MICROBIOLOGIAMICROBIOLOGIAA microbiologia é definida como a A microbiologia é definida como a área da ciência que dedica-se ao área da ciência que dedica-se ao

estudo de organismos que estudo de organismos que somente podem ser vistos por somente podem ser vistos por

meio de um microscópio. Sendo meio de um microscópio. Sendo assim a microbiologia envolve o assim a microbiologia envolve o

estudo de organismos estudo de organismos procarióticos( bactérias), procarióticos( bactérias),

eucarióticos(algas, protozoários e eucarióticos(algas, protozoários e fungos) e também os seres fungos) e também os seres

acelulares( vírus).acelulares( vírus).

BACTÉRIASBACTÉRIAS São microorganismos unicelulares, São microorganismos unicelulares,

procariontes( desprovidos de procariontes( desprovidos de envoltório nuclear e organelas envoltório nuclear e organelas membranosas)e em geral possuem membranosas)e em geral possuem um só cromossomo.um só cromossomo.

Podem ser encontradas na forma Podem ser encontradas na forma isolada ou em colônias, podendo isolada ou em colônias, podendo viver na presença de ar( aeróbias) viver na presença de ar( aeróbias) ou na ausência de ar( anaeróbias) ou na ausência de ar( anaeróbias) ou ainda serem anaeróbias ou ainda serem anaeróbias facultativasfacultativas..

BACTÉRIAS BACTÉRIAS CLASSIFICAÇÃOCLASSIFICAÇÃO

São classificadas quanto a forma, São classificadas quanto a forma, grau de agregação, parede celular.grau de agregação, parede celular.

Forma: Podem ser classificadas como:Forma: Podem ser classificadas como:

Cocos - Em forma esférica ou Cocos - Em forma esférica ou subesféricasubesférica

Bacilos – Em forma de bastonetesBacilos – Em forma de bastonetes

Vibrião – Em forma de vírgulaVibrião – Em forma de vírgula

Espirilo – Em forma de espiral/ Espirilo – Em forma de espiral/ onduladaondulada

Espiroqueta – Em forma acentuada de Espiroqueta – Em forma acentuada de espiralespiral

Grau de agregação: Podem ser Grau de agregação: Podem ser classificadas comoclassificadas como

Diplococo - De forma esférica Diplococo - De forma esférica agrupada por paresagrupada por pares

Estreptococos – Formam um colarEstreptococos – Formam um colar

Sarcina – Forma cúbicaSarcina – Forma cúbica

Diplobacilos – Bacilos reunidos 2 a 2 Diplobacilos – Bacilos reunidos 2 a 2

Estreptococos – Bacilos alinhados em Estreptococos – Bacilos alinhados em cadeiacadeia

Quanto a parede celular:Quanto a parede celular:

Gram positivas – Possuem parede celular Gram positivas – Possuem parede celular grossa, de várias camadas e compostas grossa, de várias camadas e compostas principalmente de peptídeoglicano que principalmente de peptídeoglicano que envolve a menbrana citoplasmática. envolve a menbrana citoplasmática. Durante o processo de coloração elas Durante o processo de coloração elas ficam roxas.ficam roxas.

Gram negativas – Possuem parede Gram negativas – Possuem parede celular mais complexa, composta por celular mais complexa, composta por duas membrana situadas fora da duas membrana situadas fora da membrana citoplasmática. Durante o membrana citoplasmática. Durante o processo de coloração elas ficam processo de coloração elas ficam vermelhas/ rosa pink.vermelhas/ rosa pink.

Bacilos álcool ácido resistentes ( BAAR) Bacilos álcool ácido resistentes ( BAAR) – –

Possuem paredes celular com grande Possuem paredes celular com grande quantidade de lipídios e por esse quantidade de lipídios e por esse motivo não são facilmente coradas motivo não são facilmente coradas sendo necessário passar por um sendo necessário passar por um processo de descoramento por uma processo de descoramento por uma solução álcool- ácido, por esse motivo solução álcool- ácido, por esse motivo levam esse nome. Sua coloração se levam esse nome. Sua coloração se torna laranja/ amarelado.torna laranja/ amarelado.

ESTRUTURA ESTRUTURA BACTERIANABACTERIANA

Nucleóide : o cromossoma Nucleóide : o cromossoma bacteriano consiste numa única bacteriano consiste numa única molécula circular de DNA que molécula circular de DNA que determina as características da determina as características da célula e comanda as suas atividades.célula e comanda as suas atividades.

Citoplasma : solução aquosa na qual Citoplasma : solução aquosa na qual estão suspensos todos os estão suspensos todos os componentes internos; pode conter componentes internos; pode conter substâncias úteis para a célula como substâncias úteis para a célula como enzimas e substâncias de reserva. enzimas e substâncias de reserva.

Ribossomas: pequenos corpos Ribossomas: pequenos corpos granulares, com os quais ocorre a granulares, com os quais ocorre a síntese de proteínas; movem-se síntese de proteínas; movem-se livremente no citoplasma.livremente no citoplasma.

Menbrana Plasmática: envolve a Menbrana Plasmática: envolve a célula bacteriana controlando as célula bacteriana controlando as trocas de substâncias com o trocas de substâncias com o exterior; pode formar invaginações exterior; pode formar invaginações para o interior em cuja superfície se para o interior em cuja superfície se realizam processos como a realizam processos como a respiração ou a fotossíntese. respiração ou a fotossíntese.

Parede celular: invólucro semi-rígido que Parede celular: invólucro semi-rígido que dá forma às bactérias e as protege dá forma às bactérias e as protege contra vírus e substâncias tóxicas. É contra vírus e substâncias tóxicas. É formada por polissacarídeos e formada por polissacarídeos e polipeptídeos.  polipeptídeos. 

Cápsula: de aspecto gelatinosos, protege a Cápsula: de aspecto gelatinosos, protege a bactéria da dessecação, dos vírus bactéria da dessecação, dos vírus bacteriófagos, células fagocitárias e bacteriófagos, células fagocitárias e anticorpos. Alguns antibióticos, como a anticorpos. Alguns antibióticos, como a penicilina, atuam inibindo a produção de penicilina, atuam inibindo a produção de cápsulas.cápsulas.

Píli ou Fímbrias: numerosos apêndices Píli ou Fímbrias: numerosos apêndices filamentosos, de natureza proteica, filamentosos, de natureza proteica, muito mais curtos e finos do que os muito mais curtos e finos do que os flagelos; facilitam a aderência da flagelos; facilitam a aderência da bactéria a substratos sólidos ou aos bactéria a substratos sólidos ou aos tecidos dos organismos parasitados. tecidos dos organismos parasitados.

Flagelo: as bactérias podem apresentar Flagelo: as bactérias podem apresentar um número variável de flagelos, os um número variável de flagelos, os quais, rodando sobre a sua base, quais, rodando sobre a sua base, permitem que a célula se movimente. permitem que a célula se movimente.

METABOLISMO CELULARMETABOLISMO CELULAR

Podem ser:Podem ser:

Bactérias Aeróbias: São bactérias que Bactérias Aeróbias: São bactérias que vivem na presença de oxigênio ( O2)vivem na presença de oxigênio ( O2)

Bactérias Anaeróbias : São bactérias que Bactérias Anaeróbias : São bactérias que vivem na ausência de oxigênio ( O2)vivem na ausência de oxigênio ( O2)

Bactérias Autotróficas: São bactérias que Bactérias Autotróficas: São bactérias que produzem seu próprio alimento, através produzem seu próprio alimento, através da da

Luz solar no processo chamado Luz solar no processo chamado fotossíntese, mas as bactérias não fotossíntese, mas as bactérias não possuem cloroplasto e sim possuem cloroplasto e sim bacterioclorofila.bacterioclorofila.

Fototróficos: São bactérias que Fototróficos: São bactérias que utilizam CO2 como principal fonte de utilizam CO2 como principal fonte de carbono e são conhecidos como carbono e são conhecidos como heterotróficas ( não possui capacidade heterotróficas ( não possui capacidade de produzir seu próprio alimento)de produzir seu próprio alimento)

Quimiotrófico: São bactérias que Quimiotrófico: São bactérias que utilizam CO2 como fonte de carbono utilizam CO2 como fonte de carbono e oxidam compostos orgânicos ou e oxidam compostos orgânicos ou elementos químicos para a obtenção elementos químicos para a obtenção de energia. Esse tipo de bactéria é de energia. Esse tipo de bactéria é conhecida como autotrófica ( são conhecida como autotrófica ( são capazes de produzirem seu próprio capazes de produzirem seu próprio alimento)alimento)

NUTRIÇÃO BACTERIANANUTRIÇÃO BACTERIANA São divididas em macronutrientes e São divididas em macronutrientes e

micronutrientes.micronutrientes.

Macronutrientes: São elesMacronutrientes: São eles

Carbono: Presente na maioria das Carbono: Presente na maioria das substâncias que compõe a celula.substâncias que compõe a celula.

Oxigênio: Também é um elemento Oxigênio: Também é um elemento importante em várias moléculas importante em várias moléculas orgânicas e inorgânicasorgânicas e inorgânicas

Hidrogênio: Constitui um elemento Hidrogênio: Constitui um elemento comum de todo material celularcomum de todo material celular

Nitrogênio: É componente de Nitrogênio: É componente de proteínas e ácidos nucleicos, além proteínas e ácidos nucleicos, além de vitaminas e outros compostos de vitaminas e outros compostos celulares.celulares.

Enxofre: Faz parte de aminoácidos, Enxofre: Faz parte de aminoácidos, vitaminas e grupos protéicos de vitaminas e grupos protéicos de várias proteínas importantes.várias proteínas importantes.

Fósforo: Podem estar envolvidas com o Fósforo: Podem estar envolvidas com o armazenamento de energia ou atuar como armazenamento de energia ou atuar como reguladores de processos metabólicos.reguladores de processos metabólicos.

Micronutrientes: Os elementos ferro, Micronutrientes: Os elementos ferro, magnésio, manganês, cálcio, zinco, magnésio, manganês, cálcio, zinco, potássio, sódio, cobre, cobalto entre potássio, sódio, cobre, cobalto entre outros são encontrados sempre na forma outros são encontrados sempre na forma inorgânica. São necessários ao inorgânica. São necessários ao desenvolvimento microbiano, mas em desenvolvimento microbiano, mas em quantidades variáveis dependendo do quantidades variáveis dependendo do elemento e do microorganismo elemento e do microorganismo considerados.considerados.

FASES DE CRESCIMENTO FASES DE CRESCIMENTO BACTERIANOBACTERIANO

Suas fases são: Suas fases são:

Fase Lag: No início, durante um Fase Lag: No início, durante um período de tempo o número de período de tempo o número de células sofre pequenas variações, células sofre pequenas variações, devido as bactérias não se devido as bactérias não se reproduzirem imediatamente quando reproduzirem imediatamente quando colocadas em um novo meio de colocadas em um novo meio de cultura. Esse período pode se cultura. Esse período pode se estender por horas ou vários diasestender por horas ou vários dias

Fase Log: Passado a fase lag as células Fase Log: Passado a fase lag as células iniciam o processo de divisão celular. Neste iniciam o processo de divisão celular. Neste estágio o tempo de geração atinge valores estágio o tempo de geração atinge valores constantes e é também neste estágio o constantes e é também neste estágio o período de maior atividade metabólica. Na período de maior atividade metabólica. Na fase log a colônia é extremamente sensível fase log a colônia é extremamente sensível a variações ambientais podendo a variações ambientais podendo comprometer fases importantes do comprometer fases importantes do desenvolvimento bacteriano.desenvolvimento bacteriano.

Fase estacionária: É a fase onde há o Fase estacionária: É a fase onde há o termino dos nutrientes devido o excesso de termino dos nutrientes devido o excesso de produtos metabólicos tóxicos. Assim o produtos metabólicos tóxicos. Assim o número de novasnúmero de novas

bactérias se equivalem ao número de bactérias se equivalem ao número de bactérias mortas.bactérias mortas.

Fase do declínio ou morte celular: Fase do declínio ou morte celular: Nesta fase o número de bactérias Nesta fase o número de bactérias mortas excedem o número de novas mortas excedem o número de novas bactérias e assim o declínio no bactérias e assim o declínio no gráfico. Esta fase perdura até que gráfico. Esta fase perdura até que fiquem pouquissimas bactérias ou fiquem pouquissimas bactérias ou ocorrer a extinção da colônia.ocorrer a extinção da colônia.

REPRODUÇÃO REPRODUÇÃO BACTERIANABACTERIANA

A reprodução mais comum nas A reprodução mais comum nas bactérias é a assexuada e podem bactérias é a assexuada e podem ser: ser:

Bipartição ou cissiparidade: Ocorre a Bipartição ou cissiparidade: Ocorre a duplicação do DNA bacteriano e uma duplicação do DNA bacteriano e uma posterior divisão em duas células. As posterior divisão em duas células. As bactérias se multiplicam muito bactérias se multiplicam muito rapidamente por esse processo rapidamente por esse processo quando dispõe de condições quando dispõe de condições favoráveis ( duplica em 20 minutos)favoráveis ( duplica em 20 minutos)

Esporulação: algumas espécies de Esporulação: algumas espécies de bactérias originam, sob certas bactérias originam, sob certas condições ambientais, estruturas condições ambientais, estruturas resistentes denominadas resistentes denominadas esporosesporos. A . A célula que origina o esporo se célula que origina o esporo se desidrata, forma uma parede grossa desidrata, forma uma parede grossa e sua atividade metabólica torna-se e sua atividade metabólica torna-se muito reduzida. Certos esporos são muito reduzida. Certos esporos são capazes de se manter em estado de capazes de se manter em estado de dormência por dezenas de anos. Ao dormência por dezenas de anos. Ao encontrar um ambiente adequado, o encontrar um ambiente adequado, o esporo se reidrata e origina uma esporo se reidrata e origina uma bactéria ativa, que passa a se bactéria ativa, que passa a se reproduzir por divisão binária.reproduzir por divisão binária.

Os esporos são muito resistentes ao calor Os esporos são muito resistentes ao calor e, em geral, não morrem quando expostos e, em geral, não morrem quando expostos à água em ebulição. Por isso os à água em ebulição. Por isso os laboratórios, que necessitam trabalhar em laboratórios, que necessitam trabalhar em condições de absoluta assepsia, costumam condições de absoluta assepsia, costumam usar um processo especial, usar um processo especial, denominado denominado autoclavagemautoclavagem, para , para esterilizar líquidos e utensílios. O aparelho esterilizar líquidos e utensílios. O aparelho onde é feita a esterilização, a autoclave, onde é feita a esterilização, a autoclave, utiliza vapor de água a temperaturas da utiliza vapor de água a temperaturas da ordem de 120ºC, sob uma pressão que é o ordem de 120ºC, sob uma pressão que é o dobro da atmosférica. Após 1 hora nessas dobro da atmosférica. Após 1 hora nessas condições, mesmo os esporos mais condições, mesmo os esporos mais resistentes morrem.resistentes morrem.

A indústria de enlatados toma A indústria de enlatados toma medidas rigorosas na esterilização medidas rigorosas na esterilização dos alimentos para eliminar os dos alimentos para eliminar os esporos da bactéria esporos da bactéria Clostridium Clostridium botulinumbotulinum. Essa bactéria produz o . Essa bactéria produz o botulismo, infecção frequentemente botulismo, infecção frequentemente fatal.fatal.

Reprodução sexuada : Para as Reprodução sexuada : Para as bactérias considera-se reprodução bactérias considera-se reprodução sexuada qualquer processo de sexuada qualquer processo de transferência de fragmentos de DNA transferência de fragmentos de DNA de uma célula para outra. de uma célula para outra.

Depois de transferido, o DNA da Depois de transferido, o DNA da bactéria doadora se recombina com bactéria doadora se recombina com o da receptora, produzindo o da receptora, produzindo cromossomos com novas misturas de cromossomos com novas misturas de genes. Esses cromossomos genes. Esses cromossomos recombinados serão transmitidos às recombinados serão transmitidos às células-filhas quando a bactéria se células-filhas quando a bactéria se dividir. A transferência de DNA de dividir. A transferência de DNA de uma bactéria para outra pode uma bactéria para outra pode ocorrer de três maneiras: ocorrer de três maneiras: porpor transformação transformação,,transduçãotransdução e  e por por conjugaçãoconjugação. .

Transformação: Na transformação, a Transformação: Na transformação, a bactéria absorve moléculas de DNA bactéria absorve moléculas de DNA dispersas no meio e são incorporados à dispersas no meio e são incorporados à cromatina. Esse DNA pode ser cromatina. Esse DNA pode ser proveniente, por exemplo, de bactérias proveniente, por exemplo, de bactérias mortas. Esse processo ocorre mortas. Esse processo ocorre espontaneamente na natureza.espontaneamente na natureza.

Os cientistas têm utilizado a transformação Os cientistas têm utilizado a transformação como uma técnica de como uma técnica de Engenharia Engenharia GenéticaGenética, para introduzir genes de , para introduzir genes de diferentes espécies em células diferentes espécies em células bacterianas.bacterianas.

Transdução: Na transdução, Transdução: Na transdução, moléculas de DNA são transferidas de moléculas de DNA são transferidas de uma bactéria a outra usando vírus uma bactéria a outra usando vírus como vetores (bactériófagos). Estes, como vetores (bactériófagos). Estes, ao se montar dentro das bactérias, ao se montar dentro das bactérias, podem eventualmente incluir pedaços podem eventualmente incluir pedaços de DNA da bactéria que lhes serviu de DNA da bactéria que lhes serviu de hospedeira. de hospedeira. Ao infectar outra Ao infectar outra bactéria, o vírus que leva o DNA bactéria, o vírus que leva o DNA bacteriano o transfere junto com bacteriano o transfere junto com o seu.o seu. Se a bactéria sobreviver à  Se a bactéria sobreviver à infecção viral, pode passar a incluir infecção viral, pode passar a incluir os genes de outra bactéria em seu os genes de outra bactéria em seu genoma. genoma.

Conjugação: Na conjugação Conjugação: Na conjugação bacteriana, pedaços de DNA passam bacteriana, pedaços de DNA passam diretamente de uma bactéria doadora, diretamente de uma bactéria doadora, o "macho", para uma receptora, a o "macho", para uma receptora, a "fêmea". Isso acontece através de "fêmea". Isso acontece através de microscópicos tubos protéicos, microscópicos tubos protéicos, chamados chamados pilipili, que as bactérias , que as bactérias "macho" possuem em sua superfície."macho" possuem em sua superfície.

O fragmento de DNA transferido se O fragmento de DNA transferido se recombina com o cromossomo da recombina com o cromossomo da bactéria "fêmea", produzindo novas bactéria "fêmea", produzindo novas misturas genéticas, que serão misturas genéticas, que serão transmitidas às células-filhas na transmitidas às células-filhas na próxima divisão celular.próxima divisão celular.