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Metabolismo Apostila

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dos meios de cultura 
 
Os meios de cultura podem ser: 
 
 Do ponto de vista de sua consistência: sólidos 
líquidos 
 
 Do ponto de vista químico: 
sintéticos (ou simples) quando são conhecidos todos os componentes e suas proporções. 
complexos (ou naturais) quando a composição não é definida. Ex. extrato de malte, sucos 
de frutas, extrato de levedo. 
 
 
MEDIDA DO CRESCIMENTO CELULAR 
 
Há diferentes métodos que podem ser utilizados na determinação de um crescimento celular: 
 
 Métodos diretos - determinação do aumento do número de células do meio, feita 
em microscópio, com auxílio de câmaras especiais para contagem. 
 
 Métodos indiretos - por ex.: através da determinação do teor de proteínas, de 
DNA, ou através da medida do aumento da massa celular. 
 
A determinação da medida do aumento da massa celular é feita em espectrofotômetro em um 
 = 570 nm. Mede-se, neste caso, o grau de espalhamento da luz que é causado pela suspensão 
celular. A absorvância obtida é relacionada à massa (em mg de peso seco/ml) da suspensão 
celular através de um fator calculado a partir da curva de peso seco (curva padrão que relaciona a 
absorvância com mg de peso seco de células/ml). 
 
 
CUIDADOS A SEREM TOMADOS PARA 
A DETERMINAÇÃO DO CRESCIMENTO 
 
A medida do crescimento de um organismo qualquer, em um dado meio de cultura, requer: 
 
Microrganismo puro - o que pressupõe seu isolamento e caracterização prévios. 
Dispõe-se, normalmente, dos microrganismos puros e isolados nas chamadas 
"culturas estoque". 
 
Meio de cultura - estéril para prevenir o crescimento simultâneo de outros tipos ou 
espécies de microrganismos. 
 
Trabalho em condições assépticas - O inóculo e a retirada das alíquotas para 
verificação do crescimento devem ser feitos em câmaras apropriadas, ditas "câmaras 
assépticas", dotadas de condições especiais de ventilação, iluminação UV e bico de 
Bunsen. 
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FATORES QUE INFLUENCIAM O CRESCIMENTO 
 
Dentre estes fatores destacam-se: 
 Meio de cultura - tipo, composição e pH 
 Temperatura 
 Tensão de oxigênio - grau de aeração, por exemplo. 
 
A determinação do crescimento de um microrganismo é geralmente feita fixando-se estas 
condições experimentais. 
 
 
CURVA DE CRESCIMENTO 
 
Quando em um meio de cultura conveniente inocula-se uma quantidade determinada de um 
microrganismo em um dado volume, formando-se assim um sistema fechado, o crescimento 
microbiano segue uma lei definida. A curva de crescimento obtida apresenta, pelo menos, 3 fases 
distintas: 
 
log da massa ou
do nº de células/mL
tempo
A B
C D
 
região AB = fase LAG 
região BC = fase LOG 
região CD = fase estacionária 
 
Fase LAG: também chamada fase de adaptação - Fase onde não se observa divisão celular. Esta 
etapa da curva de crescimento poderá existir ou não e sua duração, em termos de tempo, é função 
de uma série de fatores, como por exemplo: condições fisiológicas do inóculo e no de células 
inoculadas. 
 
Fase LOG: ou de crescimento exponencial - Fase onde há divisão celular e o crescimento ocorre 
exponencialmente. A velocidade em que ocorre o crescimento é função da interação do 
microrganismo, tipo de meio e condições utilizadas. 
 
Via de regra, quando um microrganismo unicelular se divide, dá origem a outro idêntico a si 
próprio que, por sua vez, quando atinge determinado tamanho está apto também a se dividir. 
 
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Assim, esquematicamente: 
 
Tg
Tg
Tg
Tg
Tg
Tg
 e assim
sucessivamemte
 1a divisão 2a divisão 3a divisão
 celular celular celular
 
Obs: 
Tg corresponde ao 
tempo necessário para 
que haja duplicação da 
massa celular ou de seu 
número. 
 
Este tipo de crescimento microbiano em um sistema fechado leva a modificações do meio de 
cultura e, muitas vezes, o Tg de uma célula-filha pode não ser exatamente igual ao da célula-
mãe. Entretanto, como se trabalha com uma população de células muito grande, obtém-se, na 
verdade, o Tg médio (T) da cultura, o que representa a média dos diferentes Tg de cada célula. 
Este Tg médio é relativamente constante para um microrganismo que cresce em um dado meio 
de cultura em condições experimentais pré-fixadas. 
Se no células forem inoculadas em um meio, ao final de 1 Tg médio (T) ter-se-á 2no (21no) 
células; ao fim de 2T, 4no (22no), e assim sucessivamente. Ao fim de Z gerações, haverá 2Zno 
células. Se n for o número final de células após Z gerações: 
 
n = 2Zno sendo 
)(
)(
)º(
ocrescimentdetempo
médiogeraçãodetempoT
t
geraçõesdenZ = 
 
n = 2t/Tno aplicando logaritmo: 0log2loglog n
T
t
n += 
 
 então: 
Tt
nn 2logloglog 0 =
−
 
 
Os resultados obtidos quando se acompanha o crescimento de uma cultura podem ser colocados 
em gráfico, em papel semi-log (ou monolog) onde a ordenada corresponde ao log do no de 
células (n)/mL ou da massa em mg/mL (X) e a abscissa corresponde ao tempo. 
 
X
lo
g
 X
X0
log X - log X0
log 2
tempo (h)
tT
 
onde: 
 
Xo = massa de células (mg de p.s./mL) inicial 
 
X = massa de células (mg de p.s./mL) 
 após um tempo t 
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O crescimento é medido e expresso então em relação ao tempo (minutos, horas, dias, por 
exemplo). Extrapolando-se este crescimento para uma variação de tempo infinitesimal, tem-se: 
 
X
dt
dX
= onde  é chamada velocidade específica de crescimento, e: dt
X
dX
= 
 
Integrando a expressão acima: t
X
X
=
0
ln 
 
Quando X = 2 Xo; t = T (tempo de geração), assim: =
T
2ln
 
 
Já que a velocidade de crescimento é função da interação microrganismo - meio de cultura, é 
possível obter-se tantos valores diferentes para  quanto diferentes forem os meios de cultura 
empregados. 
Fase estacionária: Fase onde cessa a divisão celular e não se observa mais crescimento. Isto 
pode ser devido a uma série de fatores, como: 
 
 exaustão de um (ou mais) nutriente(s) essencial(is) 
 acúmulo de produto tóxico 
 alteração do pH do meio, dentre outros. 
 
Essas mudanças resultam do próprio crescimento microbiano e ocorrem tanto nas condições 
naturais, como nas de laboratório. Pode-se dizer, portanto, que o crescimento é autolimitado. 
A duração em termos de tempo da Fase ESTACIONÁRIA depende do organismo, podendo ser 
curta e seguida pela morte das células. Em geral, a cultura se mantém viável, por um tempo não 
muito curto e, como regra, a duração desta fase resulta da exaustão de um nutriente essencial. 
 
Obs: As fases LAG e ESTACIONÁRIA têm velocidades de crescimento igual a zero enquanto 
que na fase LOG a população cresce exponencialmente. As diferentes fases estão ligadas entre si 
por períodos de transição onde a velocidade varia continuamente. 
 
 
CRESCIMENTO DIÁUXICO 
 
Certos microrganismos quando crescem em um dado meio de cultura apresentam curvas de 
crescimento mais complexas. Este é o caso de células de levedura inoculadas em um meio que 
contém glicose como fonte de carbono. Nessas condições as células apresentam o seguinte tipo 
de curva de crescimento. 
log massa/mL
tempo
A B
C D
E F
 
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A região AB corresponde à fase LAG, fase de adaptação ao meio. 
 
A região BC corresponde à 1a LOG. Durante esta fase as células crescem utilizando a glicose do 
meio externo e excretam Etanol(*). 
 
A região CD corresponde à fase denominada DIAUXIA. Após o término da glicose verifica-se 
uma adaptação das células para o aproveitamento do Etanol presente no meio. A DIAUXIA é a 
fase onde ocorre a adaptação das células à nova fonte de carbono do meio. 
 
A região DE corresponde à 2a LOG onde o crescimento celular ocorre às custas do Etanol (fonte 
de carbono), que foi excretado para o meio externo durante a 1a LOG. 
 
A região EF corresponde