Metabolismo e Crescimento Bacteriano - Apresentação

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Microbiologia 
Veterinária
GUILHERME GUERRA ALVES
MEDICINA VETERINÁRIA
Metabolismo Energético 
e Crescimento Bacteriano
MICROBIOLOGIA VETERINÁRIA
Roteiro da aula
1. Metabolismo Energético Bacteriano
2. Crescimento Bacteriano
A. Fatores físicos necessários para o crescimento bacteriano
B. Fatores químicos necessários para o crescimento bacteriano
3. Curva de Crescimento Bacteriano
Metabolismo Energético 
Bacteriano
METABOLISMO ENERGÉTICO E CRESCIMENTO BACTERIANO
Trifosfato de Adenosina (ATP)
É a principal molécula armazenadora e transportadora de energia
Armazena a energia química liberada por algumas reações químicas e fornece
energia para reações que requerem energia.
Relembrando - Metabolismo
Reações de Oxirredução
NAD+ e NADH
ATP ↔ ADP
Fontes de energia
Carboidratos
Lipídeos
Proteínas
Tipos de Metabolismo Energético
Carboidrato
(glicose)
Respiração 
celular
Fermentação
Aeróbia Anaeróbia
Respiração celular aeróbia
A cadeia respiratória ou de transporte de elétrons ocorre na
membrana plasmática bacteriana
Rendimento energético: 32 ATP por glicose
Oxigênio é o aceptor final de elétrons, com formação de
H2O
G
lic
ól
ise
G
lic
ól
ise
Ciclo de Krebs
Ci
cl
o 
de
 K
re
bs
Cadeia de Transporte de Elétrons
Cadeia de Transporte de Elétrons
FADH2
Tipos de Metabolismo Energético
Carboidrato
(glicose)
Respiração 
celular
Fermentação
Aeróbia Anaeróbia
Respiração celular anaeróbia
Aceptor final de elétrons não é o oxigênio, mas algum
composto inorgânico, como o nitrato (NO3-), sulfato (SO42-),
carbonato (CO32-) e dióxido de enxofre (SO2)
Como resultado, pode haver formação de nitrito (NO2–),
óxido nitroso (N2O) ou nitrogênio gasoso (N2), sulfeto de
hidrogênio (H2S), metano (CH4)
Rendimento energético: variável, menos ATP por glicose do
que na respiração aeróbia e mais que na fermentação
Crescimento mais lento que na respiração aeróbia
Respiração celular anaeróbia
Aceptor final de elétrons não é o oxigênio.
Nitrato, sulfato e dióxido de enxofre
Aeróbia
2H+ O2
H2O
NO3-
H2O + NO2-
2H+
Anaeróbia
Tipos de Metabolismo Energético
Carboidrato
(glicose)
Respiração 
celular
Fermentação
Aeróbia Anaeróbia
Fermentação
Também permite a geração de energia na ausência de
oxigênio
Aceptor final de elétrons é algum composto orgânico, como
o piruvato e seus derivados
Produtos gerados: diversos compostos orgânicos
Rendimento energético: 2 ATP por glicose
Crescimento mais lento que na respiração aeróbia
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Fermentação 
lática
Fermentação 
alcoólica
Fermentação
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Exercícios de Fixação em Sala
1. Explique como as bactérias com diferentes estruturas de parede celular se coram
pelo Gram.
2. Cite quais as possíveis estratégias que as bactérias podem utilizar para obter
energia na forma de ATP, a partir de moléculas de carboidratos.
3. Explique as diferenças entre os tipos de respiração celular em relação à quantidade
de ATP produzida e em relação às diferenças de aceptores finais dos elétrons.
4. O que é a fermentação bacteriana? Explique a importância desse processo, tanto
positiva quanto negativa, para a indústria de produtos de origem animal.
Crescimento Bacteriano
METABOLISMO ENERGÉTICO E CRESCIMENTO BACTERIANO
O que é o Crescimento Bacteriano?
Fissão ou Divisão Binária
Fatores necessários para o crescimento
Físicos
•Temperatura
•pH
•Pressão osmótica
Químicos
•Macronutrientes: 
carbono, nitrogênio, 
enxofre, fósforo
•Micronutrientes
•Oxigênio
Temperatura
Temperatura máxima de crescimento
Temperatura ótima de crescimento
Temperatura mínima de crescimento
Temperatura
Desnaturação e 
inativação de enzimas e 
outras proteínas
Desaceleração ou 
parada do metabolismo
Classificação - Temperatura
Temperatura ótima:
15oC
Temperatura ótima:
25-40oC
Temperatura ótima:
50-70oC
Classificação pela Temperatura de Crescimento
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Importância Veterinária
Psicrotróficos
• Principais 
deterioradores 
de produtos de 
origem animal 
refrigerados
Mesófilos
• Principais 
patogênicos e 
deterioradores 
de produtos de 
origem animal 
Termófilos
• Deterioradores 
que sobrevivem a 
alguns métodos 
de eliminação 
pelo calor
Temperatura
Eliminação de micro-organismos 
e conservação de alimentos 
pH
Limitante para o crescimento bacteriano
Maioria das bactérias cresce bem em pH próximo à neutralidade
(6,5–7,5)
Algumas bactérias, denominadas acidófilas, crescem em pH ácido
Cultivo, controle ou eliminação dos 
micro-organismos, no diagnóstico, 
produção e conservação de alimentos 
Pressão Osmótica
Cultivo, controle ou eliminação dos micro-organismos, 
no diagnóstico, produção e conservação de alimentos 
Plasmólise
Pressão Osmótica
Alguns micro-organismos toleram e crescem em ambientes
hipertônicos
◦ Halófilos obrigatórios
◦ Halófilos facultativos
Fatores Químicos
• Carbono
 Compõe diversas estruturas orgânicas, como proteínas, carboidratos, lipídeos e
nucleotídeos do DNA e RNA
• Nitrogênio
 Compõe os aminoácidos, proteínas, DNA e RNA
• Enxofre
 Compõe os aminoácidos, proteínas e vitaminas
• Fósforo
 Compõe os fosfolipídeos das membranas biológicas, o ATP, DNA e RNA
• Elementos traços
 Ferro, cobre, zinco, molibdênio estão presentes em enzimas e cofatores
enzimáticos
Fatores Químicos - Oxigênio
• Requer oxigênio, crescendo apenas na sua 
presença
Aeróbio obrigatório
• Não requer e morre na presença de 
oxigênio, crescendo apenas na sua ausência
Anaeróbio obrigatório
• Pode utilizar ou não o oxigênio, crescendo 
na sua presença ou ausência
Anaeróbio facultativo
• Não requer, mas tolera o oxigênio, 
crescendo na sua presença ou ausência
Anaeróbio aerotolerante
• Requer oxigênio, mas cresce apenas em 
menores concentrações do mesmo
Microaerófilo
Fatores Químicos - Oxigênio
Quanto à tolerância e utilização do oxigênio, classifique e explique os
tipos bacterianos cultivados abaixo. Quais metabolismos energéticos
esses tipos bacterianos podem utilizar?
Curva de
Crescimento Bacteriano
METABOLISMO ENERGÉTICO E CRESCIMENTO BACTERIANO
Conceitos sobre Crescimento Bacteriano
• Número de bactérias/tempoTaxa de crescimento
• Tempo em que uma população 
dobra de tamanho
Tempo de geração
Curva de Crescimento Bacteriano
 Adaptação - Fase Lag
Não há aumento do número de
bactérias
Adaptação ao local de
crescimento
Preparo fisiológico e bioquímico
para a divisão e crescimento
Produção de enzimas e várias
outras moléculas necessárias
Curva de Crescimento Bacteriano
Crescimento Exponencial - Fase Log
Multiplicação bacteriana é muito maior
que a morte
Aumento exponencial do número de
bactérias e da síntese dos seus produtos
As condições são ótimas para o
crescimento, como a grande
disponibilidade de nutrientes
Poucos inibidores do crescimento, como
os resíduos bacterianos
Curva de Crescimento Bacteriano
Estacionária
Multiplicação bacteriana é igual a morte
Número máximo e estável de bactérias e
da síntese dos seus produtos
Limitação do crescimento:
Redução dos nutrientes
Aumento dos resíduos bacterianos
Alteração do pH ideal
Outros inibidores do crescimento
Curva de Crescimento Bacteriano
 Morte ou declínio
 Morte bacteriana é maior que a
multiplicação
 Redução do número de bactérias e da 
síntese dos seus produtos
 Morte Bacteriana:
Redução dos nutrientes
Acúmulo de resíduos bacterianos
Alteração do pH ideal
Outros inibidores do crescimento
 Algumas colônias morrem totalmente,
outras diminuem a uma pequena fração,
outras formam endosporos
Classifique e explique as fases de crescimento 
bacteriano indicadas na curva abaixo
A
C
Ba
ct
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Tempo de cultivo
BonsEstudos!
GUILHERME GUERRA ALVES
MEDICINA VETERINÁRIA