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Introdução à microbiologia mikros + bios + logos Breve histórico A diversidade microbiana Classificação dos microrganismos.

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1 Introdução à microbiologia mikros + bios + logos Breve histórico A diversidade microbiana Classificação dos microrganismos

2 3 O que são microrganismos? Organismos vivos ou agentes que na maioria dos casos não são visíveis a olho nu.

3 Importância dos microrganismos no processo evolutivo Marcos na história da vida: 4,0 bilhões de anos: Origem da vida 3,8 bilhões de anos: Fóssil do procarionte mais antigo 2,7 bilhões de anos: Acúmulo de O 2 produzido pelas cianobactérias 2,6 bilhões de anos: Primeiros organismos terrestres 1,5 bilhões de anos: Fóssil eucarionte mais antigo Estromatólitos do Lago Thetis na Austrália: 3,5 bA Responsáveis por alterações nas condições atmosféricas e pelo surgimento das formas de vida complexas Os traços mais antigos de lipídios microbianos têm origem na Groenlândia, em sedimentos formados há 3,8 bilhões de anos, os mais antigos na Terra.

4 Importância dos microrganismos Responsáveis pela manutenção da vida na Terra Ciclagem dos elementos Benefícios e prejuízos a saúde do homem, animais e outros seres vivos Participam das atividades produtivas do homem

5 Porquê estudar Microbiologia? São importantes para os animais, plantas e saúde do homem São fonte de alimento e importantes na produção de alimentos São fundamentais na reciclagem de resíduos São úteis na produção de antibióticos, vitaminas,... São importantes na aplicação da engenharia genética tecnologia de DNA recombinante, terapia gênica E muito mais....

6 Terapia genética usando um Adenovírus como vetor: Adenovírus Um gene é inserido no adenovírus, que é usado para introduzir o DNA modificado na célula humana. O novo gene poderá produzir uma proteína funcional.proteína Tratamento de doenças hereditárias

7 As primeiras observaçõesAs primeiras observações A teoria da geração espontânea e biogêneseA teoria da geração espontânea e biogênese A idade de ouro da microbiologiaA idade de ouro da microbiologia A microbiologia no presenteA microbiologia no presente HISTÓRICO DA MICROBIOLOGIA

8 EGÍPCIOS: protegiam tumbas com esporos de Aspergillus BÍBLIA: descrição da lepra (Números – 1000 aC), proibição consumo de certas carnes (Deuteronômio – 600 aC) Grécia (~400 aC): Tucídides verificou que os pacientes que sobreviviam à praga ficavam protegidos e podiam cuidar dos doentes China (50 aC): uso de sandálias mofadas para controle de infecções bacterianas nos pés Roma (100 dC): Marcus Varro alertava que diminutas criaturas de certos ambientes entravam no corpo e causavam doenças As primeiras observações:

9 Yersinia pestis A Praga (Peste Negra) foi uma epidemia que atingiu a Europa, China e Oriente Médio, entre outras. Em 1347 (Idade Média), a peste matou 1/3 população Européia, destruindo uma brilhante civilização

10 A descoberta dos microrganismos Leeuwenhoek (em 1677) Lentes 200 a 300 X

11 Leeuwenhoek é considerado o fundador da microbiologia Observações relatadas a Sociedade Real de Londres Observou e descreveu os microrganismos (animálculos) O MUNDO INVISÍVEL

12 A geração espontânea volta ao debate Redi ( ): moscas não se originam de carne e peixes Fez experimento que refutou a abiogênese A descoberta dos microrganismos reaqueceu os debates: - mais um século de controvérsias

13 Pasteur ( )

14 1850: Pasteur resolve problemas da indústria francesa de vinhos PASTEURIZAÇÃO Teoria microbiana da fermentação A teoria da geração espontânea é finalmente desacreditada

15 Teoria microbiana das doenças Robert Koch ( ): Descobriu que uma bactéria específica causava uma determinada doença (Antraz) Revolucionou a medicina para diagnóstico e tratamento de doenças e aumentou a expectativa de vida em décadas

16 Alemães - conceito de meio de cultura: colônias em batatas - isolamento meios: caldos de carne, leite, frutas, etc. Koch: ágar-ágar e a cultura pura Petri: placa para cultura Erlich: coloração das células Lister: fenol primeiro desinfetante, técnicas assépticas Desenvolvimento de técnicas para estudos dos microrganismos Necessidade de separar diferentes microrganismos para estudos:

17 A idade de ouro da Microbiologia ( ) Estabelecimento da microbiologia como ciência Novos ramos: Ecologia Microbiana Ecologia Microbiana Descoberta da importância das bactérias na ciclagem dos nutrientes (C, N, S, P) (Winogradski e Beijerinck) Imunologia Imunologia vacinas imunoglobulinas anticorpos monoclonais

18 Indústria Indústria Antibióticos (Fleming, 1941; Waksmam, 1952), alimentos Virologia (1930): Iwanovski/Stanley Virologia (1930): Iwanovski/Stanley Biologia Molecular (1970) Biologia Molecular (1970) mapeamento de genes, recombinação e engenharia genética

19 O futuro da microbiologia - Área médica Doenças emergentes Novos microrganismos - Biotecnologia e Bioengenharia - Bioinformática -Processos industriais e na área ambiental Aplicação da diversidade microbiana

20 A classificação dos microrganismos (Taxonomia) Aristóteles (~350 aC): Plantas e animais Nos séculos XVII e XVIII começou-se a delinear o atual sistema de categorias, baseado em características anatômicas superficiais Carl Linaeus (1758) criou a hierarquia atual (táxons): - classe, ordem, gênero, espécie e variedade - Sistema binomial Em 1767, com a descoberta dos microrganismos, sugeriu-se: - Protozoários: Reino Animal - Outros: Reino Vegetal

21 - Muitos seres simples não se encaixavam na divisão Plantas x Animais Em 1866 Haeckel propôs o 3º Reino e o conceito de árvore da vida Animal Vegetal Protista (unicelulares) algas, fungos, protozoários e bactérias Sugeriu ainda uma origem comum para todos os seres, concordando com as evidências moleculares atuais

22 No século XX a classificação mais aceita passou a ter 5 reinos Whittaker (1960) adicionou um reino (Fungi) a visão de Aristóteles (plantas e animais) Mas relegou os demais microrganismos para: PROTISTA (MICRORGANISMOS EUCARIONTES) MONERA (MICRORGANISMOS PROCARIONTES

23 : Carl Woese estuda o gene que codifica a subunidade 16S e 18S dos ribossomos: rRNA contém os genes mais conservados em todas as células CRONÔMETRO EVOLUCIONÁRIO

24 Maior diversidade genética é microbiana Classificação de Woese Protozoários, fungos, algas, plantas e animais A análise genética levou a propor o estabelecimento dos super-reinos ou domínios : nova árvore da vida

25 Nomenclatura binomial Atribuição de nomes científicos às espécies Formado por duas palavras – o nome do gênero e o restritivo específico (adjetivo que qualifica o gênero) Ex: Escherichia coli ou Escherichia coli nome do gênero homenageia Theodor Escherich coli: lembra que habita o intestino grosso (cólon) humano Staphylococcus aureus ou Staphylococcus aureus - Staphylé (cacho de uvas) - aureo (dourado) Lactococcus sp. = espécie de lactobacilo não identificada Lactococcus spp. = várias espécies de lactobacilos


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