Microbiologia

Estudo dirigido de Microbiologia para P1 Aula 1 1 Qual é importância dos micróbios Eles são responsáveis pela reutilização cíclica dos compostos ou elementos químicos que participam da cadeia alimentar nos ecossistemas Estão relacionados à degradação de compostos orgânicos e inorgânicos dos quais retiram os nutrientes eou energia para sobreviverem O principal exemplo disso é o que ocorre com a degradação dos corpos de animais ou vegetais mortos Por isso os micróbios participam dos principais ciclos biogeoquímicos do planeta como decompositores eou produtores tendo papel principal na reciclagem dos átomos de carbono nitrogênio e enxofre que compõem todos os ocupantes do planeta 2 O que são micróbios São os seres unicelulares que primeiro habitaram o nosso planeta contribuíram para que ele se tornasse habitável e continuam aqui Habitam todos os locais da Terra São mais conhecidos como bactérias fungos algas e limos 3 Qual foi o papel dos micróbios para que a Terra se tornasse habitável Os micróbios tiveram grande importância na transformação das condições climáticas do nosso planeta pois através do processo de fotossíntese retiravam gás carbônico do ar e liberavam oxigênio Dessa forma alteraram gradualmente as condições atmosféricas da Terra Especulase que um dos fatores que levaram à explosão do cambriano tenha sido resultado das mudanças climáticas ocorridas em virtude do aumento da quantidade de oxigênio produzido por fotossíntese pelas cianobactérias 4 Qual é a participação dos micróbios na indústria e na economia Existem micróbios que absorvem e acumulam minério e mais tarde o concentrado mineral pode ser extraído da massa viva dos micróbios Podem ter papel de adubadores pois são responsáveis pela fixação de nitrogêncio no solo Participam na fabricação de pães chocolates vinhos cervejas etc Na engenharia genética são utilizados como vetores para o transporte de genes de uma planta para outra Participam da fabricação e composição de antibióticos e vacinas São capazes de degradar centenas de resíduos industriais e domésticos tendo assim um importante papel nos processos de despoluição 5 Qual é a relação dos micróbios com o corpo humano A massa corpórea de um ser humano adulto é composta aproximadamente de 1014 micróbios e 1013 células eucarióticas Isto significa que somos em número de células dez vezes mais procarióticos do que eucarióticos Como as células eucarióticas são dez vezes maiores do que as procarióticas isso faz aquelas contribuírem com 90 do peso corpóreo e os restantes 10 correspondem a micróbios que vivem em simbiose com o corpo humano 6 Como podese observar micróbios sem o auxílio de microscópios Colocandoos em meio de cultura depois de algum tempo já se pode observar as colônias 7 Qual foi a colaboração de Pasteur para ciência Ele derrubou a hipótese da geração espontânea e confirmou a existência dos micróbios Ele contribuiu com os vinicultores que se deparavam com a acidificação do vinho comprovando que aquele prejuízo era devido à ação de micróbios Ainda descobriu que eles morriam quando eram submetidos a um aquecimento de 60C seguido de rápido resfriamento Esse procedimento mostrouse tão eficiente que passou a ser utilizado também na cerveja e no leite e hoje é denominado pasteurização Pasteur também descobriu que a pebrina uma doença que acometia o bicho da seda levando os sericultores a grandes prejuízos deviase à presença de parasitas da nas folhas de amoreira causando a infecção das lagartas que se alimentavam delas Também criou uma vacina contra o antraz bovino e ovino e para cólera aviária Aula 3 8 Compare as células procarióticas com as eucarióticas de acordo com sua complexividade e formas de adaptação ao meio Embora muito menores que as células eucarióticas as procarióticas têm o mesmo nível de complexidade desempenhando funções equivalentes e necessárias à sua sobrevivência De acordo com os tipos de células procarióticas elas podem ter diversas estruturas parede celular flagelos cápsulas que lhes permitem obter energia desenvolver movimento e resistir a condições ambientais desfavoráveis às células eucarióticas 9 Quais as principais diferenças entre células procarióticas e eucarióticas Além do tamanho outra diferença entre os dois tipos é que nas células eucarióticas há a presença de um núcleo definido por uma dupla camada de membrana e outras organelas individualizadas por uma monocamada de membrana Nas células procarióticas estas funções são exercidas por estruturas não individualizadas 10 Como podemos classificar uma bactéria de acordo com sua morfologia Que componente é responsável pelo aspecto morfológico que adquirem A forma mais simples é a dos cocos que são células esféricas A forma de bastões ou bastonetes também é comum e podem ser retos ou em formato de vírgula Existem ainda aquelas em parafuso que recebem o nome de espirilos ou espiroquetas O componente estrutural responsável pelo aspecto morfológico das bactérias é a parede celular que é constituída de uma substância chamada peptidioglicano ou mureína 11 Qual o papel da membrana plasmática em um eucarioto Desempenha funções de importância vital na fisiologia microbiana pois de maneira seletiva preside as trocas entre a célula e os nutrientes do meio externo Nela estão acoplados importantes sistemas enzimáticos em particular o sistema citocromo essencial à respiração aeróbica 12 O que é e qual é o papel da parede celular Estrutura rígida formada por várias camadas de uma substância chamada peptidioglicano ou mureína A parede apresenta entre diferentes grupos de micróbios variações na sua com posição química e arranjo estrutural É responsável pela definição da forma da célula microbiana e por proteger o protoplasma contra a explosão decorrente de sua alta tonicidade Também representa uma camada impermeável às moléculas volumosas 13 O que é um flagelo Para que serve Como se organiza É uma organela especial utilizada pelos micróbios para se movimentarem Você precisa saber que os flagelos são estruturas protéicas filamentosas O flagelo bacteriano é composto por três partes fundamentais o filamento o gancho e a base O filamento é uma estrutura rígida constituída por um tipo de proteína denominada FLAGELINA A região onde o filamento está ligado é chamada gancho Este está fixado à base que por sua vez está inserida na parede da célula 14 O que são fímbrias e pili As fímbrias são estruturas compostas por proteínas relacionadas à adesão das bactérias aos diferentes substratos Elas são mais curtas e finas do que os flagelos Muitas bactérias podem ainda apresentar outro tipo de apêndice denominado pilus F ou fímbria sexual Este tipo de estrutura está relacionada ao processo de recombinação genética denominado conjugação 15 O que é e para que serve a cápsula A cápsula forma uma camada densa na superfície de certas bactérias Ela fica localizada acima da membrana externa nas células Gramnegativas e acima da mureína nas células Grampositivas Dependendo da espécie a cápsula é formada por POLISSACARÍDIOS ou proteína As cápsulas formam camadas bem densas que participam no processo de adesão dos micróbios O envoltório glicídico presente em toda e qualquer célula recebe o nome de glicocálice 16 Qual é a função da camada paracristalina É constituída por arranjos regulares de proteínas que ocorrem em vários tipos bacterianos de vida livre Estes arranjos são ditos paracristalinos e parecem estar envolvidos na resistência mecânica da célula aos elementos do ambiente 17 Que tipos de estruturas podem ser encontradas em células procariontes e para que servem Nucleóide O cromossomo bacteriano é normalmente circular e encontrase bastante enovelado em uma região celular denominada nucleóide onde o material genético é protegido por proteínas de natureza básica Plasmídios Várias bactérias apresentam também moléculas de DNA extracromossomial denominadas plasmídios as quais são circulares contendo muitas vezes genes que conferem características adaptativas vantajosas ao microrganismo Um dos principais exemplos são os plasmídios que conferem às bactérias resistência contra os antibióticos RibossomosA síntese de todas as proteínas necessárias ao funcionamento das células é feita por estruturas denominadas ribossomos que estão distribuídos pelo protoplasma Os ribossomos são formados por duas subunidades ambas constituídas por moléculas de ácido nucléico ligadas a proteínas Corpúsculos de inclusãoas principais inclusões citoplasmáticas dos procariontes estão relacionadas ao armazenamento de substâncias de interesse metabólico Estas inclusões podem ser utilizadas numa situação de carência nutritiva São grânulos de diferentes naturezas geralmente utilizados como fonte de material de reserva ou energia Podem apresentarse com ou sem envoltório As inclusões de armazenamento mais comuns são as de um polímero da substância chamada polihidroxibutirato ou PHB Outro tipo de polímero é o glicogênio Além destas inclusões existem bactérias que formam cristais magnéticos chamados magnetossomos Há ainda micróbios aquáticos que formam vesículas de gás que ajudam a fazêlos boiar na água até à superfície onde há maior disponibilidade de luz para a fotossíntese Endósporos Estruturas desidratadas que se caracterizam pela extraordinária resistência ao calor às radiações e aos desinfetantes Quando essas bactérias se encontram em ambientes desfavoráveis iniciam o processo de esporulação garantindo assim a manutenção de seu material genético Quando em condições favoráveis ocorrerá o processo de germinação no qual o esporo dará novamente origem à célula fisiologicamente ativa Aula 4 18 Cite exemplos de substâncias secretadas pelos Micróbios Secreção de enzimas que degradam matéria orgânica sendo responsáveis pela reciclagem de nutrientes Enzimas que irão participar da fabricação de pães vinhos e queijos Enzimas que participam no processo de fabricação do linho O álcool obtido a partir da canadeaçúcar é produzido Pelos micróbios em particular as leveduras Quando em condições de anaerobiose obtêm energia a partir da fermentação de açúcares que tem como produto alcoólico a cerveja ou vinho Ácido lático que tem a função de degradar carboidratos em moléculas de piruvato Gás sulfídrico secretados pelos micróbios durante a degradação de aminoácidos que contêm enxofre Antibióticos como Penicilina bacitracina neomicina gentamicina eritromicina cloranfenicol etc 19 Cite exemplos de substâncias secretadas por células eucarióticas e os lugares onde atuam Secreção de enzimas proteolíticas como a pepsina que é secretada pela parede estomacal e vão hidrolisar proteínas presentes no estômago 20 Que utilidades têm no nosso cotidiano o ácido lático e o álcool etílico produzidos pelos micróbios O ácido lático é usado como acidificante de compotas ou geléias e naturalmente de produtoslácteos O álcool é usado na produção de bebidas alcoólicas e nos medicamentos sob forma de elixir conhecidos comercialmente como biotônicos 21 Apenas cite alguns produtos de células procarióticas e eucarióticas Eucarióticas hormônios anticorpos toxinas vitaminas neurotransnissores Procarióticas enzimas toxinas gás carbônico antibióticos vitaminas 22 Cite exemplo de produtos secretados por células procárioóticas que beneficiam a humanidade Vitaminas como as do complexo B pela microbiota do intestino do processos de fermentação a produção de alimentos como chucrute queijos iogurtes chocolates produção de álcool e bebidas tais como vinhos e cervejas a partir da degradação de cereais e frutas produção de antibióticos como a penicilina atuação como bioinseticidas para controle de pragas de insetos na agricultura Transformação de poluentes tóxicos do meio ambiente em substâncias atóxicas 23 Cite exemplos de atividades microbianas que são prejudiciais a homem Certas pessoas não conseguem resistir aos efeitos dos produtos metabólicos dos micróbios o que resulta em dano para seus órgãos ou tecidos O que é conhecido como doença Alimentos mal conservados possibilitam a proliferação dos micróbios Se ingeridos podem ocasionar intoxicações ou infecções no consumidor Prejuízos causados por micróbios podem ser relacionados à deterioração de materiais tais como tubulações de ferro combustíveis papéis tecidos cordas e paredes A água contaminada por micróbios pode em algumas circunstâncias resultar em infecções Aula 6 24 Como as bactéias se reproduzem As células bacterianas se reproduzem por fissão binária Para que uma bactéria consiga se reproduzir antes ela precisa crescer e fazer a biossíntese de seu conteúdo celular Depois da duplicação de seu genoma começa o processo de separação que origina duas novas células Para que uma bactéria possa alongarse ela precisa primeiramente aumentar a dimensão da sua parede celular Por causa da rigidez da parede antes de crescer a bactéria tem de construir uma nova camada de parede por cima da preexistente e depois digerir a primeira camada de parede Durante a etapa de alongamento ocorre uma grande biossíntese dos componentes celulares e o conseqüente aumento do corpo bacteriano À medida que o septo de divisão vai sendo formado ocorre também a replicação de uma cópia completa do DNA de forma que cada célula gerada recebe uma cópia completa do cromossomo Depois da duplicação as células filhas podem se separar ou permanecer unidas 25 Que fatores influenciam no crescimento populacional microbiano a A disponibilidade de nutrientes Os meios de cultura utilizados devem suprir esses micróbios tanto de nutrientes quanto de condições ambientais pH salinidade temperatura e o tipo de atmosfera favoráveis b Disponibilidade de oxigênio A presença deste gás pode limitar ou impedir o crescimento dos micróbios Existem alguns que conseguem sobreviver tanto na presença como na ausência de O2 c Temperatura cada tipo de micróbio necessita de uma temperatura ideal para sua reprodução 26 Descreva as fases do crescimento bacteriano em meio de cultura O crescimento da população microbiana podem ser resumido em quatro Fase de adaptação Lag os micróbios provenientes do meio de cultura esgotado quando encontram novos nutrientes demoram algum tempo para se adaptar às novas condições nutricionais Nesta fase cada célula bacteriana está retirando nutrientes do meio para crescer e se dividir Fase exponencial ou logarítmica Log as células estão se dividindo rapidamente em plena atividade reprodutiva e cada uma dará origem a duas novas células clones e assim sucessivamente Fase estacionária observamos que não ocorre mais o aumento do número de células O número de células que se reproduzem é idêntico ao número de células que morrem Fase de declínio populacional tem início quando os nutrientes do meio de cultura são completamente consumidos A falta de nutrientes e à grande liberação de dejetos celulares leva a população microbiana à fase de declínio na qual o número de células que morrem é progressivamente maior que o número de células que se reproduzem Aula 7 27 Cite exemplos de ações cotidianas que visam controlar o crescimento da população microbiana O crescimento populacional de bactérias é controlado através do uso de métodos químicos e físicos Entre os métodos físicos de esterilização podemos citar calor Depois de limpo o material pode ser esterilizado por aquecimento que pode ser feito na presença ou na ausência de água Com água podemos usar a autoclave muito eficiente na esterilização Também podemos usar a fervura ou a pasteurização para controlar o cresc Populacional das bactérias mas elas não são considerada um método de esterilização pois não consegue destruir os esporos No pocesso a seco podemos usar o forno de Pasteur ou a combustão em larga escala filtros maneira de reter os micróbios presentes em um produto líquido radiação gama para esterilizar todo tipo de material principalmente produtos injetáveis alimentos de astronautas e utensílios de plástico para uso cirúrgico ou laboratorial Nas células vivas os raios gama atuam ionizando a água e gerando radicais livres que desnaturam os componentes celulares Esse processo de esterilização mantém as características físicoquímicas dos materiais Porém a fonte emissora da radiação depois que perde a energia esterilizante continua emitindo radiações que causam câncer Entre os métodos químicos de controle temos concentração de sal ou açúcar Nesses casos a pressão osmótica exercida pelo sal ou pelo açúcar remove a água do interior das células microbianas e impede o crescimento e multiplicação das mesmas agentes químicos usados como desinfetante em superfícies inanimadas ou antisséptico em tecidos vivos Entre eles estão o álcool que atua desnaturando as proteínas das bactérias a creolina o cloro e o iodo nas tinturas de iodo a dissolução do iodo em soluções alcoólicas que facilmente evaporam deixam o iodo concentrado sobre o local aplicado Daí sua ação ser imediata atingindo células em estado vegetativo ou esporulado já que o iodo tem uma grande capacidade de se ligar a proteínas celulares desnaturandoas Podemos citar também o vinagre e a água boricada 28 Qual a diferença entre esterilização desinfecção e assepsia Esterilização destruição ou eliminação de todas as formas de vida de determinado ambiente Nesse caso empregasse métodos físicos tais como calor radiações iônicas Desinfecçãodestruição de formas microbianas por meio de agentes químicos em ambientes inanimados tais como salas de cirurgia banheiros mesas e utensílios diversos Assepsia conjunto de meios ou processos utilizados para impedir que micróbios presentes no ambiente cheguem a determinados locais tais como feridas cirúrgicas ou meios de cultura