- apresentar historicamente a origem e o desenvolvimento
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Tópicos:
- Apresentar historicamente a origem e o desenvolvimento da Microbiologia eImunologia.
-Mostrar os principais cientistas, suas pesquisas e seus descobrimentos.
- Apresentar as áreas relacionadas com a microbiologia.
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1 – Origem da Microbiologia2 – Biogênese X Abiogênese3 – Teoria Microbiana da Fermentação4 – Teoria Microbiana da Doença5 – Primeiros Estudos sobre a Imunidade6 – Impactos da Microbiologia
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• Definição:
– mikros + bios + logos
• O que são considerados micro-organismos?
Definição e origem
• O que são considerados micro-organismos?
– Organismos unicelulares (?) microscópicos:
• Fungos
• Bactérias
• Protozoários
– Vírus (acelulares)
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Maior diversidade da vida é microbiana
Micro-organismos vem se diversificando há cerca de 3,8 bilhões de anos, ao contrário dos macro-organismos que se diversificam de anos, ao contrário dos macro-organismos que se diversificam há apenas 600 milhões anos.
“A maior parte da diversidade microbiana ainda está para ser descoberta”
Atlas e Bartha,1998
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1,500 Fungos
Archaea e Bacteria
Cianobactérias
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O que é diversidade?
Variabilidade entre micro-organismos em
nível de espécie (intra-específica) e nos
ecossistemas. (Convenção biológica da Biodiversidade, 1992).ecossistemas. (Convenção biológica da Biodiversidade, 1992).
– Níveis hierárquicos:
• Organismo
• Ecológica
• Genética
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Elementos da diversidade
Diversidade Diversidade Diversidade Ecológica Genética Organismal
Heywood & Baste, 1995
Hierarquias
Biomas
Bio-regiões
Paisagem
Ecossistema
Habitat
Nichos
Populações
Populações
Indivíduos
Cromossomos
Genes
Nucleotídeos
Reino
Filo
Família
Gênero
Espécie
População
Indivíduo
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A diversidade de micro-organismos eucariontes inclue:
ProtozoáriosAlgasAlgasFungosNematóidesMicro-artrópodes
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Protozoários
~200.000 espécies?
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Nematóides
~400.000 espécies
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Algas
~400.000 espécies?
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Fungos
~1.500.000 spécies
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A descoberta dos micro-organismos
Antony van Leeuwenhoek (1632-1723 sec. XVII e XVIII) Delft, Holanda
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O microscópio de
Leeuwenhoek
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1673-1723: Esboços de bactérias da cavidade bucal, observadas por Leeuwenhoek.
Leeuwenhoek
bucal, observadas por Leeuwenhoek. Também mostrou a motilidade dealgumas bactérias, no traçado C-D.
Animálculos de Leeuwenhoek
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Biogênese X AbiogênesePasteur (1822-1895 séc. XIX)
3.1. A geração espontânea de volta
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• Pasteur (1822-1895)
O Experimento de Pasteur
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O Experimento de Pasteur
• Pasteur (1822-1895)
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O Experimento de Pasteur
• Pasteur (1822-1895)
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Povos antigos usavam a fermentação para
a produção de:
• vinhos: Grécia
• kiu (cerveja de arroz): China (2300 a.C.)
Teoria microbiana das fermentações
• saquê (vinho de arroz fermentado): Japão(500 a.C.)
• shoyu (molho de soja)
• leite fermentado
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• 1850: Pasteur resolve problemas da indústria francesa de vinhos e estabelece a primeira teoria microbiana da fermentação.
Teoria microbiana das fermentações
• PASTEURIZAÇÃO
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• Fracastoro (séc. XVI):
– seres pequenos causadores de doenças, presentes no ar.
• Plenciz (séc. XVII):
– diferentes doenças eram causadas por
Teoria microbiana das doenças
– diferentes doenças eram causadas por diferentes micro-organismos (parasitismo-> nutrientes a partir de outro ser)
• Pasteur (séc. XIX) - indústria da seda:• iniciou um estudo sobre a doença do bicho da seda que estava
dando prejuízos aos fabricantes de seda na França. Neste estudo ele descobriu o agente infeccioso e também a maneira como este agente era transmitido e inclusive como prevenir.
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• Robert Koch (1843-1910):
– Concorrente de Pasteur na descoberta do agente do carbúnculo (antraz):
• descobriu a bactéria Bacillus anthracis em 1876.É uma doença infecto-contagiosa de origem animal.
Teoria microbiana das doenças
Ataca principalmente animais ruminantes herbívoros que pastam em áreas com solocontaminado. O nome da doença faz referência à mancha negra formada na pele, emcaso de contaminações cutâneas. A palavra “anthrax” vem do grego, que significacarvão.
• Primeiro pesquisador a provar que um micro-organismo era causador da doença, fazendo o mesmo mais tarde com a tuberculose
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• Alemães:
– conceito de meio de cultura: colônias em batatas
– isolamento
– meios: caldos, leite, frutas etc.
• Robert Koch:
Desenvolvimento de técnicas
• 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
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POSTULADOS DE KOCH
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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 original26
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• Ecologia Microbiana:
– Sergei Winogradski e Martinus Beijerinck
• bactérias autotróficas
A idade de ouro (1875-1915)
• bactérias autotróficas
• Bactérias-> fixação do N2
• bactérias fotossintetizantes
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• Imunologia:
– primeiras vacinas (Edward Jenner / Pasteur)
• Indústria: fármacos, antibióticos, alimentos
3.5. A idade de ouro (1875-1915)
• Indústria: fármacos, antibióticos, alimentos
Fleming, Waksman
• Virologia: Iwanovski/Stanley
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• Carl Linaeus (1707-1778):
– Animal x Vegetal
– Sistema binomial
A classificação dos micro-organismos
• 1767:
– descoberta dos micro-organismos, sugere:
• Protozoários: Reino Animal
• Outros micro-organismos: Reino Vegetal
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Haeckel e o 3º reino (1866):
Animal
A classificação dos micro-organismos
Vegetal
Protista (unicelulares)
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• advento do microscópio eletrônico (1940):• detalhes da ultra-estrutura das células
A classificação dos micro-organismos
• Procariotos x Eucariotos (1960)
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• Whittaker propõe os 5 Reinos (1969)
• tipo de célula: procariótica x eucariótica
• organização celular: unicelular x pluricelular
A classificação dos micro-organismos
• organização celular: unicelular x pluricelular
• nutrição: aborção x fotossíntese x ingestão
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Eucariotos
Pluricelulares
Unicelulares
Organizaçãocelular
O sistema de classificação em cinco reinos de Whittaker (1969)
Unicelulares
Procariotos
Fotossíntese Absorção Ingestão Nutrição
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• 1965:
– Emile Zuckerkandl e Linus Pauling:
• sugerem a observação de diferenças/semelhanças em blocos de genes ou de proteínas
A classificação dos micro-organismos
em blocos de genes ou de proteínas
• 1960-1970:
– Sequenciamento de proteínas
• Cianobactérias como um grupo separado
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• 1970-1980:
– Carl Woese estuda o gene da subunidade 16S e 18S do rRNA:
A classificação dos micro-organismos
ESTUDOS DE EVOLUÇÃO
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• 1977-1980:
– nova árvore da vida
• confirmação de ideias já aceitas:
A classificação dos micro-organismos
• confirmação de ideias já aceitas:procariotos x eucariotos
• Surpresa ou revelação!!!: • 3 domínios
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Domínio Archaea
Filo EuryarchaeotaFilo Crenarchaeota
hipertermófilos
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Domínio Bacteria
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Domínio Eukarya
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Se presente, sem peptidoglicano
Sem peptidoglicanoPeptidoglicano
presenteParede Celular
EucarionteProcarionteProcarionteTipo de Célula
EucaryaArchaeaBacteria
Estruturas celulares
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
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Impacto dos micro-organismos nas atividades dos nas atividades dos
seres humanos
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Madigan Madigan et al.et al., Microbiologia de Brock, 2004, Microbiologia de Brock, 2004Madigan Madigan et al.et al., Microbiologia de Brock, 2004, Microbiologia de Brock, 2004
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Onde encontramos procariotos?Onde encontramos procariotos?Onde encontramos procariotos?Onde encontramos procariotos?
Homem: 10Homem: 101313 ccélulas élulas -- 10101414 procariotosprocariotosHomem: 10Homem: 101313 ccélulas élulas -- 10101414 procariotosprocariotos
“FLORA”“FLORA”“FLORA”“FLORA”
MICROBIOTAMICROBIOTAMICROBIOTAMICROBIOTA
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A microbiologia como uma carreira
• Farmacêutica
• Biotecnologia: produtos e processos
• Medicina
• Química• Química
• Alimentícia
• Saúde pública
• Laboratórios de pesquisa
• Universidades
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