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Unidade Modular – Microbiologia Aplicada 2009/2010
Unidade Modular –
Microbiologia Aplicada
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Por. Helena Sousa
Capítulo I - Bactérias
Unidade Modular – Microbiologia Aplicada 2009/2010
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5 Reinos de Wittaker
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Unidade Modular – Microbiologia Aplicada 2009/2010Reino Componentes Critérios de classificaçãoMonera bactérias e
cianobactérias
Procariontes ;
Heterotróficos ou autotróficos;
Protista Algas e protozoários Eucariontes;
Heterotróficos ou autotróficos;
Unicelulares ou pluricelulares sem
tecidos organizados;
Fungi Fungos Eucariontes;
Heterotróficos;
Unicelulares ou pluricelulares sem
tecidos organizados;
Nutrição por absorção de nutrientes
obtidos da M.O. (por eles decomposta) ou
de seres vivos;
Vegetal
(Plantae)
Briófitas;
Pteridófitas;
Gimnospermas;
Angiospermas.
Eucariontes;
Autotróficos;
Pluricelulares com tecidos organizados.
Animal
(Animalia)
Poríferos até cordados Eucariontes;
Heterotroficos;
Pluricelulares com tecidos organizados. 9
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CARACTERIZAÇÃO GERAL
O Reino Monera
é formado por
organismos
procariontes,
como as
bactérias e
cianobactérias
(cianofíceas ou
algas azuis).
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Helicobacter pylori - bactéria acusada de provocar úlceras gástricas
(Revista Super Interessante)32
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CARACTERIZAÇÃO GERAL
As bactérias são os menores e mais simples seres vivos que primeiro habitaram o planeta há cerca de 2 bilhões de anos, originando todos os demais seres vivos.
Notoriamente conhecidas como causadoras de doenças, num grande número de situações contradizem essa impressão, mostrando-se úteis quimica e ecologicamente.
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ÁRVORE
EVOLUTIVA
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CARACTERIZAÇÃO GERAL
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“Para uma bactéria
somos nada mais que
uma montanha cheia de
guloseimas” (S. Gould)
O nosso corpo tem 1012
células e nele habitam
1014 bactérias !!
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Em cada grama de solo cultivável existem de 100.000.000
a 2.500.000.000 bactérias vivas.
No interior do intestino humano encontra-se uma flora
bacteriana que nos auxilia na síntese de vitamina K e do
complexo B. Cerca de 70% do peso seco das fezes
humanas é constituído por esporos de bactérias.
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CIANOBACTÉRIAS
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As cianobactérias podem
ser encontradas na água
doce, salgada ou salobra,
no solo húmido, sobre a
casca de árvores, rochas ou
até mesmo em fontes
termais com temperatura
superior a 80 ºC.
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ESTRUTURA DA BACTÉRIA
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PAREDE CELULAR: invólucro rígido, com função
protectora - evita que a bactéria rebente em água pura
mas não impede a sua desidratação em meio hipertónico.
Por isso é possível preservar carnes e peixes da acção
das bactérias com a prática do salgamento.
Não existe celulose na composição da parede celular.
Antibióticos, como a penicilina, impedem a síntese das
substâncias que formam a parede celular, ocorrendo a
morte da bactéria.
Estrutura da Bactéria
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CÁPSULA DA CÉLULA BACTERIANA: certas bactérias
possuem cápsula que lhe confere uma maior protecção.
Essa cápsula ou capa dificulta o englobamento das
bactérias pelos glóbulos brancos. Muitas bactérias
patogénicas possuem cápsula.
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MEMBRANA PLASMÁTICA: composição lipoproteica
com estrutura molecular semelhante à célula dos
eucariontes (mosaico fluido).
CITOPLASMA: viscoso, formado por proteínas
dissolvidas em água e muitos tipos de moléculas e iões.
Sede de intensa actividade metabólica, é rico em
ribossomas.
Estrutura da Bactéria
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3NUCLEÓIDE: região onde se encontra o cromossoma
bacteriano, constituído por uma molécula circular de
DNA.
PLASMÍDEOS: a célula bacteriana, além do DNA
presente no nucleóide, pode conter, ainda, moléculas
adicionais de DNA formando estruturas chamadas
plasmídeos. Estes são menores do que o DNA do
cromossoma e apresentam genes com informações para
degradar moléculas de antibióticos.
Estrutura da Bactéria
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ESTRUTURA DAS CIANOBACTÉRIAS(OU CIANOFÍCEAS OU ALGAS AZUIS)
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QUAIS SÃO AS PRINCIPAIS FORMAS
BACTERIANAS?
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FORMAS
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COMO AS BACTÉRIAS E AS CIANOBACTÉRIAS
CONSEGUEM OBTER O SEU ALIMENTO?
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. BACTÉRIAS AUTOTRÓFICAS
FOTOSSINTETIZANTES:
Existe um pequeno grupo de
bactérias que fabricam o seu
próprio alimento com a ajuda da
energia luminosa, assim como
as algas e as plantas. Embora
seja uma fotossíntese, difere um
pouco da fotossíntese realizada
pelas algas e pelas plantas.
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FOTOSSÍNTESE BACTERIANA:
SOL
CO2+H2S ----------------→ C6H12O6+H2O+S2
BACTERIOCLOROFILA (GLICOSE)
* H2S = ÁCIDO SULFÍDRICO E O S2 = GÁS ENXOFRE
Fotossíntese “normal” (realizada pelas algas e pelas
plantas):
SOL
CO2+H2O ----------------→ C6H12O6+H2O+O2
clorofila
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. BACTÉRIAS AUTOTRÓFICAS
QUIMIOSSINTETIZANTES:
Como são autotróficas também fabricam
seu próprio alimento, o que muda neste
caso em relação a fotossíntese é a fonte
de energia para a ocorrência da
reacção. Enquanto os seres
fotossintetizantes utilizam energia
luminosa, os quimiossintetizantes
utilizam energia química proveniente da
oxidação de substâncias inorgânicas
que se encontram no solo.
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QUIMIOSSÍNTESE:
NH3+O2 NO2- +H2O+Energia química
(amónia) (nitrito)
NO2- +O2 NO3
- +H2O+Energia química(nitrito) (nitrato)
CO2+H2O ----------------→ C6H12O6+H2O+O2
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(glicose)
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. BACTÉRIAS HETEROTRÓFICAS:
A maioria das bactérias são heterótroficas e portanto, não fabricam seu próprio alimentam, por isso precisam se alimentar de outros seres vivos ou dos seus restos mortais. Estas bactérias podem ser:
- decompositoras;
- parasitas;
- mutualísticas.
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. CIANOBACTÉRIAS OU CIANOFÍCEAS OU
ALGAS AZUIS:
Todas são autotróficas fotossintetizantes, e a
sua fotossíntese é como a dos vegetais.
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SOLCO2+H2O C6H12O6+H2O+O2
clorofila
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COMO AS
BACTÉRIAS E AS
CIANOBACTÉRIAS
SE
REPRODUZEM?
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. BACTÉRIAS:
Como a maioria dos microrganismos as
bactérias reproduzem-se principalmente de
forma assexuada, por divisão binária
(cissiparidade).
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Duplicação do DNA
Separação das células
Parede celular
Membrana
plasmática
Molécula de DNA
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. BACTÉRIAS:Ocasionalmente as bactérias podem reproduzir-
se de forma sexuada, quando isto ocorre pode
ser por:
- Conjugação;
- Transdução;
- Transformação.
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• Conjugação
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Bactérias em
Conjugação
Transferência de
material genético entre
dois bacilos presos
temporariamente por
uma ponte
citoplasmática.
Fotomicrografia electrónica
aumentada 100.000x
Fonte: Scietific American
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• Transdução
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• Transformação
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. CIANOBACTÉRIA
Não se conhece nenhuma forma de reprodução sexuada
neste grupo, reproduzem-se apenas de forma assexuada.
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ENDOESPÓROS
• A parede celular da bactéria torna-se mais
espessa, comprimindo o seu citoplasma. O
metabolismo baixa para níveis mínimos,
passando a gastar poucos nutrientes e ATP.
• OBS: O bacilo do tétano vive em forma de
esporos no meio ambiente (água, ar terra ) . Ao
penetrar no ferimento ele volta a ter actividade
metabólica. (Eles só penetram em ferimentos
profundos por serem anaeróbios restritos).
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COMO OCORRE A
ESPORULAÇÃO
BACTERIANA?
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Próximos “slides” com imagens obtidas do site
http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/
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Lactobacillus acidophillus
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Entodinium simbionte de ruminante em divisão72
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Escherichia coli 73
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Leptospira interrogans - espiroqueta (intest.humano)74
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Entodinium caudatum - simbionte de ruminante
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IMPORTÂNCIA INDUSTRIAL DAS
BACTÉRIAS
Acetobacter: oxidação do álcool etílico ácido acético (vinagre);
Lactobacillus e Lactococcus: conversão de lactose (açúcar do leite) em ácido láctico (leite azedo, redução do pH determina a precipitação de suas proteínas);
Iogurte (Streptococcus thermophilus), queijo (Streptococcuss pp)
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IMPORTÂNCIA ECOLÓGICA DAS
BACTÉRIAS
Tratamento de esgotos: na degradação dos resíduos orgânicos.
Na reciclagem de lixo, são utilizadas na produção de adubos de compostagem.
Podem fazer associações mutualísticas, como por exemplo, as bactérias que vivem no estômago dos ruminantes auxiliando na digestão da celulose presente nas ervas e as bactérias do género Rhizobium que se associam às raízes de plantas leguminosas (ex: soja, feijão...) auxiliando na fixação do azoto.
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MUTUALISMO
ENTRE
BACTÉRIAS DO
GÉNERO
RHIZOBIUM E
RAIZ DE PLANTA
LEGUMINOSA.
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IMPORTÂNCIA ECONÓMICA DAS
BACTÉRIAS
Na produção de derivados do leite, tais como iogurtes, queijos, leite fermentado;
Na produção de antibióticos;
Na produção de hormonas humanos (ex: insulina e hormona do crescimento) através da utilização de bactérias transgénicas.
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CIRURGIA PLÁSTICA :A toxina botulínica, produzida
pelas bactérias da espécie Clostridium botulinum tem a
capacidade de paralisar a musculatura, relaxando-a. É
conhecida pelo nome comercial de Botox, muito usada
pelos cirurgiões plásticos, em pequenas quantidades,
para a atenuação de rugas e marcas de expressão.
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QUAIS SÃO AS PRINCIPAIS
BACTERIOSES OU DOENÇAS
CAUSADAS POR BACTÉRIAS
PARASITAS?
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•Antraz
•Botulismo
•Cárie
•Cólera
•Coqueluche
•Disenteria bacilar
•Doença Periodontal
•Febre Tifóide
•Gangrena Gasosa
•Gastroenterites
•Gonorréia
•Hanseníase (Lepra)
•Intoxicação Alimentar
•Meningite
•Pneumonia
•Sífilis
•Tétano
•Tuberculose
PRINCIPAIS BACTERIOSES HUMANAS
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•Medicamentos produzidos
especificamente para actuar nas
células bacterianas, impedindo
sua reprodução (bacteriostáticos)
ou destruindo-as (bactericida).
•O exame para a definição do
tratamento de uma doença
bacteriana é o antibiograma, que
consiste em cultivar as bactérias
que causam a doença na pessoa e
testar qual antibiótico é mais
efectivo para o tratamento.
ANTIBIÓTICOS
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LINKS SUGERIDOS
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http://www.biologianaweb.com/galeria/prokarya/sal.html
http://www.biologianaweb.com/biomural/divulga/staph/socorro1.html
http://www.forp.usp.br/restauradora/calcio/citolog.htm
http://www.mct.gov.br/especial/genoma03.htm
http://www.universitario.com.br/celo/aulas/evolucao.swf
http://www.iie.com.br/bacterias.htm