Crescimento de bactérias

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Crescimento microbiano 
Profa. Dra. Adriene Siqueira de Melo 
Universidade Católica de Pernambuco 
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde 
Disciplina de Microbiologia 
Objetivos do aprendizado 
– Compreender os fatores físicos e químicos necessários à 
sobrevivência dos microrganismos 
– Comparar e diferenciar os microrganismos quanto à 
formas de obtenção de carbono 
– Comparar e diferenciar os microrganismos quanto à 
capacidade de sobrevivência na presença de O2 
Crescimento microbiano 
– Fatores físicos: 
• Temperatura 
• pH 
• Pressão osmótica 
 
– Fatores químicos: 
• Exigências nutricionais (C, H, O, N, P, S, elementos 
traço e fatores orgânicos de crescimento) 
 
 
Crescimento microbiano 
– Temperatura: 
Fundo de oceanos e 
geleiras 
Deterioração de 
alimentos 
Bactérias deteriorantes 
e patogênicas 
Águas termais e solos 
ensolarados 
Fontes aquáticas 
associada à atividade 
vulcânica 
Crescimento microbiano 
– pH: 
• A maioria das bactérias cresce melhor em uma faixa 
estreita de pH perto da neutralidade, entre pH 6,5 e 7,5 
• No entanto, algumas bactérias, chamadas de acidófilas, 
são resistentes a acidez (ambientais) 
• Poucas bactérias crescem em um pH acido abaixo de 4, 
por isso alimentos como o picles são protegidos da 
deterioração bacteriana 
• O próprio crescimento bacteriano em laboratório 
também acidifica o meio, por isso em sua constituição 
são utilizados tampões como peptonas, aminoácidos e 
sais de fosfato 
 
Crescimento microbiano 
– Pressão osmótica: 
• Os microrganismos precisam da água para sua 
sobrevivência, contudo ambientes hipertônicos 
removem a água necessária para a célula (plasmólise). 
• Ex. bactérias não conseguem crescer em peixes 
salgados, leite condensado ou mel. 
• Exceções – halófilos obrigatórios (requerem elevada 
concentração de sal aprox. 30%, microrganismos 
marinhos) e halófilos falcultativos (podem crescer na 
presença de até 15% de sal, ex. S. aureus). 
 
 
Crescimento microbiano 
• Se a pressão osmótica é 
anormalmente baixa (ambiente 
hipotônico) como na água 
destilada, a água tende a entrar 
na célula em vez de sair podendo 
lisar (plasmoptise) alguns 
microrganismos que tenha a 
parede mais frágil 
 
Crescimento microbiano 
– Utilização de Carbono: 
• Juntamente com a àgua, constitue o mais 
importante fator nutricional para o crescimento 
microbiano 
• Compõe o esqueleto estrutural dos compostos 
orgânicos que constituem a célula viva 
• Proteínas 
• Carboidratos 
• Lipídeos 
 
Crescimento microbiano 
– Classificação segundo a fonte de carbono: 
 
Autotróficos 
 
Utilizam CO2 ou CO 
Heterotróficos 
 
Utilizam compostos orgânicos 
Fototróficos 
 
Utilizam luz solar Fotoautotróficos Fotoeterotróficos 
Quimiotróficos 
 
Utilizam a energia de 
compostos químicos 
Quimioautotróficos Quimioeterotróficos 
Fonte de 
carbono Fonte de 
energia 
Crescimento microbiano 
– Utilização de Nitrogênio, Enxofre e fósforo: 
• O Nitrogênio constitui cerca de 14% do peso seco da 
célula bacteriana e o enxofre e o fósforo juntos cerca de 
4% 
• N – essencial à síntese de aminoácidos 
• S – essencial à sintese de aminoácidos e vitaminas como 
a tiamina e biotina 
• P – essencial à síntese de ác. Nucleicos, fosfolipídios de 
membrana e ATP 
• Obs: K, Mg e Ca também são elementos necessários 
frequentemente como cofatores enzimáticos 
 
– Hidrogênio: 
– Constituinte dos compostos orgânicos e de diversos 
inorgânicos. (água, sais e gases) 
– Função: Manutenção do pH, formação de ligações de H 
entre moléculas, fonte de energia nas reações de oxi-
redução na respiração 
– Oxigênio: 
– Elemento comum encontrado nas moléculas biológicas 
(aminoácidos, nucleotídeos, glicerídeos) 
– É obtido a partir das proteínas e lipídios. 
– Na forma de oxigênio molecular (O2), é requerido por 
muitos para os processos de geração de energia. 
 
 
Exigências nutricionais 
Crescimento microbiano 
– Oxigênio (O2): 
• Utilizado na geração de energia como aceptor final de 
elétrons pela respiração aeróbica 
• Pode formar radicais tóxicos a vários microrganismos 
que não possuem um sistema para sua neutralização 
como a superóxido-dismutase (SOD) e a catalase: 
– O oxigênio singlet (1O2–) e o oxigênio molecular normal (O2) que foi 
induzido a um estado de alta energia sendo extremamente reativo 
– Os radicais superóxidos (O2
⋅–), ou ânions superóxidos, que são 
convertidos à oxigenio molecular (O2) e peróxido de hidrogenio (H2O2) 
pela SOD 
– O ânion peróxido O2
- formado pelo peróxido de hidrogênio , que são 
convertidos à água e oxigênio pela catalase ou apenas à água pela 
peroxidase 
 
Crescimento microbiano 
– Oxigênio (O2): 
• Organismos que requerem oxigênio para viver são 
chamados aeróbios obrigatórios. Ex: M. tuberculosis 
• Organismos que podem utilizar o oxigênio quando ele 
está presente, mas são capazes de continuar a crescer 
utilizando a fermentação ou a respiração anaeróbica 
quando o oxigênio não está disponível são chamados 
aeróbios facultativos. Ex. E. coli 
• Os anaeróbicos obrigatórios são bactérias incapazes de 
utilizar o oxigênio molecular para as reações produtoras 
de energia por não possuírem nem SOD nem catalase. 
Ex. Clostridium 
 
Crescimento microbiano 
– Oxigênio (O2): 
• Os anaeróbicos aerotolerantes não podem utilizar o 
oxigênio para crescimento, mas o toleram relativamente 
bem. Em sua maioria são fermentadoras do ác. Lático. 
Ex: Lactobacilos utilizados na produção de alimentos 
fermentados como picles e queijo 
• Poucas bactérias são microaerófilas, elas são aeróbicas, 
requerendo oxigênio somente em concentrações 
inferiores a do ar. Ex: N. meningitidis 
Crescimento microbiano 
 Aeróbio Anaeróbio Facultativo Microaerófilo Anaeróbio 
 aerotolerante 
Meio gelatinoso 
com indicador 
redox: 
Rosa quando oxidado 
Incolor quando reduzido 
– Oxigênio (O2): 
Crescimento microbiano 
– Elementos traços: 
• São elementos minerais requeridos em quantidades 
mínimas 
• Ferro, cobre, molibdênio e zinco 
• São essenciais à certas funções enzimáticas bacterianas 
agindo como cofatores 
• Apesar de requeridos em baixíssimas quantidades sua 
presença precisa ser assegurada para que ocorra o 
crescimento bacteriano. 
 
Vamos praticar?