Aula 2 Nutrição, Crescimento e Metabolismo Bacteriano

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Nutrição, Crescimento e 
Metabolismo Bacteriano
Professora: Drª. Emanuelle Karine Frota Batista
Centro Universitário UNINOVAFAPI
Curso de Medicina Veterinária
Disciplina: Microbiologia Aplicada à Ciências Agrárias
NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
• Todas as formas de vida dividem exigências nutritivas
• Necessidades de substancias químicas
• Todos os organismos requerem uma fonte de energia
• Quais?
Crescimento
Funcionamento normal
NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
• Exigências nutritivas, as bactérias podem ser: 
• Fototróficos – utilizam a energia radiante (luz) 
• Bactérias autótrofas: fotossintetizantes e quimiossintetizantes
• Quimiotróficos – dependem da oxidação de compostos químicos, sem 
necessidade de luz
• Bactérias heterótrofas: quimiossintetizantes
MAIORIA DAS BACTÉRIAS 
NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
• Grande maioria das bactérias são quimiotróficas
• Litotróficas
• Oxidam compostos inorgânicos
• Organotróficas
• Oxidam compostos orgânicos
NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
• Grande maioria das bactérias são quimiotróficas
• Litotróficas - AUTÓTROFAS
• Oxidam compostos inorgânicos
NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
• Grande maioria das bactérias são quimiotróficas
• Litotróficas – AUTÓTROFAS
• Simbiose de planta leguminosa com 
bactéria fixadora de O2
NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
• Grande maioria das bactérias são quimiotróficas
• Organotróficas - HETERÓTROFAS
• Oxidam compostos orgânicos para obtenção de 
carboidratos e energia
BATERIAS 
PATOGÊNICAS, DE 
INTERESSE NAS 
AREAS DE SAUDE
NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
• Grande maioria das bactérias são 
quimiotróficas
• Organotróficas -
HETERÓTROFAS
NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
• O crescimento bacteriano 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
NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
• FATORES NUTRITIVOS (in vitro = in vivo) 
• Substâncias que participam do metabolismo celular
• Grupos
• Macronutrientes - grandes qtidades
• C, N, H, P, Ca, Na, Fe, Mg, K, S
• Micronutrientes - pequenas qtidades
• Co, Zn, Mo, Cobre, Manganês e Níquel
O crescimento microbiano é definido
não em termos de tamanho celular,
mas como o aumento do número
de células, que ocorre por divisão
celular
✓ A divisão celular nas bactérias geralmente 
ocorre por Divisão Binária e às vezes por 
Brotamento
CRESCIMENTO DAS BACTÉRIAS
CRESCIMENTO DAS BACTÉRIAS
FASES DO CRESCIMENTO BACTERIANO
➢ Fase Lag (Fase de Demora)
Número de bactéria permanece constante em função do tempo
Pouca ou sem divisão celular
Síntese enzimática e de moléculas variadas
Aumento na qtidade de ptnas, tamanho celular
FASES DO CRESCIMENTO BACTERIANO
➢ Fase Logarítmica ou Exponencial
Progressão Geométrica (Crescimento >> Morte)
(células viáveis)
Tempo de geração tempo p/ uma população dobrar de nº
FASES DO CRESCIMENTO BACTERIANO
➢ Fase Estacionária Máxima
Não há crescimento liquido da população (Crescimento Morte)
Síntese de metabólitos secundários/ Esporulação
Causas: esgotamento de nutrientes essenciais, acumulo de 
produtos de excreção, alteração no pH 
(O2, Nutrientes, pH, Produtos Tóxicos, etc )
FASES DO CRESCIMENTO BACTERIANO
➢ Fase de Declínio ou Morte
Morte >> Crescimento
(Formas de Involução)
Fatores Necessários para o Crescimento Bacteriano
FÍSICOS
✓ Temperatura
✓ pH
✓ Pressão Osmótica
✓Atmosfera Gasosa
QUÍMICOS
✓ Carbono
✓ Nitrogênio
✓ Enxofre e Fósforo
✓ Oligoelementos
CO2
Bactérias 
Autotróficas
Compostos Orgânicos
Bactérias 
Heterotróficas
Fatores Químicos
✓ Carbono
o Síntese de todos os compostos orgânicos necessários para a viabilidade celular
Fonte de Carbono
o Parte essencial dos aminoácidos
✓Nitrogênio
Proteínas
Fontes de Nitrogênio
Fatores Químicos
o Atmosfera – fixação de nitrogênio
o Compostos nitrogenados (nitrito, nitrato, amônia) 
✓ Enxofre
✓ Fósforo
Aminoácidos: Cisteína, Cistina e Metionina
Vitamina: Tiamina e Biotina
Síntese de ácidos nucléicos
Fosfolipídios das membranas celulares
ATP
Fatores Químicos
✓ Oligoelementos
o Elementos traço
o Elementos minerais são essenciais para atividade de algumas enzimas
(cofatores)
o Geralmente presentes na água
o Podem ser adicionados ao meio de cultura
Molibidênio fixação do nitrogênio
Fatores Químicos
Temperatura
Fatores Físicos
0 a 18⁰ C 
temp. ótima 
(15 a 18⁰ C)
45 a 80⁰ C 
temp. ótima 
(75⁰ C)
25 a 40⁰ C 
temp. ótima 
(37⁰ C)
❖ Temperatura Ótima
de Crescimento
Atemperatura na qual
uma sp de microrganismo
cresce mais rapidamente
o Micro-organismos necessitam de pH ótimo para crescimento em 
determinados meios de cultura
o Maioria na faixa ótima de pH entre 6 e 8
o pH 7,0 (neutro): microrganismos da microbiota normal humana 
e patogênicos
o pH 3,0 (ácido): ex : Lactobacillus
o pH 8,5 - 9,5 (alcalino): ex : Vibrio Cholerae
pH
Fatores Físicos
– Estrutura e funções das proteínas
Atmosfera Gasosa
Fatores Físicos
o Utilização de O2 como aceptor de H pelas bactérias é variável:
o Aeróbios obrigatórios 
o Microaerófilos
o Anaeróbios facultativos
o Anaeróbios aerotolerantes: podem crescer em ambiente contendo 
ar ou em incubadores de CO2
moderados: crescem na presença de 2 a 8% de O2 livre
estritos: morrem na presença de O2
Atmosfera Gasosa
Fatores Físicos
Pseudomonas aeruginosa
Aeróbio Obrigatório
Crescimento
Bacteriano
São aqueles 
crescem na
microrganismos 
presença de
que só 
oxigênio por
utilizarem este composto como receptor final de
elétrons. Esses microrganismos são capazes de 
crescer em uma atmosfera padrão de 21% de
oxigênio
Anaeróbio Obrigatório
Crescimento 
Bacteriano
O2
Clostridium tetani
Crescimento
Bacteriano
Tétano
São aqueles microrganismos que podem ser mortos
pelo oxigênio, e que não utilizam ele para suas
reações de produção de energia
Microaerófilo
Campylobacter jejuni
Crescimento 
Bacteriano
oxigênio menor que a encontrada no
São microrganismos que só crescem em
atmosfera contendo concentração de ar
atmosférico
São aqueles microrganismos que crescem na
presença do ar atmosférico, mas podem também
crescer na sua ausência. Eles não requerem o
oxigênio para o crescimento, embora possam
utilizá-los para a produção de energia
reações químicas
em suas
Anaeróbio Facultativo
Crescimento 
Bacteriano
Escherichia coli
Osmolaridade
Concentração de solutos no meio Disponibilidade de água
METABOLISMO
• Conjunto de reações bioquímicas realizadas por uma célula
• Reações conectadas de forma que ocorra a formação de grandes
moléculas a partir de moléculas pequenas
• Compreende o catabolismo e anabolismo
• Catabolismo: reações químicas que liberam energia a partir da degradação
de substancias orgânicas
• Anabolismo: reações químicas que consomem energia e permitem a síntese
de precursores metabólicos, macromoléculas e estruturas celulares
METABOLISMO
• GLICÓLISE
• Glicose – Energia contida, pode ser liberada 
pela glicólise
• Sequência de reações 
• Mol. é quebrada em 2 mols. de ácido pirúvico (3C)
• Acompanhada de produção de ATP e NADH (dinucleotídeo de adenina nicotinamida)
METABOLISMO
• FERMENTAÇÃO 
• Decomposição microbiana de carboidratos independente de O2
• Compostos orgânicos – doadores e receptores de H (elétrons)
• Formação adicional de ATP
• 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)
• Fermentação butileno-glicólica –produção de butileno glicol (produto não ácido) (Klebsiella)
Fermentação
Lactobacillus e 
Bacillus
Saccharomyces
(Levedura)
Propionibacterium
Escherichia, 
Salmonella
Fermentação
Clostridium
Streptococcus,
Klebisiella, 
Enterobacter
2 ATP
METABOLISMO• Respiração
• Também chamada – Ciclo de Krebs processo oxidativo que transfere 
energia do ácido pirúvico para formar NADH e FADH
• Energia contida nesses carregadores de e-, utilizada na formação de ATP na 
cadeia transportadora de e-
• Alguns microrganismos anaeróbios possuem cadeia respiratória que converte a 
energia dos e- em ATP na ausência de O2
• (Aceptor de e-, moléculas como sulfato, nitrato ou CO2)
Respiração
38 ATP
REPRODUÇÃO
REPRODUÇÃO BACTERIANA
• O tipo mais comum é por FISSÃO 
BINÁRIA TRANSVERSAL 
• Uma única célula se divide em duas 
após o desenvolvimento de uma 
parede celular transversal
• REPRODUÇÃO ASSEXUADA
• Não é o único método de reprodução
REPRODUÇÃO BACTERIANA
• ESPORULAÇÃO
• Algumas espécies podem produzir ESPOROS
• Ocorre em situações de escassez de nutrientes 
• A célula que origina o esporo se desidrata
• Ocorre formação de uma parede grossa
• Redução da atividade metabólica
• Todas as bactérias dos gêneros Bacillus e 
Clostridium
REPRODUÇÃO BACTERIANA
• ESPORULAÇÃO
• Esporos são células altamente resistentes
• As bactérias que formam esporos podem se 
manter por longos períodos como células 
vegetativas
• Resistentes aos agentes físicos (calor e 
dessecação) e químicos (antissépticos) 
• Forma de sobrevivência ?
REPRODUÇÃO BACTERIANA
• BROTAMENTO
• Algumas bactérias realizam reprodução por 
brotamento
• Desenvolve-se um broto a partir da célula mãe
• Aumento dos brotos
• Separação das células
• Formação de um novo indivíduo
TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
• Não ocorre reprodução sexuada nas bactérias, mas pode ocorrer 
troca de material genético 
• Há 3 mecanismos distintos
• Transformação
• Conjugação
• Transdução
TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
• TRANSFORMAÇÃO
• Incorporação de fragmentos de DNA livre, por outra bactéria que se rompeu
• Lise celular
• Liberação de seu DNA
• Quebras de DNA originando centenas de fragmentos
• Pequena proporção de genes podem ser transferidos para a bactéria
TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
• TRANSFORMAÇÃO
TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
• TRANSFORMAÇÃO
• Bactérias não-encapsuladas vivas absorveram material genético das 
encapsuladas mortas pelo calor e passaram a produzir capsula
• Capacidade de causar doença
• As bactérias não encapsuladas foram transformadas em encapsuladas
• Fator de transformação é o DNA 
TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
• CONJUGAÇÃO
• Duas células bacterianas geneticamente diferentes trocam DNA através de 
ponte promovida por pelo sexual
• Pili sexual ou fímbria
TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
• CONJUGAÇÃO
• Nem todos os pares são férteis
• Celulas-macho contem uma pequena peça de DNA (plasmídeo) chamada 
Fator sexual ou fator F
• São identificados como F+
• No processo de conjugação funcionam como células doadoras
• Celulas-fêmea são chamadas como F-
• Funcionam como receptoras
TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
• CONJUGAÇÃO
TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
• CONJUGAÇÃO
• O plasmídio F contem entre 40 a 100 genes
• Pode ocorrer autorreplicação
• Bactéria F+ se adere a células F- e transfere uma copia do seu plasmidio F
• Quando uma célula F- recebe o Fator F, se torna uma bactéria F+
• Fator F deixa o citoplasma e se integra no cromossomo bacteriano
• Esse fator pode voltar para o citoplasma carregando alguns genes 
cromossômicos
TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
• CONJUGAÇÃO
TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
• CONJUGAÇÃO
• Mecanismo que possibilita a ocorrência de recombinação genica nas
populações bacterianas
• Confere vantagem as células bacterianas (resistência a ATB)
• Ocorre com pouca frequência nas populações bacterianas
• Ocorre nos gêneros 
• Escherichia 
• Salmonella
• Pseudomonas
• Vibrio
TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
• TRANSDUÇÃO
• Transferência de DNA de uma bactéria para outra mediada por vírus 
(bacteriófagos)
• O bacteriófago entra na célula bacteriana e seu DNA se mistura com DNA 
bacteriano
• Há rápida replicação do DNA do vírus com o bacteriano
• DNA bacteriano é encapsulado em capsídeos (invólucros de origem proteica) dos 
vírus, produzidos pelo DNA viral dentro da célula bacteriana
• Lise celular 
TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
• TRANSDUÇÃO
• Ao infectar outra bactéria, o 
vírus que leva o DNA 
bacteriano o transfere junto 
com o seu
TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
• TRANSDUÇÃO
QUESTÕES
1. Diferencie organismos fototróficos, quimiotróficos e heterotróficos.
2. Caracterize cada uma das fases de uma curva típica de crescimento bacteriano
3. Sobre o crescimento bacteriano, discorra sobre os fatores que influenciam nesse 
crescimento.
4. Classifique as bactérias de acordo com seu requisito de ambiente atmosférico.
5. De acordo com a faixa de temperatura na qual crescem, como as bactérias 
podem ser classificadas?
6. Caracterize os tipos de reprodução assexuadas nas bactérias.
7. Com relação a troca de material genético, diferencie conjugação bacteriana, 
transformação e transdução.
Nutrição, Crescimento e 
Metabolismo Bacteriano
Reprodução 
Professora: Drª. Emanuelle Karine Frota Batista
Centro Universitário UNINOVAFAPI
Curso de Medicina Veterinária
Disciplina: Microbiologia Aplicada à Ciências Agrárias
	Slide 1: Nutrição, Crescimento e Metabolismo Bacteriano
	Slide 2: NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
	Slide 3: NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
	Slide 4: NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
	Slide 5: NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
	Slide 6: NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
	Slide 7: NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
	Slide 8: NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
	Slide 9: NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
	Slide 10: NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
	Slide 11: NUTRIÇÃO DAS BACTÉRIAS
	Slide 12: CRESCIMENTO DAS BACTÉRIAS
	Slide 13: CRESCIMENTO DAS BACTÉRIAS
	Slide 14: FASES DO CRESCIMENTO BACTERIANO
	Slide 15: FASES DO CRESCIMENTO BACTERIANO
	Slide 16: FASES DO CRESCIMENTO BACTERIANO
	Slide 17: FASES DO CRESCIMENTO BACTERIANO
	Slide 18: Fatores Necessários para o Crescimento Bacteriano
	Slide 19: Fatores Químicos
	Slide 20: Nitrogênio
	Slide 21
	Slide 22: Oligoelementos
	Slide 23: Fatores Físicos
	Slide 24: pH
	Slide 25: Atmosfera Gasosa
	Slide 26: Atmosfera Gasosa
	Slide 27: Aeróbio Obrigatório
	Slide 28: Anaeróbio Obrigatório
	Slide 29: Microaerófilo
	Slide 30: Anaeróbio Facultativo
	Slide 31: Osmolaridade
	Slide 32: METABOLISMO
	Slide 33
	Slide 34
	Slide 35: METABOLISMO
	Slide 36: METABOLISMO
	Slide 37: Fermentação
	Slide 38: Fermentação
	Slide 39: METABOLISMO
	Slide 40: Respiração
	Slide 41: reprodução
	Slide 42: REPRODUÇÃO BACTERIANA
	Slide 43: REPRODUÇÃO BACTERIANA
	Slide 44: REPRODUÇÃO BACTERIANA
	Slide 45: REPRODUÇÃO BACTERIANA
	Slide 46: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
	Slide 47: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
	Slide 48: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
	Slide 49: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
	Slide 50: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
	Slide 51: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
	Slide 52: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
	Slide 53: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
	Slide 54: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
	Slide 55: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
	Slide 56: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
	Slide 57: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
	Slide 58: TROCA DE MATERIAL GENÉTICO
	Slide 59: QUESTÕES
	Slide 60: Nutrição, Crescimento e Metabolismo Bacteriano Reprodução