comprimentos/s)
  27. 27. Pili e fímbrias * fímbrias: adesão (várias unidades/célula) * pili: mais longos (geralmente 1 unidade/célula) - conjugação - adesão em bactérias patogênicas * composição: proteínas Estrutura da célula procariótica
  28. 28. Cápsula (glicocálix) * composição: glicoproteínas e/ou polissacarídeos * função: - adesão - proteção contra dessecamento e fagocitose Estrutura da célula procariótica
  29. 29. Inclusões citoplasmáticas Reserva de energia e de blocos estruturais: * poli--hidroxibutirato, amido e outros * polifosfatos (grânulos metacromáticos) * enxofre * magnetita (Fe3O4) (bactérias magnéticas usam para orientação) “Magnetobulus multicellularis” (UFRJ) Estrutura da célula procariótica
  30. 30. Vesículas de gás - procariotos aquáticos fotossintetizantes: ex. Cianobactérias - ajuste vertical na coluna de água para regiões de luz ótima para a fotossíntese - poucas ou até centenas por célula - proteínas hidrofóbicas Estrutura da célula procariótica
  31. 31. Endósporos (estruturas de resistência) Encontrados em algumas Gram positivas: - Bacillus - Clostridium - Sporosarcina - Sporolactobacillus 10 % do peso seco é ácido dipicolínico (exclusivo de esporos): estabilização do DNA. Resistentes ao calor, radiações, ácidos, desinfetantes, lisozima Estrutura da célula procariótica
  32. 32. Clorossomas Presentes em bactérias fotossintetizantes Ex: bactérias sulfurosas verdes Estrutura da célula procariótica
  33. 33. Microbiologia APLICADA CEMAL- Meio Ambiente -Turma 0113 Prof.: Msc.Amanda Fraga Disciplina: Microbiologia Aplicada
  34. 34. Fungos Do grego sphongos = esponja
  35. 35. Decomposição da matéria orgânica * atividade de maior importância global * principais agentes de decomposição em florestas: - liberação de nutrientes para as plantas Destruição de produtos * madeira: postes, barcos, casas, etc. * outros materiais: tecidos, lentes, discos Biorremediação * degradação de benzeno, naftaleno, fluoreno * biosorção de metais pesados e radioativos Micotoxinas (não é uma infecção) * aflatoxinas: Aspergillus flavus e A. parasiticus - grãos oleaginosos - câncer do fígado Importância
  36. 36. - Antibióticos e outros medicamentos * penicilina: Penicillium chrysogenum * cefalosporina: Cephalosporium acremonium - Alimentos * cogumelos - cultivados desde o ano 600 na China - importante mercado em expansão - Envenenamentos * Amanita spp., Psilocibes spp. * Fungos de parede (liberação substâncias voláteis) - Produção de alimentos * queijos de leite * queijo se soja (tofu) * salames * pão * cerveja Importância
  37. 37. EUA: Stachybotrys chartarum Problemas de saúde relacionados a casas e edifícios (sick building syndrome). 1993-1994: surto de hemorragia pulmonar em crianças de Cleveland, Ohio cujas casas tinham esse fungo crescendo nas paredes. Fungos de parede
  38. 38. - Produtos de valor industrial * álcool * enzimas * ácidos * vitaminas * reguladores de crescimento de plantas * surfactantes - Doenças de plantas * perdas econômicas enormes * extinção de espécies em escala regional * controle biológico de ervas (daninhas e usadas como drogas) - Simbiontes * micorrizas * endófitos (alcalóides contra insetos) * artrópodes (formigas que cultivam fungos) * líquens Importância
  39. 39. Líquens - atividade antibacteriana - Corante veneno para flechas (índios EUA) - geléias na Turquia - condimento para pão no Egito - ingrediente de perfumes finos
  40. 40. - Controle biológico de doenças e pragas Ex. Arthrobotrys (parasita de nematóides) - Doenças no homem e animais * pouco agressivos * mais comuns em regiões tropicais (Ex. blastomicose) * pacientes imunodeprimidos: AIDS, câncer, transplantes - Alergias * esporos Importância
  41. 41. 2. Características gerais - Nutrição absortiva * enzimas extracelulares (exoenzimas) * quebra de diferentes moléculas insolúveis: - carboidratos - lipídeos * grande variedade de produtos metabolizados - Temperaturas de crescimento * ótima: 25-30 ºC * mínima: 10 ºC * máxima: 40 ºC algumas espécies termófilas (> 50ºC) e psicrófilas (< 0ºC) - pH * 4-7
  42. 42. - Oxigênio * aeróbios (maioria) * anaeróbios facultativos: fermentação * anaeróbios obrigatórios: fermentativos obrigatórios - Modo de vida os fungos são organismos quimiorganotróficos: - saprófitas - parasitas - simbiontes - predadores Características gerais -Estrutura somática * leveduriforme (sem micélio) * hifas: filamentos tubulares ramificados, com crescimento apical micélio
  43. 43. - Septo * hifas septadas: micélio apocítico: um núcleo em cada compartimento micélio diplocítico: dois núcleos em cada compartimento * hifas asseptadas: micélio cenocítico (do grego: koinos = partilhar + kytos = compartimento) - Parede celular * forma da hifa * proteção * reconhecimento: sexual, simbioses * composição: -glucanas e quitina -glucanas e glicoproteínas - Organelas típicas dos eucariontes * núcleos: pequenos e muito maleáveis * mitocôndrias * ribossomos * retículo endoplasmático * complexo de Golgi: simples cisternas * citoesqueleto: tubulina e actina * vacúolos
  44. 44. 3. Reprodução a) Reprodução assexuada: Ocorre com mais frequência (várias vezes numa estação) Maior número de indivíduos (mas menor variabilidade genética) * esporos assexuais (produzidos mitoticamente: geneticamente iguais) * fragmentação de hifas * gemulação
  45. 45. Reprodução Tipos de esporos assexuais: - esporangiósporos: esporos internos produzidos por mitose em esporângios esporangiósporos esporângio Rhizopus stolonifer
  46. 46. Reprodução Tipos de esporos assexuais: - conídios (“poeira” em grego) : esporos externos produzidos sobre conidióforos conídios conidióforo Aspergillus niger
  47. 47. Reprodução Tipos de esporos assexuais: - zoósporos: esporos móveis produzidos em zoosporângios zoosporângio zoósporos Esporo com flagelo
  48. 48. Reprodução b) Reprodução sexuada Esporos formados por meiose: indivíduos diferentes doam seus núcleos Formação, ou não, de estruturas especializadas Curiosidades: Antes de ocorrer plasmogamia, é preciso que uma hifa "atraia" a outra. Isso ocorre por meio da produção de feromônios (”atração sexual“) produzidos por hifas compatíveis. Ciclo de vida geral dos fungos
  49. 49. Principais tipos de esporos sexuados: * Zigósporos * Ascósporos * Basidiósporos
  50. 50. Reino Fungi Principais características: * micélio bem desenvolvido em quase todos os grupos * parede celular de quitina * reservas de glicogênio, trealose e manitol * esteróis: ergosterol (reforço da parede) Diversidade: cerca de 1,5 milhões de espécies (Hawksworth, 1991) Cerca de 100.000 espécies descritas (< 7 %) Calcula-se que o número de fungos seja igual ao das plantas. Classificação dos Fungos Classificar fungos não é tarefa fácil. O grupo tem cerca de 600 milhões de anos e existem muitas dúvidas a respeito de sua origem e evolução.
  51. 51. Atualmente, engloba 7 Filos (Hibbet et al., 2007)
  52. 52. Filo Neocallimastigomycota São anaeróbios obrigatórios no sistema digestivo de animais herbívoros Auxiliam de forma importante na nutrição desses animais Não apresentam mitocôndria Reprodução assexuada por zoósporos com ou sem flagelos Filo Blastocladiomycota Fungos do solo e água Normalmente são anaeróbios facultativos Algumas espécies auxiliam na degradação da matéria orgânica e outras são patogênicas Reprodução sexual pela fusão de gametas (zoósporo com flagelo único) Filo microsporidia Parasitas unicelulares de insetos, crustáceos, peixes e animais Não tem mitocôndria, mas tem mitossomas (sem DNA) Algumas espécies são letais e outras são utilizadas em controle biológico Reprodução assexual e sexual (esporos sem flagelos)
  53. 53. Filo Chytridiomycota Chytridion significa “pequeno pote” em grego - Habitat * maioria vivem na água e no solo * trato digestivo de mamíferos herbívoros - Modo de vida * saprófitas: (maioria) invasores primários de matéria orgânica * parasitas: - plantas - insetos - anfíbios - fungos * simbiontes (anaeróbios do rúmen) - Maioria cenocíticos, alguns unicelulares - Reprodução: * assexual por zoósporos com um único flagelo * sexual: fusão de gametas (zoósporos) e meiose zigótica
  54. 54. Filo Glomeromycota Características gerais: * Simbiontes obrigatórios * Formação de arbúsculos nas raízes das plantas * Esporos grandes, multinucleados com paredes grossas * Hifas não septadas Habitat: * solo Modo de vida * formam associações (endomicorrízicos) no interior das raízes da grande maioria das plantas herbáceas e árvores tropicais.
  55. 55. Filo Glomeromycota Importância: * Essenciais no funcionamento do ecossistemas terrestres Reprodução: * Não há evidências de que se reproduzam sexualmente. * Por não poderem ser cultivados axenicamente, são propagadas na planta hospedeira em estufas. Os esporos produzidos em culturas aberta não são estéreis, abrigando uma ampla variedade de bactérias e outros fungos.
  56. 56. Filo Ascomycota Habitat: * solo, água * plantas * animais Modo de vida * saprófitas: decompondo excrementos, madeira, folhas * parasitas: plantas (mais importantes), insetos, peixes * simbiontes: líquens, ectomicorrizas Importância: * produção de antibióticos (Penicillium) * doenças: plantas, animais * micotoxinas (Aspergillus spp.) * espécies comestíveis de alto valor (trufas) * produção de álcool e bebidas * modelo genético para diversos estudos (Neurospora) Grupo grande, complexo e diversificado Características gerais: * micélio septado * parede celular: quitina e -1,3-glucanas * presença de ascas: estruturas contendo ascósporos * filo em que estão as leveduras Ascas com ascósporos
  57. 57. Filo Ascomycota Reprodução: - Assexual * fissão binária ou gemulação: leveduras * formação de esporos assexuais: conídios - Sexual *ocorrência de órgãos sexuais especializados * formação de ascósporos no interior de ascas * formação de ascocarpos
  58. 58. Filo Basidiomycota - Grupo grande e diverso, desde espécies microscópicas até aquelas visíveis a olho nu. Características gerais: - esporos sexuais externos: basidiósporos, produzidos em basídios - micélio bem desenvolvido e septado.
  59. 59. Filo Basidiomycota - Habitat: fungos essencialmente terrestres - Importância * comestíveis Shiitake é cultivável Boletus não é cultivável (depende da associação com plantas) * venenosos * úteis para as plantas * produtos secundários: antibióticos, aromas - Modo de vida * decompositores: principais agentes que decompõem celulose e lignina * simbiontes: ectomicorrizas * patógenos: principalmente de plantas
  60. 60. Microbiologia APLICADA CEMAL- Meio Ambiente -Turma 0113 Prof.: Msc.Amanda Fraga Disciplina: Microbiologia Aplicada
  61. 61. Algas e Protozoários
  62. 62. Diversidade dos microrganismos eucarióticos • Algas • Protozoários • Fungos “São fascinantes devido ao seu ciclo de vida complexo, morfologia variável, métodos alternativos de reprodução, como agentes de doenças, fonte de interesse econômico e pelo seu papel no ambiente.”
  63. 63. As algas constituem um grupo filogeneticamente heterogêneo.
  64. 64. Algas • Compreendem vários grupos de seres vivos aquáticos e autotróficos (fotossintetizantes). • A maioria são microscópicas (não devem ser confundidas com as cianobactérias). • Algumas são macroscópicas: algas marinhas podem atingir mais de 30 m. Não possuem verdadeiras raízes, caules ou folhas. - Não precisam de sistema vascular pois toda célula é autotrófica. Algas marinhas macroscópicas Algas microscópicas
  65. 65. • As algas contém clorofila e realizam a fotossíntese (autotrofia): 6 CO2 + 12 H2O energia luminosa C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 • Algumas algas também realizam a fotossíntese anoxigênica: 6 CO2 + 12 H2 energia luminosa C6H12O6 + 6 H2O (Também realizada por procariotos fotossintéticos, mas com H2S com redutor) • Algumas podem crescer na ausência de luz (quimiorganotrofia). • Outras podem assimilar compostos orgânicos simples na presença de luz (fotoeterotrofia). • Uma das principais características de classificação das algas corresponde ao polímero de reserva, como resultado da fotossíntese -Tabela 14.3 Metabolismo energético e polímeros de reserva
  66. 66. Parede celular das algas Apresenta grande diversidade na estrutura e composição: • Fibrilas de celulose • Reforço de carbonato de cálcio (“algas calcáreas”) • Quitina • Sílica nas diatomáceas (melhores fósseis de algas, 200 milhões de anos) • Contém poros que permitem apenas a passagem de substâncias de pequena massa molecular • Não fagocitam, aspecto que distingue dos protozoários. • Ausente nas euglenóides
  67. 67. As algas são abundantes em ambientes aquáticos • oceanos • rios e lagos • tanques artificiais • poças de água • são também comuns nos solos e em rochas em associação com fungos (líquens) Os líquens são seres pioneiros na sucessão ecológica: conseguem colonizar ambientes com poucos recursos nutritivos. Liberam substâncias que degradam as rochas, iniciando a formação de um solo.
  68. 68. Diversidade das algas • Podem ser unicelulares e coloniais • Quando os agregados são lineares: filamentosa Micrasterias: célula única Spirogyra: filamentosaVolvox: colônias Scenedesmus: pacotes de 4 células
  69. 69. Polysiphonia Spirogyra • As algas contém clorofila coloração verde Outras algas comuns exibem coloração vermelha ou marrom devido à presença também de outros pigmentos, tais como a xantofila, mascarando a coloração verde. • Contém um ou mais cloroplastos em cada célula antenas para captação da luz
  70. 70. Motilidade • Algumas algas são móveis, em geral pela ação de flagelos. • Algas não apresentam cílios Euglena
  71. 71. - Dinoflagelados (do grego dinos = rodopiante) • Podem originar densas suspensões denominadas florescimentos, de coloração vermelha (marés vermelhas) • A toxicidade está relacionada a uma potente neurotoxina (algas do gênero Alexandrium) Algas tóxicas Águas costeiras, mornas e geralmente poluídas
  72. 72. - Pfiesteria é outro gênero de dinoflagelado tóxico • Os esporos infectam peixes e as neurotoxinas destroem a pele dos animais infectados possibilitando o desenvolvimento de patógenos bacterianos. Em 1991 mais de 1 bilhão de peixes foram mortos devido ao surto dessa alga no Estuário Nuese, na Carolina do Norte, EUA
  73. 73. Importância das algas para o homem • Matéria-prima para a produção de espessantes (algina) para a indústria alimentar e de cosméticos). • Produção de medicamentos e indústria farmacêutica. • Solidificante para meio de cultura de fungos e bactérias (das algas Rodofíceas, obtém-se o Ágar). • Na indústria de tintas e filtros (a partir das Diatomáceas). • Produção de microalgas para aquicultura (50% do custo da produção de sementes de ostra).
  74. 74. Ecotecnologias
  75. 75. Biodiesel, álcool, hidrogênio, tratamento de efluentes
  76. 76. Protozoários • São microrganismos unicelulares desprovidos de parede celular. • Geralmente sem coloração e com mobilidade. • Distinguem-se: - Dos procariotos por sua natureza eucariótica e tamanho geralmente maior. - Das algas por serem desprovidos de clorofila - Das leveduras (fungos) pela mobilidade e ausência de parede celular - Dos bolores (fungos) pela incapacidade de formar corpos de frutificação. • São filogeneticamente diversos, estando presentes em várias linhagens da árvore de Eukarya.
  77. 77. Os protozoários estão presentes em diversas linhagens Ramificação precoce. Desprovidos de mitocôndria, esses eucariotos antigos possuem células metabolicamente deficientes, sendo parasitas do homem e de outros animais.
  78. 78. Protozoários típicos Ameba (Entamoeba) Ciliado (Paramecium) Esporozoário (Plasmodium)Flagelado (Trichomona) Tradicionalmente, quatro grupos são reconhecidos conforme seus meios locomotores: amebas, ciliados, flagelados e esporozoários.
  79. 79. Protozoários- generalidades • São encontrados em diversos habitats de água doce e marinha • Vários são parasitas de animais, inclusive do homem • Outros crescem no solo e árvores • Os protozoários de vida livre estão em todos os níveis da cadeia alimentar. • São encontrados no estômago de ruminantes onde participam da digestão dos nutrientes. • Muitos flagelados apresentam pigmentos fotossintetizantes e participam da produção primária (matéria orgânica) dos ambientes aquáticos.
  80. 80. • Os protozoários amebóides, ciliados e flagelados heterótrofos ingerem partículas e outros organismos - reciclagem de substâncias do ambiente. • Relações mutualística e comensais também ocorrem com protozoários amebóides e flagelados. Ex.: - cupins e protozoários - ruminantes e protozoários • Os esporozoários (formadores de esporos) também são heterótrofos mas vivem exclusivamente parasitando animais. ... generalidades
  81. 81. Nutrição • A maioria nutre-se pela ingestão, geralmente de outras células (fagocitose) http://www.youtube.com/watch?v=qJbKhGJFIG4
  82. 82. Principais grupos de protozoários com base nos seus mecanismos de locomoção
  83. 83. Mastigophora: os flagelados • São móveis pela ação do flagelo • Muitos são de vida livre • Outros são parasitas e/ou patogênicos • Os mais importantes são os tripanossomas Doença de Chagas, é uma infecção causada Trypanosoma cruzi, transmitida por insetos.
  84. 84. Euglenóides: flagelados fototróficos • Flagelados contendo cloroplastos (classificados como algas): permite o crescimento fotossintético • Na ausência de luz são capazes de crescer utilizando matéria orgânica (fonte de C e energia), tornando-se indistinguíveis dos demais protozoários. • Não são patogênicos. As algas euglenóides na ausência de luz são consideradas como protozoários.
  85. 85. Sarcodina: as amebas • Locomoção por movimento amebóide • Em geral, alimentam-se de bactérias, algas, rotíferos e outros protozoários. • Diversas amebas são parasitas de humanos e outros vertebrados. • Ex: Entamoeba histolityca (cavidades da boca e trato intestinal, provoca ulcerações)
  86. 86. Ciliophora: os ciliados • Durante algum estágio da vida apresenta cílios • O mais conhecido e de maior distribuição é do gênero Paramecium - Alimenta-se de microrganismos como bactérias, algas e leveduras
  87. 87. Apicomplexa (esporozoários) • São parasitas obrigatórios. • Não formam esporos verdadeiros como os de fungos, mas sim uma estrutura análoga, relacionada com sua transmissão. • O alimento é absorvido na forma solúvel, como nas bactérias. • A malária é uma doença causada por esporozoários do gênero Plasmodium, transmitidos pelo mosquito Anopheles. • Provoca a destruição das hemácias, matando 3 milhões de pessoas por ano
  88. 88. Microbiologia APLICADA CEMAL- Meio Ambiente -Turma 0113 Prof.: Msc.Amanda Fraga Disciplina: Microbiologia Aplicada
  89. 89. Vírus: características gerais e ciclos de vida
  90. 90. vírus (latim) = veneno 1796: Jenner: vacina contra varíola Época marcada por muitas epidemias (cólera, peste, tifo, varíola, febre amarela e tuberculose). Era difícil conceber um agente infeccioso que não fosse uma bactéria 1892: Ivanowski: Mosaico do tabaco (TMV: tobacco mosaic virus) 1946: Stanley: isolamento do TMV 1949: Enders: cultivo dos vírus em culturas de células 1. Introdução
  91. 91. Jenner imunizando uma criança contra a varíola (vaccínia)
  92. 92. Diagrama do TMV (vírus do mosaico do tabaco) ”Em relação à natureza dos vírus, é óbvio que uma nítida linha, separando coisas vivas e coisas não vivas, não pode ser traçada. Esse fato serve para aquecer a velha discussão sobre a questão “o que é a vida?” (Wendell Meredith Stanley -1904-1971)
  93. 93. vírus (latim) = veneno Entidades infecciosas não celulares cujos genomas são constituídos de DNA ou RNA * Replicação somente no interior de células vivas * Usando sistemas de produção de energia e biossíntese do hospedeiro para sintetizar cópias e transferir seu genoma para outras células FORMA SUPREMA DE SOFISTICAÇÃO DO PARASITISMO 1. Introdução
  94. 94. 2. Características gerais 2.1. ampla distribuição: parasitando animais, plantas, microrganismos - com diferentes graus de dependência para replicação: p. ex. bacteriófagos: menos de 10 genes, dependência completa; outros com 30-100 genes, mais independentes
  95. 95. a) tamanho: 20-300 nm (10-100 vezes menores que as bactérias) 2.2. Morfologia básica
  96. 96. b) componentes * parte central de ácido nucléico * capsídeo: capa protéica(unidades: capsômeros): - simetria helicoidal: TMV, sarampo, gripe - simetria icosaédrica * envelope
  97. 97. b) componentes * * capsídeo: - simetria helicoidal: TMV, sarampo, gripe - simetria icosaédrica * 2.2. Morfologia básica
  98. 98. Vírus de simetria icosaédrica
  99. 99. b) componentes * * * envelope: nucleocapsídeo envolvido por uma membrana de lipoproteínas 2.2. Morfologia básica
  100. 100. Vírus envelopados
  101. 101. c) ácido nucléico viral DNA ou RNA DNA e RNA (nunca simultaneamente) o genoma pode ser: linear: vírus de animais com RNA circular: ex. herpesvirus (dsDNA) segmentado: vírus da influenza (gripe): 8 segmentos (!) (!)
  102. 102. Alguns tipos de genomas virais Genoma viral Tipo de ácido nucléico Nº moléculas Tamanho Vírus Hospedeiro no vírion Estrutura Parvovírus Animais DNA fita simples Linear 1 5.176 b 174 Bactéria DNA fita simples Circular 1 5.386 b Vírus símio 40 (SV40) Animais DNA fita dupla Circular 1 5.243 pb Vírus da poliomielite Animais RNA fita simples Linear 1 7.433 b Vírus mosaico couve-flor Plantas DNA fita dupla Circular 1 8.025 pb Vírus mosaico feijão caupi Plantas RNA fita simples Linear 2 diferentes 9.370 b Reovírus tipo 3 Animais RNA fita dupla Linear 10 diferentes 23.549 pb Bacteriófago Lambda Bactéria DNA fita dupla Linear 1 48.514 pb Vírus herpes simples 1 Animais DNA fita dupla Linear 1 152.260 pb Bacteriófago T4 Bactéria DNA fita dupla Linear 1 168.903 pb Citomegalovírus humanos Animais DNA fita dupla Linear 1 229.351 pb
  103. 103. Síntese de mRNA após a infecção celular por diferentes tipos de vírus
  104. 104. d) outros componentes (ocorrendo em alguns vírus): - enzimas polimerases: replicação do AN viral ex. transcriptase reversa nos retrovírus - lipídeos: fosfolipídeos, glicolipídeos, ác. graxos ex. fosfolipídeos do envelope - carboidratos: além dos açúcares dos AN ex. glicoproteínas nas espículas do vírus da gripe
  105. 105. Anatomia do vírus da AIDS
  106. 106. 3. Replicação dos vírus Dentro da célula hospedeira • Bacteriófagos (vírus de bactérias) – Ciclo lítico (fagos virulentos) a) adsorção: ligação a receptores específicos – reversível – irreversível b) penetração: – entrada do AN viral na célula
  107. 107. 3. Replicação dos vírus • Bacteriófagos (vírus de bactérias) – Ciclo lítico (fagos virulentos) c) síntese dos componentes virais – eventos iniciais: » enzimas: polimerases » síntese do mRNA – eventos tardios: » proteínas estruturais (capsômeros) » ácido nucléico viral
  108. 108. 3. Replicação dos vírus • Bacteriófagos (vírus de bactérias) – Ciclo lítico (fagos virulentos) d) montagem – síntese das enzimas de montagem – agregação das proteínas estruturais – condensação do AN viral
  109. 109. 3. Replicação dos vírus • Bacteriófagos (vírus de bactérias) – Ciclo lítico (fagos virulentos) e) liberação de novos vírus – síntese das endolisinas – lise da célula hospedeira » liberação rápida » liberação lenta (extrusão)
  110. 110. 3. Replicação dos vírus 25 min. após a infecção são liberados 50-100 novos vírus
  111. 111. 3.1.2. Ciclo lisogênico a) adsorção b) penetração do genoma c) síntese de proteínas funcionais (inserção) d) integração do genoma viral ao genoma da célula 3. Replicação dos vírus
  112. 112. 3. Replicação dos vírus 3.2. Vírus de animais e plantas a) adsorção * animais: glicoproteínas do envelope (espículas) especificidade de hospedeiros, espécie, tecidos * plantas: parece não haver receptores específicos
  113. 113. 3. Replicação dos vírus b) penetração e desnudamento: * vírus de animais: - liberação do AN viral na célula: fusão do envelope viral com a membrana, ou endocitose (enzimas digerem o capsídeo) * vírus de plantas: - vetores: bactérias, fungos, nematóides, fungos, insetos - poros nas paredes - ferimentos: abrasão, cortes, vento Replicação de um vírus de planta: vírus do nanismo da cevada
  114. 114. 3. Replicação dos vírus e) liberação mecanismos variáveis: - lise da célula (certos animais) - exocitose - pela membrana do núcleo e exocitose - vírus envelopados: brotamento c) biossíntese dos componentes virais eventos iniciais: polimerases, mRNA eventos tardios: proteínas estruturais, síntese AN viral d) maturação e montagem Ex. vírus da gripe: enzima neuraminidase para excisão do broto
  115. 115. 4. Classificação dos vírus Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus (ICTV) (1966) • Um sistema universal para a classificação dos vírus e uma taxonomia uniforme, foi discutido e proposto pelo comitê. • A exploração de novos nichos e o aumento da sensibilidade e especificidade nas técnicas de detecção têm expandido a lista de novos vírus. • ICTV reconhece mais de 3000 espécies, 71 famílias, 11 subfamílias e 175 gêneros. • Base de dados para pesquisadores – ICTVdB desde 1991.
  116. 116. Ordem (com sufixo -virales); Família (sufixo -viridae); Subfamília (sufixo -virinae) Gênero (sufixo -virus) Espécie (por ex. tobacco mosaic virus) Exemplo de Classificação • O vírus Ebola é classificado da seguinte maneira: – Ordem Mononegavirales – Família Filoviridae – Gênero Ebolavirus – Espécie: Zaire ebolavirus (Rio Ebola no Sudão e Zaire- 1ª ocorrência) 4. Classificação dos vírus
  117. 117. • Famílias 1. Poxyviridae 2. Herpesviridae 3. Parvoviridae 4. Retroviridae 5. Picornaviridae Gêneros 1. Enterovírus (trato alimentar), exemplo de espécies: Poliovírus 1, 2 e 3. 2. Cardiovírus (neurotrópico), exemplo de espécie: Mengovírus 3. Rhinovírus (região naso-faringeal), exemplo de espécie: Rhinovírus 1a 4. Hepatovírus (fígado), exemplo de espécie: Hepatite A 4. Classificação dos vírus
  118. 118. Os critérios taxonômicos mais importantes para diferenciação entre as Ordens, Famílias e Gêneros, são: • Tipo e organização do genoma • Estratégia de replicação • Estrutura (morfologia) Critérios Taxonômicos
  119. 119. As características para diferenciação entre espécies de vírus, são: Relação entre a sequência do genoma Hospedeiro Tropismo celular Patogenicidade e citopatologia Modo de transmissão Propriedades fisico-químicas Propriedade antigênica das proteínas virais Critérios Taxonômicos
  120. 120. 5.1. Viróides - menores agentes infecciosos conhecidos - compostos somente de RNA simples (circular) - sem capa protéica - sem genes codificando enzimas - total dependência do hospedeiro - localizados no núcleo: interferência direta com a regulação gênica - possível origem: riborganismos -transmissão por sementes ou pólem exemplo: agente da doença cadang-cadang (coqueiro) 5.2. Príons (proteinaceous infectious particles) - somente proteínas (?) ou AN não detectado (?) - localizam-se nas células do SNC (crônica) - incubação longa (anos) - alta resistência a UV e calor - exemplos: kuru, scrapie (vaca louca) ou encefalopatia espongiforme bovina), Mal de Alzheimer (?) 5. Outros agentes infecciosos semelhantes
  121. 121. Cadang-cadang: doença do coqueiro causada por viróides Viróides
  122. 122. Kuru, É transmitida por rituais canibalísticos entre os membros da etnia Fore em Papua, Nova Guiné: Consumo de partes do cerébro de mortos. Entre esse povo, as mulheres e crianças comiam o cérebro, pés e mãos, “partes menos nobres”. Mulheres e crianças eram as principais vítimas da doença. A incubação até 30 anos mas, uma vez aparecendo os sintomas, a doença progride rapidamente. Morte: 3 a 12 meses após o aparecimento dos sintomas A incidência da doença diminuiu após a abolição do canibalismo
  123. 123. Príons são também causadores de outras doenças degenerativas: * Creutzfeldt-Jakob, Kuru, Gerstmann-Straussler-Scheinker e algumas formas de insônia fatal em humanos. Gerstmann-Straussler-Scheinker Disease Ocorre em seres humanos. Rara, predominantemente hereditária. Caracterizada por uma descoordenação muscular e demência. Associada a uma mutação no gene que codifica para a proteína normal (PrPC). Morte segue o sintomas dentro de 2 a 6 anos. * A doença da vaca louca também é causada por príons e ocorre em outros animais como ovinos, mink, mulas, cervos, gatos e outros. .
  124. 124. Interação entre os organismos

×