CONSULTAR. Classificação dos microrganismos 18/6/2013 CLASSIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS. Antes da existência dos microrganismos ser conhecida

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1 CONSULTAR UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS CURSO DE GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA DISCIPLINA: MICROBIOLOGIA AMBIENTAL PROFESSORA: Adriana Silva Lima CLASSIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS Microbiologia Tortora, G. J.; Funke, B. R.; Case, C. L.. Capítulo 1 Pag. 2-6 Capítulo 2 Pag CLASSIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS Antes da existência dos microrganismos ser conhecida todos os organismos eram agrupados no reino animal ou no reino vegetal Classificação dos microrganismos Aristóteles (~350 ac): Plantas e animais Nos séculos XVII e XVIII os botânicos e zoólogos começaram a delinear o atual sistema de categorias, ainda baseados em características anatômicas superficiais. Carl Linaeus (1758) criou a hierarquia atual (táxons): classe, ordem, gênero, espécie e variedade. Após a descoberta de organismos microscópicos um novo sistema de classificação se fez necessário Sistema binomial 1767: descoberta dos microrganismos, sugere: Protozoários: Reino Animal Outros: Reino Vegetal NOMENCLATURA CIENTÍFICA séc. XVIII: 1735 Carolus Linnaeus: Homo sapiens Rhizopus nigricans Homo sapiens Rhizo nigr Homem racional, sábio Raíz negra Os nomes científicos eram escritos em latim pois era a língua tradicionalmente utilizada pelos estudantes. Binômio: Todo organismo recebe dois nomes O primeiro: GÊNERO (Sempre iniciado em letra maiúscula) Epíteto específico (nome da espécie): segue o gênero e se inicia em letra minúscula. São escritos em itálico Substantivo ou gênero Adjetivo 1

2 Classificação dos microrganismos Classificação dos microrganismos 1866: Sistema de Haeckel, propôs o Reino Protista Bactérias Protozoários Algas e fungos 1969: Sistema de Whittaker propôs uma classificação taxonômica da diversidade das espécies em cinco REINOS: Monera (Procaryotae) Protista (Protozoários) Fungi Plantae (Metaphyta) Animalia (Metazoa) Bases do sistema de Whittaker: A maneira como o organismo se alimenta Fotossíntese, absorção e ingestão Organização celular Eucarioto/Procarioto, Presença ou Ausência de parede celular SISTEMA DE WHITTAKER: Reino Monera: inclui todos os organismos procariotos, parede celular constituída de peptideoglicano, TODAS AS BACTÉRIAS Reino Protista: todos os organismos eucariotos, com diferentes modos de nutrição, sem parede celular,protozoários, algas vermelhas e marrons, fungos limosos Reino Plantae: eucariotos, realizam Fotossíntese, com parede celular celulósica, Plantas e algas filamentosas (verdes) Reino Animalia: eucariotos, alimentam por ingestão e não possuem parede, animais Reino Fungi: eucariotos, absorção, com parede celular de quitina e beta-glucana, Fungos verdadeiros No século XX a classificação mais aceita passou a ter cinco reinos Sistema de classificação de Whittaker sofreu grandes transformações Estrutura celular: eucarionte e procarionte Modo de nutrição: ingestão, fotossíntese e absorção Algas e protozoários Bactérias 1978: Sistema de classificação de Carl R. Woese: Com base na análise do RNA Ribossomal propôs a re-classificação dos dois Reinos pré-existentes (eucariontes e procariontes) em três domínios: Eucariontes: Domínio Eucarya Procariontes: Dominio Archaea Domínio Bacteria 2

3 1. Bactéria: (as paredes celulares contêm peptideoglicanas) 2. Archaea: (as paredes celulares, se presentes, não contêm peptideoglicanas). 3. Eucarya: Protista (fungos gelatinosos, protozoários e algumas algas). Fungi (leveduras unicelulares, bolores multicelulares e cogumelos). Plantae (inclue musgos, samambaias, coníferas e plantas com flores). Animalia (inclui esponjas, vermes, insetos e vertebrados). Os três Domínios Classificação de Woese Maior diversidade genética é microbiana Protozoários, fungos, algas, plantas e animais 3

4 Distante em termos evolutivos de Bacteria. Capacidade de habitar ambientes em condições extrema de temperatura, salinidade e pressão. Metanógenos Halófilos extremos Hipertermófilos Organismos procarióticos Isolados a partir de uma série de ambientes Temperaturas bastante elevadas (próximas a 100ºC) Extrema acidez (ph próximo a 2) Altas salinidades (cerca de 10 a 15%) E, muitas vezes, ausência completa de oxigênio, características correspondiam às possíveis condições encontradas na Terra primitiva, Representando as formas de vida ancestrais das bactérias modernas. Por esta razão, estes organismos foram denominados "arqueobactérias". Morfologia: Podem ser esféricas, bacilares, espiraladas, achatadas, quadradas, discóides e muitas vezes de morfologia irregular ou pleomórficas. Suas dimensões são extremamente variáveis, de 0,1 a 15 µm, com alguns filamentosos atingindo 200 µm. As archaea apresentam várias características especiais, que permitem seu desenvolvimento em uma vasta gama de ambientes. 4

5 Parede celular: Apresenta composição e estruturação extremamente variáveis neste grupo de microrganismos. Esta variabilidade sugere que o ancestral comum seria desprovido de parede, sendo as diversas paredes resultantes de evolução independente, de acordo com os diferentes ambientes e grupos de archaea. Archeobactérias Halófilas vivem em concentrações salinas extremas dezenas de vezes mais salgadas que a água do mar em locais como salinas, lagos de sal ou soda, etc. A sua temperatura óptima é entre 35 e 50ºC. Metanogéneas: Este grupo de bactérias foi o primeiro a ser reconhecido como único. Vivem em pântanos, no fundo dos oceanos, estações de tratamento de esgotos e no tubo digestivo de algumas espécies de insetos e vertebrados herbívoros, onde produzem metano (CH4) como resultado da degradação da celulose. Filo Crenarchaeota: Hipertermófilos (capaz de crescer nas maiores T C conhecidas Filo Euryarchaeota: Metanogênicas (anaeróbias); Halofílicas extremas (aeróbias) requerem um ambiente que fornece cerca de 17% a 23% de NaCl para um bom crescimento. Thermosphaera aggregans Lagoa quente, rica em enxofre, que é convertido a ácido sulfúrico, por espécies de archaea Methanopyrus kandleri 5

6 18/6/2013 Sistema de classificação de Carl R. Woese sofreu transformações Filo Korarchaeota Hipertermófilos (identificados apenas a partir da sequência de rrna 16 S) 1998: Cavalier-Smith: Sistema de 8 Reinos Super Reino Bacteria ou Procaryota Eubacteria Possuem parede celular peptideoglicano Maioria das bactérias conhecidas Archaeobacteria Não possuem peptideoglicano Vive em ambientes inóspitos Bacteria Domínio Bacteria São microrganismos procariontes Microscópicos Possuem diversas formas: Arvore filogenética Principais Filos de Bacteria Pretos- 12 ramos de Woese Brancos - 14 Filos novos cultiváveis Cinzas- Filos não cultiváveis (Rappé & Givannoni, 2003) Bactérias Cocos, Bacilos, Espiroqueta, Vibrião Parede celular: Peptideoglicana Dois grandes Grupos Gram positivas e Gram negativas Bactérias 6

7 Domínio Eucaryota Protozoários Protozoa: protozoários que vivem no intestino de animais, não possuindo algumas organelas como mitocôndrias Ex: Giardia Protistas: demais protozoários e fungos limosos ausência de parede celular capacidade de movimentação ingestão de partículas Domínio Eucaryota Chromista: Algas marrons, douradas e diatomáceas e os fungos aquáticos. Possuem pigmentos fotossintetizantes Possuem celulose na parede celular Fungi: Fungos verdadeiros Possuem quitina na parede celular Plantae Paramecium sp. Animalia Fungos A identificação clássica de fungos filamentosos leva em consideração: Características morfológicas das estruturas reprodutivas Fungos 7

8 18/6/2013 Vírus Vírus Os vírus não são classificados em nenhum desses três domínios. ICTV: Comitê internacional em taxonomia de Vírus: Parasitas obrigatórios intracelulares Não podem ser observados em microscópio ótico Conjunto de uma ou mais moléculas de ácido nucléico (RNA ou DNA) 8

9 Dimensões aproximadas de componentes do solo Pêlo radicular do trigo: Ø 10 µm (Comprimento: 100 µm) Ciliado Ameba Protozoários: Ø 5 a 100 µm Bactérias: Ø 300nm a 10 µm Vírus: Ø 10 a 200 µm Partícula de Argila: < 0,002 mm Fungo Pelo da raíz Hifa de Pisolithus: Ø 2,5 µm Núcleo (Comprimento: 10 a 50 µm) Hifa de Actinomyces: Ø 0,2 a 2,0 µm (Comprimento: 1 a 20 µm) Cabeça de nematóide bacteriófago Actinomicetos (Modificado de Metting Jr., 1992 citado por Moreira & Siqueira, 2006) 9