Microbiologia AmbientalAula 01: Introduo Microbiologia

Microbiologia g a cincia que estuda os micro organismos micro-organismos.

Micro-organismos: Grupo de organismos microscpios.

2

Origem: 3 bilhes de anos.

Representantes Bactrias Algas microscpicas , Fungos Bactrias, Algas microscpicas Fungos, Protozorios e Vrus.3

4

5

Onde esto?

6

I t f Interface TERRA/AR e GUA TERRA poucos metros no solo arvel; AR at 12 km;

GUA at 750 m nos sedimentos marinhos. marinhos Massa dos microrganismos terrestres => 5 a 25 vezes todos os animais (terrestres e marinhos). 7

Estuda: Diversidade e a evoluo; Atividade dos micro-organismos no mundo (solos, ( l guas, corpo h humano, animais e i i vegetais); Como os micro organismos afetam as micro-organismos demais vidas na Terra.8

Observaes Os micro-organismos distinguem-se das g p clulas de organismos macroscpicos. A maioria capaz de realizar seus processos vitais de crescimento, gerao de energia e reproduo independentemente reproduo, de outras clulas

9

Importncia Maioria das doenas de animais e plantas causada por micro-organismos. Os micro-organismos desempenham papis importantes como agentes de fertilizao do solo e na base da produo a partir de animais domsticos. domsticos M it processos i d t i i em l Muitos industriais larga escala, como l a produo de antibiticos e protenas humanas, so amplamente baseados em micromicro 10 organismos.

Importncia Mdica: causadores de doenas (associaes); Industrial: alimentos, farmacutica, qumica (sntese de enzimas); Ambiental: biorremediao controle de pragas biorremediao, pragas, decomposio da matria orgnica, tratamento de resduos industriais e domsticos domsticos.

11

ImportnciaAvanos na microbiologia ambiental

O conhecimento dos microrganismos no meio ambiente e seu papel aumentaram as habilidades no manejo de ambientes naturais e p possibilitaram a expanso de p p produtos biotecnolgicos e servios essenciais para a g microbiologia industrial e mdica.12

Micro-organismos como clula c o o ga s os co o c u a Clula: unidade fundamental da vida vida. Separada por membrana. Variados compostos qumicos e estruturais.

13

14

15

Clulas C Consistem em um conjunto d quatro i t j t de t componentes qumicos: Protenas cidos Protenas, polissacardeos. nuclicos, nuclicos lipdeos e

So as macromolculas.

16

Estruturas da Clula Membrana citoplasmtica; Citoplasma; Nucleoide; Ribossomos; Parede celular; ;

17

Caractersticas dos seres vivos Quais so as caractersticas essenciais da vida? O que diferencia inanimados? clulas dos objetos

18

Metabolismo os nutrientes so captados do meio ambiente e transformados quimicamente quimicamente. Durante esse processo, a energia conservada e os produtos de excreo eliminados.19

Reproduo. Uma clula capaz de reparar e substituir seus componentes conforme a necessidade e ento acumular mltiplas cpias de cada componente antes de separ-los a fim de separ los, dividir-se e formar duas clulas.

20

Diferenciao Processo pelo qual novas substncias ou estruturas que modificam a clula so sintetizadas. Por exemplo a diferenciao celular corresponde exemplo, frequentemente a uma etapa do ciclo de vida celular, na qual as clulas formam estruturas especiais, como esporos, envolvidas na reproduo, disperso ou sobrevivncia.21

Movimentar As clulas respondem a sinais qumicos em seu ambiente incluindo aqueles produzidos ambiente, por outras clulas. As clulas processam esses sinais de vrias formas, f f frequentemente resultando em novas t t lt d atividades.22

Evoluo As clulas sofrem evoluo; ao longo do tempo, as caractersticas das clulas tempo modificam-se e essas modificaes so transmitidas a seus descendentes descendentes.

23

24

Clulas como codificadores

usinas

e

dispositivos

Usinas vivas que realizam transformaes qumicas. Os catalisadores dessas usinas qumicas so as ENZIMAS, ENZIMAS protenas que aceleram a velocidade t l l id d de reaes qumicas no interior da clula.25

Clulas como codificadores

usinas

e

dispositivos

Dispositivos codificadores semelhantes a codificadores, computadores. Assim como os computadores armazenam e processam informao digital digital, as clulas armazenam e processam a informao gentica ( (DNA), a qual finalmente transmitida aos ), q descendentes durante a reproduo. 26

27

Micro-organismos e seus ambientes naturais A clulas microbianas vivem associadas a As l l i bi i i d outras clulas, formando populaes. As populaes microbianas so grupos de p p g p clulas derivadas de uma nica clula p parental por sucessivas divises celulares. p28

Micro-organismos e seus ambientes naturais O ambiente onde uma populao microbiana bi t d l i bi vive denominado seu hbitat. As populaes celulares vivem e interagem p p g com outras populaes, em organizaes denominadas comunidades microbianas.29

30

A diversidade e abundncia de microorganismos em uma comunidade microbiana controlada pelos RECURSOS (nutrientes) e pelas CONDIES (temperatura pH, teor de (temperatura, pH oxignio e assim por diante) existentes no ambiente.31

O estudo dos micro-organismos em seus ambientes naturais d bi t t i denominado i d ECOLOGIA MICROBIANA.

32

Interaes microbianas Interagem e cooperam de vrias maneiras, algumas benficas e algumas prejudiciais prejudiciais. Ex.: os produtos de excreo das atividades metablicas de alguns organismos podem ser nutrientes para um ou txicos para outros.33

Os hbitats diferem... Um hbitat favorvel ao crescimento de um organismo pode na realidade ser nocivo a pode, realidade, outro.

34

Ecossistemas microbianos Ambientes aquticos (oceanos, lagoas, lagos, riachos, gelo, riachos gelo fontes termais); Ambientes terrestres (solo, ambientes da subsuperfcie profunda), Outros organismos como plantas e animais animais.35

Controle do Ecossistema Os micro-organismos que realizam processos metablicos removem nutrientes do ecossistema, utilizando-os para construir novas clulas clulas. Si lt Simultaneamente, eles d t l devolvem os produtos l d t de excreo ao ambiente36

O impacto dos micro-organismos nos seres humanos A microbiologia t i bi l i trouxe grandes avanos na d sade e qualidade de vida.

37

38

O sucesso dos microbiologistas no controle dos micro-organismos.

39

N entanto.. No t t Os micro-organismos ainda podem ser uma grande ameaa vida mesmo em pases vida, desenvolvidos.

40

N entanto.. No t t Considere, por exemplo, um indivduo morrendo lentamente devido a uma infeco microbiana como consequncia da sndrome da imunodeficincia adquirida (AIDS) ou um (AIDS), indivduo infectado por um patgeno resistente a mltiplos frmacos frmacos.

41

Micro-organismos e agricultura Cultura de Leguminosas: vivem em estreita associao com bactrias fixadoras de nitrognio (ndulos). Graas s atividades dessas bactrias fixadoras de nitrognio, as leguminosas no requerem o uso de fertilizantes nitrogenados dispendiosos e poluentes. 42

Os micro-organismos tambm p p p desempenham papis essenciais nos ciclos de importantes nutrientes das plantas, particularmente aqueles do plantas carbono, nitrognio e enxofre.

43

Mas. podem exibir efeitos negativos p provocando importantes p p perdas econmicas na indstria agrcola. Mal da vaca louca podem ter efeitos dramticos na comercializao da carne bovina, Doenas microbianas de culturas vegetais.44

Micro-organismos e alimentos As indstrias de enlatados, alimentos congelados e alimentos desidratados surgiram para preservar os alimentos que, de outra forma forma, sofreriam a deteriorao microbiana.

45

Micro-organismos e alimentos Vrios laticnios dependem de transformaes microbianas, incluindo as fermentaes que q produzem queijos, iogurte e manteiga. Produtos de panificao e bebidas alcolicas dependem das atividades fermentativas de leveduras, originando di id d carbono (CO2) para l d i i d dixido de b produzir a massa do po e o lcool.46

Micro-organismos, ambiente

energia

e

meio

O gs natural ( t t l (metano) um produto d ) d t da atividade microbiana, proveniente das atividades metablicas d micro-organismos ti id d t bli de i i metanognicos.

47

Micro-organismos, ambiente

energia

e

meio

O etanol produzido pela f t l d id l fermentao t microbiana da glicose a partir da cana-deacar ou d amido d milho um i do id de ilh importante t t combustvel em alguns pases, como o Brasil.

48

Micro-organismos, ambiente

energia

e

meio

Utili d Utilizados na d degradao d d de poluentes l t gerados pelas atividades humanas, processo denominado bi d i d biorremediao microbiana. di i bi

49

Obrigada.

50