2413_Introducao a Microbiologia

8/6/2019 2413_Introducao a Microbiologia

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Introdução à Microbiologia

Microbiologia Geral



• Definição: – mikros + bios + logos

• Primeiros microrganismos – 3,5 - 3,8 bilhões de anos

. e n ç o e or gem



Aparecimento do mamíferos, plantas com flores, insetos sociais100

Desenvolvimento da flora terrestre400 emdiante

A primeira evidência de uma plenitude de organismos vivos nasrochas

570 emdiante

Os mais antigos fósseis de animais multicelulares, incluindoartrópodes primitivos

650-570

Oxigênio alcança 3% do nível atual na atmosfera640

Depósitos de rochas contendo cerca de 20 taxóns de eucariotos,incluindo protozoários e algas verdes filamentosas

800-700

Agrupamentos microbianos de organismos unicelularesrelativamente grandes (25-200 µm) encontrados em sedimentos

marinhos, indicando a presença de organismos eucarióticos(nucleados). Esses fósseis são considerados como cistos dealgas planctônicas. [Considera-se que o surgimento doseucariotos ocorreu cerca de 2 bilhões de anos atrás].

1.400

Oxigênio começa a se acumular na atmosfera2.000-1.800

Cianobactérias capazes de realizar fotossíntese (baseado nadatação com carbono em matéria orgânica desse período). Elas

teriam sido precedidas por bactérias fotossintetizantesanoxigênicas)

2.800

Vida microbiana presente, evidenciada pelos estromatólitos(estruturas sedimentares formadas por comunidadesmicrobianas) em alguns depósitos da Austrália Ocidental

3.500-3.400

Formação do planeta Terracerca 4.600

Evidências geológicas/fósseis (EnciclopédiaBritânica, 1986)

Milhões deanos atrás



• Definição: – mikros + bios + logos

• Primeiros microrganismos: – 3,5 - 3,8 bilhões de anos

• Ancestrais das outras formas de vida

• Microbiologia: ± 300 anos

1. Definição e origem



• As primeiras idéias sobre doenças efermentações

• Povos antigos já tinham idéias sobre

doenças e putrefação

. r - s r a a cro o og a



India (1300 a.C.):

proibição do casamento de pessoascom tuberculose

Bhagavata Purana (500 a.C.):descrição dos sintomas da pestebubônica




Leis judaicas: 1ọ

código de saúde públicaLivro dos Números (1000 a.C.):

isolamento de pessoas com lepra ougonorréia

isolamento de cadáveres

Deuteronômio (600 a.C.) (14, 3-21):proibição do consumo de certascarnes: porco, mariscos, animais

encontrados mortos




China (50 a.C.):uso de sandálias mofadas paracontrole de infecções bacterianasnos pés

Fracastoro (1546): contagion

(partículas destrutivas)'Shyphilus sofrendo da doença francesa'




Jenner (1749-1823):aperfeiçoou um método de

vacinação já utilizado na India(Rig Veda, 1100 a.C.)

Uso de bebidas fermentadas data dosurgimento das primeiras civilizações

EgitoGrécia




3. A descoberta dosmicrorganismos



Antony vanLeeuwenhoek

(1632-1723) -Delft, Holanda



• Lentes com aumentos de 200-300 X



O microscópio deLeeuwenhoek



1673-1723:observações relatadas àSociedade Real de Londres

Leeuwenhoek



• Redi (1626-1697) já havia demonstrado

que: – carne e peixes não se originam de moscas,mas,

– A descoberta dos microrganismos reaqueceuos debates, resultando em

– Mais um século de controvérsias

. . geraç o espon nea e vo a



• Spallanzani (1729-1799):

frascos com caldo estéril, sepermanecerem fechados nãoapresentam microrganismos


geraç o espon nea e vo a



• Schulze (1815-1882): esterilização do ar comácido

• Schwann (1810-1882): esterilização do ar comcalor




Pasteur (1822-1895)




• Pasteur (1822-1895)





Tyndall e as bactériasprodutoras de endósporos:

TINDALIZAÇÃO


eor a m cro ana as ermen aç e



Povos antigos usavam a fermentação paraa 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: Balcãs

• koumiss: leite de camelo fermentado

. . eor a m cro ana as ermen aç e

eor a m cro ana as ermen aç e



• 1850: Pasteur resolve problemas da

indústria francesa de vinhos e estabelece aprimeira teoria microbiana da fermentação

• PASTEURIZAÇÃO

. . eor a m cro ana as ermen aç e

eor a m cro ana as oenças



• Fracastoro (1546): – seres pequenos causadores de doenças

• Plenciz (séc. 17):

– diferentes doenças eram causadas por diferentes microrganismos (parasitismo)

• Pasteur (séc. 19): indústria da seda: – doença causada por um protozoário

– sugere a seleção de insetos

. . eor a m cro ana as oenças

eor a m cro ana as oenças



• 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 germe eracausador da doença, fazendo o mesmo mais tardecom a tuberculose

. . eor a m cro ana as oenças

esenvo v men o e cn cas



• necessidade de separar diferentes espéciesde microrganismos para estudos

• TÉCNICAS DE ISOLAMENTO

. . esenvo v men o e cn cas




• Alemães: – conceito de meio de cultura: colônias em batatas

– isolamento

– meios: caldos, leite, frutas, etc.

• Koch: – ágar-ágar e a cultura pura

• Petri: placa para cultura

• Erlich: coloração das células

• Lister: fenol primeiro desinfectante, técnicas

assépticas




A placa de Petri




• Alemães: – conceito de meio de cultura: colônias em batatas

– isolamento

– meios: caldos, leite, frutas, etc.

• Koch:

– ágar-ágar e a cultura pura• Petri: placa para cultura

• Erlich: coloração das células• Lister: fenol primeiro desinfectante, técnicasassépticas




POSTULADOS DE KOCH



Madigan et al., 2004

. . a e e ouro -



• Ecologia Microbiana:

– Sergei Winogradski e Martinus Beijerinck

• bactérias autotróficas

• fixação do N2 bactérias

• bactérias fotossintetizantes

. . a e e ouro



• Imunologia:

– primeiras vacinas

• Indústria: drogas, antibióticos, alimentosFleming, Waksman

• Virologia: Iwanovski/Stanley

. c ass caç o os m crorgan smos



• Carl Linaeus (1707-1778):

– Animal x Vegetal – Sistema binomial

• 1767: – descoberta dos microrganismos, sugere:

• Protozoários: Reino Animal

• Outros microrganismos: Reino Vegetal

– Classe Chaos

ç g




Haeckel e o 3º reino (1866):

Animal

Vegetal

Protista (unicelulares)

ç g




• advento do microscópio eletrônico (1940):

• detalhes da ultra-estrutura das células

• Procariotos x Eucariotos (1960)

ç g




• Whittaker propõe os 5 Reinos (1969)

• tipo de célula: procariótica x eucariótica

• organização celular: unicelular x pluricelular

• nutrição: aborção x fotossíntese x ingestão

• endossimbiose hereditária (Margulis)

ç g

Eucariotos



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

Pluricelulares

Unicelulares

Procariotos

Fotossíntese Absorção Ingestão




• 1965:

– Emile Zuckerkandl e Linus Pauling:• sugerem a observação de diferenças/semelhançasem blocos de genes ou de proteínas

• 1960-1970:

– Sequenciamento de proteínas• Cianobactérias como um grupo separado




CRONÔMETRO EVOLUCIONÁRIO

• 1970-1980:

– Carl Woese estuda o gene da subunidade16S ou 18S do rRNA:




• 1977-1980: – nova árvore da vida

• confirmação de idéias já aceitas:procariotos x eucariotos

• surpresa!!!:• 3 domínios



• Archaea

– lipídeos da membrana – estrutura de proteínas

– maquinária de transcrição e tradução

• Bacteria

• Eucarya

Domínio Bactéria




Domínio Archaea




Archaea



CrenarchaeotaEuryarchaeotaKorarchaeotaNanoarchaeotaThaumarchaeota

Phyla

Scientific classification

Halobacteria sp. strain NRC-1, each cell about 5 µm in length.

Fossil range: Paleoarchean - Recent

ArchaeaWoese, Kandler & Wheelis, 1990

Domain:

Domínio Eukarya



Impacto dos microrganismosnas atividades dos seres

humanos

A extensão da vida microbiana



Procariotos totais: 5 x 1030 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

tonA quantidade de carbono nessa biomassa ≈ carbono presente em todas aplantas da Terra

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

Procariotos são a principal fração da biomassa na TerraReservatórios-chave dos nutrientes essenciais à vida

A maior parte encontra-se nos oceanos

http://www.dms.ufsc.br/mip7013/

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