Fatores que influenciam no crescimento bacteriano

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MICORBIOLOGIA 
→ TEMPERATURA 
Os microrganismo são classificados em três 
grupos de acordos com as suas preferências de 
temperatura: 
 PSICRÓFILOS: crescem em 
temperaturas baixas. 
Mão causam problema na preservação de 
alimentos. 
Concentração elevada de ácidos graxos 
insaturados garantindo fluidez na membrana 
plasmática. 
Geralmente crescem em torno de -10º e 10º. 
Máxima de crescimento: 4º. 
 MESÓFILOS: crescem em 
temperaturas moderadas. 
São os microrganismos mais comuns. 
Patogênica ao homem e animais. 
Crescem em torno de 10º e 49º. Máxima de 
crescimento: 39º. 
 TERMÓFILOS: crescem em altas 
temperaturas. 
Organização tridimensional das proteínas 
permite a manutenção da estrutura adequada 
para sua ação em elevadas temperaturas. 
Crescem em torno de 40º e 70º. Máxima de 
crescimento: 60º 
Os endofilosporos formados por bactérias 
termófilas são anormalmente resistentes à 
temperatura e podem sobreviver ao tratamento 
térmico aplicado nos alimentos enlatados. Não 
são consideradas um risco à saúde. 
Ainda podemos encontrar as bactérias 
psicotróficas. 
 Essas bactérias podem crescer a 0ºC, 
tem temperaturas ótimas de 
crescimento mais elevadas, geralmente 
de 20º a 30ºC, e não pode crescer em 
temperaturas acima de 40ºC. 
 São mais comuns que os psicrófilos. 
 Prováveis a serem encontrados na 
deterioração de alimentos em baixa 
temperatura, pois crescem em 
temperaturas utilizadas nos 
refrigeradores. 
Bactérias Hipertermófilos ou Termófilos 
extremos: alguns microrganismos membros das 
Arquibactérias tem temperatura ótima de 
crescimento de 80ºC ou mais. 
 
Cada espécie cresce em uma temperatura 
mínima, ótima e máxima específica. 
 Temperatura mínima de 
crescimento: é a menor temperatura na 
qual a espécie pode crescer. Membrana 
como gel; processos de transporte 
lentos, impedindo o crescimento. 
 Temperatura ótima de crescimento: 
temperatura na qual essa espécie cresce 
melhor. Reações enzimáticas em 
velocidade máxima. 
 Temperatura máxima de 
crescimento: é a maior temperatura no 
qual o crescimento é possível. 
Desnaturação proteica, colapso da 
membrana, lise térmica. 
Acima da temperatura ótima, a velocidade de 
crescimento pode decair rapidamente, podendo 
significar que a temperatura elevada inativou os 
sistemas enzimáticos da célula. 
→ Ph 
A maioria das bactérias crescem melhor em uma 
faixa estreia de pH perto da neutralidade, entre 
pH 6,5 e 7,5. 
A alcalinidade também inibe o crescimento 
microbiano, mas raramente é utilizada para 
preservar alimentos. 
Algumas bactérias tem afinidade pelo meio 
ácidos, elas são chamadas de: 
 Acidófilas: são resistentes a acidez. 
Bactérias cultivadas em laboratório: 
 Produzem ácidos de interferem em seu 
próprio crescimento. 
 A neutralização desses ácidos para 
manter o pH apropriado é feito com o 
uso de tampões químicos, peptonas e 
aminoácidos e sais de fosfato – exibi 
seu efeito tampão na faixa de pH de 
crescimento da maioria das bactérias, 
fornecendo fósforo como nutriente 
essencial. 
→ Pressão osmótica 
A pressão osmótica elevada tem como 
efeito remover a água necessária para a 
célula. A água atravessa a membrana 
celular para o meio mais concentrado. 
A perda osmótica de água causa uma 
plasmólise ou encolhimento do citoplasma 
 A importância desse fenômeno é 
que o crescimento da célula é 
inibido assim que a membrana 
plasmática se separa da parede 
celular. 
 OBS: não há morte celular, 
apenas a inibição do seu 
crescimento. 
Existem três classificações em relação a pressão 
osmótica e as bactérias: 
 HALOFÍLICO FACULTATIVO: 
são mais comuns e não necessitam de 
altas concentrações salinas para 
crescerem; são capazes de crescerem 
em concentrações que inibem o 
crescimento de outros organismos; 
algumas espécies podem tolerar 15% 
de sal 
 HALOFÍLICO OBRIGATÓRIO: 
adaptaram-se bem às altas 
concentrações de sais, que esses se 
tornaram necessários para o seu 
crescimento. 
 HALOFÍLICO EXTREMOS: são 
tão adaptados a concentrações 
elevadas de sais que acabam de fato 
requerendo sua presença para que 
ocorra seu crescimento. 
A maioria dos microrganismos deve ser 
cultivada em meio constituído quase que 
somente de água. 
Ágar é utilizado para solidificar os meios de 
cultura normalmente é de 1,5%. 
ALTAS CONCENTRAÇÕES → pode inibir o 
crescimento de algumas bactérias. 
Se a pressão osmótica é anormalmente baixa, a 
água tende a entrar na célula em vez de sair. 
Alguns microrganismos que tem uma parede 
celular frágil, podem ser lisados caso isso 
aconteça. 
→ nutrição 
Estruturas bacterianas → Arquitetura → 
Diferentes macromoléculas. 
Precursores das macromoléculas podem ser 
retirados do meio ambiente ou ser sintetizados 
pelas bactérias a partir de compostos ainda mais 
simples → Escolha dependente da 
disponibilidade do composto no meio e da 
capacidade de síntese de MO. 
→ A digestão das bactérias é por meio 
extracelular. Elas liberam enzimas que digerem 
os macronutrientes em micronutrientes e 
absorvem as micromoléculas. Já nas bactérias 
gram-negativas, a digestão ocorre no 
periplasma, porém também é feita no meio 
extracelular. 
PRINCIPIO GERAL DA ENCOMONIA 
CELULAR! 
→ Carbono 
 Presente na maioria das substâncias 
que compõe as células. 
 É o esqueleto estrutural da matéria 
prima. 
 Quimio-heterotróficos → obtêm maior 
parte do seu carbono de sua fonte de 
energia – proteínas carboidratos e 
lipídeos. 
 Quimioautotróficos e fotoautotróficos 
→ derivam seu carbono do dióxido de 
carbono. 
→ nitrogênio 
 Componentes de proteínas, ácidos 
nucléicos, além de vitaminas e outros 
compostos celulares. 
 Constitui cerca de 14% do peso seco 
de uma bactéria. 
→ Enxofre 
 Faz parte dos AA: cisteína e 
metionina; de vitaminas e grupos 
prostéticos. 
 Fontes naturais importantes de enxofre 
incluem íon sulfato, o sulfeto de 
hidrogênio e os AA contendo enxofre. 
 
→ FÓSFORO 
 É essencial para a síntese de ácidos 
nucléicos e dos fosfolipídeos de 
membrana. 
 Encontrado também nas ligações de 
energia do ATP. 
 
→ OXIGÊNIO 
Pode ser indispensável, letal ou inócuo para as 
bactérias, o que permite classifica-las em: 
 AERÓBICOS OBRIGATÓRIOS: 
utilizam oxigênio para a produção de 
energia, como as do gênero 
Acinetobacter (bactérias do solo). 
 MICROAERÓFILAS: necessitam 
de baixos teores de oxigênio, como 
Campylobacter jejuni. 
 ANAERÓBICOS 
OBRIGÁTORIOS: apresentam 
mecanismos que as capacitem a 
utilizar o oxigênio quando disponível, 
mas desenvolvem-se também em sua 
ausência. EX: Escherichia coli 
 ANAERÓBICOS 
OBRIGATÓRIOS: incapazes de 
utilizar o oxigênio molecular para 
produção de energia. Não toleram o 
oxigênio. EX: Clostridium tetani, 
bactéria produtora de potente toxina 
que só se desenvolve em tecidos 
necrosados carentes de oxigênio. 
OBS: a anaeróbica obrigatória não suporta o 
oxigênio porque não contém o conjunto de 
enzimas que transformam os produtos tóxicos, 
que se formam mediante o metabolismo do 
oxigênio dentro da célula, em produtos não 
tóxicos. 
O oxigênio pode ser convertido/sofrer ação das 
seguintes enzimas: 
 Superóxido-dismutase: neutraliza os 
radicais superóxidos produzidos pelas 
bactérias anaeróbicas obrigatórias, 
quando estão na presença de oxigênio. 
 Catalase: converte peroxido de 
hidrogênio em H2O + Oxigênio. 
 Peroxidase: converte o peroxido, 
porém não produz oxigênio, apenas 
forma H20. 
Essas formas toxicas do oxigênio são um 
coponente essencial de uma das mais 
importantes defesas do corpo contra patógenos, 
a fagocitose. 
Bactérias microaerófilas: elas são aeróbicas, 
ou seja, requerem o oxigênio. Porém, crescem 
somente em concentrações de oxigênio 
inferiores à do ar. Essa tolerância limitada 
talvez seja devido a sua sensibilidade aos 
radicais superóxidose peróxidos que são 
produzidos em concentrações letais sob 
condições ricas em oxigênio. 
Bactérias aeróbicas e facultativas 
 
→ O oxigênio entra. AS ENZIMAS NÃO 
BARRAM O OXIGÊNIO. 
→ Dentro da célula pode acontecer essa reações 
químicas, transformar o O2 em produtos tóxicos 
para a célula (ex: peroxido de hidrogênio, 
radicais livres e etc). 
→ Na presença desses radicais livres, provoca 
dano ao DNA, acelera o metabolismo celular, as 
nossas células perecem mais rápidos. 
→ Para evitar isso, essas bactérias aeróbicas e 
anaeróbica facultativas, produzem superóxido-
dismutase, peroxidase e catalase. Que vão 
converter esses produtos tóxicos em produtos 
NÃO tóxicos. 
→ RELEMBRANDO: Degradam produtos 
tóxicos produzidos a partir do metabolismo do 
O2. 
BACTÉRIAS ANAERÓBICAS OBRIGATÓRIAS 
 
 
 
 
 
 
→ biofilmes 
 Essa bactéria é residente no nosso 
organismo e vive em simbiose 
(associação benéfica) conosco. 
 Porém, as vezes através de um evento 
chamado transferência horizontal de 
genes, processo em que um 
microrganismos transfere material 
genético para outra célula, bactérias 
que não são patogênicas passam a ser 
patogênicas podendo assim causar 
doenças ao hospedeiro. 
 Quando a Escherichia coli são 
capazes de causar doença no intestino, 
são chamadas de Escherichia coli 
diarreiogênicas ou DECs. 
 As DECssão classificadas em seis 
tipos, um deles é chamado de 
Escherichia coli enteropatogênica, que 
causa diarreia em crianças com idade 
inferior a 5 anos. 
 Essa bactéria é capaz de formar 
biofilmes tanto em superfícies 
abióticas quanto em células mantidas 
no laboratório. 
 São sistemas biológicos. 
 Organizadas em uma comunidade 
funcional coordenada. 
 São fixados em superfícies como 
pedras, dente humano ou membrana 
mucosa. 
 A comunidade pode ser de uma única 
espécie ou de grupos diversos de 
microrganismos. 
 Dentro da comunidade pode ocorrer o 
compartilhamento de nutrientes. 
 São protegidas de fatores danosos do 
ambiente como a dissecação, os 
antibióticos e o sistema imune 
corporal, devido a sua organização de 
estarem bem agrupadas e a capa 
proteica que liberam. 
 
 Microrganismos nos biofilmes podem 
trabalhar em cooperação para 
desenvolver tarefas complexas. 
 São elementos essenciais para o 
funcionamento adequado aos sistemas 
de tratamento de resíduo. 
 São mais resistentes a microbicidas. 
 70% das infecções bacterianas 
envolve biofilmes. 
PREVENÇÃO DE BIOFILMES 
 Uso de antimicrobianos sobre as 
superfícies em que os biofilmes podem 
se formar. 
 Ação da lactoferrina que pode inibir a 
formação de biofilmes. 
 Uso de substâncias que podem 
bloquear sinais químicos dos 
microrganismos essenciais para a 
formação de biofilmes. 
Apesar da grande variedade metabólica 
apresentada pelas bactérias, é possível agrupá-
las em apenas quatro categorias: 
1. AUTOTRÓFICO 
FOTOLITOTRÓFICO: utilizam 
CO2 como única fonte de carbono e 
energia luminosa para gerar ATP. 
2. AUTOTRÓFICO 
QUIMIOLITOTRÓFICO: utilizam 
C02 como única fonte de carbono mas 
obtém ATP por oxidação dos 
substratos inorgânicos. 
3. HETEROTRÓFICO 
FOTORGANOTRÓFICO: usam 
compostos orgânicos, mesmo quando 
fixam CO2 e produzem ATP a partir de 
energia luminosa. 
4. HETEROTRÓFICO 
QUIMIORGANOTRÓFICO: usam 
compostos orgânicos como fonte de 
carbono e produzem ATP pela 
oxidação de substratos orgânicos. 
→ meio de cultura 
Microrganismos induzidos em meio de cultura 
para iniciar o crescimento são chamados de 
inóculo. 
Critérios que o meio de cultura deve apresentar 
para cultivo de microrganismos de interesse: 
 Conter nutrientes adequados para o 
microrganismos especifico. 
 Conter uma quantidade de água 
suficiente, um pH apropriado e um 
nível conveniente de oxigênio ou 
talvez nenhum. 
 O meio deve ser estéril – não conter 
microrganismos vivos. 
 A cultura deve ser incubada em 
temperatura apropriada. 
MEIO SELETIVO E MEIO DIFERENCIAL 
 MEIO SELETIVO: São elaborados 
para impedir o crescimento de 
bactérias indesejáveis e favorecer o 
crescimento dos microrganismos de 
interesse. 
Por exemplo, o ágar sulfeto de bismuto é um 
meio utilizado para isolar a bactéria da tifoide, a 
gram-negativa Salmonella typhi, a partir das 
fezes. O sulfato de bismuto inibe as bactérias 
gram-negativas e a maioria das bactérias 
gram-positivas. 
O ágar Sabouraud dextrose, com pH de 5,6 é 
utilizado para isolar os fungos eu dominam a 
maioria das bactérias neste pH. 
 MEIO DIFERENCIAL: facilitam a 
diferenciação de colônias de um 
microrganismo desejado em relação a 
outras colônias crescendo na mesma 
placa. 
De maneira similar, culturas puras de 
microrganismos tem reações identificáveis com 
meios diferenciais em tubos ou placas. 
O ágar sangue (que contém hemácias) é um 
meio utilizado com frequência pelos 
microbiologistas para identificar espécies 
bacterianas que destroem hemácias. 
Essas espécies como o, Streptococcus pyogenes, 
a bactéria que causa infecção da garganta, 
mostram um anel claro ao redor de suas 
colônias (beta-hemólise), onde elas tem lisadas 
as hemácias circulantes. 
 Utilizado para a identificação de 
microrganismos, meios sólidos com 
composição química adequada para 
evidenciar uma característica 
bioquímica. 
EX: MacConkey Ágar para isolamento de 
coliformes, patógenos intestinais na água 
produtos derivados do leite e espécimes 
biológicos. 
 
 
 
MEIO DE CULTURA PURA 
 
 
→ MEIOS DE CULTIVO INDICADORES 
 Meios líquidos, com a mesma função 
dos diferenciais, servem para 
evidenciar uma característica 
bioquímica, mas não para separar as 
colônias positivas e as negativas. 
 O pH do meio é ajustado antes de 
autoclavar. 
 
→ MEIOS DE CULTIVO 
O crescimento de bactérias num meio líquido 
identifica-se por: 
 Turvação do meio. 
 Formação de uma película na sua 
superfície. 
 Aparecimento de sedimento. 
O crescimento de bactérias num meio sólido 
identifica-se por: 
 Aparecimento de colônias. 
→ REPRODUÇÃO BACTERIANA 
 Crescimento: aumento do protoplasma 
celular pela síntese de ácidos nucléicos, 
proteínas, polissacarídeos e lipídeos; e 
absorção de água e eletrólitos. Termina 
na divisão celular. 
 Multiplicação: resposta necessária à 
pressão de crescimento. 
MODO DE REPRODUÇÃO: 
 Cissiparidade: formação de um septo 
equatorial na região do mesossomo e 
divisão da célula-mãe, em duas células 
filhas. 
”Cocos” → qualquer direção, 
“Bacilos e espirilos” → sentido transversal. 
 
Célula mãe → bipartição → células-filhas. 
 Brotamento: formam uma pequena 
região inicial de crescimento (broto) 
que vai se alargando até atingir um 
tamanho similar ao da célula parental, 
e então se separa dela. 
 Conjugação bacteriana 
→ CURVA DE CRESCIMENTO BACTERIANO 
Estudos de crescimento são feitos 
essencialmente em meios líquidos e as 
considerações que seguem são válidas para 
essas condições. 
 Quando uma determinada bactéria é 
semeada num meio liquido de 
composição apropriada e incubada em 
temperatura adequada, o seu 
crescimento segue uma curva definida 
e característica. 
 
FASE LAG 
 Ocorre quando as células são 
transferidas de um meio para o outro 
ou de um ambiente pra o outro. 
 Ocorre pouca ou nenhuma divisão 
celular. 
 É um período de intensa atividade 
metabólica, envolvendo principalmente 
a síntese de enzimas e várias 
moléculas. 
FASE EXPONENCIAL OU LOG 
 As células estão se dividindo a uma 
taxa geométrica constante até atingir o 
número máximo de crescimento. 
 É o momento de maior atividade 
metabólica. 
FASE ESTACIONÁRIA 
 Há decréscimo na taxa de divisão 
celular. 
 O número de células em divisão é 
proporcional ao número de células 
mortas. 
 Redução na velocidade de reprodução. 
 A causa da interrupção do crescimentoexponencial não é sempre clara. 
 O esgotamento dos nutrientes, o 
acumulo de resíduos e mudanças no pH 
danosas a célula, podem ser os motivos 
da interrupção do crescimento log. 
FASE DE MORTE OU DECLÍNIO 
 Quando as condições se tornam 
fortemente improprias para o 
crescimento. 
 Continua até que a população tenha 
diminuído para uma pequena fração da 
população da fase anterior ou morte 
totalmente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
→ medida direta do crescimento 
bacteriano 
O crescimento de populações microbianas pode 
ser medido de diversas maneiras: 
 Através do número de células. 
 Através da massa total da população, 
que muitas vezes é proporcional ao 
número de células. 
→ CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO 
MICROBIANO 
Pela utilização métodos físicas e químicos, que 
podem eliminar totalmente os microrganismos 
ou apenas reduzir ou inibir o crescimento 
microbiano, dependendo do objetivo e 
necessidade. 
 
Muitos métodos consistem na alteração e 
controla dos fatores que promovem o 
crescimento microbiano. 
TERMINOLOGIA DO CONTROLE 
BACTERIANO 
 Esterilização: destruição de todas as 
formas de vida, incluindo endósporo 
(autoclave, estufa). 
 Esterilização comercial: tratamento 
térmico suficiente para matar formas 
vegetativas de vida inclusive 
endósporo. Porém, alguns endósporos 
de determinadas espécies termófilas, 
podem sobreviver, mas não irão 
germinar. 
 Desinfecção: reduzir ou inibir o 
crescimento microbiano em uma 
superfície ou alimento/água. 
 Antissepsia: --------------------------------
--------------------------- em tecidos 
vivos. 
 Assepsia: métodos que permite manter 
um ser vivo ou objeto isento de 
microrganismos (estéril). 
 Degerminação: remoção mecânica, em 
vez de morte, da maioria dos 
microrganismos de uma área limitada 
(limpeza da pele antes da injeção). 
→ Ações dos agentes de controle 
microbiano 
 Alteração na permeabilidade da 
membrana: alteração de componentes 
lipídicos e proteicos. 
 Alteração na parede celular: redução da 
capacidade de resistência dos 
microrganismos. 
 Danos Às proteínas funcionais 
(desnaturação) e ácidos nucléicos: 
interferência na replicação do DNA e 
RNA e na síntese proteica. 
 
 → TRANSCRIÇÃO → TRADUÇÃO 
 → REPLICAÇÃO 
→ INIBIÇÃO DA PAREDE CELULAR 
PENICLINA 
 Inibidor da síntese da parede celular. 
 Previne a síntese de peptideoglicanos 
intactos; consequentemente, a parede 
celular fica enfraquecida, e a célula 
sofre lise. 
 Somente células que estejam crescendo 
ativamente são afetadas por esses 
antibióticos 
Nas bactérias gram-positivas: afetem os 
aminoácidos que promovem estabilidade a 
parede e síntese proteica. 
Nas bactérias gram-negativas é necessário usar 
um medicamento que afete os 
lipopolissacarideos para desestabilizar a 
membrana externa. 
→ Outras ações dos antimicrobianos 
 Dano à membrana plasmática. 
 Inibição da síntese de ácidos nucléicos. 
 Inibição da síntese de metabolitos 
essenciais. 
→ métodos físicos de controle 
CALOR 
 Mata os microrganismos pela 
desnaturação de suas enzimas 
(desnaturação proteica). 
ESTERILIZAÇÃO POR CALOR ÚMIDO 
 Provoca desnaturação proteica. 
 Requer temperaturas mais elevadas que 
a da agua fervente. 
 Autoclave mais eficiente – utiliza 
vapor de pressão na obtenção de altas 
temperaturas. 
PASTEURIZAÇÃO 
 Reduz o número de microrganismos, 
prolongando a qualidade aos alimentos.