Aula 2 Microrganismos

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Aula teórica 2
Os microrganismos
Microbiologia
Sumario
Nutrição e metabolismo microbiano.
Condições físicas para o crescimento dos microrganismos.
Classificação dos microrganismos
Bibliografia:
“Microbiologia. Conceitos e aplicações”. M.J. Pelczar Jr./et. 
Introdução
O metabolismo microbiano é o conjunto de processos pelos quais um microrganismo obtém a energia e os nutrientes que necessita para viver e reproduzir-se. 
Os microrganismos utilizam numerosos tipos de estratégias metabólicas distintas e as espécies podem freqüentemente distinguir-se em apoie a estas estratégias. 
As características metabólicas especificas de um microrganismo constituem o principal critério para determinar seu papel ecológico, sua responsabilidade nos ciclos biogeoquímicos e sua utilidade nos processos industriais. 
Nutrição e metabolismo microbiano
De onde os microrganismos captam os elementos para seu nutrição e metabolismo?
• Do seu habitat - grande diversidade de nichos onde os microrganismos podem ser encontrados
• Dos meios de cultura laboratoriais quando se quer estudá-las em ambiente controlado
Para o crescimento e multiplicação os organismos necessitam de:
Uma fonte de carbono, hidrogênio e oxigênio.
Uma fonte de sais minerais, ferro, enxofre, fósforo, sódio e magnésio.
Uma fonte de energia.
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Condições físicas para o crescimento dos microrganismos:
 Temperatura
 pH
 Atmosfera gasosa
 Pressão osmótica
 Pressão hidrostática
 Luz
Efeito da temperatura
A temperatura tem uma grande influência no crescimento dos microrganismos. 
A temperatura na qual uma espécie de microrganismo cresce mais rapidamente é a temperatura ótima de crescimento.
Para qualquer microrganismo particular, as três temperaturas importantes são: 
Estas são conhecidas como temperaturas cardinais.
As temperaturas cardinais podem variar para uma espécie em um estágio no ciclo da vida e com o conteúdo nutricional do meio. 
 Temperatura mínima de crecimiento
 Temperatura ótima de crecimiento
 Temperatura máxima de crecimiento
Classificação:
Microrganismos Psicrófilos
Microrganismos Mesófilos
Microrganismo Termófilos
Resposta típica de crescimento bacteriano a diferentes
temperaturas
A temperatura pode afetar a taxa de crescimento (número de divisões celulares por unidade de tempo), assim como o tipo de reprodução.
A temperatura ótima para o crescimento pode não ser necessariamente a temperatura ótima para toda atividade celular.
Psicrófilos
Mesófilos
Termófilos
Crescemmelhora temperaturas de
15 – 20ºC.Podemcrescerpara 0ºCoumenos
Crescemmelhoratemperaturas de
25 – 40 ºC
Crescemmelhoremtorno de 40 – 85 ºC
A temperaturaótimapode ser 10ºC
Temperaturaótima:
35 ºC ± 1 ºC
Temperaturaótima: 60 ºC
Ex. Bactérias no ancoro do mar e nos pólos
Ex. Agentes que afectam ao homem e os animais
Ex.Podemser encontradosemáreasvulcánicas.
A maioria dos microrganismos são mesófilos. Há microrganismo mesófilos que são patogénicos para o homem crescem melhor em torno da temperatura corporal, que é 37ºC. A temperatura elevada de uma febre pode inibir o crescimento de alguns patógenos. 
Condições de pH
O pH ótimo para o crescimento microbiano encontra-se no valor mediano da variação de pH sobre a qual o crescimento acontecerá que, normalmente é próximo do neutro (6,5 – 7,5) para a maioria dos microrganismos. 
O pH ótimo é normalmente bem definido para cada espécie.
Mas para crescer bem em um meio ácido ou básico, um microrganismo deve ser capaz de manter o seu pH intracelular em torno a 7,5 não importando qual o valor de pH externo. 
Uma célula viva tem a habilidade, dentro de limites próprios, de manter o pH interno constante pela expulsão ou absorção de iões hidrogénio pela célula.
Os microrganismos são encontrados em diferentes ambientes de pH. 
Acidófilos : Quando crescem em pH < 6,5 ácido
Neutrófilos: Quando crescem em pH entre 5 e 9
Alcalófilos: Quando crescem em pH entre 9 e 11
Atmosfera gasosa
Os organismos necessitam de quantidades variadas de gases tais como oxigénio, dióxido de carbono, nitrogénio e metano.
Alguns são utilizados no metabolismo celular; outros podem ter sido excluídos de um cultivo porque eles são tóxicos às células. 
Os dois gases que mas afetam o crescimento de células microbianas são o dióxido de carbono e o oxigénio.
De acordo com a resposta ao oxigénio gasoso os microrganismos são divididos em:
Microrganismos Aeróbios
Microrganismos Facultativos
Microrganismo Anaeróbios
Microrganismos Microaerófilos
Microrganismos Aeróbios
São microrganismos que normalmente requerem oxigénio para o crescimento e podem crescer em atmosfera de 21 % de oxigénio.
Estos microrganismos adquirem mais energia dos nutrientes disponíveis do que os microrganismos que não utilizam oxigénio.
Microrganismo Facultativos
São aqueles que crescem na presença do ar atmosférico e podem também crescer em anaerobiose. Eles não requerem oxigénio para o crescimento, embora possam utilizá-lo para a produção de energia em reações químicas. Sob condições anaeróbias, eles obtém energia por um processo metabólico de fermentação.
Microrganismos Anaeróbios
São aqueles que podem ser mortos pelo oxigénio, não podem crescer em presença do ar e não utilizam oxigénio para as reações de produção de energia. Alguns anaeróbios podem tolerar baixas concentrações de oxigénio, mas os anaeróbios estritos são mortos por uma breve exposição ao gás.
Microrganismos Microaerófilos
São organismos que, assim como os aeróbios, podem utilizar oxigénio nas reações químicas para produção de energia. Entretanto, ao contrário dos aeróbios, eles não podem resistir a níveis de oxigénio (21 %) presentes na atmosfera e normalmente crescem melhor em níveis de oxigénio variando de 1 a 15 %. 
			Pressão osmótica
É a forca com a qual a água se move através da membrana citoplasmática de uma solução contendo uma baixa concentração de substancias dissolvidas (solutos) (mais diluída) para outra contendo uma alta concentração de solutos (menos diluída). 
Os solutos (sai e açucare) dissolvidos se desagradem a zonas de menor concentração. A água se desagrade a zonas de maior concentração de solutos (mais diluída).
Quando as células microbianas estão em um meio aquoso, não devem existir grandes diferenças na concentração de solutos dentro e fora da célula, ou as células poderiam desidratar-se ou romper-se.
Uma pressão osmótica alta causa perdida de água e plasmólisis da célula.
Halófilas: bactérias que toleram altas concentrações salinas.
Halófilas facultativas: bactérias que toleram até 2 % de sai.
 Soluções isotônicas: o fluxo de água para dentro e para fora da célula está em equilibrio e a célula cresce normalmente.
 Soluções hipertônicas: quando o meio externo é hipertônico, com uma concentração de solutos mais alta do que no citoplasma da célula, a célula perde água em excesso ocorrendo plasmólise da célula e seu crescimento é inibido. 
 Soluções hipotônicas: quando a solução externa é muito mais baixa do que na célula, a água flui para dentro da célula, absorve líquidos em excesso e a rompe. 
Pressão hidrostática
É a pressão exercida pelo peso da água que permanece na superficie da células. 
Há microrganismos que vivem no fundo do oceano y não podem crescer em laboratórios. Estos microrganismos dependentes de pressão são chamados barófilos. Eles morrem em um meio com baixa pressão hidrostática porque contem vesículas de gás que se expandem com grande forca na descompressão e rompem as células.
	 Luz
Bactérias fotossintetizantes
Bactérias inibidas pela luz
Classificação dos microrganismos
Principais grupos de microrganismos:
Procarióticos:
 Bactérias 
Eucarióticos:
 Fungos
 Algas
 Protozoários
3. Virus (?)