Crescimento microbiano

• Metabolismo bacteriano

Anabolismo

Catabolismo

O conhecimento do metabolismo celular é essencial para o

entendimento da bioquímica do crescimento microbiano

» Definição – aumento do número de células

Crescimento

» As bactérias são capazes de se autoduplicar » Processo envolve + 2000 reações químicas - Reações de transformações energéticas - Biossíntese de macromoléculas - Reações de polimerização

Crescimento x Metabolismo

Fissão binária

- Etapas: 1) Replicação do material genético 2) Alongamento da célula (quase duplica seu tamanho original)

3) Formação do septo 4) Divisão igualitária do material celular 5) Separação das duas células

Fissão binária

- Tempo de geração Tempo necessário para a população celular dobrar em número.

Altamente variável e depende de inúmeros fatores nutricionais e genéticos Ex.: E. coli = 20 minutos

- Crescimento exponencial É um padrão de crescimento microbiano, onde o n° de células duplica em um determinado intervalo de tempo.

Cálculo do crescimento: 2 n , onde n= número de gerações

- Cálculo do tempo de geração

* Inóculo = n° inicial de bactérias (Ex.: 102 células) * Incubação (Ex.: 24 horas)

* Número final de bactérias (Ex.: 105 células)

Ex.: Fórmula n = n° de geração

n = log do n° final de bactérias – log do inóculo (Log 2 = 0,3) log 2

n = log 105 – log 102 n = 5 – 2 = 10 gerações 0,3 0,3

Ex.: Fórmula Tempo de geração = Tempo de Incubação n° de gerações

Tg = 24 = 2,4 horas 10

- Fases de crescimento

04 fases de crescimento

- Fase Lag ou de Adaptação (Taxa de crescimento = zero)

- Fase Logarítmica (Log) ou Exponencial (Taxa de crescimento = máxima e constante)

- Fase Estacionária (Taxa de crescimento = zero)

- Fase de Morte

- Curva de crescimento

- Crescimento em meio sólido

Colôniaincubação

∗ Quorum sensing → comunicação entre bactérias através de substâncias sinalizadoras (autoindutores).

Coordenação da expressão gênica de acordo com a densidade celular.

- Contagem de microrganismos

Contagem total de células X Contagem de células viáveis

- Contagem de microrganismos

1) câmara de Neubauer (contagem direta)limitações: - células mortas não são distinguidas das vivas

- pequenas células são perdidas, pois não são vistas - suspensão celular com poucas células

2) quantificação de massa celular

a) peso secob) turbidimetria

- Contagem de microrganismos

3) contagem de células viáveis:3.1. diluições seriadas e contagem em placa 3.1.1. método de espalhamento 3.1.2. método de “pour plate”

3.2. utilização de corantes vitais

Condições especiais de crescimento

Crescimento contínuo:. Quimiostato ou turbidiostato

Crescimento sincrônico: . Esporulação

- Efeito de fatores ambientais no crescimento microbiano 1. Temperatura -Temperatura ótima: reações biológicas de uma célula ocorrendo com a maior velocidade possível

- os microrganismos podem ser divididos em: - psicrófilos - mesófilos 10 a 45oC; T. ótima de 20 a 40oC - termófilos

- Efeito de fatores ambientais no crescimento microbiano 2. pH

- neutrofílicos (pH 7.0)- acidófilos (pH < 7.0)- alcalofílicos (pH > 7.0) Ex.: Bacillus

- Efeito de fatores ambientais no crescimento microbiano 3. Atividade de água (Pressão osmótica)

- halofílicos - crescem em alta concentração de sal- halotolerantes - toleram alguma baixa de água- osmófilos - ambientes ricos em altas concentrações de açúcar- xerofílicos - ambientes secos

- Efeito de fatores ambientais no crescimento microbiano 4. Oxigênio

- aeróbios - anaeróbios estritos - aeróbios facultativos

- microaerófilos - aerotolerantes

Consequências do crescimento microbiano

1. Doenças infecciosas 2. Produção de metabólitos

2.1. indústria (Ex.: enzimas)2.2. medicina (Ex.: antibióticos)2.3. agricultura (Ex.: fatores de crescimento de plantas)2.4. clínica (Ex.: antígenos para diagnóstico)