19/11/2013 CONSULTAR Disciplina: Microbiologia Geral Microbiologia CLASSIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS Classificação dos microrganismos Tortora, G. J.; Funke, B. R.; Case, C. L.. Capítulo 1 Pag. 2-6 Capítulo 2 Pag. 276-284 Classificação dos microrganismos • Aristóteles (~350 aC): Plantas e animais • Antes da existência dos microrganismos ser conhecida todos os organismos eram agrupados no reino animal ou no reino vegetal • 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. - Sistema binomial • Após a descoberta de organismos microscópicos um novo sistema de classificação se fez necessário • 1767: descoberta dos microrganismos, sugere: - Protozoários: Reino Animal - Outros: Reino Vegetal Falta de comunicação na época gerou confusão Homo sapiens NOMENCLATURA CIENTÍFICA séc. XVIII: 1735 Carolus Linnaeus: -Os nomes científicos eram escritos em latim pois era a língua tradicionalmente utilizada pelos estudantes. Rhizopus nigricans Homo sapiens Rhizo nigr Homem racional, sábio Raíz negra Substantivo ou gênero Adjetivo -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 1 19/11/2013 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) Classificação dos microrganismos 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 •1978: Sistema de classificação de Carl R. Woese: Algas e protozoários Estrutura celular: eucarionte e procarionte Modo de nutrição: ingestão, fotossíntese e absorção Bactérias •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 19/11/2013 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 Protozoários, fungos, algas, plantas e animais Maior diversidade genética é microbiana 3 19/11/2013 Domínio Archaea : -Distante em termos evolutivos de Bacteria. -Capacidade de habitar ambientes em condições extrema de temperatura, salinidade e pressão. •Metanógenos •Halófilos extremos •Hipertermófilos Domínio Archaea : •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". Domínio Archaea : 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 19/11/2013 Domínio Archaea : Domínio Archaea : Parede celular: •Archeobactérias Halófilas -Apresenta composição e estruturação extremamente variáveis neste grupo de microrganismos. -Esta variabilidade sugere que o ancestral comum seria •vivem em concentrações salinas extremas •dezenas de vezes mais salgadas que a água do mar desprovido de parede, sendo as diversas paredes • em locais como salinas, lagos de sal ou soda, etc. resultantes de evolução independente, de acordo com os •A sua temperatura óptima é entre 35 e 50ºC. diferentes ambientes e grupos de archaea. Domínio Archaea : •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. Domínio Archaea : •Filo Crenarchaeota: Hipertermófilos •(capaz de crescer nas maiores T °C conhecidas Thermosphaera aggregans Domínio Archaea : •Filo Euryarchaeota: •Metanogênicas (anaeróbias); •Halofílicas extremas (aeróbias) •requerem um ambiente que fornece cerca de 17% a 23% de NaCl para um bom crescimento. Lagoa quente, rica em enxofre, que é convertido a ácido sulfúrico, por espécies de archaea Methanopyrus kandleri 5 19/11/2013 Domínio Archaea : 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 Bactérias •São microrganismos procariontes •Microscópicos •Possuem diversas formas: •Cocos, Bacilos, Espiroqueta, Vibrião Arvore filogenética Principais Filos de Bacteria Pretos- 12 ramos de Woese Brancos - 14 Filos novos cultiváveis Cinzas- Filos não cultiváveis •Parede celular: Peptideoglicana •Dois grandes Grupos •Gram positivas e Gram negativas (Rappé & Givannoni, 2003) Bactérias Bactérias 6 19/11/2013 Super Reino 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 Super Reino 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 •Animalia Paramecium sp. Fungos Fungos •A identificação clássica de fungos filamentosos leva em consideração: •Características morfológicas das estruturas reprodutivas 7 19/11/2013 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 19/11/2013 Dimensões aproximadas de componentes do solo • Pêlo radicular do trigo: Ø 10 μm (Comprimento: 100 μm) Ameba Ciliado • Protozoários: Ø 5 a 100 μm • Bactérias: Ø 300nm a 10 μm • Vírus: Ø 10 a 200 μm Pelo da raíz Fungo • Partícula de Argila: < 0,002 mm Núcleo • Hifa de Pisolithus: Ø 2,5 μm (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