Resumo - Nutrição, crescimento e replicação microbiana

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Faculdade de Odontologia da UFBA 
Disciplina: Microbiologia I 
Aluno: Leonardo Siquara 
Data: 11.08.16 
 
RESUMO PARA ESTUDO 
 
Assunto: Reprodução e crescimento 
Material: 
 Aula: Nutrição, Cultivo, Reprodução e Crescimento de micro-organismos 
 
Nutrição 
 Organismos quimioorganotróficos – utilizam compostos orgânicos como fonte 
de C e energia; 
 Replicação microbiana depende de metabolismo – reações catabólicas e 
anabólicas; 
 Macronutrientes (grandes quantidades exigidas) e micronutrientes (pequenas 
quantidades exigidas): 
o Micro – quantidades traço; geralmente cofatores; 
o Macro: 
 Carbono (50%) e nitrogênio (12%); 
 Enxofre; 
 Potássio, magnésio e cálcio (cofatores); 
 Ferro (respiração celular); 
 Fatores de crescimento – compostos orgânicos: 
o Vitaminas, aminoácidos, purinas e pirimidinas; 
o Varia com os organismos: 
 Organismos fastidiosos – nutricionalmente mais exigentes; 
Cultivo 
 Meios de cultura – soluções de nutrientes utilizadas para crescimento de 
microrganismos em laboratório: 
 Meios quimicamente definidos – quantidades precisas de compostos puros: 
o Úteis para a determinação das necessidades nutricionais dos organismos: 
 Cepas prototróficas – não requerem suplemento orgânico para 
crescer; 
 Cepas auxotróficas – precisam de suplementos orgânicos para 
crescer; desenvolveu tal necessidade em decorrência de uma 
mutação; 
 Meios complexos – utilizam digestos de animais ou vegetais (concentrações 
indefinidas de nutrientes); 
 Podem ser seletivos ou diferenciais: 
o Seletivos – inibem o crescimento de determinados organismos (ph, 
concentração salina, etc); 
o Diferenciais – possuem indicador para diferenciação com reações 
químicas; 
 Meios de transporte – isentos de nutrientes; têm agente redutor e substâncias 
tamponantes: 
o Previnem desidratação e evitam oxidação ou destruição dos organismos; 
 Ágar – carboidrato complexo derivado de alga marinha; componente dos meios 
sólidos de cultura; permitem o crescimento de colônias – massas isoladas e 
visíveis de microrganismos: 
o Diferentes microrganismos produzem diferentes colônias; observação da 
pureza das colônias; 
 
Crescimento microbiano 
 Aumento do número de células; 
 Ocorre por autoduplicação; 
 Dependente de reações químicas (transformação energética e polimerização e 
montagem de novas estruturas); 
 Células bacilares: 
o Acúmulo de macromoléculas; 
o Replicação do material genético; 
o Alongamento da célula (dobro do tamanho); 
o Formação do septo; 
o Divisão do material genético; 
o Separação das células; 
 Proteínas Fts – formam o divisomo, ou aparelho de divisão celular: 
o Forma anel FtsZ no centro da célula; o anel atrai outras moléculas (ZipA 
– estabilizadora – e FtsA – auxiliadora na conexão e faz recrutamento de 
outras proteínas do divisomo); 
 Proteínas Min – proteínas inibitórias que determinam localização do anel FtsZ: 
o MinC e MinD – impedem formação do anel FtsZ (inibem divisão): 
 MinD – oscila entre polos da célula; posiciona MinC na membrana 
(mantem MinC nos polos); 
 MinE: oscila entre polos e desloca MinC e MinD; 
o Menos presentes no centro da célula (local ideal para montagem do anel 
FtsZ); 
 Uma divisão celular em duas é uma geração; o tempo requerido para esse 
processo é o tempo de geração; durante esse tempo, os componentes celulares 
aumentam proporcionalmente (crescimento balanceado); 
 Crescimento exponencial – padrão de aumento populacional; inicialmente lento 
e posteriormente acelerado; mais facilmente compreendido através da escala 
logarítmica: 
o Crescimento ocorre em progressão geométrica; 
o 𝑁 = 𝑁0 × 2
𝑛; e o tempo de geração corresponde a t/n; 
 Cultura em batelada – crescimento em recipiente fechado; não continua 
indiscriminadamente; 
 Fases do crescimento: 
o Fase lag – ocorre metabolismo, mas não ocorre crescimento (duplicação), 
pois células estão se adaptando (mudança de meio) ou se reparando: 
 Não ocorre se células mudarem entre meios iguais e não 
estiverem danificadas (estando com tudo pronto para replicar) 
o Fase log – crescimento exponencial; máximo e constante; 
o Fase estacionária – duplicações se igualam ao número de mortes 
(equilíbrio); sem crescimento; 
 Quorum sensing – sinalização celular ajuda bactéria determinar 
se o meio tem capacidade para maior crescimento; 
o Fase de morte – mais células morrendo do que surgindo; 
 Pode ou não ser acompanhada de lise celular; 
 Tempo de duração da colônia e fim do crescimento é determinado 
geneticamente e pelo meio (falta de nutrientes, ph e etc); 
 Cultura contínua: 
o Acréscimo constante de meio fresco (renovação de nutrientes; 
o Retirada constante de produtos de excreção (equilíbrio das condições); 
o Possibilita manutenção da fase desejada (lag, log, estacionária); 
o Utilizado para enriquecimento, isolamento e experimentação; 
 Quantificação – observação de números de células ou de mudanças na 
concentração de componentes celulares: 
o Citometria de fluxo e contagens microscópicas (nem sempre confiáveis); 
o Utilização da Câmara de Petroff-Hausser e da Câmara de Neubauer; 
o Fluoróforos e hibridização in situ fluorescente (visualização): 
 Aumentam resolução; 
o Contagens diretas tem desvantagens: 
 Células mortas e vivas juntas; 
 Células pequenas não são vistas; 
 Não servem para amostras com poucas células; 
o Diluição seriada – sucessivas diluições para redução da concentração de 
células; 
o Contagem de células viáveis em placa: 
 Semeadura por espalhamento; células crescem superficialmente 
e profundamente; 
 Semeadura por profundidade; células crescem superficialmente; 
o Colorimetria/espectrofotometria – métodos turbidimétricos; 
 Fatores que afetam crescimento: 
o Temperatura – fator mais importante; organismos extremófilos toleram 
temperaturas extremas (extremófilos); interfere em atividade 
enzimática: 
 Psicrófilo – temperaturas ideais baixas; 
 Mesófilo – temperaturas ideais médias; 
 Termófilo – temperaturas ideais altas; 
 Hipertermófilo – temperaturas ideais muito altas; 
o Ph: 
 Acidófilos – ótimo com Ph abaixo de 6; 
 Alcalifílicos – ótimo com Ph acima de 9; 
 Ph intracelular – DNA instável em condições ácidas e RNA instável 
em condições alcalinas; 
o Atividade de água e salinidade: 
 Organismos halófilos – proliferam bem em altas concentrações 
salinas: 
 Discretos (1-6% de sal), moderados (7-15%) e extremos 
(15-30%); 
 Organismos halotolerantes – suportam certo grau de salinidade; 
 Osmófilos – sobrevivem em altas concentrações de açúcar; 
 Xerófilos – sobrevivem em ambientes secos; 
o Oxigênio: 
 Aeróbios – crescem em grandes teores de O2 (21% no ar); 
 Microaerófilos – dependem de baixas concentrações de O2; 
 Aeróbios facultativos – podem crescer em ambientes óxicos e 
anóxicos; 
 Anaeróbios aerotolerantes – toleram a presença de O2, mas não 
o utilizam; 
 Anaeróbios obrigatórios – inibidos ou mortos pelo O2;