Crescimento microbiano

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04/09/2013
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Microbiologia
Profª Évelin
Teórica – Crescimento microbiano
Prática – Coloração de Gram
O QUE VAMOS APRENDER HOJE?
• Nutrição microbiana
• Crescimento microbiano
• Condições ambientais
• Metabolismo microbiano
• Bioenérgetico e Biossíntese celular
• Cultivo celular in vitro
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NUTRIÇÃO MICROBIANA
• Pode crescer em meio simples
– organismos entéricos
• Necessita de nutrição complexa
– organismos que crescem nas mucosas ou 
no interior da célula do hospedeiro
• Ou meios diversos 
- sangue, soro, extrato de levedura, etc…
NUTRIÇÃO MICROBIANA
Elementos químicos como nutrientes
• Fonte de carbono
• Nitrogênio
• Fósforo
• Oxigênio, entre outros
NUTRIÇÃO MICROBIANA
Produz o próprio 
alimento
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CRESCIMENTO MICROBIANO
É definido como o aumento do número, ou da 
massa microbiana e não tem relação
com o tamanho do microorganismo.
� Ocorre aumento ordenado dos componentes da 
célula
� Aumento da massa celular antes da multiplicação
� Multiplicação celular
� Aumento do número de microorganismos
� Crescimento populacional: aumento da massa 
microbiana
• Na maioria dos procariotos ocorre a fissão 
binária: crescimento e divisão
CRESCIMENTO MICROBIANO
Tempo de duplicação
CRESCIMENTO MICROBIANO
Outras formas de crescimento microbiano
Brotamento
Leveduras como Saccharomyces 
cerevisae se reproduzem 
por brotamento ou gemulação. 
Os brotos normalmente se 
separam do genitor mas, podem 
permanecer grudados, 
formando cadeias de células
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CRESCIMENTO MICROBIANO
Outras formas de crescimento microbiano
Fragmentação
Bactérias do gênero
Nocardia produzem extenso 
crescimento filamentoso, 
seguido pela fragmentação dos
filamentos em pequenas células 
bacilares ou cocóides.
CRESCIMENTO MICROBIANO
Outras formas de crescimento microbiano
Esporos
As espécies do gênero 
Streptomyces produzem muitos 
esporos reprodutivos
por organismo, cada esporo 
dando origem a um novo 
indivíduo
Crescimento exponencial
CRESCIMENTO MICROBIANO
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Fases do crescimento bacteriano
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2
3
4
N
úm
er
o
 
de
 
Ba
ct
ér
ia
s 
(lo
g)
Tempo
Fase Lag
Fase Log 
(Exponencial)
Fase 
Estacionária
Fase de 
Morte
adaptação
multiplicação
Falta de nutrientes
Acúmulo de subprodutos tóxicos
Equilíbrio multiplicação e morte
Ativação de enzimas que lisam parede ceular
CRESCIMENTO MICROBIANO
Fases do crescimento bacteriano
1)Fase Lag
Período de adaptação da 
cultura
• Organismos metabolicamente 
ativos
• Síntese de enzimas
• Incorporação de nutrientes do 
meio de cultivo
CRESCIMENTO MICROBIANO
Fases do crescimento bacteriano
1) Importância da fase Lag
• Recuperação de células envelhecidas
– Células com depleção de ATP
– Co-fatores
– enzimas
• Meio diferente ao organismo do hospedeiro
• Proporciona a replicação do DNA para a 
divisão celular
CRESCIMENTO MICROBIANO
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Fases do crescimento bacteriano
2) Fase exponencial
Fase de divisão celular
- A maioria dos 
microrganismos 
unicelulares apresentam 
essa fase
CRESCIMENTO MICROBIANO
Fases do crescimento bacteriano
3) Fase estacionária
-ocorre limitação pela 
utilização dos nutrientes 
e acúmulo de metabólitos
Divisão = morte 
CRESCIMENTO MICROBIANO
Fases do crescimento bacteriano
3) Fase estacionária
- Rápida divisão celular
- taxa de crescimento constante
- Nessa fase ocorre a utilização das culturas para 
estudos fisiológicos e bioquímicos dos 
microorganismos
- Limitação nutricional com acúmulo de 
metabólitos tóxicos
CRESCIMENTO MICROBIANO
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Fases do crescimento bacteriano
4) Fase de morte
-a falta de nutrientes e 
acúmulo de metabólitos 
tóxicos conduzem aum 
declínio no número de 
células viáveis
- Perda da capacidade de 
divisão
CRESCIMENTO MICROBIANO
CRESCIMENTO MICROBIANO
A
B
C
D
N
úm
e
ro
 
de
 
Ba
ct
ér
ia
s 
(lo
g)
Tempo
Fase Lag
Fase Log ou 
Exponencial
Fase 
Estacionária
Fase de 
Morte
Fatores que interferem no crescimento 
bacteriano
TEMPERATURA
Psicrófilas (12 a 17 graus C)
Mesófilas (28 a 37 graus C)
Termófilas (57 a 90 graus C)
Termófilas extremas (>100 graus C)
pH
Acidófilas (ph<5)
Alcalófilas (pH>10)
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Fatores que interferem no crescimento 
bacteriano
CRESCIMENTO MICROBIANO
OXIGENAÇÃO
•Aeróbicas 
patógenos respiratórios e de 
mucosa
• Anaeróbicas 
trato gastrointestinal e ambiente 
(esporos)
• Microaerófilas facultativas
CONDIÇÕES AMBIENTAIS
�Temperatura
�Oxigênio 
�pH
�Pressão osmótica, atmosférica, 
hidrostática
�Radiação eletromagnética
CONDIÇÕES AMBIENTAIS
Temperatura
1.Psicrófilos – temperatura 
ótima abaixo de 15 oC, 
suscetíveis de crescer a 0 oC.
2.Mesófilos – temperatura 
ótima 20o - 40 oC, maioria dos 
patógenos humanos. 
3.Termófilos – temperatura 
ótima acima de 45 oC. A velocidade de crescimento duplica a cada aumento de 10 ºC.
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Oxigênio
- Nas reações de redução do O2 são formados 
vários intermediários tóxicos.
Ex: H2O2, OH°, O2-
- Os microrganismos aeróbios e facultativos 
utilizam enzimas como a catalase para 
destruir as formas tóxicas
CONDIÇÕES AMBIENTAIS
pH
• Os microrganismos são encontrados em todos os 
ambientes e portanto em todas as condições de pH.
•Quando cultivados in vitro, o meio sofrerá alterações 
à medida que os metabólitos ácidos ou alcalinos são 
produzidos.
É importante adicionar tampão ao meio de 
cultura.
CONDIÇÕES AMBIENTAIS
CULTIVO CELULAR IN VITRO
Como fazer para determinada população 
bacteriana crescer fora do ambiente 
natural?
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CILTIVO CELULAR IN VITRO
O que é necessário para realização do 
cultivo in vitro?
Fatores físicos 
- Temperatura
- pH
- pressão osmótica
Fatores químicos
- nutrientes
- água
- gases (oxigênio, gás 
carbônico...)
CILTIVO CELULAR IN VITRO
Meio de cultura
- Naturais
- Complexos (utilizam substâncias com composição química não 
definida . Ex. peptona de soja)
•Pode ser fonte de carbono e energia
•Ou pode inibir determinado microorganismo 
(meios seletivos)
•Meios seletivos também permitem 
diferenciar microorganismos
CULTIVO CELULAR IN VITRO
Temperatura
- Psicrófilo (-10 a 20ºC)
- Psicrotolerante (cresce de 0 a 30ºC)
- Hipertermófilos = acima de 80ºC 
Ex. archea e algumas bactérias
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CULTIVO CELULAR IN VITRO
pH
- Acidófilos (1,0 a 5,5)
Lactobacillus
- Neutrofílicos (5,5 a 8,0)
Maioria das bactérias 
- Alcolofílicos (8,5 a 11,5)
Vibrio cholerae (pH 9,0)
Agrobacterium (pH 12,0)
Fatores químicos
- Oxigênio
CULTIVO CELULAR IN VITRO
Meio de cultura para bactériasMeio de cultura para bactérias
�Meios seletivos: favorece o crescimento de 
um tipo particular ou suprime outros.
Ex. ágar SS.
�Meios diferenciais: para diferenciar 
microrganismos dentro de uma cultura 
mista. Ex. meio com sangue para 
distinguir as hemolíticas.
CULTIVO CELULAR IN VITRO
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Meio de cultura para bactériasMeio de cultura para bactérias
�Meios seletivos/diferenciais:
Ex. Meio McConkey que contém sais de 
bile e cristal violeta – E.coli.
�Meios de enriquecimento: aumento de 
uma determinada espécie sem inibir as 
demais. 
Ex. isolar bactérias que oxidam fenol, 
fornecendo fenol como única fonte de 
carbono.
CULTIVO CELULAR IN VITRO
Meio de cultura para fungosMeiode cultura para fungos
- Meios ricos contendo grande variedade de 
compostos orgânicos providos pela peptona e 
extratos de carne ou soja.
-Maiores concentrações de açúcares (4%) 
- pH menor (3,8 a 5,6) do que os meios para 
bactérias. 
Essa combinação permite inibir o crescimento 
de bactérias.
CULTIVO CELULAR IN VITRO
Meio de cultura para protozoáriosMeio de cultura para protozoários
• Os protozoários possuem exigências 
nutricionais complexas
- Muitos não são cultivados in vitro.
- Necessidade de muitos complementos
emulsões de tecidos cerebrais, soro fetal, 
infusão de fígado e células bacterianas.
Tetrahymena pyriformis
Meio contendo 10 tipos de aminoácidos, 7 
vitaminas e sais inorgânicos.
CULTIVO CELULAR IN VITRO
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Prática
� Coloração de Gram
Etapas da análise microbiológica
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