BLOG LFN321 - MICROBIOLOGIA

Este blog é mais uma ferramenta para auxiliá-los no decorrer da disciplina. Durante o semestre serão postados os tópicos das aulas de cada semana, textos complementares, avisos e dicas para as provas. Além disso, será aberto espaço para perguntas, sugestões e críticas em relação à disciplina, de forma a facilitar a comunicação entre estudantes, professores e estagiários. Sejam bem vindos!

segunda-feira, 19 de março de 2012

resultados de pesquisas

Olá Pessoal

Por favor, NÃO mandem suas pesquisas para meu email. Vcs devem posta-las como comentários no blog. Há instruções sobre como fazer isto se vc não souber. Pesquisas enviadas ao meu email não serão consideradas.

faltam duas horas para o fim do recebimento das pesquisas sobre arqueas.

abcs

Aranha

sábado, 17 de março de 2012

Pesquisa sobre Archaea - 0,5 ponto na primeira prova

Boa noite

Seguinte! Na próxima aula veremos as características que diferem arqueas de bactérias. Mas se vc fizer uma pesquisa e me adiantar quais são estas diferenças vc leva 0,5 ponto na primeira prova! Simples assim. Faça sua postagem até segunda, dia 19, as 24 horas. Depois disto, nada feito, pois já será o dia da aula... Me traga ao menos umas três diferenças bem explicadas!

abraços e boa pesquisa.

Aranha

Aula - Sistemas de classificação dos seres vivos

Olá!!

Ernst Haeckel
      Nesta aula vimos que, atualmente, a classificação dos seres vivos vai além dos cinco reinos que aprendemos desde criança no colégio. Em 1866 o alemão Ernst Haeckel criou a primeira classificação que mostrava 3 reinos (Protista, Animalia e Plantae), e o diferencial desta classificação é que pela primeira vez os microorganismos foram inseridos na classificação e ganharam um reino só para eles. Hackel foi um naturalista que ajudou a popularizar o trabalho de Darwin e fez muitos estudos microscópicos com grande variedade de organismos. Ele concordava que dentro de seu novo reino, Protista, havia grandes subdivisões. Seu terceiro reino não foi bem aceito pela comunidade científica, pois inclusive seu criador era relutante quanto a ele em função da grande diversidade que o mesmo continha.  


Robert Whittaker
   Já em 1969 Robert Whittaker, um botânico e ecologista norte americano fez uma nova proposta para a classificação dos seres vivos. Ele agrupou todos os organismos em cinco grandes reinos (Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia). Por ser muito didática, esta classificação é usada ainda hoje em dia no ensino médio. A organização destes cinco reinos foi realizada através de basicamente quatro perguntas: qual a forma de alimentação (fotossíntese/absorção/ingestão?), qual a organização celular (eucarioto/procarioto?), apresenta parede celular? qual sua composição? . Abaixo estão duas fotos, uma retirada do slide de aula que mostra a organização de cada grupo e outra como foi a árvore taxonômica que ele propôs.

























        Posteriormente, em 1990 Carl Woese, que trabalhava com ácidos graxos de organismos do reino Monera, percebeu que, mesmo dentro de um reino, haviam diferenças muito acentuadas. Sendo assim propôs um novo método para classificação dos seres vivos. Sua idéia baseou-se em analisar "algo" que evoluísse de maneira lenta ao longo dos milhares de anos, que fosse essencial para a vida e que, por fim, estivesse presente em todos os organismos para assim utiliza-lo como um cronômetro evolutivo. Sua grande sacada foi utilizar a comparação da sequência do genes que codifica para o RNA ribossômico como cronômetro. Através de técnicas de extração de RNA, síntese de cDNA, amplificação e sequenciamento de fragmentos foi possível construir uma nova árvore filogenética. Esta nova árvore da vida possui três domínios: Bacteria, Archaea e Eukaryota. A grande descoberta de Woese foi reconhecer que no Reino de Monera de Whitakker estavam "escondidos" seres que, apesar de procarióticos, são diferentes das bactérias e que, como tal, não podiam ficar dentro deste reino. Aliás, as diferenças (que veremos na próxima aula) são tão grandes que ele propôs o nível de Domínio. Ele descobriu uma terceira via evolutiva na face da Terra! Por isto, hoje em dia dizer que um ser é procarioto NÃO equivale dizer que ele éuma bactéria, pois ele pode ser uma Archaea!


       Para termos uma noção básica das grandes "revoluções" no sistema de classificação dos organismos deixo uma figura tirada de um dos slides de aula para ajudar a sedimentar estes conceitos. 


       Vejam também o site: http://tolweb.org/tree/ ele fala mais sobre Woese e sua pesquisa Árvore da vida e para saber mais sobre os sistemas de classificação veja também:http://www.simbiotica.org/reinos.htm 
      Agora que entendemos um pouco sobre o sistema de classificação dos seres vivos, vamos falar sobre um  reino do qual muitos não haviam ouvido falar antes: o Stramenopila (também chamado de Chromista). Este reino, apesar de muito diverso, possui algumas características próprias: 

1 - todos os membros possuem dois flagelos diferentes, um dos quais com "mastigonemos" (Heterokontes)
2 - engloba espécies fotossintetizantes e não fotossintetizantes porém todos os fotossintetizantes possuem clorofila "c"
3 - Armazenam energia na forma de laminarina ou leucosina
4 - além, é claro, de possuírem maior semelhança na sequência do gene ribossonal entre si do que com qualquer outro ser. 

    Dentro do Reino Chromista existe o grupo Oomycota. Este grupo abrange microorganismos de grande importância para as ciências agrárias em função do grande número de fitopatógenos. Dentre estes podemos citar: Phytophthora, Pythium, Albugo e outros. Em aula prática vcs verão esporângios do fungo (foto abaixo) liberando zoósporos, que são esporos que nadam através dos ditos flagelos. Mas também existem outros organismos de grande importância como as algas marrons ( a alga que enrola o sushi)  e as diatomáceas, organismos microscópicos marinhos que fixam, nada mais nada menos, que 25% de todo CO2 do planeta. Possuem um esqueleto externo de sílica e suas formas celulares são muito bonitas, como na figura abaixo.


Phytophthora infestans
Diatomácea em microscopia eletrônica de varredura

Até a próxima

Raphael/Aranha


quarta-feira, 14 de março de 2012

Video sobre a ESALQ de antigamente...

Olá Pessoal

Para conhecer um pouco da história da ESALQ,  assistam a este vídeo:

 http://www.youtube.com/watch?v=xD_paCejFR0&feature=youtu.be

Foi o nosso Diretor, Prof.Caixeta, que nos passou o link.

Divirtam-se.

boa noite.

Aranha

terça-feira, 13 de março de 2012

Tutorial - Como comentar no blog!

Olá Pessoal...
Muitos alunos reclamaram que não conseguiram postar, então resolvemos fazer um tutorial para que ninguém mais perca futuros 0,5 pontos nas pesquisas.
Começando: Em primeiro lugar escolham qual a postagem que desejam comentar, abaixo de cada postagem existe o número de comentários. O número de comentários é um link para poder comentar, então clicamos em cima deste link como vemos na figura abaixo


 Após clicar abrirá uma área para escrever o comentário. Quando acabar de escrever você deve selecionar qual perfil que você vai usar:

Qualquer uma destas contas serve porém aqui mostraremos como usar com uma conta do google. Então coloca-se conta do google e você clica em publicar. Caso não esteja logado no seu gmail, você será enviado para a página do google para colocar seu login e senha: 


 Quando fizer o login, e acho que aqui é o maior problema de todos, você entra na página do blogger e ele pede algumas informações suas:


Você deve criar uma conta no blogger para que o blogger identifique quem está colocando um comentário e não é para que você crie o seu blog! O nome de exibição é o nome pelo qual você será visto quando comentar alguma postagem. Após escolher seu nome de exibição aceite os termos de uso e clique em continuar. Você voltará a página do nosso blog com seu comentário escrito em modo de visualização, só falta então digitar as letras e clicar novamente em publicar!
Seu comentário não aparecerá de imediato pois primeiro ele será moderado e somente então publicado.
Bom é isso pessoal, agora esperamos muito mais comentários!!!

Até mais

Raphael e Aranha

segunda-feira, 12 de março de 2012

Aula - Microscopia eletrônica


      Aula teórica 2 - Microscopia eletrônica

Nesta aula vimos outra ferramenta necessária para o estudo da microbiologia, o microscópio eletrônico. Sua história se inicia com o experimento de Hans Bush em 1926 que mostrou ser possível focalizar um feixe de elétrons utilizando uma lente magnética circular (isto mesmo! as "lentes" dos ME são campos magnéticos que "afilam" e direcionam o feixe de elétrons). Utilizando o princípio desde experimento, em 1932, o físico Ernst Ruska e o engenheiro Max Knoll criaram o primeiro microscópio eletrônico. Em 1933, o limite de resolução do ME já ultrapassava a do microscópio de luz, porém seu pleno desenvolvimento só aconteceu após a segunda guerra mundial, quando então  surgiu o Elmskop I, construído por Ernst Ruska e Bon von Bonier nos laboratórios da Siemens.
     
Elmskop I
     A utilidade do ME é enorme e fornece uma comprovação fotográfica de organismos e características subcelulares, sendo uma técnica de custo relativamente baixo além de ser rotineira e rápida execução. Os objetos de estudo da ME são os mais variados: estudo ultraestrutural de células vegetais e animais, fungos, bactérias, fitoplasma, virus, viróides, artrópodes, peças automotivas, papéis, exames de balística e outros...
     
     Para entendermos a grande diferença entre microscopia óptica e microscopia eletrônica precisamos primeiro precisamos entender como a imagem é formada em ambos os casos. No microscópio óptico usamos um feixe de luz para visualizar os objetos. A luz é emitida através da fonte, passa pelo condensador, atravessa a amostra, as lentes e chega no olho do observador (imagem a direita). É por usarmos um feixe de luz que podemos visualizar amostras coloridas mas também é o que restringe o aumento máximo possível do microscópio de luz a 1000x (o aumento que usamos para visualizar bactérias nas aulas práticas). Não é possível ultrapassar muito este valor pois a cada aumento o orifício da lente se torna menor e isto restringe a passagem do feixe de luz. Pois então se o microscópio óptico utiliza luz, o microscópio eletrônico utiliza elétrons. Sim! um feixe de elétrons como dito no início do texto. Um feixe de elétrons é muito menor que o comprimento de onda da luz e utilizando esta técnica foi possível atingir outros níveis aumento.  O poder de resolução é a menor distância com a qual vc consegue enxergar dois pontos distintos como pontos separados.  O poder de resolução do olho humano desarmado é de 0,1mm, então quer dizer que o olho humano é capaz de distinguir dois pontos separados por uma distância mínima de 0,1mm (ou 100um - micrômetros). Se a distância for menor que esta, a imagem de um ponto se sobrepõe à do outro e vc não consegue ver os pontos separadamente. O microscópio de luz tem um poder de resolução de 150 a 200nm (ou 0,15um a 0,2um - nanômetros), o microscópio eletrônico de transmissão (MET) alcança 1 a 2 angstrons  (0,1nm a 0,2nm) e,  por fim, o microscópio eletrônico de varredura(MEV) atinge 4 a 5 angstron (0,4nm a 0,5nm).
         Bom, agora que citamos os dois tipos de ME vamos falar um pouco sobre eles. Ambos utilizam feixes de elétrons mas de maneiras diferentes. O MET transmite o feixe de elétrons com uma certa aceleração para que os elétrons ultrapassem a amostra, que foi previamente por seccionada por um ultramicrótomo (cortes de no máximo 70nm) e foi pulverizada com diferentes metais (variam de acordo com a amostra e seus compostos químicos). Os elétrons vão se comportar de maneira diferente de acordo com os metais nas amostras, alguns ficando retidos, outros passando direto e com velocidades diferentes. Então um detector de elétrons os recebe e transmite para tela em forma de imagem com tons de cinza. Uma característica própria do MET (abaixo) é de ter uma coluna de alto vácuo alta, isso para que os elétrons tenham espaço para acelerar o suficiente para gerar uma imagem ao se chocar com a amostra. Mas todo cuidado é pouco, se acelerar demais a amostra pode ser rasgada!
Funcionamento do MET


















        O ME de varredura usa o feixe de elétrons de maneira diferenciada. O feixe é menos acelerado e "varre" a superfície da amostra que também deve estar revestida com um metal (ouro, chumbo, etc). Os elétrons colidem com a amostra e alguns são refletidos. Neste processo, existe um detector que analisa a velocidade, ângulo e direção dos mesmos e através deste parâmetros, uma imagem é gerada. Um detalhe que difere do MET é a coluna de alto vácuo, que para o MEV é baixa pois os elétrons não podem acelerar muito para não destruir a amostra.
       A diferença no uso do feixe proporciona diferentes tipos de imagem. As imagens do MEV são tridimencionais, é possível ter noção do volume e é possível visualizar a superfície das amostras, ao passo que o MET fornece imagens planas, é possível visualizar o interior das células e é possível analisar a sua área. Como cada microscópio tem sua função então, na pesquisa, eles devem andar em paralelo para comprovação do que se esta sendo visualizado.  
Célula vista em MEV
Mitocôndria em MET












             Para finalizar deixamos algumas perguntas:
1) para que serve o vácuo?
2) por que revestimos os materiais observados com metais?
3) como o feixe de elétrons é gerado?
4) por que seccionar (cortar) o material na microscopia de trasnmissão?
5) de que é feito um ultramicrótomo?


e também o endereço onde estão os pdfs das aulas :
http://www.lfn.esalq.usp.br/mapoio/?i=1&i_=1&d=graduacao&folder=LFN-0321-T&disc=MICROBIOLOGIA - teórica
http://www.lfn.esalq.usp.br/mapoio/?i=1&i_=1&d=graduacao&folder=LFN-0321-P&disc=MICROBIOLOGIA  - prática

Aloha!

Raphael e Aranha

terça-feira, 6 de março de 2012

Pesquisa sobre Pasteur - 0,5 ponto na primeira prova

Olá

Esta vai para os alunos mais atentos ao blog:

 Em aula, vimos apenas algumas contribuições de Pasteur para a Microbiologia: a derrota da abiogênese com seu experimento usando um balão de vidro com pescoço de cisne, a Teoria Microbiana da Fermentação, a pasteurização e a vacina contra a raiva. No entanto, o legado de Pasteur  foi muito além disto...

Faça uma breve pesquisa sobre ao menos duas outras contribuições de Pasteur para a Microbiologia e envie ao blog na forma de comentário a esta postagem.

Os autores dos dez primeiros comentários  (corretos) postados até quinta-feira, dia 08, ao meio-dia (em ponto!), terão um acréscimo de 0,5 ponto na nota da primeira prova.

Bom trabalho!!

Aranha

Aula 1 Prática - Microscopia de Luz

      Aula Prática 1

Em nossa primeira aula prática vimos o quanto é importante seguir regras de segurança no laboratório.  Ao longo do ano, vamos utilizar lamparinas, autoclavar meios de cultura e usar alguns reagentes que podem ser tóxicos. Então, a atenção e o cuidado de vocês será necessário para evitar qualquer tipo de acidente!
     
     Após os primeiros avisos iniciamos uma revisão sobre como utilizar o microscópio, equipamento que utilizaremos em quase todas as aulas. Como vimos na aula teória, o primeiro microscópio(com apenas uma lente) foi criado por Leeuwenhoek, e isto possibilitou a visualização de um até então insuspeito universo de vida dentro de nosso próprio planeta. Mas foi Robert Hooke (abaixo) que desenvolveu o microscópio composto (que possui um conjunto de lentes- objetiva e ocular), o primeiro modelo do aparelho que vocês usaram em aula. Além de nos mostrar uma existência ainda maior de organimos, o microscópio de Hooke também nos mostrou pequenas unidades que formavam a cortiça que observou.  Estas pequenas unidades ele denominou de "célula".


        Por fim tivemos um primeiro contato com o microscópio para visualizar estruturas de um fungo. O fungo que usamos foi a Alternaria sp.. Este gênero pertence ao grupo dos Ascomicetos (logo ficarão mais íntimos com esta terminologia) e causa doenças tanto em plantas quanto nos homens. A espécie Alternaria alternata, por exemplo, causa lesões em inúmeras espécies vegetais.

        Por fim deixamos uma figura para servir de revisão do que fizemos em aula, com os nomes das partes do microscópio e a visualização da Alternaria sp. 





Até

domingo, 4 de março de 2012

Aula 1 - Introdução e história da microbiologia

Aula 1 - resumo

Além da apresentação da disciplina na primeira parte da aula, vimos também uma breve história da microbiologia. A Microbiologia começou com a invenção do microscópio e consequente descoberta dos microorganismos por  Leeuwehoek (figura ao lado).

No entanto, por mais de duzentos anos ninguém reconheceu que os microorganismos eram importantes em nosso dia-a-dia. Coube a Pasteur (figura abaixo)  esta primeira tarefa quando ele concluiu que a fermentação do suco de uva não se dava espontaneamente e sim que era resultado da ação de microorganismos (hoje sabemos que são fungos do tipo leveduras,que petencem à Classe Ascomycotina). Com isto surgiu a Teoria Microbiana da Fermentação. De quebra, Pasteur também deduziu que outro grupo de microorganismos (bactéria do ácido acético) também podiam estragar o vinho e que esta podiam ser combatidas por um processo de aquecimento rápido seguido de resfriação, hoje conhecido como pasteurização. Os trabalhos de Pasteur deram então início a uma nova fase na história da Microbiologia, a fase em que os interesses estavam em estudar as causas das doenças e associá-las a microorganismos.


 Nesta fase despontou também Robert Koch, com sua Teoria Microbiana da Doença (ou Teoria Germinal da Doença) que, pela primeira vez, associou  um microorganismo a uma doença animal: o carbúnculo (causado por Bacillus anthracis, o mesmo usado pelos EUA como pretexto para invadir o Iraque!). Na área vegetal, não podemos deixar de citar Anton De Bary, por muitos reconhecido como o pai da Fitopatologia, por descobrir que a temível doença denominada de " requeima da batata"  era causada por um microorganismo (Phytophthora infestans - que significa algo como a devoradora de plantas em latim). Este organismo, hoje classificado no Reino Stramenopila (conhece este Reino? Aguarde...), foi responsável pela morte de mais de um milhão de irlandeses, num episódio conhecido como " A Grande Fome Irlandesa". Mais de dois milhões tiveram que deixar a Irlanda e a maioria foi parar nos EUA.

E a contribuição do Brasil nesta fase? Bem, basta citar Oswaldo Cruz e Carlos Chagas... Pesquisadores da mesma grandeza que Pasteur e Koch, sem dúvida. Você já assistiu ao filme "Sonhos Tropicais"???  Refresque sua memória e faça uma rápida busca sobre as contribuições destes destaques nacionais.

Bem, já que microorganismos causam doenças, então como controlá-los? Agora, entramos numa outra fase da história, onde os interesses se voltam para a questão de como controlar os microorganismos. O acontecimento principal foi a descoberta da penicilina, feita por pesquisadores dos EUA a partir dos trabalhos de Alexander Fleming. A penicilina foi muito importante para reverter a primeira grande guerra em favor das tropas aliadas e isto ilustra o papel decisivo dos microorganismos em decidir o rumo da guerra, já que as infecções nas feridas matavam muito mais que as balas. Assim, quem descobrisse um método de curar estas infecções ganharia a guerra. Este é apenas um exemplo do papel dos microorganismos em determinar os caminhos de nossa história (vejas muitos outros mais no livro "Germes, armas e aço", de Jared Diamond).



Fleming é apenas um exemplo. Há outros que contribuíram para a cura das doenças causadas por microorganismos. Vimos outros nomes em aula: Semmelweiss, Lister, Erlich, e por aí vai.

Curioso é que, antes mesmo do início desta fase, já tínhamos um meio de combater a varíola, descoberta por Edward Jenner, muito embora a maneira pela qual este método funcionava não era compreendida. Estamos falando da vacina (termo que vem do latim- vacca). Coube novamente a Pasteur desvendar o princípio de funcionamento da vacinação (e de quebra ele criou uma vacina contra a raiva). Mas lembre-se, toda novidade leva tempo para ser aceita, inda mais naquela época quando os meios de comunicação nãoeramtão avançados. Desta forma, nem todo mundo aceitava a vacinação como forma de combater doenças. A Revolta da Vacina no Rio de Janeiro, enfrentada por Oswaldo Cruz, decorreu desta realidade.

Na área vegetal, temos o episódio da descoberta, ao acaso, do efeito fungicida do cobre sobre o agente causal do "míldio" da videira (a doença mais importante da cultura até hoje). Millardet estava mais é preocupado em inibir o roubo de uvas em plantios na região de Bordeaux (França) e resolveu pintá-las de azul, usando para isto uma calda cúprica que ficou conhecida como "calda bordalesa". O problema do roubo não foi resolvido, mas o do míldio sim! O cobre se mostrou excelente agente fungicida,  tanto é que até hoje é a classe de fungicida mais vendida no mundo!! 

O período áureo da fase do controle deu-se no início do século passado e se estendeu até a década de 70. Foi um período de intensa descoberta de antibióticos e de métodos preventivos, como a vacinação. A euforia era tanta que o departamento de sáude dos EUA chegou a proclamar vitória sobre os microorganismos, dizendo que daquela época em diante as mortes causadas por eles seriam drasticamente reduzidas. Bem, bastou dizer isto e apareceu a AIDS...Recentemente tivemos a epidemia de gripe e todo ano temos dengue, malária, febre maculosa, etc. Sem contar que temos um grande problema: as bactérias ficam resistentes a antibióticos e nosso arsenal de antibióticos está acabando...Na aula de procariotos veremos esta problemática mais de perto.

Hoje, o tema que desperta grande interesse na Microbiologia é o emprego biotecnológico dos microorganismos. A idéia é usá-los para otimizar processos tais como acelerar a decomposição de resíduos orgânicos (esgotos, compostagem), degradar produtos tóxicos ao ambiente, controlar insetos  e doenças, transgenia de plantas e animais e vários outros exemplos que serão vistos nas três últimas aulas. No mundo, por exemplo, há uma verdadeira corrida para viabilizar a produção do etanol celulósico, ou seja, etanol gerado a partir da digestão da celulose em glicose e posterior fermentação desta. Aí está um filão, a galinha de ovos de ouro...Enfim, a palavra "biocombustível" hoje é uma palavra-chave e os microorganismos estão intrinsecamente ligados a ela. Veja um exemplo curioso seguindo este link:
http://revistapesquisa.fapesp.br/?art=71878&bd=2&pg=1&lg= .

mas nem tudo é bagaço de cana...veja também esta reportagem sobre o uso de enzimas microbianas para branquear a madeira durante o processo de produção de papel:

Pesquisa busca produzir enzimas para branqueamento de celulose

01/03/2012. Acesse o link abaixo.
http://agencia.fapesp.br/15238


bem, por fim, segue abaixo uma linha do tempo da Microbiologia e alguns personagens que contribuíram decisivamente para seu progresso. Quem gostar deste assunto (e de ficar fuçando em sebos de livros), eu recomendo a leitura de um clássico sobre a história da Microbiologia: " O homem contra os micróbios" de  W. Drigalski.

até.

Aranha