introdução à microbiologia
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Introdução à Microbiologia
Microbiologia Geral
MIP 7013
Prof. Admir J. Giachini
• Definição:– mikros + bios + logos
• O que são considerados microrganismos?– Organismos unicelulares (?) microscópicos
• Fungos• Bactérias• Protozoários
– Vírus (acelulares)
1. Definição e origem
• Primeiros microrganismos– 3,5 - 3,8 bilhões de anos
1. Definição e origem
MetioninaMetioninaFormilmetioninaIniciador tRNA
3, com 12-14 subunidades cada
Muitas, com 8-12 subunidades cada
1, com 4 subunidades
RNA Polimerase
Ligações EsterLigações Éter
Ligações Ester entre cabeças
polares e caudas de ácidos graxos
Lipídios da MembranaPlasmática
Se presente, sem peptidoglicano
Sem peptidoglicanoPeptidoglicano
presenteParede Celular
EucarionteProcarionteProcarionteTipo de Célula
EucaryaArchaeaBacteria
Estruturas celulares
1,500 Fungos
Archaea e BacteriaCianobactérias
• 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
2. A "Pré-história" da Microbiologia
3. A descoberta dos microrganismos
Antony van Leeuwenhoek (1632-1723 sec. XVII e XVIII) Delft, Holanda
O microscópio de Leeuwenhoek
1673-1723: observações relatadas à Sociedade Real de Londres
Leeuwenhoek
Pasteur (1822-1895 sec. XIX)
3.1. A geração espontânea de volta
• Pasteur (1822-1895)
3.1. A geração espontânea de volta
3.1. A geração espontânea de volta
• Pasteur (1822-1895)
3.1. A geração espontânea de volta
• Pasteur (1822-1895)
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
3.2. Teoria microbiana das fermentações
• 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
3.3. Teoria microbiana das doenças
POSTULADOS DE KOCH
1. O organismo patogênico suspeito deve estar presente em todos os casos da doença e ausente em animais sadios
2. O organismo suspeito deve ser cultivado em cultura pura
3. Células de uma cultura pura do organismo suspeito devem causar a doença em um animal sadio
4. O organismo deve ser reisolado e demonstrar-se idêntico ao original
• 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
3.4. Desenvolvimento de técnicas
• Ecologia Microbiana: – Sergei Winogradski e Martinus Beijerinck
• bactérias autotróficas
• fixação do N2 bactérias
• bactérias fotossintetizantes
3.5. A idade de ouro (1875-1915)
• Imunologia:– primeiras vacinas
• Indústria: drogas, antibióticos, alimentos
Fleming, Waksman
• Virologia: Iwanovski/Stanley
3.5. A idade de ouro (1875-1915)
• 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
Haeckel e o 3º reino (1866):
Animal
Vegetal
Protista (unicelulares)
4. A classificação dos microrganismos
• advento do microscópio eletrônico (1940):• detalhes da ultra-estrutura das células
• Procariotos x Eucariotos (1960)
4. A classificação dos microrganismos
• Whittaker propõe os 5 Reinos (1969)
• tipo de célula: procariótica x eucariótica
• organização celular: unicelular x pluricelular
• nutrição: aborção x fotossíntese x ingestão
4. A classificação dos microrganismos
O sistema de classificação em cinco reinos de Whittaker (1969)
Eucariotos
Pluricelulares
Unicelulares
Procariotos
Fotossíntese Absorção Ingestão Nutrição
Organizaçãocelular
• 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
ESTUDOS DE EVOLUÇÃO
• 1970-1980: – Carl Woese estuda o gene da subunidade
16S e 18S do rRNA:
4. A classificação dos microrganismos
• 1977-1980: – nova árvore da vida
• confirmação de idéias já aceitas:procariotos x eucariotos
• Surpresa ou revelação!!!: • 3 domínios
4. A classificação dos microrganismos
Domínio Archaea
Filo EuryarchaeotaFilo Crenarchaeota
hipertermófilos
Domínio Bactéria
Domínio Eukarya
Impacto dos microrganismos
nas atividades dos seres humanos
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 extensão da vida microbiana
A microbiologia como uma carreira
• Medicina clínica
• Farmacêutica
• Química
• Biotecnologia: produtos e processos
• Alimentícia
• Saúde pública
• Laboratórios de pesquisa
• Universidades
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