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17/08/2016 1 Centro de Ensino Superior e Desenvolvimento – CESED Faculdade de Ciências Médicas de Campina Grande – FCM Componente Curricular: Microbiologia e Imunologia BACTÉRIAS - Nutrição e Metabolismo- Profª MSc. Rennaly de Freitas Lima Nutrição Bacteriana • Nutrientes; • Fatores externos; • Exoenzimas. Composição Química aproximada de uma Célula Bacteriana (E. coli) Compostos % Massa úmida Tipos diferentes Água 70 1 Proteínas 15 2000 Lipídios 2 4 Lipopolissacarídeos 1 1 Peptidioglicano 0,7 1 Glicogênio 1 1 DNA 1 500 RNA 5 350 Metabólitos 3 20 Íons Inorgânicos 0,3 1 Nutrição Bacteriana • Macromoléculas: – Retirados do meio ambiente – Nutrientes; – Sintetizados pelas bactérias – Compostos simples. • Escolha: – Disponibilidade do composto no meio; – Capacidade de síntese do microrganismo. • Princípio da ECONOMIA CELULAR. Nutrição Bacteriana • 70% Água – Reações em meio aquoso; • Material em solução – Presença de parede celular; – Impossibilidade de fagocitar. Substância ou Elemento Novos Componentes Celulares Obtenção de Energia NUTRIENTES Nutrição Bacteriana NUTRIENTES Macronutrientes Micronutrientes 90% 10% 17/08/2016 2 Nutrição Bacteriana • Macronutrientes – Carbono: Maioria das substâncias celulares • Bactérias Autotróficas Utilizam Carbono na forma inorgânica. Ex.: Carbonatos, CO2. • Bactérias Heterotróficas Fonte orgânica de Carbono. Ex.: Glicose. Nutrição Bacteriana • Macronutrientes – Oxigênio • Presente em moléculas orgânicas e inorgânicas; • Molécula ou forma combinada. – Hidrogênio • Moléculas orgânicas e inorgânicas; • Geralmente obtido pelas bactérias na forma combinada. Nutrição Bacteriana • Macronutrientes – Nitrogênio • Moléculas orgânicas e inorgânicas; • Orgânica – Aminoácidos, purinas, pirimidinas. – Enxofre • Moléculas orgânicas e inorgânicas; • SO4 ou Aminoácidos. -2 Nutrição Bacteriana • Macronutrientes – Fósforo • Nucleotídeos (ATP, CTP, GTP...); • Fosfato inorgânico (ADP + Fosfato = ATP); • Armazenamento de energia; • Reguladoras de processos metabólicos. Nutrição Bacteriana • Micronutrientes – Forma inorgânica (Fe, Mg, Ca, Zn, K, Na, Cl, Cu...); – Quantidades variáveis; – Componentes de proteínas; – Cofatores de enzimas; – Componentes estruturais; – Osmorreguladores. Nutrição Bacteriana • Condições de cultivo – Inoculação em meio adequado; – Condições ambientais. 17/08/2016 3 Nutrição Bacteriana • Meios de Cultura: Mistura de nutrientes Nutrição Bacteriana • Meios de Cultura Nutrição Bacteriana • Fatores Ambientais: Químicos e Físicos – Temperatura; – pH; – Presença de Oxigênio; – Pressão Osmótica; – Luz. Nutrição Bacteriana • Fatores Ambientais: – Temperatura Nutrição Bacteriana • Fatores Ambientais: – Temperatura Nutrição Bacteriana • Fatores Ambientais: – pH 17/08/2016 4 Nutrição Bacteriana • Fatores Ambientais: – Oxigênio 1. Aeróbias Aeróbias Estritas – Exigem presença de oxigênio; Microaerófilas – Baixos teores de oxigênio; Facultativas – Presença ou ausência de oxigênio. Nutrição Bacteriana • Fatores Ambientais: – Oxigênio 2. Anaeróbias Anaeróbias estritas – Não toleram oxigênio. Ex.: Bactérias que se desenvolvem em tecidos necrosados ou alimentos protéicos enlatados; Aerotolerantes – Suportam a presença do oxigênio, porém não o utilizam. Nutrição Bacteriana • Fatores Ambientais: – Pressão Osmótica Bactérias que vivem em altas concentrações de sais – Halófitas. – Luz Bactérias que realizam fotossíntese. Nutrição Bacteriana • Exoenzimas – Quebra de macromoléculas; – Gram-positivas Meio de cultura; – Gram-negativas Espaço periplasmático; – Especificidade; – Fator de virulência – Hidrólise de tecidos; – Sobrevivência celular – Hidrólise de substâncias tóxicas ou letais. Metabolismo Bacteriano Obtenção de Energia Armazenamento de Energia Utilização de Energia METABOLISMO Reações Químicas Metabolismo Bacteriano • Toda atividade química realizada por um organismo e seus componentes; • Transporte de nutrientes, movimento dos flagelos e, principalmente, BIOSSÍNTESE; • Princípio da ECONOMIA CELULAR – Síntese de enzimas apenas quando necessário; – Potencialidades genéticas. 17/08/2016 5 Metabolismo Bacteriano Metabolismo Bacteriano • Produção de energia Proteínas Polissacarídeos Lipídeos Hidrocarbonetos Aminoácidos Glicose Ácidos Graxos Piruvato Acetil-CoA Ciclo de Krebs Metabolismo Bacteriano • Produção de energia – Glicólise NAD NADH Glicose C6 Piruvato C3 ADP ATP Metabolismo Bacteriano • Produção de energia em bactérias aeróbias – Glicólise + Ciclo de Krebs/Fosforilação oxidativa; – Produção de NADH; – Produção de ATP. 38 ATP Metabolismo Bacteriano • Produção de energia em bactérias anaeróbias – Glicólise + Fermentação NAD NADH NADH NAD 2 ATP Metabolismo Bacteriano • Produção de energia em bactérias anaeróbias – Respiração Anaeróbia • Não existe ciclo de Krebs; • Aceptor final de elétrons é exógeno e inorgânico (Não é o oxigênio); • Menor produção de ATP. 17/08/2016 6 DÚVIDAS?
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