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Crescimento Microbiano

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

Curva de crescimento

• Expressão matemática do crescimento

– progressão geométrica de quociente 2:

• 1 2 4 8 16 32 ......... X

• 2º 21 22 23 24 25 ......... 2n

• 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

• E. coli: 20 min

• 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 N = N0 x 21

• 2ạ geração N = N0 x 22

• 3ạ geração N = N0 x 23

• nạ geração N = N0 x 2n

população final (N) = N0 x 2n

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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 = 5

• 1ạ geração N = N0 x 21 = 5 x 2 = 10

• 2ạ geração N = N0 x 22 = 5 x 22 = 20

• 3ạ geração N = N0 x 23 = 5 x 23 = 40

• nạ geração N = N0 x 2n = 5 x 2n

população final (N) = N0 x 2n

Crescimento ilimitado

2 a 3 dias – 15000 Kg

Homem – 1800m

Medidas de crescimento

• Medidas diretas

– Contagem de células totais

• Câmaras de Petroff-Hausser e de Neubauer

• Contagem dos viáveis

Contagem microscópica direta: Câmara de Petroff-Hausser

Contagem dos viáveis Contagem dos viáveis utilizando atécnica das diluições em série

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The membrane filtration procedure

Colonies of Bacteria growing on membrane filters

Disadvantages of indirect viable count

• Only living cells that develop colonies that are

counted.

• Clumps or chains of cells develop into single colony.

• colonies develop only form those organisms for

which the cultural conditions are suitable for

growth.

• Medidas indiretas

– TurbidezFatores 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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Archaea acidofílica – área de mineração ácida (extração de ouro, etc.)

Rochas calcáricas

Vermiculita

� Fatores químicos:

� O2:

� Aeróbicos obrigatórios

� Anaeróbicos obrigatórios

� Anaeróbicos facultativos

� Microaerófilos

� Aerotolerantes

� Importância:

• Respiração e produção de energia

• Reações de óxido-redução

• Atividade enzimática

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aeróbios anaeróbios anaeróbios microaerófilos anaeróbios

obrigatórios obrigatórios facultativos aerotolerantes

� 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:

• Altera as respostas enzimáticas

• Altera as respostas a choques térmicos

• Influencia na razão de crescimento

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Chlamydomonas nivalis

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• Estratégias de adaptação às altas temperaturas

– membranas

– ácidos graxos diferenciados:

• Archaea não tem ácidos graxos nas membranas

(têm hidrocarbonetos C40 com unidades de

isopropeno)

– monocamada lipídica

Monocamada lipídica

Bicamada lipídica

• Estratégias de adaptação às altas temperaturas

– proteínas

– tipo de aminoácido: conferem conformação distinta

(Glu, Lys, Arg)

– velocidade de renovação das células Taq polimerase

(Thermus aquaticus)

– ácidos nucléicos

– maior concentração de C≡G

� Fatores físicos:

� Pressão osmótica (NaCl):

� Halotolerantes

� Halófilos

� Halófilos extremos

� Pressão hidrostática

� Barotolerantes

� Barófilos

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Habitat de Archaea:Great Salt Lake (2460 km2, Utah, EUA

Halofílicas extremas Halofílicas extremas

Evaporadores na Baía de São Francisco, Califórnia, EUA

� Fatores biológicos:

� Fauna e o substrato

� Processos de 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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