Microbiologia - Resumo I - Crescimento bacteriano

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Crescimento bacteriano
Resumo I - Microbiologia
Tortora
Fatores necessários para o crescimento
OO crescimento de uma população é o aumento do número de células
Tanto os fatores físicos como os químicos são necessários para o crescimento.
 Fatores físicos necessários
Os microrganismos são classificados, conforme as preferências nas variações na temperatura de crescimento, em psicrófilos (vivem em baixas temperaturas), mesófilos (vivem em temperaturas moderada) e termófilos (vivem em altas temperaturas).
A temperatura mínima de crescimento é a temperatura mais baixa que permite o crescimento da espécie; a temperatura ótima de crescimento é aquela em que o organismo melhor se reproduz; a temperatura máxima é a maio temperatura em que o crescimento da espécie ainda é possível.
A maioria das bactérias cresce melhor entre os valores de pH 6,5 e 7,5.
Em solução hiper-tônica, a maioria dos microrganismos entra em plasmólise. Os organismos halofílicos, no entanto, podem tolerar elevadas concentrações de sais.
 Fatores químicos necessários
Todos os organismos necessitam de fonte de carbono. Os organismos químio-heterotróficos utilizam moléculas orgânicas e os auto-tróficos usam tipicamente dióxido de carbono.
O nitrogênio é necessário para a síntese de ácidos nucleicos e proteínas. O nitrogênio pode ser obtido pela decomposição de proteínas ou da transformação de NH4+ em NO3-. Poucas bactérias realizam a fixação do nitrogênio (N2).
Os microrganismos são classificados como aeróbicos obrigatórios, anaeróbicos facultativos, anaeróbicos obrigatórios, anaeróbicos aerotolerantes e micro-aerófilos em relação ás necessidades de oxigênio para o crescimento.
Os organismos aeróbicos, anaeróbicos facultativos e anaeróbicos aerotolerantes devem conter as enzimas superóxido dismutase (2 O2 + 2 H = O2 + H2O2) e catalase (2H2O2 2 H20 + O2) ou peroxidase (H2O2 + 2 H+ = 2 H2O).
Outros elementos químicos necessários para o crescimento são enxofre, fósforo, oligoelementos, e para alguns microrganismos, fatores orgânicos de crescimento.
Meio de cultura
Um meio de cultura é qualquer material preparado em laboratório para o crescimento de microrganismos.
Os microrganismos crescendo em meio de cultura são denominados cultura bacteriana.
Agar é o agente solidificante utilizado nos meios de cultura.
 Meio químico definido
No meio quimicamente definido, a concentração exata de cada composto químico é conhecida.
 Meio complexo
No meio complexo, a concentração exata dos compostos químicos varia de cultura para cultura.
 Meios e metodologia para o crescimento de anaeróbicos
A eliminação do oxigênio molecular (O2), que pode afetar o crescimento dos organismos anaeróbicos, é realizada utilizando compostos químicos como redutores no meio de cultura.
As placas de Petri podem ser incubadas em jarras de anaerobiose, em câmaras anaeróbicas ou no OxyPlate.
 Técnicas especiais de cultivo
 
Algumas bactérias parasitas ou fastidiosas devem ser cultivadas em animais vivos ou em culturas de células.
Os incubadores de CO2 ou jarras contendo vela são utilizados para o crescimento de bactérias que necessitam de concentrações mais altas de CO2.
 Meios de cultivo seletivo e diferencial
Ao inibir organismos indesejados através da adição de sais, corantes ou outros compostos químicos no meio de cultura, o meio seletivo permite o crescimento somente de um organismo específico.
O meio diferencial é utilizado para distinguir diferentes organismos.
 Meio de enriquecimento
Um cultivo de enriquecimento é utilizado para favorecer o crescimento de um determinado microrganismo presente em uma cultura mista.
 Obtenção de culturas puras
Uma colônia é uma massa de células bacterianas visíveis, originadas, teoricamente, a partir de uma única célula.
As culturas puras normalmente são obtidas através do método de semeadura em placa.
 Preservação de cultura bacterianas
As bactérias podem ser conservadas por longos períodos de tempo através dos métodos de congelamento em baixas temperaturas ou liofilização.
Crescimento de culturas bacterianas
 Divisão bacteriana
A fissão binária é o método normal de reprodução bacteriana, em que uma única célula se divide dando origem a duas células idênticas.
Algumas bactérias se reproduzem por brotamento, formação de esporos aéreos ou por fragmentação.
 Tempo de geração
O tempo necessário para uma célula se dividir ou uma população se duplicar é denominado tempo de geração.
 Representação logarítmica das populações bacterianas
A divisão bacteriana ocorre conforme uma progressão logarítmica (2 células, 4 células, 8 células, etc).
 Fases de crescimento
Durante a fase lag, ocorre pouca ou nenhuma variação no número de células, no entanto existe muita atividade metabólica.
Durante a fase log, a bactéria se multiplica em alta velocidade considerando as condições fornecidas pelo meio.
Durante a fase estacionária, existe um equilíbrio entre a divisão celular e a morte.
Durante a fase de morte celular, existe um número maior de células mortas em relação ás novas células formadas.
 Métodos para quantificar diretamente o crescimento bacteriano
O método-padrão de contagem em placa determina o número de células viáveis assumindo que cada célula bacteriana se desenvolverá em uma única colônia; as contagens em placa são consideradas como número de unidades formadoras de colônias (UFC).
O método de contagem em placa pode ser realizado através da técnica de pour plate ou da técnica de espalhamento em placa.
No método de filtração, a bactéria fica retida na membrana de filtração sendo, então, transferida para o meio de cultura para possibilitar seu crescimento e contagem.
O método do número mais provável (MNP) é utilizado para microrganismos que crescem em meio líquido. Esse método utiliza a estatística para estimar o número de bactérias. 
O método de contagem direta no microscópio utiliza uma lâmina especialmente adaptada, onde será determinado o número de células em um volume conhecido de uma suspensão bacteriana.
 Métodos indiretos para determinação do número de células
O espectofotômetro é utilizado na determinação de turbidez, estimando a quantidade de luz que atravessa uma suspensão de células.
Uma maneira indireta de se determinar o número de células é através da sua atividade metabólica (por exemplo determinando-se a produção de ácido ou consumo de oxigênio).
Para organismos filamentosos como fungos a determinação do peso seco é um método utilizado na estimativa de seu crescimento.