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Microbiologia

1. Diferenças entre eucariotos e procariotos
2. Arqueobactérias e eubactérias
3. Ambientes extremos: você viveria com as arqueobactérias?
4. Classificação das bactérias: forma, coloração por Gram, aerobiose e nutrição
5. Métodos de desinfecção
6. Por que o leite pasteurizado estraga antes de carne cozida e de goiabada?
7. Doenças por bactérias proteolíticas
8. Importância ecológica
9. Crescimento bacteriano
10. Vírus: o que são e como são?
11. Classificação dos vírus conforme o ácido nucleico
12. Ciclos de infecção do vírus da herpes e HIV
13. Entidades infecciosas subvirais: a síndrome da vaca louca

Os eucariotos (animais, plantas, fungos e protozoários) têm diferenças fundamentais em relação aos procariotos (bactérias e cianobactérias, as algas azuis). A principal é a presença de carioteca (membrana nuclear), mas existem muitas outras que estão na tabela a seguir:

* algumas espécies

Existem dois grupos de procariotos que são chamados em conjunto de bactérias: as arqueobactérias e as eubactérias. Pelo trabalho de Woese (1977), levando em conta dados de filogenia molecular, elas são tão diferentes que ocupam dois reinos, e as arqueobactérias são mais próximas dos eucariotos do que das eubactérias:

Assim, evolutivamente falando, a classificação de Whittaker em cinco reinos: Animalia, Plantae, Fungi, Protista e Monera é antiquada, e existem hoje apenas três reinos: Archaea, Bacteria e Eukarya.

As arqueobactérias vivem em ambientes extremos, onde não há possibilidade de vida para outros seres. Há arqueobactérias em fontes termais a quase 100^oC (Thermus aquaticus), no Mar Morto, com salinidade altíssima, em ambientes próximos a vulcões, em fontes de enxofre, etc. Comparando:

As bactérias podem ser classificadas por várias características:

• forma: bactérias esféricas (cocos), em forma de bastonete (bacilos), em forma espiraladas (espirilos), em forma de vírgula (vibriões). Cocos podem ser nomeados por seus agrupamentos: estafilococos (como cachos de uva) e estreptococos (como colares de contas);
• coloração Gram: a técnica de coloração Gram divide as bactérias em Gram positivas (que coram em roxo) e Gram negativas (que ficam rosa). Essa diferença ocorre por causa da estrutura da parede bacteriana: as Gram negativas têm uma membrana externa além da membrana plasmática, que não permite a entrada do corante roxo;
• aerobiose: existem bactérias aeróbias estritas (só vivem com oxigênio), facultativas (vivem com ou sem oxigênio), aerotolerantes (não usam oxigênio mas suportam-no) e anaeróbias estritas (só vivem na ausência de oxigênio);
• nutrição:

Existem vários métodos de desinfecção de objetos e alimentos para evitar o desenvolvimento das bactérias. Na tabela abaixo estão três métodos que foram utilizados para tratar leite de vaca e o resultado:

A autoclavação é a mais eficiente porque a temperatura é suficiente para matar também os esporos que as bactérias criam para proteger-se em condições de estresse, que resistem aos outros processos.

O leite pasteurizado estraga mais rápido à temperatura ambiente do que carne cozida e goiabada, pois sobraram mais bactérias após a pasteurização do que na carne e na goiabada, que foram submetidas a fervura (vide tabela acima). A goiabada será a última a estragar, pois além de ter sofrido fervura ainda é muito concentrada em acúcar, o que cria um ambiente de pressão osmótica muito grande, que mata bactérias. Esse princípio é utilizado nas carnes salgadas, como o bacalhau, onde o excesso de sal evita o crescimento de bactérias, e foi muito utilizado quando ainda não havia geladeira para retardar o apodrecimento de comida.

Existem bactérias anaeróbias que têm enzimas proteolíticas, isto é, vivem da decomposição de proteínas. Um gênero dessas bactérias é especialmente importante pelos danos à saúde humana: o Clostridium. Uma espécie habitante do solo, Clostridium tetanum, é responsável pelo tétano que surge em feridas não limpas. Duas espécies, C. perfringens e C. hystolyticum, são os agentes da gangrena gasosa, também uma infecção de feridas. Ambos podem resultar em gangrena dos tecidos e amputação do membro afetado. Daí vem a importância de limpar as feridas e, principalmente, utilizar água oxigenada. A água oxigenada (H₂O₂ ), em contato com a catalase presente no sangue, libera grande quantidade de oxigênio. As bactérias desse gênero são anaeróbias estritas, ou seja, não suportam oxigênio em altas doses, e a infecção será controlada.

Outra bactéria desse gênero, C. botulinum, é responsável pelo botulismo, intoxicação resultante da ingestão de alimentos enlatados contaminados. Há poucos anos houve um surto de botulismo por causa de uma partida de palmitos em conserva contaminados, que vitimou várias pessoas.

As bactérias têm uma grande importância ecológica: além de algumas realizarem fotossíntese, há funções exclusivas das bactérias nos ciclos de compostos. A fixação do nitrogênio (transformação de nitrogênio gasoso - N₂ em amônia - NH₄⁺) é exclusiva das bactérias dos gêneros Rhizobium e Bradirhizobium e é a única fonte de nitrogênio absorvível para todos os outros seres vivos. A decomposição dos cadáveres de animais e plantas mortas depende das bactérias e dos fungos para poder reciclar os elementos para mais seres vivos poderem surgir.

Quando colocadas em meio de cultura, as bactérias se multiplicam com um ritmo que segue o gráfico abaixo:

Os vírus são entidades que causam dúvidas entre os cientistas: sendo acelulares, são seres vivos ou não? Eles não têm a organização em células, sendo compostos basicamente por um ácido nucleico (não necessariamente DNA, e sim RNA ou DNA, nunca ambos) e um cápside proteico. Eles podem ou não ter um envelope lipoproteico, dependendo do modo como são liberados da célula hospedeira. Todo vírus tem um antígeno principal, que fica exposto no envelope ou no cápside, nos não-envelopados. É esse antígeno que provoca a resposta imune do hospedeiro. Todo vírus é um parasita intracelular obrigatório, já que eles não sobrevivem muito tempo no ambiente e não têm maquinaria para replicar-se.

Os vírus são colocados em 6 classes, conforme o seu tipo único de ácido nucleico. Na figura abaixo, ds = dupla fita, ss = simples fita, +RNA = mRNA (que traduz proteína) e -RNA = antisense (que não traduz proteína):

Cada tipo de vírus tem um ciclo de vida. Alguns exemplos:

Herpes (classe I)

HIV (classe VI)

Gripe (classe V)

Existem algumas entidades que são chamadas subvirais pois não apresentam todas as partes constituintes de um vírus. São elas:

• viróides: formados por ssRNA pequeno (246/375 nucleotídeos), circular, que não traduz nenhuma proteína. Não é um vírus porque não tem cápside.
• príon: proteínas infecciosas. não têm ácidos nucleicos, pois são resistentes a radiação UV e gama. A proteína encontra uma similar nos neurônios e a converte em patogênica, multiplicando-se. Ex: "scrapie" em carneiros (os animais coçam-se muito, daí o nome); encefalopatia espongiforme de bovinos (BSE), a síndrome da vaca louca. Acredita-se que as vacas comeram restos de carneiros com "scrapie" na ração e desenvolveram a doença. Em humanos, síndrome de Crutzfeld-Jacob (CJD) e kuru, em canibais da Nova Guiné (comendo os mortos doentes, eles mantém a doença). Há poucos anos, CJD foi identificado em humanos muito jovens por ingestão de carne de vacas com BSE, o que provocou o extermínio de todo o gado inglês e chamou a atenção sobre a síndrome da vaca louca.

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