Crescimento Microbiano

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Microbiologia
- 04/11/2013 –
Crescimento Microbiano
Crescimento Microbiano: É o resultado do aumento populacional, isto é, número ou massa de células. Esse crescimento depende de uma série de reações anfibólicas.
Fissão Binária: Ocorre primeiramente a replicação do material genético, depois a célula se alonga até atingir o dobro do tamanho inicial dando início a formação do septo com o crescimento da membrana citoplasmática e da parece celular para o interior da célula.
Tempo de geração: Tempo para a polução bacteriana dobrar de tamanho
N = 2n × N0
N = Número total de células
n = Número de gerações
N0 = Número inicial de células
n= Tempo de crescimento (T) / Tempo de geração (Tg)
Medidas de crescimento microbiano
Contagem total de células: Não distingue células vivas de células mortas, é muitas vezes errônea pois as células além de pequenas formam agregados celulares.
Contagem proporcional: A analise é comparada com uma suspensão padrão tipo MacFarland. 
Contagem de Viáveis/Contagem em Placa: Conta o número de colônias, tem uma sensibilidade muita alta e permite a contagem de diferentes tipos de microorganismos. 
Massa de células: Pode ser determinado a partir do peso seco e do peso úmido de uma cultura, é utilizando quando não é necessário determinar o numero preciso de microrganismos presentes. Peso seco é utilizado normalmente para fungos.
Turbidimetria: Quantificação em espectrofotômetro ou calorímetro, tal metodologia requer a confecção de uma curva padrão. Ela é menos sensível, rápida e de fácil excecucao, não destruindo a amostra, contudo, não permite a determinação de células viáveis. 
Análises químicas: A partir da quantificação de proteínas ou de nitrogênio ou por meio da analise de diferentes atividades metabólicas. 
Numero Mais Provável (NMP): Usada por laboratórios de alimentos ou ambiental, contabiliza coliformes totais ou coliformes fecais. 
Curva de crescimento de Cultura contínua
 
Fase lag: a massa celular não aumenta significativamente, porque as células estão se adaptando ao meio produzindo portanto várias enzimas e outros constituintes celulares necessários para absorção de nutrientes presentes no meio.
Fase log: as células já estão plenamente adaptadas, absorcendo os nutrientes, sintetizando seus constituintes, crescendo e se duplicando pois nenhum fator físico-químico limita o crescimento microbiano
Fase estacionária: Os nutrientes vão acabando e os produtos tóxicos estão tornando-se mais abundantes. Não se observa aumento ou diminuição líquido no número de células pois a quantidade que se divide é equivalente as que morrem. Ocorre a esporulação das bactérias.
Fase de morte: Decorre do esgotamento da energia celular 
Condições ideias de crescimento
Concentração de Nutrientes
Concentração de Metabólicos 
Temperatura: É o mais importante. A medida que a temperatura vai aumentando as reações químicas e enzimáticas na célula tendem a torna-se mais rápidas, acelerando a taxa de crescimento. Entretanto, em determinas temperaturas inicia-se o processo de desnaturação de proteínas e ácidos nucleicos, inviabilizando a sobrevivência celular. De acordo com a sua temperatura ótima os microorganismos são divididos em 4 grupos:
× Psicrófilos: 0 a 20 oC, temperatura ótima em torno de 15 oC
× Mesófilos: 12 a 45 oC, temperatura ótima em torno de 37 oC
× Termófilos: 42 a 68 oC, temperatura ótima em torno de 60 oC
× Hipertermófilos: 80 a 113 oC, temperatura ótima em torno de 88 ou 106 oC
OBS: Temperatura alta afeta o crescimento pela desnaturação proteica e consequentemente morte celular. Temperatura baixa afeta o crescimento pelo estado de latência (enzimas congeladas), congelando a célula.
Tensão de Hidrogênio (pH)
Os microorganismos preferem um pH entre 5 e 9, mas os fungos tendem a ser mais acidófilos que as bactérias. 
× Acidófilos: Preferem um ambiente mais ácido
× Neutrofilos: Preferem um ambiente mais neutro
× Aucalinófilos: Preferem um ambiente mais básico 
Tensão de O2:
× Aeróbios estritos: Precisam de O2
× Anaeróbios Facultativos: Crescem com ou sem O2
× Anaeróbios Obrigatórios ou Estritos: Morre na presença de O2
× Anaeróbios Aerotolerantes: Tolera diferentes concentrações de O2
× Microaerofilos : Cresce com ou sem O2, mas prefere pouco O2 ou um nível intermediário.
Pressão Osmótica
Pode provocar lise ou murcha (plasmólise) celular.
× Não Halófilos: Sofrem plasmólise o morte com excesso de sais
× Halotolerante: Ficam melhor a 0%, mas crescem mesmo assim.
× Halófilos: Tem um melhor crescimento na presença de sais.
× Halófilos extremos: Tem um crescimento ideal em altas quantidades de sal
Os Halotolerantes, Halófilos e Halófilos extremos crescem bem em baixa atividade da água (grandes quantidades de sal) pois são eficientes em produzir ou acumular solutos compatíveis no citoplasma, não perdendo agua para o meio e mantendo o equilíbrio aquoso positivo.
Tipos de Crescimento:
× Crescimento Diáuxico: Crescimento em meio contendo mais de uma fonte de energia. Utiliza preferencialmente uma fonte do que outra. 
Exemplo: A bactéria E. coli não consome lactose na presença de glicose pois não ocorre a indução do operon lac na presença de glicose e então não vai ter atividade da enzima Beta-galactosidase. Não há a indução dos genes do operon lac, sofrendo uma repressão catabólica ou repressão por glicose. Portanto, não basta apenas a presença de lactose para a completa indução do operonlac, é necessário também ausência de um açúcar preferencial, tal como a glicose para E. coli. Na ausência de glicose, há um aumento de AMP cíclico na célula. A molécula de AMP cíclico se liga a uma proteína ativadora da transcrição (PCA),o que é fundamental para que ela se ligue no sítio ativador. Uma vez nesse sítio, a proteína auxilia a RNA polimerase a se ligar ao promotor para conduzir eficientemente a transcrição. 
- AMP cíclico é sinal do baixo estado energético da célula, isto é, do estado de limitação energética da célula( ↓ glicose). 
OBS:
× Conceitos:
 - Efetor alostérico: Molécula que se liga a um local diferente do sítio ativo, alterando a função da proteína a que é anexado. Também chamado modulador alostérico.
 - OperonLac: É a indução da transcrição dos genes do operon da Lactose que codifição enzimas de assimilação de lactose como a beta-galactocidase.