Aula 3 - Metabolismo Bacteriano (1)

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MICROBIOLOGIA AGRÍCOLA
Profa. Dra. Liliane Menezes Fernandes
METABOLISMO 
BACTERIANO 
Metabolismo é o conjunto de transformações que as 
substâncias químicas sofrem no interior dos 
organismos vivos
Metabolismo
O metabolismo é normalmente dividido em:
•Anabolismo (síntese)
✓Produz nova matéria orgânica nos seres vivos.
•Catabolismo (decomposição/degradação)
✓Produz grandes quantidades de energia livre.
Metabolismo
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Metabolismo
METABOLISMO
SUBST.
SIMPLES
(ENERGIA)
SUBST.
COMPLEXAS
(ARMAZ)
Anabolismo
Catabolismo
Catabolismo Anabolismo
Reações de 
degradação
Reações de Síntese
Produz energia Consome Energia
Produção de 
moléculas simples 
como os aminoácidos
Produção de moléculas 
complexas, como 
proteínas
Ex: Digestão e 
Respiração Celular
Ex: Síntese de 
Proteínas
➢ Reações exergônicas → libera energia →
associadas a degradação de nutrientes ou
substratos químicos;
➢ Reações endergônicas → necessita energia →
associadas à síntese de constituintes celulares;
➢ Nos seres vivos → as reações exergônicas
fornecem a energia necessária para as reações
endergônicas.
O crescimento microbiano exige 
a presença de nutrientes 
essenciais em concentrações 
ideais para as células e ambiente 
propício.
Bactérias – necessitam de uma
série de exigências de natureza
física, inorgânica e orgânica para
seu crescimento.
Temperatura:
Psicrófilas: 0 a 18⁰ C (algumas spp até abaixo de 0⁰ C)
– temp. ótima (15 a 18⁰ C);
Mesófilas: 25 a 40⁰ C (bactérias da microbiota normal e
patogênicas) – temp. ótima (37⁰ C);
Termófilas: 45 a 80⁰ C temp. ótima (75⁰ C)
Algumas bactérias podem se desenvolver acima de 90⁰ C
Natureza Física e Inorgânica
pH
Microrganismos necessitam de pH ótimo para crescimento
em determinados meios de cultura;
➢ pH 7,0 (neutro) – microrganismos da microbiota normal
humana e patogênicos;
➢ pH 3,0 (ácido) – ex: Lactobacillus
➢ pH 8,5-9,5 (alcalino) – ex: Vibrio Cholerae (doença cólera)
Classificação quanto à exigência de oxigênio
a) Aeróbios obrigatórios – exigem
a
presença de oxigênio.
b) Anaeróbios obrigatórios –
não toleram a presença de oxigênio.
c) Anaeróbios facultativos – crescem
na presença ou ausência de oxigênio.
d) Microaerófilos – exigem a
presença
de oxigênio em pequena
quantidade.
❑ Bactérias necessitam de: ferro, potássio, magnésio,
enxofre, zinco, cobre, fosfatos.
CO2
Necessário para todas bactérias
Íons Inorgânicos
Fornecidos pela água ou por constituintes dos meios de
cultura.
COMPOSTOS ORGÂNICOS
Fontes de Carbono
Carbono → essencial para que as bactérias sintetizem os 
componentes celulares
deve ser fornecido na forma de compostos orgânicos (ex: glicose)
ou inorgânico na forma de CO2.
Várias fontes de carbono podem ser utilizadas pelas bactérias:
➢ Carboidratos
➢ Aminoácidos
➢ Celulose
Fontes de carbono e energia para o crescimento microbiano
As bactérias, de acordo com a fonte de carbono e de energia que
utilizam, podem ser classificadas em:
Heterotróficos – microrganismos que utilizam composto 
orgânico como fonte de carbono. Ex: carboidratos.
Autotróficos – Microrganismos que utilizam composto
inorgânico como fonte de carbono. Ex: CO2
Fototróficos – microrganismos que utilizam a luz como fonte de
energia.
Quimiotróficos – microrganismos que utilizam compostos 
químicos (orgânicos ou inorgânicos) como fonte de energia.
anaeróbiaaeróbia
FORMAS DE OBTENÇÃO DE ENERGIA
Respiração Respiração
Fermentação
RESPIRAÇÃO CELULAR é o processo pelo qual
os seres vivos conseguem energia para realizar
suas atividades, oxidando compostos orgânicos
principalmente glicose.
Respiração Aeróbia: Utilização do O2 para extrair
energia da glicose.
C6H1206 + 602 6CO2 + 6H20 + ATP (ENERGIA)
(glicose)
Respiração anaeróbia: Quando o O2 é substituído
por outro receptor de elétrons (carbonato, sulfato,
nitrato).
➢ A quantidade de ATP gerada na respiração
anaeróbia varia de acordo com o
microrganismo.
➢ Tem rendimento energético menor do que a
respiração aeróbia.
Fermentação - decomposição microbiana de carboidratos
independente de O2.
Fermentação alcóolica – produção de álcool (Sacaromyces cerevisiae) 
Fermentação homolática – produção de ácido lático (Lactobacillus) 
Fermentação acética – produção de ácido acético (Acetobacter) 
Fermentação mista – produção de ácido, álcool e gás (Clostridium)
C6H1206 2C3H6O3 + ENERGIA 
(Glicose) (Ácido Lático)
MEIOS DE CULTURA
DEFINIÇÃO:
Formulações químicas
Nutrientes necessários
Multiplicação (desenvolvimento, cultivo) 
Cultivo e isolamento (estudo e análise)
Sobrevivência e o crescimento dos microrganismos 
depende do suprimento de nutrientes
e de ambiente físico favorável.
CRITÉRIOS PARA O CRESCIMENTO DE
MICRORGANISMOS EM MEIOS DE CULTURA:
➢ Componentes nutricionais corretos, em quantidades e 
proporções
➢ Condições adequadas de incubação
➢ pH ajustado
➢ Estéril
CLASSIFICAÇÃO DOS MEIOS DE CULTURA:
CLASSIFICAÇÃO DE ACORDO COM O ESTADO FÍSICO:
Líquidos ou caldos:
➢ Não têm agente solidificante → nutrientes dissolvidos em
solução aquosa
➢ Não há formação de colônias
➢ Para aumentar o número de microrganismos
➢ Exemplos:
BHI (Infusão de cérebro e coração), Uréia.
Sólidos:
➢ Adição de uma substância solidificante em determinada
quantidade (1 a 2%)
➢ Superfície endurecida→ permitem a formação de colônias
➢ Para distinção da morfologia, isolamento de colônias, 
conservação de cepas
AGENTES SOLIDIFICANTES
➢ Ágar: polissacarídeo complexo de galactose, extraído de 
algas marinhas
➢ Gelatina: polissacarídeo extraído de cartilagem de
mamíferos
➢ Sílica-gel: substância inorgânica inerte e inatacável por 
enzimas microbianas
EXEMPLOS DE ÁGARES
solidificante em menor
Semi sólidos:
➢ Adição de uma substância
quantidade (0,5 a 0,8%)
➢ Estudos da mobilidade, testes bioquímicos
EXEMPLO DE ÁGAR SEMI- SÓLIDO
CLASSIFICAÇÃO DE ACORDO COM A PROCEDÊNCIA 
DOS CONSTITUINTES:
➢ Naturais:
Sem composição química definida, geralmente extratos
vegetais, animais ou de outros microrganismos usados para
microrganismos menos exigentes na nutrição
de Löwenstein Jensen (MycobacteriumEx.: Meio
tuberculosis) contém sais, ovos e pedaços de batata.
➢ Artificiais: composição química definida usados para 
microrganismos mais específicos e exigentes
Ex.: Caldo Tetrationato (Samonella) 
contém iodo, K e água
CLASSIFICAÇÃO DE ACORDO COM A COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA:
➢ Simples (ou básicos): Permitem o crescimento 
bacteriano sem satisfazer exigência em especial
Ex.: Caldo e Ágar simples
➢ Especiais (ou complexos): substâncias como meio de 
infusão de cérebro e coração, soro bovino, fragmento de
fígado
PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE MEIOS DE CULTURA:
ESTUFA DE SECAGEM
CABINE DE SEGURANÇA BIOLÓGICA – FLUXO LAMINAR
Incubadora BOD também conhecido como estufa BOD (Demanda Bioquímica
de Oxigênio).