Aula 02 características gerais dos microrganismos

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Aula 02 características gerais dos microrganismos

  1. 1.  Tamanho  Forma  Fisiologia  Mobilidade  Mecanismo de divisão  Patogenicidade  Desenvolvimento  Adaptação
  2. 2.  Metabolismo: • grego: metabole = mudança, transformação • Toda a atividade química realizada pelos organismos São de dois tipos gerais: - Aquelas que envolvem a liberação de energia: CATABOLISMO - Aquelas envolvidas na utilização da energia: ANABOLISMO Muitos dos mecanismos metabólicos microbianos são também utilizados pelos macro organismos, inclusive o homem.
  3. 3.  Requerimentos de energia:  Síntese dos componentes celulares: parede, membrana, etc.  síntese de enzimas, ácidos nucléicos, polissacarídeos, fosfolipídios  reparos e manutenção da célula  crescimento e multiplicação  acumulação de nutrientes e excreção de produtos indesejáveis  mobilidade
  4. 4.  Para a maioria dos microrganismos a energia é retirada de moléculas químicas (nutrientes, substratos)  Para outros a energia é proveniente da luz.
  5. 5. Quimiotróficos (utilizam substâncias químicas como fonte de energia) Quimiolitotróficos C= CO2 Quimiorganotróficos C=orgânico A maioria dos microrganismos
  6. 6.  Quimiorganotróficos (quimioheterotróficos) - substâncias orgânicas: Streptococcus lactis glicose ácido lático + energia  Quimiolitotróficos (quimioautotróficos) - substâncias inorgânicas: Nitrosomonas europaea Amônia + CO2 nitrito + energia
  7. 7.  Fototróficos  Anabaena cylindrica (cianobactéria) Luz energia
  8. 8. Organismos Agregação do solo Produção de húmus Transformações inorgânicas Relações tróficas Produção de metabolitos Decomposição mineralização Interações biológicas Erosão conservação Reten ção agua aeração destoxificação Fluxo de energia Ciclo de elementos intemperização Regulação crescimento evolução Equilibrio biologico bioproteção Patogeno e parasita biofertilização Principios ativos Aleloquimico s e toxinas
  9. 9. ATP Fototróficos Quimiotróficos Compostos organicos intermediarios Compostos organicos LitotróficosNADH FADH Organotróficos Substrato organico biomassa Heterotróficos CO2, HC3-, CH4 Autotróficos Carbono Energia Elétrons
  10. 10.  Heterotrofico e autotrofico  Quimiotrofico e fototrofico  Litotrofico e organotrofico  Quimiorganoheterotrofico  fotolitoautotrofico
  11. 11. Substrato Taxa de decomposição Eficiência na utilização Kg dia-1 % Açucares aminados 0,2 60 Celulose – hemicelulose 0,08 4- Lignina 0,01 10 Produtos microbianos 0,3 a 0,8 25 a 40 MOS protegida 0,3 X 10-3 20 MOS envelhecida 0,8 X 10-6 20
  12. 12.  C6H1206 + 6O2 4ATP  6H2O + 6CO2 + 36ATP
  13. 13.  Latica  Acido latico  Alcolica  Alcool + CO2  Acetica  Acido acetico
  14. 14. Extremo Termo espécie Domínio Habitat min ótimo Max Temperatura alta Hipertermófilo Pyrolobus Fumarii Archaea Quente, fendas 90 106 113 Temperatura baixa psicrófilo Polaromonas Vacuolata Bacteria Mares gelados 0 48 128 pH baixo Acidófilo Picrophilus Oshimae Archaea Fontes acidas 0,06 0,7 4 pH alto Alcalifilico Natronobacterium gregoryi Archaea Lagos carbonati.. 8,5 10 12 Pressão Barofílico Moritella yayanosii Bacteria Sedimentos oceanicos 500 atm 700 atm 1000 atm Sal Halófilo Halobacterium salinarum Archaea salinas 15% 25% 32%
  15. 15.  Patogenicas : virulencia  Tambem não patogenicas  Gram-positivas  Gram-negativas  Cianobacterias
  16. 16.  Euryarchaeota  extremofilas  Crenarcheota  termofilas
  17. 17.  Fungos  Bolores  algas
  18. 18.  Em microbiologia, o termo crescimento refere-se a um aumento do número de células e não ao aumento das dimensões celulares.
  19. 19.  Influência dos fatores físicos  Temperatura  pH  Pressão osmótica  Influência dos fatores químicos  Carbono  Nitrogênio, enxofre, fósforo  Oxigênio
  20. 20.  Temperatura:  Temperatura de crescimento:  Mínima (menor temperatura onde é capaz de crescer)  Ótima (onde apresenta melhor crescimento)  Máxima (mais alta temperatura para crescer)  Classificação primária:  Psicrófilos – crescem em temperaturas baixas (-10° – 20°C )  Psicotróficos - temperatura de refrigeração (0° – 30°C)  Mesófilos – crescem em temperaturas moderadas (10° – 50°C)  Termófilos – crescem em temperaturas altas (40° – 70°C)  Termófilos extremos ou hipertermófilos (ótima em > 80°C)
  21. 21. Influência dos fatores físicos Classificação microbiana - Temperatura
  22. 22.  pH  Ideal para bactérias:  faixa da neutralidade (6,5 – 7,5) - Neutrófilas  Exceção:  Acidófilas – pH 0,5 a 6,0 (com ótimo entre 2 e 3,5)  Alcalófilos – pH acima de 7,0  Ex.: Bacillus e Archaea  Fungos filamentosos e leveduras:  São tolerantes a maior variação de pH  Ótimo na faixa de 5 - 6
  23. 23.  Pressão osmótica  Osmose Plasmólise  Conservação dos alimentos com sal ou açúcar  Classificação:  Halofílicas extremas  Halofílicas obrigatórias  Halofílicas facultativas
  24. 24.  Carbono  Corresponde à base de todas as moléculas orgânicas (aminoácidos, ácidos orgânicos, açúcares, bases nitrogenadas, etc.)  Peso seco bacteriano  (50% C, 14% N e 4% S e P)  Obtenção:  Quimioheterotróficas: a partir de materiais orgânicos como proteínas, carboidratos e lipídeos  Quimioautotróficas e fotoautotróficas: a partir de dióxido de carbono
  25. 25.  Nitrogênio, fósforo e enxofre  Síntese de aminoácidos e proteínas  Síntese de DNA e RNA  Síntese de ATP  Composição de vitaminas – tiamina e biotina  Obtenção do nitrogênio  Decomposição matéria orgânica protéica  Íons amônia (NH4)  Nitratos  Fixação do nitrogênio - alguns microrganismos são capazes de absorver nitrogênio atmosférico  Ex.: Rhizobium e Bradyrhizobium
  26. 26.  Oxigênio  Aeróbios estritos ou obrigatórios  Anaeróbios facultativos  Anaeróbios obrigatórios  Enzimas: superóxido desmutase, catalase, peroxidase  Anaeróbios aerotolerantes  Microaerófilas
  27. 27.  Aeróbios estritos ou obrigatórios – necessitam da presença de O2 livre para crescer  Ex. Mycobacterium tuberculosis
  28. 28.  Anaeróbias facultativas – crescimento aeróbio e anaeróbio.  Ex. Staphylococcus, Escherichia
  29. 29.  Anaeróbias obrigatórias – só crescem na ausência de O2.  Ex. Treponema pallidum
  30. 30.  Anaeróbias aerotolerantes – crescem na ausência de O2, mas toleram sua presença.  Ex. Streptococcus
  31. 31.  Microaerófilas – crescimento aeróbio, porém, em baixas concentrações de O2.  Ex. Neisseria
  32. 32. 1)Aeróbicos estritos 2)Anaeróbicos estritos 3)Anaeróbico facultativo 4)Microaerófilo 5)Anaeróbicos aerotolerantes
  33. 33.  Meio quimicamente definido  sintéticos : toda a composição química é conhecida  Ex: meio para cultivo de células  Meio complexo  sintéticos: composição química não conhecida (composto por nutrientes como extrato de levedura, de carne ou de plantas)
  34. 34. Meio enriquecido: favorece o desenvolvimento de uma população bacteriana que está em desvantagem entre outras populações. Ágar sangue
  35. 35. Meio seletivo: favorece o crescimento de uma determinada bactéria de interesse, impedindo o crescimento de outras bactérias.  Ex: ágar Sabouraud dextrose, pH 5,6, é utilizado no crescimento de fungos que são favorecidos, em relação as bactérias, pelo baixo pH.
  36. 36. Meio indicador: facilita a identificação de um determinado organismo.  Ex: meio ágar-sangue, utilizado para a identificação de bactérias capazes de destruir células sangüíneas (anel claro em torno da colônia). Ágar Chapman Ágar sangue
  37. 37. Meio de manutenção: Estocagem ou manutenção - utilizados para conservação de microrganismos no laboratório, ou seja, garantem a viabilidade de microrganismos  Ex: ágar Conservação, Meios com leite, Ágar suco de tomate, Ágar Simples, meio semi-sólido, etc.
  38. 38.  Obtenção de culturas puras  Isolamento:  técnica de semeadura por esgotamento  Preservando culturas bacterianas  Congelamento em baixas temperaturas  (meio liquido + glicerol e congelamento rápido de -50 a -95°C)  Liofilização  (rapidamente congelado, em meio líquido, sob temperaturas de -54 a -72°C e imediatamente submetido à remoção de água por vácuo)
  39. 39.  Divisão bacteriana – Fissão binária ou bipartição A – alongamento da célula B – duplicação do material genético C – invaginação da parede D – separação das paredes E – separação das duas células-filhas
  40. 40.  Divisão bacteriana - Brotamento
  41. 41.  Tempo de geração  Tempo necessário para uma célula se dividir formando duas células-filhas idênticas  Ex.: Escherichia coli – tempo de geração de 20min.
  42. 42.  Curva de crescimento bacteriano a – Fase lag b – Fase log c – Fase estácionária d – Fase de morte celular
  43. 43.  Fases da curva de crescimento  Fase lag: processo de divisão pouco ou ausente; adaptação das células ao meio.  Fase log: alto processo de divisão; crescimento exponencial; absorção de nutrientes do meio; produção de metabólitos (toxinas).  Fase estacionária: diminuição da velocidade de divisão bacteriana; diminuição da atividade metabólica; tiram nutrientes das células mortas; acúmulo de substâncias tóxicas; esporulação.  Fase de morte celular: número de células mortas excede o número de células vivas.
  44. 44.  Microrganismos da agua  Microrganismos do ar
  45. 45.  “ Estuda a estrutura e função do ecossistema solo”  Estrutura: composição da comunidade biológica e componentes abióticos  Função: fluxo de energia, ciclagem biogeoquímica e regulação mútua dos organismos e ambiente  Odum (1971)
  46. 46.  Ordem hierárquica  Genes -> Células -> órgãos -> organismos -> Populações -> comunidades -> ecossistemas  Redundância funcional
  47. 47.  Sistema em equilíbrio  Dogmas da ecologia  Comunidade reflete seu habitat  Populações se desenvolvem ate um limite biológico ou abiótico  Quanto maior a complexidade, maior a estabilidade  Qualquer mudança é benéfica para um tipo de individuo
  48. 48.  Componentes bióticos:  Heterogêneos: organismos com metabolismo diversos convivendo lado a lado, interagindo em equilíbrio dinâmico muitas vezes com dependência associada e gerando alta biodiversidade
  49. 49. Matéria Orgânica 5% Minerais 45% Água 25% Ar 25%
  50. 50. 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 5 15 25 45 75 105 Profundidade (cm) Nomédiodeorganismosporgsolo(x10 7 )
  51. 51. Plantas superiores CO2 Energia solar Resíduos vegetais Nematóides Ácaros Minhocas Matéria orgânica Protozoários Bactérias e Actinomicetos CO2 Humus Nutrientes minerais Nutrientes minerais Fungos Produção primária Perda de energia calórica Colêmbolas Consumidores
  52. 52. Pinusspp.(Pine) Endomicorrizas arbuscular
  53. 53. Ectomicorrizas
  54. 54.  Bioindicadores da qualidade do solo: sensíveis à poluição
  55. 55. Pisumsativum(pea) Fixação do nitrogênio no solo
  56. 56. Interação entre os microrganismos: Parasitismo Associação simbiótica negativa Doenças
  57. 57. Microrgani smo A Microrgani smo B Espaço Nutrientes Água Oxigênio Mesmo Microhabitat
  58. 58. Microrganismo A Secreção de produtos tóxicos Afeta Microrganismo B

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