Universidade Federal do Ceará – Campus Crato

Aluno: Francisco de Assis Nogueira Matrícula: 0293041

Disciplina: Microbiologia Básica Curso: Agronomia

PROVA VIRTUAL DE MICROBIOLOGIA

1. O vírus é um organismo biológico de grande importância para a Microbiologia e

para a Fitopatologia por ser agente patogênico de importantes doenças de plantas.

Os vírus possuem grande capacidade de replicação, utilizando para isso a estrutura

de uma célula sadia (hospedeira). Fale um pouco sobre estes microrganismos

comparando-os com um PC e as informações nele contidas.

Resposta: Por definição: Vírus de computador é um software malicioso desenvolvido

por programadores que, tal como um vírus biológico, infecta o sistema, faz cópias de si

mesmo e tenta se espalhar para outros computadores, utilizando-se de diversos meios.

A maioria das contaminações ocorre pela ação do usuário, executando o arquivo

infectado recebido como um anexo de um e-mail. A contaminação também pode ocorrer

por meio de arquivos infectados em pen drives ou CDs. A segunda causa de

contaminação é por Sistema Operacional desatualizado, sem correções de segurança,

que poderiam corrigir vulnerabilidades conhecidas dos sistemas operacionais ou

aplicativos, que poderiam causar o recebimento e execução do vírus inadvertidamente.

Já os vírus biológicos são pequenos agentes infecciosos (20-300 ηm de diâmetro) que

apresentam genoma constituído de uma ou várias moléculas de ácido nucléico (DNA ou

RNA), as quais possuem a forma de fita simples ou dupla. Os ácidos nucléicos dos vírus

geralmente apresentam-se revestidos por um envoltório protéico formado por uma ou

várias proteínas, o qual pode ainda ser revestido por um complexo envelope formado

por uma bicamada lipídica. Portanto, assim como o vírus biológico não é capaz de

viver sem seu hospedeiro, o vírus de computador também não, entretanto, um ataca

seres vivos e o outro, ataca redes de computadores, respectivamente.

2. No seu modo de entender do ponto de vista biológico, o plasmídeo bacteriano é uma

vantagem ou desvantagem para as bactérias? E para a ciência que estuda as doenças

de plantas, o plasmídeo oferece alguma vantagem? Explique e justifique.

Resposta: Do ponto de vista biológico, o plasmídeo bacteriano é uma vantagem para as

bactérias. Devido ao fato da replicação do DNA plasmídico ser feita pela mesma

maquinaria celular que realiza a replicação do DNA cromossómico, à mesma

velocidade ou a uma velocidade superior (o que provoca um número elevado de cópias

do plasmídeo na célula). Os plasmídeos replicam-se de forma independente do DNA

cromossômico, mas a sua replicação dá-se a cada divisão celular de forma a conservar

pelo menos uma cópia em cada célula-filha. Além disso, os plasmídeos contêm

geralmente um ou dois marcadores selecionáveis que conferem uma vantagem seletiva

à bactéria que os abriga, por exemplo, a capacidade de construir uma resistência a

antibióticos. A resistência advém da presença de pelo menos um gene que codifique

uma enzima capaz de neutralizar um determinado antibiótico. A existência de

plasmídeos com diversos genes de resistência a diferentes antibióticos é um problema

no tratamento de doenças bacterianas em animais ou vegetais. Com a utilização

generalizada de antibióticos, os plasmídeos evoluíram de forma a conferir

multirresistências aos seus hospedeiros bacterianos, tornando essas doenças são de

difícil tratamento. Muitos destes plasmídeos contêm adicionalmente "genes de

transferência", que codificam proteínas capazes de formar fímbrias através dos quais

as bactérias transferem plasmídeos entre si, contribuindo para a proliferação de

estirpes multirresistentes. Todos os plasmídeos contêm pelo menos uma sequência de

DNA que serve como uma "origem de replicação" ou ori (um ponto inicial para a

replicação de DNA), e que permite ao DNA do plasmídeo replicar-se

independentemente do DNA cromossómico. A ori é uma sequência específica de

cinquenta a cem pares de bases e a sua presença é obrigatória para que ocorra a

replicação do plasmídeo.

3. Na Reserva Biológica de Paranapiacaba, SP, foram realizados diversos estudos

sobre fungos, porém têm sido poucos os resultados publicados. Entre os principais

estudos conduzidos na região, que efetivamente contribuíram para o conhecimento

da diversidade da micota nativa, destacam-se aqueles relativos aos fungos

micorrízicos do solo (Trufem &Viriato 1990) e aos Hyphomycetes associados a

folhas de Alchornea triplinervia (Spreng.) M. Arg. e de Euterpe edulis Mart. (Grandi

1993). Antunes et al. (1993) constataram o rápido poder de recuperação da

diversidade dos fungos do solo da Mata Atlântica de Paranapiacaba, acidentalmente

submetido ao fogo.

SCHOENLEIN-CRUSIUS, Iracema Helena; MILANEZ, Adauto Ivo. Fungos microscópicos da Mata Atlântica

de Paranapiacaba, São Paulo, Brasil. Rev. bras. Bot., São Paulo, v. 21, n. 1, Apr. 1998 . Available from <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-84041998000100007&lng=en&nrm=iso>.

access on 01 June 2012. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-84041998000100007.

Com base no texto acima, você acha importante à realização de pesquisas de fungos

microscópicos na flona do Araripe? Qual a importância disso?

Resposta: A realização de pesquisas de fungos na flona do Araripe seria de grande

importância. Como os fungos são seres dispersos no meio ambiente, em vegetais, ar

atmosférico, solo e água, provavelmente com uma pesquisa minuciosa na flora do

Araripe, poderiam descobrir-se novas espécies de fungos e consequentemente passar a

estuda-la e quem sabe ajudar no desenvolvimento de novas tecnologias ou de novos

tratamentos. O artigo citado mostra a importância de se estudar a presença de fungos

em vários locais, pois o mesmo retrata um estudo feito na Mata Atlântica de

Paranapiacaba, no estado de São Paulo. Apenas nessa área os autores registraram:

1770 ocorrências de diferentes táxons de fungos. Para a água do riacho foram

reportadas 319 ocorrências, 405 para o solo, 565 em folhas submersas de Alchornea

triplinervia (Spreng.) M. Arg. e 481 em folhas dispostas sobre o solo. Mastigomycotina

representou 316 ocorrências com 20 espécies, Zygomycotina 266 ocorrências com 13

espécies, Deuteromycotina 1107 ocorrências com 82 táxons e Ascomycotina 81

ocorrências com oito espécies. Portanto, esse trabalho é um exemplo a ser seguido, não

apenas na flona do Araripe, mas em diversos outros locais.

4. Estabeleça um quadro comparativo relativo a morfologia, reprodução, nutrição e

ecologia de fungos, bactérias e vírus.

Resposta:

Morfologia

Fungos

Estruturas microscópicas: A maioria dos fungos desenvolve-se como hifas, que são estruturas filamentosas,

cilíndricas, com 2 a 10 µm de diâmetro e até vários centímetros de comprimento. A combinação do crescimento apical

com a ramificação/bifurcação conduz ao desenvolvimento de um micélio, uma rede interconectada de hifas. As hifas

podem ser septadas ou cenocíticas. Muitas espécies desenvolveram estruturas hifais especializadas na absorção de

nutrientes dos hospedeiros vivos. Os fungos são incomuns entre os eucariotas por terem uma parede celular que, além

dos glicanos (p.e. β-1,3-glicano) e outros componentes típicos, contém também o biopolímero quitina.

Estruturas macroscópicas: Os micélios dos fungos podem tornar-se visíveis a olho nu, por exemplo, em várias

superfícies e substratos, tais como paredes húmidas e comida deteriorada, sendo vulgarmente chamados bolores.

Bactérias

As bactérias classificam-se morfologicamente de acordo com a forma da célula e com o grau de agregação:

Quanto a forma: Coco : De forma esférica ou subesférica; Bacilo : Em forma de bastonete (do género Bacillus);

Vibrião : Em forma de vírgula (do género Vibrio); Espirilo : de forma espiral/ondulada (do género Spirillum);

Espiroqueta : Em forma acentuada de espiral.

Quanto ao grau de agregação: Apenas os Bacilos e os cocos formam colônias: Diplococo : De forma esférica ou

subesférica e agrupadas aos pares; Estreptococos : Formam cadeia semelhante a um "colar"; Estafilococos : Uma

forma desorganizada de agrupamento, formando cachos; Sarcina : De forma cúbica, formado por 4 ou 8 cocos

simetricamente postos; Diplobacilos : Bacilos reunidos dois a dois; Estreptobacilos : Bacilos alinhados em cadeia.

Vírus

Um vírus é composto de ácido nucleico (DNA e RNA) e uma parede de proteína. Os ácidos nucleicos se localizam no

interior das proteínas. Ao envoltório proteico se dá o nome de capsídeo, o qual, por sua vez, é formado pelos

capsômeros, unidades estruturais simétricas dispostas em ordem determinada. O capsídeo + acido nucleico é o

nucleocapsídeo. Vírion é a partícula madura do vírus e pode ser sinônimo de nucleocapsídeo. O material genético

DNA ou RNA nunca se encontram simultaneamente no mesmo vírus, o que constitui uma característica singular

quando comparados com as células de outros organismos vivos. O DNA é o portador de informação genética em todos

os organismos vivos. Em alguns vírus, o material genético é o DNA e em outros o RNA. Os vírus diferem no seu

conteúdo de DNA ou RNA. Os vírus de plantas contêm RNA, exclusivamente, os vírus de animais, DNA ou RNA e os

vírus de bactérias, DNA.

Reprodução

Fungos

Reprodução Assexuada: Fragmentação: A maneira mais simples de um fungo filamentoso se reproduzir

assexuadamente é por fragmentação: um micélio se fragmenta originando novos micélios.

Brotamento: leveduras como Saccharomyces cerevisae se reproduzem por brotamento ou gemulação. Os brotos

(gêmulas) normalmente se separam do genitor mas, eventualmente, podem permanecer grudados, formando cadeias

de células. Esporulação: nos fungos terrestres, os corpos de frutificação produzem, por mitose, células abundantes,

leves, que são espalhadas pelo meio. Cada células dessas, um esporo conhecido como conidiósporo (do grego, kónis

= poeira), ao cair em um material apropriado, é capaz de gerar sozinha um novo mofo, bolor etc. Para a produção

desse tipo de esporo a ponta de uma hifa destaca-se do substrato e, repentinamente, produz centenas de conidiósporos,

que permanem unidos até serem liberados. É o que acontece com o fungo penicillium, que assim foi chamado devido

ao fato de a estrutura produtora de esporos - o conídio - se assemelhar a um pincel.

Reprodução sexuada: De modo geral, a reprodução sexuada dos fungos se inicia com a fusão de hifas haploides,

caracterizando a plasmogamia. Os núcleos haploides geneticamente diferentes, provenientes de cada hifa parental,

permanecem separados (fase heterocariótica, n + n). Posteriormente, a fusão nuclear (cariogamia) gera núcleos

diploides que, dividindo-se por meiose, produzem esporos haploides. Esporos formados por meiose são considerados

sexuados (pela variedade decorrente do processo meiótico).

Bactérias

Reprodução assexuada: Cissiparidade (fissão binária); Esporulação que pode ocorrer sob condições desfavoráveis

às bactérias, formando esporos resistentes que só retornarão à normalidade quando encontrarem a mínima condição

para dar continuidade à reprodução por cissiparidade.

Reprodução sexuada. Neste caso, há a transferência de material genético de uma bactéria para a outra e então a

combinação deste DNA com o DNA da bactéria receptora, originando novos organismos a partir desta nova

possibilidade cromossômica. Este processo pode ocorrer de 3 maneiras diferentes: transformação: Neste processo a

bactéria capta e absorve fragmentos de DNA disponíveis à sua volta, oriundos provavelmente de outras bactérias

mortas. Essa captura é aleatória e espontânea e não é sinônimo de sucesso reprodutivo, pois o fragmento capturado

precisa ser compatível com a bactéria; transdução: neste processo a bactéria é acometida por bacteriófagos (vírus)

que podem incorporar alguns segmentos de DNA bacteriano e mais tarde transportá-los até outra bactéria, como

podemos analisar no esquema abaixo. Se a próxima bactéria a ser infectada por esse mesmo bacteriófago sobreviver à

este ataque, certamente ela utilizará os genes transportados pelo vírus. Logo, esta bactéria seria caracterizada como

“transduzida”; e, por último, a bactéria também pode se reproduzir-se por conjugação: neste processo a bactéria faz a

transferência de seu material diretamente à outra bactéria, através de uma estrutura proteínada auxiliadora

denominada pilus sexual, presente apenas nas bactérias que doam material genético.

Reprodução Vírus

A reprodução dos vírus (vírions) ocorre necessariamente no interior de uma célula (hospedeiro). O processo de

infestação viral tem seu início a partir do reconhecimento químico das fibras presentes na cauda do vírus, aderindo-se

à membrana plasmática da célula hospedeira. Em seguida as fibras se contraem permitindo a introdução do DNA

virótico no interior da célula, sendo o capsídio (“cabeça” do vírus) e a cauda destacadas da superfície exterior.

Após a penetração, o material genético do vírus, conjugado ao DNA circular bacteriano, passa a comandar as

atividades metabólicas em consequência da inativação do comando gênico da célula infectada, fracionando o

cromossomo bacteriano. Para tal incapacidade de reconhecimento, o vírus utiliza de enzimas da própria célula,

assumindo o controle das reações funcionais. Isso os torna, por comparação, verdadeiros piratas celulares. Desse

ponto em diante, toda a síntese de transcrição passa a ser direcionada para a produção de novos vírus. Esse é o

período de biossíntese, onde o DNA viral determinará a síntese dos componentes virais: o capsídio e as demais

estruturas da cauda. A proliferação prossegue com o estágio de maturação e liberação dos novos vírus, ou seja, a

montagem propriamente dita dos vírions no interior do hospedeiro, com a ruptura da parede bacteriana, por ação de

enzimas digestivas, liberando-os para reiniciar o ciclo de infestação. O ciclo possui duração média de 30 minutos,

marcados desde o instante da adesão e introdução do DNA viral, até o instante que se rompe a parede da membrana

bacteriana propagando dezenas de novos vírions.

Nutrição

Fungos

De acordo com a nutrição, os fungos são classificados em duas categorias: saprófitas (ou sapróbios) e parasitas. Os

saprófitas se alimentam de matéria orgânica animal ou vegetal morta e os parasitas vivem dentro de ou sobre

organismos vivos (animais ou vegetais), deles retirando seus alimentos, absorvem nutrientes em vez de ingeri-los,

secretando enzimas digestivas no substrato onde se desenvolvem. Essas enzimas catalisam a quebra de moléculas

grandes em moléculas suficientemente menores para serem absorvidas pela célula fúngica. Por essa razão, os fungos

crescem dentro ou sobre os alimentos. Desenvolve-se geralmente em meios contendo um pH baixo, uma fonte de

carbono uma fonte de nitrogênio orgânico ou inorgânico e alguns minerais. Alguns necessitam de vitaminas.

Bactérias

Devido à presença da parede celular rígida que envolve toda a membrana celular, as bactérias se nutrem apenas de

material em solução. Para a construção de novos componentes celulares ou para a obtenção de energia são utilizadas

substâncias chamadas nutrientes, que são divididos em macronutrientes e micronutrientes. Os macronutrientes são

necessários em grandes quantidades por serem os principais constituintes dos compostos orgânicos celulares e

também são utilizados como combustível. São formados por C, O, H, N e S e totalizam cerca de 90% da composição

celular. Os outros 10% são os micronutrientes como o K, Ca, Fe, Mn, etc. As bactérias podem ser autótrofas, capazes

de produzir seu próprio alimento, ou heterótrofas, quando se alimentam de uma fonte externa. As bactérias autótrofas

podem ser fotossintetizantes (realizam fotossíntese utilizando a energia luminosa) ou quimiossintetizantes (aquelas

que utilizam a energia liberada em reações de oxirredução, para produzir seu alimento). As bactérias heterótrofas

podem se alimentar de matéria orgânica morta (saprófitos) ou de animais e plantas (patogênicas).

Vírus

Os vírus não precisam de alimento: quando estão fora de um hospedeiro, podem permanecer inertes no ambiente por

milhares de anos, "vivos". Eles somente poderão agir novamente quando entrarem em uma célula viva. Uma vez

dentro de uma célula hospedeira, os ácidos nucléicos do vírus assumirão o controle da célula. O vírus fará com que a

célula produza cópias do vírus. Quando o citoplasma estiver cheio de cópias do vírus, estas irão romper a membrana

plasmática e sairão da célula. A célula hospedeira, então, morre.

Ecologia

Fungos

Embora frequentemente inconspícuos, os fungos ocorrem em todos os ambientes da Terra e desempenham papéis

muito importantes na maioria dos ecossistemas. Ao lado das bactérias, os fungos são os principais decompositores na

maioria dos ecossistemas terrestres (e em alguns aquáticos), tendo, portanto, um papel crítico nos ciclos

biogeoquímicos, e em muitas cadeias tróficas. Como decompositores, têm um papel essencial nos ciclos de nutrientes,

especialmente como saprófitos e simbiontes, ao degradarem a matéria orgânica em moléculas inorgânicas, que podem

então reentrar nas vias metabólicas anabólicas das plantas ou outros organismos.

Bactérias

No solo existem muitos microrganismos que trabalham na transformação dos compostos de nitrogénio em formas que

possam ser utilizadas pelas plantas e muitos são bactérias que vivem na rizosfera (a zona que inclui a superfície da

raiz e o solo que a ela adere). Algumas destas bactérias – as nitrobactérias - podem usar o nitrogênio do ar e convertê-

lo em compostos úteis para as plantas, um processo denominado fixação do nitrogénio. A capacidade das bactérias

para degradar uma grande variedade de compostos orgânicos é muito importante e existem grupos especializados de

microrganismos que trabalham na mineralização de classes específicas de compostos como, por exemplo, a

decomposição da celulose, que é um dos mais abundantes constituintes das plantas. As bactérias podem também

causar doenças em plantas e animais. As bactérias decompositoras atuam na decomposição do lixo, sendo essenciais

para tal tarefa. Também podem ser utilizadas para biorremediação atuando na biodegradação de lixos tóxicos,

incluindo derrames de hidrocarbonetos.

Vírus

Os vírus necessitam de algumas exigências para sobreviverem. A primeira delas diz respeito a presença de um ou

mais indivíduos hospedeiros. Depois, é necessário um meio para sua transmissão e a presença de hospedeiros sadios

para a pronta infecção. Sabemos que os vírus apresentam estabilidade física dentro do hospedeiro, principalmente

quando se encontram em grandes concentrações. Um exemplo disso é o Vírus do Mosaico do Fumo TMV que

sobrevive no solo por muito tempo, como também o faz no cigarro de palha que o trabalhador rural gosta de

consumir.

5. Os begomovírus, vírus da família Geminiviridae transmitidos por mosca branca,

constituem sérios patógenos de culturas agronômicas e hortícolas em regiões tropicais e

subtropicais em todo o mundo. Fale sobre o processo de transmissão dos geminivírus.

Resposta: A mosca branca, ao se alimentar do floema, extrai aminoácidos e

carboidratos necessários à sua sobrevivência. Este tipo de alimentação especializada

faz com que esta praga seja muito eficaz em adquirir e transmitir vírus associados aos

tecidos vasculares das plantas, como é o caso do geminivírus. A relação mosca branca

x geminivírus é do tipo persistente-circulativo, ou seja, a mosca branca adquire o vírus

durante o processo de alimentação e este circula no seu corpo até atingir as glândulas

salivares. A mosca branca adulta ao se alimentar em uma planta sadia, juntamente com

a saliva inocula o vírus no tecido vascular da planta, onde este se multiplica. De

acordo com o tipo e as condições ambientais, o vírus se mantém incubado por um

período que pode variar de quatro a vinte horas, estando, então, a praga apta a

transmitir o geminivírus por um período de dez ou de vinte dias, em casos excepcionais.

Para insetos vetores de vírus, como a mosca branca, tripes e pulgões, apenas um adulto

por planta é suficiente para que a incidência do vírus seja de 100% em condições de

campo, podendo provocar perdas totais.