MICROBIOLOGIA A microbiologia é definida como a área da ciência que dedica-se ao estudo de organismos que somente podem ser vistos por meio de um microscópio. Sendo assim a microbiologia envolve o estudo de organismos procarióticos( bactérias), eucarióticos(algas, protozoários e fungos) e também os seres acelulares( vírus).

BACTÉRIAS São microorganismos unicelulares, procariontes( desprovidos de envoltório nuclear e organelas membranosas)e em geral possuem um só cromossomo. Podem ser encontradas na forma isolada ou em colônias, podendo viver na presença de ar( aeróbias) ou na ausência de ar( anaeróbias) ou ainda serem anaeróbias facultativas.

BACTÉRIAS CLASSIFICAÇÃO São classificadas quanto a forma, grau de agregação, parede celular. Forma: Podem ser classificadas como: Cocos - Em forma esférica ou subesférica

Bacilos – Em forma de bastonetes Vibrião – Em forma de vírgula

Espirilo – Em forma de espiral/ ondulada Espiroqueta – Em forma acentuada de espiral

Grau de agregação: Podem ser classificadas como Diplococo - De forma esférica agrupada por pares Estreptococos – Formam um colar

Sarcina – Forma cúbica Diplobacilos – Bacilos reunidos 2 a 2

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

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

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

ESTRUTURA BACTERIANA

Nucleóide : o cromossoma bacteriano consiste numa única molécula circular de DNA que determina as características da célula e comanda as suas atividades. Citoplasma : solução aquosa na qual estão suspensos todos os componentes internos; pode conter substâncias úteis para a célula como enzimas e substâncias de reserva.

Ribossomas: pequenos corpos granulares, com os quais ocorre a síntese de proteínas; movem-se livremente no citoplasma. Menbrana Plasmática: envolve a célula bacteriana controlando as trocas de substâncias com o exterior; pode formar invaginações para o interior em cuja superfície se realizam processos como a respiração ou a fotossíntese.

Parede celular: invólucro semi-rígido que dá forma às bactérias e as protege contra vírus e substâncias tóxicas. É formada por polissacarídeos e polipeptídeos.  Cápsula: de aspecto gelatinosos, protege a bactéria da dessecação, dos vírus bacteriófagos, células fagocitárias e anticorpos. Alguns antibióticos, como a penicilina, atuam inibindo a produção de cápsulas.

Píli ou Fímbrias: numerosos apêndices filamentosos, de natureza proteica, muito mais curtos e finos do que os flagelos; facilitam a aderência da bactéria a substratos sólidos ou aos tecidos dos organismos parasitados. Flagelo: as bactérias podem apresentar um número variável de flagelos, os quais, rodando sobre a sua base, permitem que a célula se movimente.

METABOLISMO CELULAR Podem ser: Bactérias Aeróbias: São bactérias que vivem na presença de oxigênio ( O2) Bactérias Anaeróbias : São bactérias que vivem na ausência de oxigênio ( O2) Bactérias Autotróficas: São bactérias que produzem seu próprio alimento, através da

Luz solar no processo chamado fotossíntese, mas as bactérias não possuem cloroplasto e sim bacterioclorofila. Fototróficos: São bactérias que utilizam CO2 como principal fonte de carbono e são conhecidos como heterotróficas ( não possui capacidade de produzir seu próprio alimento)

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

NUTRIÇÃO BACTERIANA São divididas em macronutrientes e micronutrientes. Macronutrientes: São eles Carbono: Presente na maioria das substâncias que compõe a celula. Oxigênio: Também é um elemento importante em várias moléculas orgânicas e inorgânicas

Hidrogênio: Constitui um elemento comum de todo material celular Nitrogênio: É componente de proteínas e ácidos nucleicos, além de vitaminas e outros compostos celulares. Enxofre: Faz parte de aminoácidos, vitaminas e grupos protéicos de várias proteínas importantes.

Fósforo: Podem estar envolvidas com o armazenamento de energia ou atuar como reguladores de processos metabólicos. Micronutrientes: Os elementos ferro, magnésio, manganês, cálcio, zinco, potássio, sódio, cobre, cobalto entre outros são encontrados sempre na forma inorgânica. São necessários ao desenvolvimento microbiano, mas em quantidades variáveis dependendo do elemento e do microorganismo considerados.

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

Fase Log: Passado a fase lag as células iniciam o processo de divisão celular. Neste estágio o tempo de geração atinge valores constantes e é também neste estágio o período de maior atividade metabólica. Na fase log a colônia é extremamente sensível a variações ambientais podendo comprometer fases importantes do desenvolvimento bacteriano. Fase estacionária: É a fase onde há o termino dos nutrientes devido o excesso de produtos metabólicos tóxicos. Assim o número de novas

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

REPRODUÇÃO BACTERIANA A reprodução mais comum nas bactérias é a assexuada e podem ser: Bipartição ou cissiparidade: Ocorre a duplicação do DNA bacteriano e uma posterior divisão em duas células. As bactérias se multiplicam muito rapidamente por esse processo quando dispõe de condições favoráveis ( duplica em 20 minutos)

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

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

A indústria de enlatados toma medidas rigorosas na esterilização dos alimentos para eliminar os esporos da bactéria Clostridium botulinum. Essa bactéria produz o botulismo, infecção frequentemente fatal. Reprodução sexuada : Para as bactérias considera-se reprodução sexuada qualquer processo de transferência de fragmentos de DNA de uma célula para outra.

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

Transformação: Na transformação, a bactéria absorve moléculas de DNA dispersas no meio e são incorporados à cromatina. Esse DNA pode ser proveniente, por exemplo, de bactérias mortas. Esse processo ocorre espontaneamente na natureza. Os cientistas têm utilizado a transformação como uma técnica de Engenharia Genética, para introduzir genes de diferentes espécies em células bacterianas.

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

Conjugação: Na conjugação bacteriana, pedaços de DNA passam diretamente de uma bactéria doadora, o "macho", para uma receptora, a "fêmea". Isso acontece através de microscópicos tubos protéicos, chamados pili, que as bactérias "macho" possuem em sua superfície. O fragmento de DNA transferido se recombina com o cromossomo da bactéria "fêmea", produzindo novas misturas genéticas, que serão transmitidas às células-filhas na próxima divisão celular.