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Introdução à Microbiologia. Microbiologia Geral MIP 7013 Prof. Admir J. Giachini . 1. Definição e origem. Definição: mikros + bios + logos O que são considerados microrganismos? Organismos unicelulares (?) microscópicos Fungos Bactérias Protozoários Vírus (acelulares).

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Introdu o microbiologia

Introdução à Microbiologia

Microbiologia Geral

MIP 7013

Prof. Admir J. Giachini


1 defini o e origem
1. Definição e origem

  • Definição:

    • mikros + bios + logos

  • O que são considerados microrganismos?

    • Organismos unicelulares (?) microscópicos

      • Fungos

      • Bactérias

      • Protozoários

    • Vírus (acelulares)


1 defini o e origem1
1. Definição e origem

  • Primeiros microrganismos

    • 3,5 - 3,8 bilhões de anos


Estruturas celulares

Bacteria

Archaea

Eucarya

Tipo de Célula

Procarionte

Procarionte

Eucarionte

Parede Celular

Peptidoglicano presente

Sem peptidoglicano

Se presente, sem peptidoglicano

Lipídios da Membrana

Plasmática

Ligações Ester entre cabeças polares e caudas de ácidos graxos

Ligações Éter

Ligações Ester

RNA Polimerase

1, com 4 subunidades

Muitas, com 8-12 subunidades cada

3, com 12-14 subunidades cada

Iniciador tRNA

Formilmetionina

Metionina

Metionina


Fungos

1,500

Cianobactérias

Archaea e Bacteria


2. A "Pré-história" da Microbiologia

  • Microbiologia menos de 400 anos de história

  • As primeiras idéias sobre doenças e fermentações: Europa ocidental

  • Povos antigos já tinham idéias sobre doenças e putrefação: África e Ásia


3. A descoberta dos microrganismos

Antony van Leeuwenhoek

(1632-1723 sec. XVII e XVIII)

Delft, Holanda



Leeuwenhoek

1673-1723:

observações relatadas à

Sociedade Real de Londres


3.1. A geração espontânea de volta

Pasteur (1822-1895 sec. XIX)





3.2. Teoria microbiana das fermentações

Povos antigos usavam a fermentação para

a produção de:

  • vinhos: Grécia

  • kiu (cerveja de arroz): China (2300 a.C.)

  • sakê (vinho de arroz fermentado): Japão (500 a.C.)

  • shoyu (molho de soja)

  • leite fermentado

  • koumiss: leite de camelo fermentado


3.2. Teoria microbiana das fermentações

  • 1850: Pasteur resolve problemas da indústria francesa de vinhos e estabelece a primeira teoria microbiana da fermentação

  • PASTEURIZAÇÃO


3.3. Teoria microbiana das doenças

  • Fracastoro (sec. XVI):

    • seres pequenos causadores de doenças

  • Plenciz (séc. XVII):

    • diferentes doenças eram causadas por diferentes microrganismos (parasitismo)

  • Pasteur (séc. XIX) - indústria da seda:

    • doença causada por um protozoário

    • sugere a seleção de insetos


3.3. Teoria microbiana das doenças

  • Robert Koch (1843-1910):

    • rival de Pasteur na descoberta do agente do carbúnculo (antraz):

      • descobriu a bactéria Bacillus anthracis em 1876

      • Primeiro pesquisador a provar que um microrganismos era causador da doença, fazendo o mesmo mais tarde com a tuberculose



  • O organismo patogênico suspeito deve estar presente em todos os casos da doença e ausente em animais sadios

  • O organismo suspeito deve ser cultivado em cultura pura

  • Células de uma cultura pura do organismo suspeito devem causar a doença em um animal sadio

  • O organismo deve ser reisolado e demonstrar-se idêntico ao original


3.4. Desenvolvimento de técnicas todos os casos da doença e ausente em animais sadios

  • Alemães:

    • conceito de meio de cultura: colônias em batatas

    • isolamento

    • meios: caldos, leite, frutas, etc.

  • Robert Koch:

    • ágar-ágar e a cultura pura

  • Julius Petri:placa para cultura

  • Paul Erlich: coloração das células

  • Joseph Lister: fenol como primeiro desinfetante, técnicas assépticas


3.5. A idade de ouro (1875-1915) todos os casos da doença e ausente em animais sadios

  • Ecologia Microbiana:

    • Sergei Winogradski e Martinus Beijerinck

      • bactérias autotróficas

      • fixação do N2 bactérias

      • bactérias fotossintetizantes


3.5. A idade de ouro (1875-1915) todos os casos da doença e ausente em animais sadios

  • Imunologia:

    • primeiras vacinas

  • Indústria: drogas, antibióticos, alimentos

    Fleming, Waksman

  • Virologia: Iwanovski/Stanley


4. A classificação dos microrganismos todos os casos da doença e ausente em animais sadios

  • Carl Linaeus (1707-1778):

    • Animal x Vegetal

    • Sistema binomial

  • 1767:

    • descoberta dos microrganismos, sugere:

      • Protozoários: Reino Animal

      • Outros microrganismos: Reino Vegetal


4. A classificação dos microrganismos todos os casos da doença e ausente em animais sadios

Haeckel e o 3º reino (1866):

Animal

Vegetal

Protista (unicelulares)


4. A classificação dos microrganismos todos os casos da doença e ausente em animais sadios

  • advento do microscópio eletrônico (1940):

    • detalhes da ultra-estrutura das células

  • Procariotos x Eucariotos (1960)


  • 4. A classificação dos microrganismos todos os casos da doença e ausente em animais sadios

    • Whittaker propõe os 5 Reinos (1969)

      • tipo de célula: procariótica x eucariótica

      • organização celular: unicelular x pluricelular

      • nutrição: aborção x fotossíntese x ingestão


    Eucariotos todos os casos da doença e ausente em animais sadios

    Pluricelulares

    Unicelulares

    Procariotos

    Organização

    celular

    Fotossíntese Absorção Ingestão

    Nutrição

    O sistema de classificação em cinco reinos de Whittaker (1969)


    4. A classificação dos microrganismos todos os casos da doença e ausente em animais sadios

    • 1965:

      • Emile Zuckerkandl e Linus Pauling:

        • sugerem a observação de diferenças/semelhanças em blocos de genes ou de proteínas

    • 1960-1970:

      • Sequenciamento de proteínas

        • Cianobactérias como um grupo separado


    4. A classificação dos microrganismos todos os casos da doença e ausente em animais sadios

    • 1970-1980:

      • Carl Woese estuda o gene da subunidade 16S e 18S do rRNA:

    ESTUDOS DE EVOLUÇÃO


    4. A classificação dos microrganismos todos os casos da doença e ausente em animais sadios

    • 1977-1980:

      • nova árvore da vida

    • confirmação de idéias já aceitas: procariotos x eucariotos

    • Surpresa ou revelação!!!:

      • 3 domínios


    Domínio Archaea todos os casos da doença e ausente em animais sadios

    hipertermófilos

    Filo Euryarchaeota

    Filo Crenarchaeota


    Domínio Bactéria todos os casos da doença e ausente em animais sadios


    Domínio Eukarya todos os casos da doença e ausente em animais sadios


    Impacto dos microrganismos nas atividades dos seres humanos

    Impacto dos microrganismos nas atividades dos seres humanos todos os casos da doença e ausente em animais sadios


    A extensão da vida microbiana todos os casos da doença e ausente em animais sadios

    Procariotos totais: 5 x 1030 células

    5,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 células

    Considerando-se que 1 bactéria pesa 10-12 g, isso representaria:

    5 x 1018 g, ou 5 x 1015 kg, ou 5 x 1012 ton = 5,000,000,000,000,000 kg

    5 trilhões de toneladas

    A quantidade de carbono nessa biomassa  carbono presente em todas as plantas da Terra

    Nitrogênio e fósforo dos procariotos é 10 x maior que o de toda biomassa vegetal

    A maior parte disso encontra-se nos oceanos


    A microbiologia como uma carreira todos os casos da doença e ausente em animais sadios

    • Medicina clínica

    • Farmacêutica

    • Química

    • Biotecnologia: produtos e processos

    • Alimentícia

    • Saúde pública

    • Laboratórios de pesquisa

    • Universidades


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