Baixe Revisão de Microbiologia e outras Notas de estudo em PDF para Enfermagem, somente na Docsity! SISTEMA DE CINCO REINOS 1969 – Robert Whittaker propõe o sistema de 5 reinos: Animalia, Plantae, Fungi, Protista e Procaryotae Considera-se os procariotos como ancestrais dos eucariotos (Teoria da endossimbiose) O agrupamento de todas as bactérias em Procaryotae baseou-se em observações microscópicas OS TRÊS DOMÍNIOS Técnicas de biologia molecular e bioquímica que analisaram rRNA dividiram as células em três grandes grupos distintos: os eucariotos e dois tipos de procariotos – eubacteria e archaea 1979 – Carl R. Woese, propôs elevar os três tipos de células para um nível acima de reino, denominado domínio (o Código de Bacteriologia utiliza o termo império). Diferenças entre rRNA, membranas lipídicas e sensibilidade a antibióticos sustentam esta classificação. CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS A classificação taxonômica das bactérias é encontrada no Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. Domínio Reino Proposto Divisão Atual Classes atuais Proteobacteria Gram-negativas parede celular fina Bactéria não fotossintetizantes, bactérias fotossintéticas anaeróbicas, cianobactérias Eubacteria Firmicutes Gram-positivas parede celular espessa Eubactérias sem parede celular Bastonetes e cocos Actinomicetos e organismos relacionados, micoplasmas Metanogênios Halófilos Archaea Termoacidófilos Parede celular incomum Arquibactérias Uma espécie bacteriana pe definida simplesmente por uma população de células com características similares, ou seja, diferente das espécies eucarióticas, grupo de organismos intimamente relacionados os quais podem cruzar entre si. Em alguns casos culturas puras de uma mesma espécie não são idênticas. Cada um desses grupos é denominado Linhagem = coleção de células derivadas de uma única célula. Árvore filogenética baseada na configuração do rRNA, mostrando a separação dos grandes grupos biológicos CÉLULAS PROCARIÓTICAS E EUCARIÓTICAS São quimicamente similares, ambos contém ácido nucléico, proteínas, lipídios, carboidratos e utilizam os mesmos tipos de reações químicas para metabolizar o alimento e armazenar energia. Principais diferenciais dos procariotos - Material genético não está envolvido por membrana, ele é um cromossomo circular - Não possuem outras organelas revestidas por membranas - Seu DNA não está associado a proteínas histonas - Suas paredes celulares quase sempre contêm o polissacarídeo complexo peptideoglicano - Se dividem usualmente por fissão binária A CÉLULA PROCARIOTA Incluem as eubactérias e as arquibactérias. São diferenciadas por diversos fatores como: morfologia, composição química, necessidades nutricionais, atividades bioquímicas e fonte de energia (solar ou química). MORFOLOGIA DAS BACTÉRIAS A forma das bactérias é herdada geneticamente, mas as condições ambientais que podem modificá-la. Geneticamente a maioria das bactérias são monomórficas, mas algumas são pleomórficas como o Rhizobium Formas básicas: coco esférico, bacilo em forma de bastão e espiral. Período de tempo em que o número de células sofre pequenas variações, pois as bactérias não se reproduzem imediatamente quando são colocadas em um novo meio de cultura. Neste período ocorre pouca ou ausência de divisão celular. As células se encontram em um estado de latência, onde ocorre um período de intensa atividade metabólica, principalmente síntese de DNA e de enzimas. FASE LOG As células iniciam seu processo de divisão entrando no período de crescimento ou aumento logarítimico denominado fase log ou fase de crescimento exponencial. Durante este período, a reprodução celular encontra-se extremamente ativa onde o tempo de geração atinge um valor constante. Nesta fase, os microrganismos são particularmente sensíveis às mudanças ambientais. Em equipamento especializado, como o quimiostato, a população bacteriana pode ser mantida em fase exponencial trocando o meio de crescimento ao longo do tempo (estágio preferido para fins industriais, pois o produto necessário é produzido eficientemente). FASE ESTACIONÁRIA Se a fase de crescimento exponencial continua durante um longo período, ocorrerá a formação de um grande número de células. Uma bactéria se dividindo a cada 20 minutos durante 25,5h produzirá, teoricamente, uma população equivalente em peso a de um avião de transporte de 80.000 toneladas. Na verdade, este fato não ocorrerá. Em determinado momento a velocidade de crescimento diminui, o número de morte celular é equivalente ao número de células novas e a população se torna estável. A atividade metabólica de cada célula também decresce neste estágio. Não são conhecidos os motivos que induzem a fase exponencial a diminuir sua atividade. Alguns fatores que poderiam ser importantes: término de nutrientes, acúmulo de produtos de degradação, mudança no pH. FASE DE DECLÍNIO OU MORTE CELULAR Nesta fase, o número de células mortas excede o de células novas. Esta fase continua diminuindo o número de células, até existir uma fração íntima do original e a população desaparece totalmente. Algumas bactérias fazem esse ciclo de 4 fases em poucos dias, outras podem permanecer com poucas células viáveis indefinidamente. Importância do estudo dos fungos São importantes na cadeia alimentar porque decompõem vegetais mortos, e por isso reciclam elementos vitais. Através do uso de enzimas extracelulares como celulases e pectinases, os fungos são os primeiros decompositores de partes duras das plantas, as quais não podem ser digeridas pelos animais. Quase todas as plantas dependem de simbiose com fungos, conhecidos como micorrizas, os quais ajudam as plantas a absorverem minerais e água do solo. Os fungos são utilizados pelos homens como alimentos (cogumelos) e para a producão de comida (pão) e drogas (álcool). Das mais de 100.000 espécies conhecidas, cerca de 100 são patogênicas dos homens e animais. Características dos Fungos Todos os fungos são quimio-heterotróficos, necessitando de componentes orgânicos para energia e fonte de carbono. Os fungos são aeróbicos ou anaeróbicos facultativos; somente uns poucos fungos anaeróbicos são conhecidos. Alguns fungos são saprófitas (o prefixo sapro, que significa podre, é usado no sentido de decomposição, assim a palavra saprófita significa planta que se desenvolve em lugar que esta em decomposição. Atualmente está sendo usado o termo saprófago, que etimologicamente, se aproxima mais do significado real: ser que se alimenta (fago) de material podre ou em decomposição (sapro). Os fungos apresentam parede celular constituídas de quitina, substância encontrada em alguns animais. Não há semelhança com a parede celular dos vegetais, que é constituída de celulose. O material de reserva energética dos fungos é o glicogênio, outra semelhança com os animais. Na identificação das leveduras, são utilizados testes bioquímicos. Os fungos multicelulares são identificados considerando sua aparência física, incluindo características da colônia e dos esporos reprodutivos. Estruturas Vegetativas Fungos Filamentosos e Fungos Carnosos. O talo (corpo) de um fungo filamentoso ou de um fungo carnoso consiste de filamentos longos de células conectadas; estes filamentos são denominados hifas. Na maioria dos fungos filamentosos, as hifas contêm paredes cruzadas denominadas septos, os quais dividem as hifas em distintas unidades celulares uninucleadas (um único núcleo). Estas hifas são chamadas de hifas septadas. Em algumas poucas classes de fungos, as hifas não contêm septos e apresentam-se como células longas e contínuas com muitos núcleos. Estas são chamadas de hifas cenocíticas. Mesmo nos fungos com hifas septadas, há aberturas nos septos que fazem com que o citoplasma de “células” adjacentes seja contíguo; estes fungos são também, de fato, organismos cenocíticos. As hifas crescem por alongamento das extremidades. Cada parte de uma hifa é capaz de crescer e quando um fragmento é quebrado, este pode se alongar para formar uma nova hifa. A porção da hifa que obtêm nutrientes é chamada de hifa vegetativa; a porção envolvida com a reprodução é a hifa reprodutiva ou aérea, assim chamada porque se projeta na superfície sobre a qual o fungo está crescendo. As hifas aéreas freqüentemente sustentam os esporos reprodutivos. Quando as condições são favoráveis, as hifas crescem formando uma massa filamentosa chamada de micélio, o qual é visível a olho nu. A parte normalmente visível nos fungos comuns é o cogumelo, que é corpo de frutificação ou esporocarpo, onde se desenvolvem os esporos (elementos de reprodução desses fungos). No entanto, grande parte do corpo do fungo localiza-se dentro do substrato. Leveduras. As leveduras são fungos unicelulares, não filamentosos, caracteristicamente esféricas ou ovais. Da mesma forma que os fungos filamentosos, as leveduras são amplamente distribuídas na natureza: são freqüentemente encontradas como um pó branco cobrindo frutas e folhas. As leveduras que se multiplicam por fissão binária, conhecidas por leveduras de fissão binária, assim como Schizosaccharomyces, se dividem produzindo duas novas células iguais. As leveduras que se multiplicam por brotamento ou gemulação, ou leveduras de brotamento, assim como Saccharomyces, se dividem formando células desiguais. Nas leveduras de brotamento, a célula parental forma uma protuberância (broto) na sua superfície externa. A medida que o broto se desenvolve, o núcleo da célula parental se divide, e um dos núcleos migra para o broto. O material da parede celular é então sintetizado entre o broto e a célula parental, e o broto eventualmente se separa da célula mãe. A mucormicose é uma micose oportunista causada por Rhysopus e Mucor; a infecção ocorre principalmente em pacientes com cetoacidose resultante de diabete melito, leucemia, ou de tratamento com drogas imunossupressoras. A aspergilose também é uma micose oportunista causada por Aspergillus. Esta doença ocorre em indivíduos que estão debilitadas devido a doenças nos pulmões ou câncer e que tenham inalado os esporos do Aspergillus. As infecções por levedura, ou candidíase, são freqüentemente causadas por Candida albicans e podem ocorrer como candidíase vulvovaginal. Thrush uma candidíase mucocutânea é uma inflamacão da boca e da garganta; ocorre freqüentemente em recém-nascidos e pacientes com AIDS. Alguns fungos podem causar doenças através da produção de toxinas. VÍRUS É uma partícula basicamente protéica que pode infectar organismos vivos. Os vírus não são constituídos por células. São parasitas obrigatórios do interior celular e isso significa que eles somente se reproduzem pela invasão e possessão do controle da maquinaria de auto-reprodução celular. O termo vírus geralmente refere-se às partículas que infectam eucariontes, enquanto o termo bacteriófago ou fago é utilizado para descrever aqueles que infectam procariontes. Vírus tipicamente consistem de uma cápsula de proteína chamada capsídeo, que armazena e protege o material genético viral que pode ser DNA ou RNA. Alguns vírus apresentam também uma membrana lipoprotéica originária da membrana da célula hospedeira. Neste caso são denominados vírus envelopados (normalmente derivado da membrana celular do hospedeiro anterior). Ele protege o genoma viral contido nele e também provém o mecanismo pelo qual o vírus invade seu próximo hospedeiro. A partícula viral, quando fora da célula hospedeira, é chamada de vírion. Das 1.739.600 espécies de seres vivos existentes, os vírus representam 3.600 espécies. Infecção viral É o processo de penetração e multiplicação do vírus na célula hospedeira. No esquema abaixo está representada a infecção do bacteriófago, um vírus que infecta bactéria. Ciclo lítico e ciclo lisogênico O ciclo lítico ocorre quando o material genético do vírus é replicado juntamente com a síntese de proteínas virais, dando origem a novos vírus que saem da células para infectar outras através da lise celular. Já no ciclo lisogênico, o material genético do vírus é incorporado ao DNA da célula hospedeira e todas as vezes que ocorre divisão celular o material genético do vírus replica junto, formando novas células infectadas. A doença incorporada na célula pode se "despertar" por algum motivo como Radiação, quimioterapia e etc. Caso a doença "desperte" todas as celulas "contaminadas" terminarão o ciclo em forma de ciclo lítico. Os vírus podem ser classificados de acordo com o tipo de ácido nucléico que possuem Vírus de DNA: apresentam uma molécula de DNA. Na célula hospedeira este DNA vai ser replicado e transcrito em RNA mensageiros, que vão formar as proteínas virais. Estes vírus são designados de adenovírus. Vírus de RNA +: apresentam uma molécula de RNA idêntica ao RNA mensageiro do vírus. Neste caso o genoma do vírus serve de molde para a síntese de moléculas complementares de RNA. Novas moléculas de RNA+ são formadas à partir do RNA- e proteínas virais são formadas. Novos vírus, compostos por RNA+ e proteínas virais são liberados da célula. Vírus de RNA -:apresentam molécula de RNA complementar ao RNA mensageiro do vírus. Dentro da célula ocorrerá síntese de RNA+ a partir do genoma viral e RNA- a partir dos RNA+ sintetizados. Também a partir dos RNA+ são sintetizadas as proteínas virais que irão compor, juntamente com as moléculas de RNA- os novos vírus. Retrovírus: apresetam molécula de RNA. Pela ação da enzima transcriptase reversa é sintetizada uma molécula de DNA a partir do RNA viral. Este DNA é incorporado ao genoma da célula hospedeira e passa a sintetizar RNA mensageiro para a síntese de proteínas virais, e RNA genômico que, junto com as proteínas, vão formar novos vírus. Esse processo de se formar DNA a partir de RNA viral é denominado retrotranscrição. Ex. O vírus HIV. Ex. O vírus HIV e classificado como retrovírus, pois tem como material genético uma fita simples de RNA. Esta fita de RNA serve como molde para uma molécula de DNA que se integra ao genoma da célula hospedeira. Além do material genético, este vírus possui um capsídio protéico, enzimas e envelope viral. O HIV apresenta duas ENZIMAS que se destacam: transcriptase reversa, que transcreve uma cadeia de DNA a partir do RNA viral e integrase, responsável pela integração do DNA viral no cromossomo da célula hospedeira. O envelope viral tem origem na membrana lipoprotéica da célula hopedeira, e apresenta glicoproteínas especiais que permitem a ligação do vírus à receptores presentes na membrana das células hospedeiras, principalmente nas células sanguíneas e determinados tipos de células epiteliais. (1) A infecção da célula pelo vírus HIV inicia-se com a ligação do vírion à receptores de membrana específicos da membrana da célula hospedeira. (2) Após o reconhecimento, o envelope viral se funde à membrana da célula e libera no citoplasma o material genético envolto pelo capsídio. (3) No citoplasma o capsídio se desfaz e o RNA viral a as enzimas são liberados. (4) Uma vez no citoplasma a enzima transcriptase reversa promove a transcrição de uma cadeia de DNA a partir do RNA viral. Conforme a enzima vai sintetizando a molécula de DNA, ela vai degradando a molécula de RNA que serviu como molde. Em seguida é sintetizada uma cadeia de DNA complementar, formando uma molécula de DNA com dupla fita. (5) Apos a síntese, o DNA viral é incorporado ao cromossomo da célula hospederia pela ação da enzima integrase.