Microbiologia

Área da ciência que dedica-se ao estudo de

organismos que somente podem ser

visualizados ao microscópio

Ex. Procarióticos (bactérias, archaeas),

Eucarióticos (algas, protozoários, fungos)

e também seres acelulares (Vírus)

Definição (clássica)

Por que estudar Microbiologia?

Microbiota normal (1014 microrganismos)

(90% do número de células do organismo humano)

(500 a 1000 espécies)

Estamos em contato íntimo com os micro-

organismos;

Relacionados a saúde e ao ambiente;

Desempenham importante papel na produção de

alimentos e medicamentos;

Fornecem modelos úteis para muitos processos

vitais que todos os organismos realizam

(Biologia Celular)

Por que estudar Microbiologia?

Micro-organismos e Humanos

Pouquíssimos micro-

organismos são sempre

patogênicos

Alguns micro-organismos são

potencialmente patogênicos

Maioria dos micro-organismos

são não patogênicos

Agricultura Alimentos

Doenças Energia/Ambiente

Biotecnologia

Microbiologia x Saúde Pública

Zoonoses

1. Ambientes gelados (Psicrófilos) Ex. Polaromonas vacuolata (-4ºC)

2. Fontes termais (mar e superficie) (Termófilos e Hipertermófilos) Ex. Methanopyrus

kandleri, Pirolobus fumarri (105-113ºC), Thermus aquaticus (70ºC)

3. Fontes sulfúricas (Acidófilos) Ex. Sulfolobus acidocaldarus

4. Lagos salgados (Halófilos) Ex. Haloferax volcanii, Halobacterium salinarum

5. Lagos alcalinos (Alcalinófilos) Ex. Natronobacterium gregoryi

Ambientes

extremos

Microbiologia Básica

Morfologia, Fisiologia, Genética, Taxonomia,

Ecologia, etc)

Microbiologia Aplicada

Ciência dinâmica com ramificações em todos

os aspectos da vida humana

Ex. Microbiologia Veterinária, Zootécnica,

Médica, Agrícola, Alimentos, Industrial, etc)

Nomes da Microbiologia

Girolano Fracastoro (1483 – 1553)

Hans & Zacharias Jensen

(1595)

Robert Hooke (1635 – 1703)

Nomes da Microbiologia

A. van Leeuwenhoek

“Animálculas”

(1632-1723)

Nomes da Microbiologia

Louis Pasteur (1822-1895)

Inexistência de geração

espontânea

Teoria microbiana das doenças

Fermentação e decomposição

(ação de microrganismos)

Pasteurização

Vacina anti-rábica, carbúnculo

hemático

Nomes da Microbiologia

Estudo do antraz - Postulados

de Koch

Técnicas para obtenção de

culturas puras

Técnicas de coloração

Estudos com Mycobacterium

tuberculosis (Bacilo de Koch)

Descrição de Vibrio cholerae

1905 - Prêmio Nobel de Medicina

Robert Koch (1843-1910)

Nomes na Microbiologia

Semelhanças entre Archaea e Eucariotos

Eubactérias Archaea Eucariotos

Núcleo Não Não Sim (envolvido por membrana)

Nucleossomos / histonas Não SIm SIm

Operons / RNAm policistrônicos SIm SIm Não

Introns Não Não SIm

proteína de ligação à TATA box Não SIm SIm

Organelas Não Não SIm: mitocôndrias, lisossomos,

retículo endoplasmático, etc.

Cromossomos Um, circular Um, circular Mais que um

RNA polimerase Uma: simples Mais que uma: complexas Mais que uma: complexas

Aminoácido de iniciação

protéica N-formil metionina Metionina Metionina

Sensibilidade da síntese de

proteína à toxina diftérica Insensível Sensível Sensível

Peptidoglicano Sim Não Não

Síntese de proteína

fatores de iniciação

proteínas ribossômicas

fatores de alongamento

os dos Archaea são mais semelhantes àqueles dos eucariotos do que aos de eubactérias

Morfologia Bacteriana

Tamanho

Forma

Agrupamento

Morfologia colonial

redonda irregular filamentosa rizóide enrolada

BORDA

FORMA

filamentosa lisa

ELEVAÇÃO

Ondulada lobada

plana convexa elevada umbonada

Tamanho (0,2 – 4,0 μm)

Semelhante ao

tamanho de uma

mitocôndria ou

plasto

Teoria simbiôntica

(Origem dos eucariotos)

Thiomargarita namibiensis (Pérola de enxofre)

Schulz, H. N. et al. (1999). Science, 284:493-495 -

Fig. 1. Thiomargarita namibiensis.

(A) The white arrow points to a single

cell of Thiomargarita, 0.5 mm wide,

which shines white because of

internal sulfur inclusions. Above

there is an empty part of the sheath,

where the two neighboring cells

have died. The cell was

photographed next to a fruit ßy

(Drosophila viriles) of 3 mm length to

give a sense of its size. (B) A typical

chain of Thiomargarita as it appears

under light microscopy. (C) At the

left end of the chain there are two

empty mucus sheaths, while in the

middle a Thiomargarita cell is

dividing. (D) Confocal laser scanning

micrograph showing cytoplasm

stained green with ßuorescein

isothiocyanate and the scattered

light of sulfur globules (white). Most

of the cells appear hollow because of

the large central vacuole. (E)

Transmission electron micrograph

of the cell wall [enlarged area in (D)]

showing the thin layer of cytoplasm

(C), the vacuole ( V), and the sheath

(S).

Cocos Micrococcus (M. luteus,

M. glutamicum)

Neisseria (N. meningitidis,

N. gonorrhoeae)

Streptococcus ( S. pyogenes,

S. equi, S. agalactiae,

S. pneumoniae, S. bovis, etc).

Staphylococcus (S. aureus,

S. hyicus, S. epidermidis, etc)

Enterococcus, Lactococcus, Sarcina, Gaffkia,

Bacilos ou Bastonetes Enterobacteriaceae

(Escherichia coli, Salmonella,

Enterobacter, Klebsiella

pneumoniae, etc)

Bacillus (B. anthracis, B. cereus,

B. thuringiensis, B. licheniformis,

B. polymyxa, etc)

Clostridium (C. botulinum,

C. tetani, C. chauvoei,

C. perfringens, etc)

Corynebacterium (C. diphteriae,

C. pyogenes, C. renale, etc)

Lactobacillus

Bacilos ou Bastonetes

paliçada

“Cocobacilos” Brucella (B. abortus, B. melitensis,

B. suis, B. canis, B. neotomae, B. maris)

Campylobacter (C. fetus,

C. jejuni, C. coli, etc)

Vibrio (V. cholerae,

V. parahaemolyticus, etc)

Vibrios

Espirilos e

Espiroquetas

Spirillum sp, Treponema pallidum,

T. bryanti, Borrelia recurrentis

(Doença de Lyme), Leptospira.

Variações na Forma

Formas de Involução

Pleomorfismo

Pleomorfismo (Bacteroides fragilis)

Coloração de Gram (Hans Christian Gram - 1884)

Divide bactérias em dois grupos

Gram Positivas

Gram Negativas

Destaca aspectos tintoriais e morfológicos

Importância Prática ????

Coloração de Gram

Gram negativo Gram positivo

COLORAÇÃO DE GRAM

Fixar esfregaço

Corar com cristal violeta

Descorar com álcool

Lugol

Corar com fuccsina Corar com Fucsina (corante contraste)

Algumas características comparativas das bactérias Gram positivas e Gram negativas

Gram Positiva Gram Negativa

(Staphylococcus aureus)

Gram Positiva

(Streptococcus pyogenes) (Streptococcus pneumoniae)

Gram Positiva

Ary Fernandes Junior

(Bacillus anthracis) (Clostridium tetani)

Gram Positiva

(Corynebacterium diphtheriae)

Gram Positiva

(Escherichia coli)

Gram Negativa

(Neisseria gonorrhoeae) (Moraxella sp)

Gram Negativa

Coloração de Ziehl-Neelsen

Mycobacterium, Nocardia (Bacilos Álcool Ácido Resistentes = BAAR)

(Mycobacterium tuberculosis) Nocardia sp

(Mycobacterium bovis (BCG)

Coloração de Ziehl-Neelsen

Mycobacterium avium subsp.

intracellulare

Amostras Clínicas Exame Direto para pesquisa de BAAR (BK)

(Ziehl-Neelsen ou Kinyoun) Limite de detecção -104 bacilo/mL material

Kinyoun

(2 a 3 amostras)

Frasco estéril boca larga

Coloração de Ziehl-Neelsen

Estrutura da célula bacteriana Relativamente mais simples que de células eucariotas

Eucariotos Procariotos

Célula Bacteriana Genérica

Resumo