Cels microbianas não vivem isoladamente.

População microbiana equivale a uma clone em seu habitat.

Comunidade microbiana possuem várias populações, que contribuem para a mantença da comunidade como um todo.

Ocorrem interações positivas e negativas entre indivíduos de uma mesma população e entre populações diferentes. Essas interações são responsáveis pelo balanço ecológico da comunidade.

Interações dentro de uma população microbiana.

Com o aumento da densidade populacional, ocorrem menos interações positivas, e reduz a taxa de crescimento.

Cooperações ocorrem em menores densidades populacionais.

Competições ocorrem em maiores densidades.

Existe um ótimo de densidade para uma maior taxa de crescimento microbiano.

 – Gráfico crescimento X densidade.

Cooperações:

                Reduz a fase lag de crescimento,

                Favorece o crescimento de pequenos inóculos (importante para microrganismos fastidiosos).

(inóculos medianos possuem um relativo maior sucesso em colonizar do que um único indivíduo.). esse fator está relacionado à dose mínima infectante para microrganimos patogênicos).

                Membranas celulares microbianas precisam de metabólitos de baixo peso molecular que são disponibilizados somente com um determinado número de indivíduos.

Microrganimos móveis são mais frequentemente encontrados em colônias do que na forma móvel e dispersa.

                A cooperação é fundamental para a utilização de substâncias insolúveis como celulose, lignina e elementos de insolúveis de solo e  rochas.  As enzimas extracelulares de alguns indivíduos produzem substratos para todos os membros da população. Em populações pequenas os produtos liberados poderiam facilmente se difundir e não serem utilizados.

                Os biofilmes são mais resistentes a determinados antimicrobianos, à ação da luz ultra-violeta e à ação do frio ou calor. Os indivíduos externos protegem os internos.

                Resistência e habilidades gênicas adquirida por um indivíduo pode ser facilmente transmitido a vários outros quando estão em uma grande população. Ex: conjugação bacteriana precisa de densidade maior que 10⁵/ml.

Competição

                Ocorre devido à utilização de mesmo substrato, mesmo nicho ecológico.

                Microrganismos predadores competem pela sua presa.

                Microrganismos parasitas competem pela sua célula hospedeira, ou hospedeiro.

                Acúmulo de metabólitos tóxicos:

                Principalmente ácidos de baixo peso molecular e H2S.

                Aumento de H2S – limita a redução de sulfatos

                Aumento de ac. Lático- reduz a atividade de Lactobacillus sp.   (ex. iogurte muito ácido).

                Aumento de etanol – reduz crescimento de Saccharomyces.

Alguns indivíduos ocorrem genes de peptídeos e proteínas letais. Ex E. coli (gene em plasmídio)- peptídeos HOK- altera proteínas de membrana e promove lise em populções com alta densidade.

Microrganismos no ar

Microbiota do ar reflete a microbiota do solo, da água, homem e animais de um ambiente.

• Não cresce      microrganismos.
• Carreia esporos de      fungos filamentosos (Aspergillus sp.) e endósporos de Bacillus      sp.
• Ambientes fechados e      com grande densidade populacional.
• Aerossóis.
• Mycobacterium bovis, M.      bovis, Bacillus anthacis, Histoplasmose, Afitosa virus.

Controle: Trietileno glicol, ácido lático – aerossóis. (São bactericidas, atóxicos).

                Lâmpadas de UV. – condutos de ar, blocos cirúrgicos, capela de fluxo laminar.

                Filtração do ar. (Algodão, fibra de vidro)-

                               Sistema de fluxo laminar (membrana de celulose) – capela de fluxo laminar.

Microrganismos de solo

Grande biodiversidade (inúmeras espécies e grande população de microrganismos)

                Um hectare e 15 cm de profundidade - 4 toneladas de microrganismos).

*Todo tecido vegetal ou animal são mineralizados (húmus).

Disponibilizam enxofre, carbono e nitrogênio,  e vários microelementos

-  adubo para as plantas.

Horizontes:    A: Humuns, minerais, microrganismos, raízes (> Oxigênio, > nutrientes).

                        B: (Subsolo) partículas pequenas

                        C: Rocha mãe, e fragmentos da rocha mãe.

Elementos químicos: Ferro, Alumínio, Sílica.

• 70% bactérias aeróbias,
• 14% bactérias      anaeróbias
• 13% actinomicetos
• 3% fungos

Podem ser             Produtores: bactérias cianofílicas.

                Consumidores: protozoários

                Decompositores: fungos, bactérias  celulolíticas, proteolíticas, ureolíticas.

Bactérias Fixadoras de Nitrogênio.

Bactérias nitrificantes

Bactérias desnitrificantes.

Fungos - camadas mais superficiais,  (micélios, esporos) – hidrólise da celulose e lignina.

                Melhoram a textura do solo (aeração, absorção de água).

                Leveduras – decomposição de frutas.

Vírus- (infecção de pragas, bactérias, fungos) - Controle biológico.

Fatores que afetam a microbiota do solo

Abióticos:            Umidade- encharcamento- bact. anaeróbias.

                               Oxigênio

                                 PH. (6 a 8- bactérias e fungos maior amplitude) Calagem > bactérias.

                               Temperatura (estação do ano- microbiota varia com estação do ano).

                                               Verão – mesofílicas e termofílicas, -  inverno- mesófílicas tolerantes ao frio.

Bióticos:               Interação microrganismos X microrganismos e animais e plantas.

                               Ex. para o ciclo do carbono (grande variedade de microrganismos)

                               Hidrólise da lignina, e celulose (fungos, protozoários, nematóides)

                                               (Produtos das reações são utilizados ainda como substrato para as bactérias).

                               Microambientes.

                               Pântanos: > anaerobiose- grande produção de metano

                                               Methanobacterium sp.(4H2 + CO2---- CH4+ 2H2O).

Patógenos do solo:

Fitopatógenos (a maioria)

Homem: Clostridium sp. (anaeróbios formadores de esporo)

                               C. tetani e C. botulinum e C. perfringens.

Microrganismos da água.

 (toda água pode conter microrganismos).

Doce: só 1% dos 70% do peso da terra

Área litorânea (>nutrientes- >microrganismos).

Área limnética (sem a área da costa)

Área profunda (bact. sulfurosas)

Área béntica (bact. metanogênicas).

Fatores:

Temperaturas (25^o a 37^o C) –mesofílicas

                               Termofílicas (até 90^o C).

                               Árticos- bactérias e fungos psicotróficos.

                Nutrientes: (variam em pequenas extensões).

                               Explosão de crescimento.

                               > matéria orgânica-  decompositores < oxigênio.

                               Águas paras- C. botulinum.

                Luz: profundidade limita o crescimento de bact. fotossitetizantes.

Salgada.

                Composição mais constante.

                PH 6,3 a 8,3 e temperaturas de 30 a 40^o C.

                Microrganismos halofílicos.

                Pressão- 1 atm- 10m. (arqueobactérias até 1000 metros- 100 atm.

                               Luz até 50 a 125m- O2 produzido é liberado (fitoplâncton)

Poluição da água

                Resíduos - > MO> > DBO (demanda biológica de O2)

                CDC- 940.000 doentes – 900 morrem

                OMS- 30.000 pessoas morrem/dia por falta de água potável.

Contaminação fecal.

                Escherichia coli – é do trato digestório- microrganismo indicador – contaminação fecal.

Salmonella typhi, Vibrio cholerae, Campylobacter fetus,  

Vírus da hepatite- A, Polivirus -  Poliomielite.