Microbiologia Agrícola Prof. Dr. Everlon Cid Rigobelo

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1 Microbiologia Agrícola Prof. Dr. Everlon Cid Rigobelo Fonte: 1

2 Objetivos Introdução à Microbiologia Microbiologia Microorganismos como células Microorganismos e seus ambientes naturais A antiguidade e a extensão da vida microbiana O impacto dos microorganismos nos humanos 2

3 Introdução à Microbiologia Microbiologia Estudo dos microorganismos Microorganismos Organismos unicelulares microscópicos Organismos acelular vírus Organismos pluricelular - fungos 3

4 Microbiologia O entendimento dos processos básicos da vida A aplicação do entendimento de microbiologia Para o benefício da humanidade Fonte: biomedicina.blotspot.com 4

5 Estudos dos Microrganismos Possibilitou o conhecimento sofisticado sobre: A base química e física da vida Microrganismos Compartilham várias características com as células de organismos pluricelulares Fonte: biomedicina.blotspot.com 5

6 A importância da Microbiologia Os microrganismos Constituem a maior MASSA de matéria viva da Terra. Realizam processos químicos necessários para outros organismos. Na AUSÊNCIA dos microrganismos outras formas de vida não teriam surgido e ou não se manteriam. Fonte: Portal São Francisco 6

7 A importância da Microbiologia Resultado das atividades dos microrganismos Oxigênio que respiramos Reciclagem de nutrientes Desconstrução da matéria orgânica Bactéria Fotossintetizante Fonte: www1.folha.uol.com.br 7

8 A importância da Microbiologia Resultado das atividades dos microrganismos Os microrganismos surgiram a 4 bilhões de anos atrás. Proporcionaram a diversidade das plantas e dos animais. Diversidade Fonte: 8

9 Microrganismos como Células Unidade fundamental da vida Separada por uma membrana plasmática Célula Fonte: profjabiorritmo.blogspot.com.br Algumas por membrana celular Compostos químicos em grande quantidade Estruturas subcelulares 9

10 Química Celular e Estruturas Essenciais Macromoléculas Proteínas, Ácidos Nucleicos, Lipídios e Polissacarídeos. Correspondem 95% do peso da célula. Outros 5% precursores de macromoléculas e íons inorgânicos. Célula Fonte: 10

11 Química Celular e Estruturas Essenciais Cada célula é quimicamente ÚNICA A química e o arranjo preciso de cada macromolécula tornam a célula única. Membrana Citoplasmática Citoplasma Maquinaria Celular DNA, RNA, Ribossomos Ausência de organelas Célula Fonte: Saude.hsm.uol.com.br 11

12 Evolução em 1 cm 12

13 Características dos Sistemas Vivos Metabolismo Captação de nutrientes e transformação química. Conservação de energia e eliminação de produtos. Permite à célula Regeneração e reprodução. Substituir componentes conforme necessidade. Acumular cópias de cada componente. 13

14 Características dos Sistemas Vivos Diferenciação Substâncias e estruturas modificam a célula. Estruturas especiais: esporos. Esporos Estão envolvidos na reprodução, dispersão ou sobrevivência. Sinais químicos Respondem a sinais químicos, processam esses sinais e executam uma função. Sinais provenientes do ambiente e de outras células 14

15 Usinas e Dispositivos Codificadores Usinas vivas Realizam transformação químicas. Catalizadores Enzimas que aceleram as reações químicas no interior das células. Dispositivos Codificadores Armazenam e processam informações genéticas. Transmitem aos descendentes. 15

16 Usinas e Dispositivos Codificadores Crescimento Celular Conexão entre Usina e Dispositivos Codificadores Em condições apropriadas A célula irá crescer e dividir-se. Este evento requer energia que será fornecida pela maquinaria celular. O DNA precisa ser replicado antes da divisão celular. 16

17 Usinas e Dispositivos Codificadores Funções Usina e Dispositivo Codificadores Precisam ser coordenadas. Processos regulatórios. Garantem a síntese de substâncias na ordem e nas concentrações apropriadas. Mantém a célula ajustada a seus meio ambiente. 17

18 Microrganismos e Ambientes Naturais Células microbianas na natureza Vivem associadas a outras células. Formam populações. Hábitat ambiente onde vive uma população. Interações entre populações - Comunidade 18

19 Comunidade Microbiana Reguladas Disponibilidade de Nutrientes. Temperatura, ph, Oxigênio, osmolaridade Ecologia microbiana Estudo dos microrganismos em seus ambientes naturais. 19

20 Interações Microbianas Benéficas e Prejudiciais Produto de excreção da atividade microbiana de uma população é nutriente para outra. Produto de uma população pode ser tóxico para outra. Sinergismo e Antagonismo. 20

21 Ecossistema Microbiano Seres vivos junto com os constituintes físico e químico Ambientes Aquáticos Oceanos, lagoas, lagos, riachos, gelo e fontes termais. Ambientes Terrestres Solo, ambiente de subsuperfície profunda, plantas e animais. 21

22 Ecossistema Microbiano Ecossistema Influenciado e controlado pelas atividades microbianas. Removem nutrientes para construir novas células. Expande-se e contrai Dependendo da disponibilidade de nutrientes. As modificações dos ambiente para favorecer determinados microrganismos e prejudicar outros 22

23 Antiguidade e a Extensão da Vida Microbiana Geological time, condensed in a diagram displaying the relative lengths of the eons of Earth's history 23

24 Resumo da vida na terra através do tempo Origem da Terra 4,6 bilhões de anos Bactérias 3,8 bilhões de anos Cianobactérias 2,5 bilhões de anos Terra foi lentamente oxigenada Origem dos Eucariotos Diversidade das algas Invertebrados com concha Plantas vasculares Mamíferos Humanos Geological time, condensed in a diagram displaying the relative lengths of the eons of Earth's history 24

25 Microrganismos e seus ambientes naturais Populações microbianas derivadas de uma única célula parental. Habitat É o ambiente onde uma população microbiana vive. Interações entre as populações microbianas Comunidades microbianas 25

26 Diversidade e abundância de Microrganismos Controlada pelos recursos e pelas condições ambientais. Recursos Nutrientes, N,P,K,Mo,Cu,Zn e S Condições ambientais: T, ph, Teor de O2 Ecologia Microbiana Estudo dos microorganismos em seus ambientes naturais 26

27 Interações Microbianas Interações de Cooperação Relações benéficas e prejudiciais Produtos de secreção de atividades metabólicas de alguns microrganismos podem ser nutrientes para outros. Habitat Pode ser favorável ao crescimento de determinados microrganismos e prejudiciais para outros. 27

28 Ecossistema Interações Microbianas Os seres vivos, juntamente com os outros constituintes físicos e químicos de seu meio ambiente. Principais ecossistemas microbianos Ambientes aquáticos oceanos, lagos e lagoas, riachos, gelo e fontes termais. Ambientes terrestres solos e ambiente de subsuperfície profunda. Plantas e animais. 28

29 Atividades Microbianas Influenciam e controlam um ecossistema Microrganismos Removem nutrientes do ecossistema metabolismos crescimento Devolvem os produtos de secreção ao ambiente Ecossistemas Microbianos Expandem-se e Contraem-se Recursos e Condições Ambientais 29

30 Atividades Microbianas Encontravam-se amplamente distribuídas na Terra. Bilhões de anos antes do surgimento dos organismos superiores. Atualmente a biomassa microbiana cumulativa na Terra excede àquela dos organismos superiores. 30

31 Atividades Microbianas As Cianobactérias, em particular, foram importantes pois oxigenaram a Terra. 31

32 A Extensão da Vida Microbiana Os microrganismos estão ao nosso redor. Também em locais inóspitos. Fontes termais ferventes e gelo glacial Número total de células microbianas Estimativa de 5 x 10 elevado a 30 A quantidade de carbono nestas células Equivale ao Carbono dos Vegetais Superior ao Carbono dos animais 32

33 1900 Difteria Doenças da Infância Câncer Acidentes Doença Renal AVC Doenças cardíacas Gastrointerite Tuberculose Gripe e pneumonia Óbitos por Indivíduos 33

34 2008 Homicídio Cirrose Hepática Suicídio AIDS Diabetes Gripe Pneumonia Acidentes Doença Pulmonar AVC Câncer Doença cardíaca Óbitos por Indivíduos 34

35 O impacto dos microrganismos nos Seres Humanos Doenças Microbianas Malária, Tuberculose, Cólera, Chagas. Sarampo, pneumonia e doenças respiratórias. 35

36 O impacto dos microrganismos na Agricultura Rhizobium nas leguminosas Nodulação nitrificação de obtenção do Nitrogênio Ciclos Carbono, Nitrogênio e Enxofre Enzimas Celulase, amilases e pectinases 36

37 Microrganismos e Alimentos Deterioração dos alimentos Desconstrução das moléculas constituintes dos alimentos. Mudanças da fisiologia, cor e aspectos nutricionais. Microorganismos Patogênicos. Fermentações Pães, produtos lácteos e embutidos. 37

38 Fim Obrigado 38