1. introdução aumento em tamanho da população aumento no número de células aumento da massa...

Introdução Aumento em tamanho da população Aumento no número de células Aumento da massa celular

Duplicação Fissão binária Tempo de geração Curva do crescimento microbiano

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Crescimento Microbiano Fonte de carbono Energia Aceptor de elétrons Doador de elétrons H2O

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Crescimento Microbiano Nutrientes orgânicos: aminoácidos, vitaminas, purinas e

pirimidinas Nutrientes inorgânicos: macro e micro Condições ambientais: pH, temperatura, potencial hídrico,

condutividade, pressão, potencial redox, superfície para crescimento

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Grupos nutricionais Fotoautotróficos: luz é energia para sintetizar ATP, e CO2 é fonte de

C para sintetizar compostos orgânicos (bactérias fotossintéticas, cianobactérias, algas, etc.)

Fotoheterotróficos: luz é energia para sintetizar ATP, mas o C é obtido em formas orgânicas mais complexas

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Grupos nutricionais Quimioautotróficos: energia obtida pela oxidação de compostos

inorgânicos como H2S, NH3, e Fe2+, e CO2 como fonte de C (bactérias

que oxidam S, bactérias nitrificadoras, bactérias que oxidam H2, bactérias que oxidam Fe)

Quimioheterotróficos: energia e C obtidos de moléculas orgânicas complexas

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Fatores que afetam o crescimento Fatores químicos:

pH: neutrófilos – pH ≈ 7.0 acidófilos – pH < 7.0 alcalófilos – pH > 7.0

Importância:• Atividade enzimática

• Conformação protéica

• Disponibilidade de metais e elementos orgânicos

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O2: Aeróbicos obrigatórios Anaeróbicos obrigatórios Anaeróbicos facultativos Microaerófilos Aerotolerantes

Importância:• Respiração

• Reações de óxido-redução

• Atividade enzimática

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aeróbios anaeróbios anaeróbios microaerófilos anaeróbios obrigatórios obrigatórios facultativos aerotolerantes

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Capacidade de troca de íons: Importância:

• Disponibilidade de nutrientes

• Ligações substrato-microrganismo

• Defesa

• Atração de íons

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Fatores que afetam o crescimento

Fatores físicos: Temperatura:

Psicrófilos: - 5 C a 20 C Mesófilos: 20 C a 50 C Termófilos: 50 C a 80 C Termófilos extremos: acima de 80 C

Importância:• Respostas enzimáticas

• Respostas a choques térmicos

• Razão de crescimento

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• Estratégias de adaptação às altas temperaturas– membranas

– ácidos graxos

– proteínas– tipo de aminoácido

– velocidade de renovação das células

» Taq polimerase (Thermus aquaticus)

– ácidos nucléicos– maior concentração de C≡G

Fatores que afetam o crescimento

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Fatores que afetam o crescimento Fatores físicos:

Pressão osmótica (NaCl): Halotolerantes Halófilos Halófilos extremos

Pressão hidrostática Barotolerantes Barófilos

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Habitat de Archaea:Great Salt Lake, Utah, EUA

Halofílicas extremas

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Halofílicas extremas

Evaporadores na Baía de São Francisco, Califórnia, EUA22

Lago Hamara, Wadi El Natroun, Egito Na2Co3

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Fatores que afetam o crescimento Fatores físicos:

Textura do substrato Estrutura do substrato Porosidade do substrato Agregação do substrato Água do substrato

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Fatores que afetam o crescimento Fatores biológicos:

Fauna e o substrato Ingestão Ciclagem de nutrientes Composição da comunidade

Interações microbianas Neutralismo Comensalismo Sinergismo Mutualismo

Biodisponibilidade Adsorção Solubilidade Especiação química

Competição Amensalismo/Antagonismo Parasitismo Predação

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Crescimento microbiano

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• Expressão matemática do crescimento – progressão geométrica do número 2:

• 1 2 4 8 16 32 ......... X

• 2º 21 22 23 24 25 ......... 2n

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• Tempo de geração: tempo necessário para a divisão das células– depende da espécie e das condições de crescimento

• g = t/n, onde:– g = tempo de geração

– t = tempo de crescimento

– n = número de gerações dentro de um tempo t de crescimento

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• A relação entre o número de células e de gerações pode ser expressa em uma série de equações matemáticas:– sendo a população inicial = N0

• 1ạ geração = 2N0

• 2ạ geração = 2 x 2N0 = 22 x N0

• 3ạ geração = 2 x 22N0 = 23N0

• nạ geração = 2nN0

população final (N) = N0 x 2n (1)31


• A relação entre o número de células e de gerações pode ser expressa em uma série de equações matemáticas:– sendo a população inicial = 10

• 1ạ geração = 2 10 = 2

• 2ạ geração = 2 x 2 10 = 22 x 10 = 4

• 3ạ geração = 2 x 22 10 = 23 10 = 8

• nạ geração = 2nN0

população final (N) = N0 x 2n (1)32

Fases de crescimento: lag, exponencial (log), estacionária, declínio

Curva de crescimento Microbiano

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Medidas do crescimento

• Medidas diretas– Contagem de células totais

• Câmaras de Petroff-Hausser e de Neubauer

• Contagem dos viáveis

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Contagem microscópica direta: Câmara de Petroff-Huasser

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Contagem dos viáveis

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Contagem dos viáveis utilizando atécnica das diluições em série

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• Medidas indiretas– Turbidez

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