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1 NUTRIÇÃO, METABOLISMO E CRESCIMENTO BACTERIANOS FATORES QUE INFLUENCIAM O CRESCIMENTO BACTERIANO • Temperatura • pH • Pressão osmótica • Nutrientes • Oxigenação 2 1) TEMPERATURA • Temperatura ótima de crescimento • Funcionamento da enzima X refrigeração: apoenzima + cofator→ enzima ativa • Classificação das bactérias quanto à temperatura de crescimento: • Psicrófilas • Psicrotróficas • Mesófilas • Termófilas • Hipertermófilas 3) TEMPERATURA 3 2) pH – pH ótimo de crescimento – Classificação das bactérias quanto ao pH: » Acidófilas: 0,1-5,4 (Lactobacillus) » Neutrófilas: 5,4-8,0 (causadoras de doenças no homem) » Alcalinófilas: 7,0-11,5 (Vibrio cholerae) – Meio de cultura: » Tampões → mantêm o pH apropriado » Desnaturação de enzimas e outras proteínas de membrana 3) PRESSÃO OSMÓTICA – Soluções hipertônica (plasmólise), hipotônica (turgência), isotônica – Alta concentração de sal ou açúcar → preservação de alimentos – Classificação das bactérias quanto à pressão osmótica: • Halófila obrigatória →→→→ requer alta concentração de sal para crescer • Halófila facultativa →→→→ cresce em alta concentração de sal, mas não exige 4 4) NUTRIENTES MEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURA • Meios simples → permitem o crescimento de muitas bactérias. Ex: caldo nutriente, ágar-nutriente 4) NUTRIENTES MEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURA • Meios ricos → permitem o crescimento da maioria das bactérias. Ex: ágar-sangue, ágar-chocolate 5 4) NUTRIENTES MEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURA • Meios diferenciais → diferenciam os micróbios de acordo com características que apresentam Ex: ágar-sangue 4) NUTRIENTES MEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURA • Meios seletivos e diferenciais → impedem o crescimento de certos micróbios e diferenciam micróbios de acordo com suas características Ex: ágar manitol-salgado, ágar EMB 6 4) NUTRIENTES MEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURAMEIOS DE CULTURA • Meios de enriquecimento → Ex: Caldo GN • Meios de identificação. Ex: meios de fermentação de açúcares • Meios de transporte → preservam os micróbios durante o transporte para o laboratório Ex: Cary-Blair, Amies • Meios de conservação → conservam a viabilidade dos micróbios durante muito tempo Ex: ágar-estoque TÉCNICA DA SEMEADURA POR ESGOTAMENTO 7 4) NUTRIENTES MACRONUTRIENTES Componente do ATP, nucleotídeos, coenzimas (NAD), grânulos metacromáticosFósforo Componente de aminoácidos (metionina), vitaminas, coenzimas; aceptor final de elétrons na cadeia transportadora de elétrons Enxofre Componente de proteínas, RNAs, vitaminas, DNAs; aceptor final de elétrons na cadeia transportadora de elétrons Nitrogênio Formação de matéria orgânicaHidrogênio Aceptor final de elétrons na cadeia transportadora de elétronsOxigênio Inorgânico (autotróficas); orgânico (heterotróficas)Carbono 4) NUTRIENTES MICRONUTRIENTES Necessidade de pouca quantidade Impurezas do meio são suficientes Zn, Co Necessidade de grande quantidade Adicionados aos meios Mg, K, Fe: Componentes de proteínas, cofatores de enzimas (Mg e K) e componentes de estruturas (Ca++ no core do esporo) 8 4) NUTRIENTES CLASSIFICAÇÃO NUTRICIONAL DOS MICRORGANISMOS • Fotoautotróficas • Fotoheterotróficas • Quimioautotróficas • Quimioheterotróficas 9 5) OXIGENAÇÃO TIPOS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA X OXIGENAÇÃO • Respiração aeróbica: Aceptor final de elétrons: O2 • Respiração anaeróbica: Aceptores final de elétrons: Nitrato (NO3-) Sulfato (SO4-) Carbonato (CO32-) • Fermentação: Identificação bacteriana → Escherichia X Salmonella (lactose) 10 11 12 13 5) OXIGENAÇÃO CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS QUANTO À NECESSIDADE DE OXIGÊNIO • Anaeróbias obrigatórias → Clostridium tetani • Anaeróbias facultativas → Staphylococcus aureus Escherichia coli • Aeróbias obrigatórias → Mycobacterium tuberculosis • Anaeróbias aerotolerantes → Lactobacillus • Microaerófilas → Campylobacter OBS: Bactérias anaeróbias facultativas, anaeróbias aerotolerantes e anaeróbias obrigatórias realizam fermentação 14 Causados por radiação ionizante ou produzidos na respiração anaeróbica Radicais hidroxila (OH.) Produzido na respiração aeróbica Neutralizado pela catalase (2H2O2 → 2H2O + O2) ou peroxidase (H2O2 + 2H + → 2H2O) Peróxido de hidrogênio (H2O2) Formado em pouca quantidade na respiração aeróbica Aeróbias obrigatórias, anaeróbias facultativas e aerotolerantes produzem SOD Radical livre superóxido (O2 -) Muito reativo, presente nas células fagocíticasOxigênio molecular (O2) 5) OXIGENAÇÃO FORMAS TÓXICAS DE OXIGÊNIO 15 CRESCIMENTO BACTERIANO • Fissão binária • Tempo de geração Exemplos: Escherichia coli → 20 min Mycobacterium tuberculosis → 18 h Treponema pallidum → 33 h Mycobacterium leprae → 14 dias divisão celular bacteriana tempo de divisão celular FISSÃO BINÁRIA 16 CURVA DE CRESCIMENTO BACTERIANO CURVA DE CRESCIMENTO BACTERIANO – Fase lag: • Adaptação ao meio de cultura • Absorção de nutrientes e produção de enzimas • Não ocorre divisão celular – Fase log: • Taxa máxima de divisão celular (divisão exponencial ou logarítmica) • No. bactérias em divisão > No. bactérias que morrem • Liberação de substâncias tóxicas e grande consumo de nutrientes – Fase estacionária • No. bactérias em divisão = No. bactérias que morrem – Fase de morte • No. bactérias em divisão < No. bactérias que morrem
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