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Crescimento microbiano RAYANE ALVES RODRIGUES DA ROCHA, 2205017 Definição Crescimento de uma população de células de um dado microrganismo → formação de colônias Ocorre através de fissão binária Fatores físicos e químicos interferem no crescimento Fissão binária 1 célula mãe= 2 células filhas (1 geração) Tempo de geração é normalmente de 1-3h Alguns microrganismos tem tempo de geração curto, como a E. coli, com tempo de 20 min → 7h= 1 milhão de células (20 gerações) Fase de crescimento É em função do tempo 4 fases: lag, log, estacionária, morte Lag Pouca ou nenhuma divisão Intensa atividade metabólica Pode durar 1 hora ou vários dias Fase de crescimento Log Fase de crescimento exponencial Mínimo constante de tempo de geração → linha reta no gráfico Estacionária Ponto de equilíbrio entre as mortes microbianas e produção de células Morte Número de mortes supera os de novas células Colônias Microrganismos da mesma espécie estão ligados entre si em cadeias É necessário que se tenha culturas puras para análises Para isso, se faz o método de esgotamento em placa: depositar o material sobre uma parte da placa e espalhá-lo com a alça estéril em campos diferentes Biofilmes Biofilmes são um aglomerado de bactérias que se desenvolvem em ambientes não muito favoráveis → sistemas biológicos Podem ser fontes de infecções Se formam quando uma bactéria de vida livre (planctônica) se fixa em uma superfície Fatores físicos Temperatura Cada espécie tem sua temperatura mínima, ótima e máxima de crescimento A partir delas que classifica entre psicófrilo, mesófilo ou termófilo. Psicrófilo: desenvolvem em temperaturas baixas Mesófilo: temperaturas medianas Termófilo: temperaturas altas (hiper= temperaturas ainda mais altas) Fatores físicos pH *= com exceção de bactérias acidófilas, que podem se desenvolver em pH muito baixo (0,1-5,4) Espécie pH ótimo Bactéria 6,5-7,5* Fungo 5-6 Levedura Fatores físicos Pressão osmótica Microrganismos tem necessidades específicas de sal para seu crescimento ótimo. Halófilos discretos: concentrações baixas (1-6%) Halófilos moderados: concentrações moderadas (6-15%) Halófilos extremos: concentrações altas (15-30%) Fatores químicos Carbono Importante constituinte da estrutura celular e fonte de energia para o crescimento Organismos são divididos entre Autotróficos Fotoautotróficos Quimioautotróficos Heterotróficos Fotoheterotróficos Quimioheterotróficos Fatores químicos Carbono Autotróficos: obtém carbono através do dióxido de carbono Heterotróficos: obtenção através de compostos orgânicos “Foto”= energia a partir da energia luminosa “Quimio”= energia a partir da oxidação de compostos químicos Fatores químicos Nitrogênio Importante para síntese de proteínas e formar grupo amino dos aminoácidos das proteínas Formas de obtenção: ◦ Decomposição de material contendo proteína ◦ Nitrato (NO3 -) ◦ Íon amônio (NH4 +) em material celular orgânico ◦ Nitrogênio gasoso (N2) no processo de fixação de nitrogênio Fatores químicos Enxofre Usado para síntese dos aminoácidos com enxofre e vitaminas Fontes de obtenção: íon sulfato (SO4 2-), sulfeto de hidrogênio (HS-) Fósforo Necessário para síntese dos ácidos nucleicos e fosfolipídios das membranas celulares Fonte de obtenção: íon fosfato (PO4 3-) Fatores químicos Oxigênio Pode ser tóxico para alguns microrganismos Aeróbios: precisam de oxigênio Aeróbios facultativos: podem se desenvolver na presença quanto na ausência de oxigênio Anaeróbios: oxigênio é tóxico, se desenvolve apenas na ausência dele Meios de cultura Conjunto de nutrientes para fornecer o crescimento dos microrganismos Deve ser estéril Pode ser líquido, semi-sólido (nutrientes + 0,3-0,5% de ágar) ou sólido (nutrientes + 1,5-2% de ágar) Em condições anaeróbias, deve-se usar meios redutores para eliminar qualquer resquício de oxigênio Ágar Agente solidificante Poucos microrganismos o degradam Se liquefaz em 100° C Uma vez solidificado, pode ser incubado em cerca de 100° C Cultivado em Placas de Petri ou tubos de ensaio Meios de cultura Meio complexo Composição não é exata C, N e S são fornecidos pelas proteínas; vitaminas são fornecidas pelo extrato de carne Meio quimicamente definido Composição química é exata Normalmente usado para crescimento de bactérias autotróficas Meios de cultura Seletivo Seleciona os microrganismos que irão crescer no meio Inibidores e nutrientes específicos. Ex: ágar Mac Conkey Diferencial Diferenciam os microrganismos que forem crescer. Ex: ágar Hektoen Meios de cultura Universal Contém diversos nutrientes, maioria dos microrganismos se desenvolvem. Ex: caldo nutriente Enriquecedor Para microrganismos com crescimento exigente. Ex: ágar sangue Ágar Mac Conkey Ágar Hektoen Ágar sangueCaldo nutriente Preservação dos microrganismos Congelamento diminui as atividades metabólicas, podendo preservar por dias Ultracongelamento: coloca a cultura pura em um líquido em suspensão e a congela variando entre -50 a -95° C Liofilização: congela suspensão de micróbios entre -54 a -72° C → remove água via vácuo → sela o recipiente, derretendo o vidro em alta temperatura → pó obtido= microrganismos Referências RIGOBELO, Everlon Cid. Cultivo e Crescimento de Micro-organimos. Disponível em: fcav.unesp.br/Home/departamentos/producaovegetal/everloncidrigobelo3646/ 3.-crescimento-microbiano.pdf. Acesso em: 24 out. 2021. TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 12 ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. VARESCHE, Maria Bernadete. METABOLISMO E FATORES QUE INTERFEREM NO CRESCIMENTO MICROBIANO. Disponível em: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5328292/mod_resource/content/1/M etabolismo%20Microbiano.pdf#:~:text=Quatro%20condi%C3%A7%C3%B5es%20 f%C3%ADsicas%20principais%20influenciam,e%20de%20condi%C3%A7%C3%B5 es%20f%C3%ADsicas%20adequadas.. Acesso em: 24 out. 2021.