6 b AULA fisiologia bacteriana

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DISCIPLINA DE MECANISMOS DE AGRESSÃO E DEFESA
ASPECTOS FISIOLÓGICOS E GENÉTICOS DA CÉLULA BACTERIANA
Prof. Alexandre Monte
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ASPECTOS FISIOLÓGICOS E GENÉTICOS DA CÉLULA BACTERIANA
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Nutrição de microrganismos
Nutricionalmente são os mais versáteis e diversificados.
Alguns podem viver com poucas substâncias inorgânicas, enquanto outros são tão exigentes quanto o homem.
Introdução
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Os elementos químicos principais para o crescimento das células são denominados macronutrientes (C, N, H, O, S, P).
O carbono é um dos elementos mais importantes para o crescimento microbiano.
	
Exigencias nutricionais das bactérias
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	Macronutrientes: 	- Necessários em grande quantidade. 
		- Tem papel importante na estrutura e metabolismo.
	Micronutrientes: 	- Necessários em quantidades mínimas.
		- Funções enzimáticas e estruturais das biomoléculas
 célula
Gráf6
		30
		70
Plan1
		
		
		
		
		
						Matéria seca		30
						Água		70
		
		
						C		51
						N		12
						H		7
						P, S, K, Na ...		30
		
								100
Plan1
		
Plan2
		
Plan3
		
		
Gráf7
		51
		12
		7
		30
Plan1
		
		
		
		
		
						Matéria seca		30
						Água		70
		
		
						C		51
						N		12
						H		7
						P, S, K, Na ...		30
		
								100
Plan1
		
Plan2
		
Plan3
		
		
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Metais em quantidades muito pequenas (traços) necessários na composição de um meio de cultura:
	Zn, Cu, Mn, Co, Mo e B,Mg
► Exercem função estrutural em várias enzimas (ativação)
	- Nem sempre sua adição é necessária
	- Meios sintéticos com compostos de alto grau de pureza e água ultra
 pura podem apresentar deficiências desses elementos.
Componentes necessários às células
Micronutrientes
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1 - EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS DAS BACTÉRIAS
FONTE DE CARBONO – dióxido de carbono (CO2), carbono orgânico.
Autotróficas – sintetizam 
Heterotróficas – fontes de carbono externas
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FONTE DE ENERGIA – luz solar, oxidação de compostos químicos.
Fotossintéticos – luz solar
Quimiotróficos – reações químicas 
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1 - EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS DAS BACTÉRIAS
FONTE DE ENXOFRE E FÓSFORO – compostos orgânicos de S, compostos inorgânicos de S, S elementar e fosfatos.
SAIS MINERAIS – sódio, potássio, cálcio, magnésio manganês, ferro, zinco, cobre e cobalto.
VITAMINAS e ÁGUA.
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Meios de cultura
Não existe um meio de cultura universal, mas
Existem vários tipos meios para diversas finalidades
Para obter sucesso no cultivo de microrganismos é necessário o conhecimento de suas exigências nutricionais, para que os nutrientes sejam fornecidos de forma e proporção adequada.
	
Soluções de nutrientes para promover o crescimento de microrganismos.
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2 - CLASSIFICAÇÃO NUTRICIONAL DAS BACTÉRIAS
a) QUIMIOAUTOTRÓFICAS- Ex:Thiobacillus 
b) QUIMIOHETEROTRÓFICAS
 Ex:Escherichia 
c) FOTOAUTOTRÓFICAS – Ex:Chromatium
d) FOTOHETEROTRÓFICAS
 Ex: Rhodopseudomonas 
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3 - EXIGÊNCIAS FÍSICAS NECESSÁRIAS AO CRESCIMENTO BACTERIANO
TEMPERATURA- de acordo com a temperatura de crescimento as bactérias são classificadas:
psicrófilas - 15 a 20ºC
mesófilas - 25 a 40ºC
termófilas - 45 a 60ºC
Temperatura ótima de crescimento 	
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3 - EXIGÊNCIAS FÍSICAS NECESSÁRIAS AO CRESCIMENTO BACTERIANO
LUZ SOLAR: fonte de energia para os microrganismos que realizam a fotossíntese(autotróficos fotossintéticos);
Maioria das bactérias: pH ótimo entre 6.5 e 7.5
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4 - EXIGÊNCIAS ATMOSFÉRICAS 
Com relação à presença ou ausência do oxigênio, as bactérias são classificadas:
AERÓBIAS: Ex: Mycobacterium tuberculosis.
ANAERÓBIAS: Ex: Clostridium tetani.
FACULTATIVAS: Ex: Escherichia coli.
 
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4 - EXIGÊNCIAS ATMOSFÉRICAS 
MICROAERÓFILAS: Ex: Campylobacter jejuni.
AEROTOLERANTES: Ex: Enterococcus faecalis
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 Aeróbio Anaeróbio Facultativo Microaerófilo Anaeróbio 				 aerotolerante
Efeito do oxigênio no crescimento microbiano
Meio gelatinoso com indicador redox:
Rosa quando oxidado
Incolor quando reduzido
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5 - PROCESSOS DE OBTENÇÃO DE ENERGIA
Trabalho na célula bacteriana: a célula viva requer energia para realizar diferentes tipos de trabalho, tais como:
Biossístese das partes estruturais da célula, tais como parede celular, membrana ou apêndices externos;
Síntese de enzimas, ácidos nucleicos, polissacarídeos, fosfolipídeos e outros componentes químicos da célula;
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5 - PROCESSOS DE OBTENÇÃO DE ENERGIA
Reparo de danos e manutenção da célula em boas condições;
Crescimento e multiplicação;
Armazenamento de nutrientes e excreção de produtos de escória;
Motilidade. 	
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5 - PROCESSOS DE OBTENÇÃO DE ENERGIA
Tipos de metabolismo bacteriano: 
  Fotossíntese
  Respiração aeróbia 
  Respiração anaeróbia
  Fermentação
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6 - REPRODUÇÃO BACTERIANA
Fissão binária transversa ou cissiparidade:
 principal modo de reprodução das bactérias (processo assexuado)
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6 - REPRODUÇÃO BACTERIANA
Outros modelos de reprodução assexuada:
esporulação - gênero Streptomyces
fragmentação - gênero Nocardia
brotamento - gênero Hyphomicrobium
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6 - REPRODUÇÃO BACTERIANA
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7 - CURVA DE CRESCIMENTO BACTERIANO
Se caracteriza por quatro fases distintas:
Fase LAG ou fase de adaptação
 ( intenso metabolismo)
Fase LOG ou fase logarítmica 
( intensa multiplicação)
Fase estacionária 
( taxa reprodução = taxa morte)
Fase de declínio ou de morte.
( taxa morte > taxa reprodução )
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7 - CURVA DE CRESCIMENTO BACTERIANO
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8 - ASPECTOS GENÉTICOS DA CÉLULA BACTERIANA
ELEMENTOS GENÉTICOS
 
DNA bacteriano
Plasmídios
DNA fágico
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9 - VARIAÇÃO BACTERIANA
FENOTÍPICA (aparência )
GENOTÍPICA (DNA) 
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10 - VARIAÇÃO FENOTÍPICA
CARACTERÍSTICAS:
Atinge toda a população bacteriana
É reversível
Não é transmitida aos descendentes
Depende do meio
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11 - VARIAÇÃO GENOTÍPICA
CARACTERÍSTICAS:
Atinge uma única célula
É irreversível
É transmitida aos descendentes
Não depende do meio
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12 - VARIAÇÃO FENOTÍPICA
Quanto à morfologia colonial:
Variação H↔O - gênero Proteus
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13 - VARIAÇÕES GENOTÍPICAS
MUTAÇÃO
TRANSFORMAÇÃO
CONJUGAÇÃO
TRANSDUÇÃO
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 14 - MUTAÇÃO
CONCEITO
 é uma alteração na sequencia de nucleotídeos do DNA bacteriano
OCORRÊNCIA DAS MUTAÇÕES: 
 - inserção
 - substituição 
 - perda 
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15 - TRANSFORMAÇÃO
CONCEITO DE TRANSFORMAÇÃO
 Um processo de recombinação genética em que uma bactéria não conta com nada exógeno e se transforma
CONCEITO DE CÉLULA COMPETENTE célula que induz competências as que ainda não tem
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TRANSFORMAÇÃO
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 16 - CONJUGAÇÃO 
CONCEITO DE CONJUGAÇÃO 
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CONJUGAÇÃO
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 17 - TRANSDUÇÃO
CONCEITO é o processo de reprodução no qual o DNA bacteriano é transferido de uma bactéria para outra por um vírus, os chamados bacteriófogos.
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TRANSDUÇÃO
GENERALIZADA
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QUESTÕES ORIENTADORAS
Cite os macro e micronutrientes necessários a nutrição bacteriana.
Quanto a nutrição, como se classificam as bactérias patogênicas?
Classifique as bactérias quanto a temperatura e a relação com o oxigênio.
Cite os processos de obtenção de energia utilizados pelas bactérias patogênicas.
O que é cissiparidade?
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QUESTÕES ORIENTADORAS
Caracterize as fases de uma curva de crescimento bacteriano.
Defina variação fenotípica e genotípica.
Quais os tipos de variações genotípicas?
Diferencie os três processos de recombinação genética.
O que
é mutação?
Quais os principais elementos genéticos de uma célula bacteriana?