Crescimento de microrganismos

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Crescimento de Micro-organismos
Crescimento: Aumento do número de células → população ou cultura
1) Fissão ou divisão binária:
- Divisão celular simétrica
- Realizado pela maioria das bactérias
-Etapas da fissão binária:
1- Aumento do tamanho da célula
- autolisinas → ação na parede celular: 
- hidrólise das ligações β1-4 da glicana
- hidrólise das ligações cruzadas
- adição de novas unidades básicas da peptidoglicana
- síntese de todos os componentes celulares
2 – Replicação do DNA – ligação à membrana plasmática (FtsK)
3 – Formação do septo de divisão
- invaginações dos envoltórios celulares
- separação das duas moléculas de DNA
- Bacilos: divisão em apenas um plano
- Cocos: divisão em 1, 2 ou 3 planos
Streptococcus, Staphylococcus – divisão celular incompleta
4 – Separação das duas células-filhas
Contraste de fase
Coloração de nucleóide
Coloração de FtsZ 
Proteínas Fts de procariotos
(filamentosas termossensíveis)
FtsZ: similar à tubulina de eucariotos
FtsA: similar à actina de eucariotos
Divissomo – interação de proteínas Fts 
para formação do septo de divisão
Determinação da morfologia celular:
Posicionamento da proteína MreB em 
estrutura em espiral, ao longo de bacilos
Similaridade à actina de eucariotos
Ausência em cocos
2) Tempo de geração:
- Intervalo de tempo para ocorrência de uma fissão binária
- Crescimento exponencial → dobro do número de células
1 → 2 → 4 → 8 → 16 ................... 2n células
21 22 23 24 n = número de gerações
Tempo de geração (G) = Tempo total
Número de gerações (n)
n = log Nt – log N0 Nt – número final de células
log 2 N0 – número inicial de células
Nt=N02
n
- Fatores que alteram o tempo de geração:
- Espécie bacteriana - fatores estruturais e genéticos:
Escherichia coli – 20 min
Staphylococcus aureus – 30 min
Mycobacterium tuberculosis – 18 horas
Treponema pallidum – 33 h
- Nutrientes disponíveis: E. coli: 20 min (caldo simples)
13 min (leite)
- Temperatura: E. coli: 20 min (37°C)
60 min (30°C)
- pH, disponibilidade de O2
3) Curva de crescimento:
Fase lag / Fase log / Fase estacionária / Fase de morte
1 – Fase lag: adaptação ao meio de cultura
- transporte de nutrientes
- síntese de enzimas induzidas
- duração variável de acordo com a composição do meio de cultura:
Meio complexo → meio mínimo: aumento da fase lag
Transferência entre meios iguais, em fase log: supressão da fase lag
2 – Fase log ou exponencial: divisões celulares consecutivas
3 – Fase estacionária: nº constante de células viáveis
- exaustão de nutrientes
- acúmulo de produtos tóxicos
- inativação de enzimas
- produção de antibióticos
- esporulação
4 – Fase de morte ou declínio: diminuição do nº de células viáveis
- acúmulo excessivo de produtos tóxicos
6) Métodos de crescimento bacteriano em laboratório:
- Crescimento em batelada - Curva de crescimento
- Sistema fechado
- Crescimento contínuo – Manutenção da cultura em fase log
- Sistema aberto
- Turbidostato: Controle do nº de células por medida da 
turvação
- Quimiostato: Controle do nº de células pela quantidade 
limitante de crescimento de um dos nutrientes
- Fermentadores industriais
- Estudos enzimáticos
- Crescimento sincrônico – toda a população em uma mesma fase 
da fissão binária
- Estudos de regulação enzimática, síntese de componentes
- Métodos: - alternância de temperatura
- esporulação
- ausência de um nutriente
7) Quantificação do crescimento bacteriano:
- Contagem de células:
- Células totais: câmara de contagem
- rápido, fácil
- pouca precisão (células mortas / partículas)
- Câmara de Neubauer:
- Células viáveis: 
diluições seriadas e plaqueamento
- medicamentos, alimentos, água
- grande sensibilidade
- variações na incubação 
(meio de cultura, tempo de cultivo, 
temperatura)
- uso de meios de cultura seletivos
para detecção específica
- Determinação da massa celular:
- Peso seco (20-30% do peso úmido)
- Medida da turvação: - rápido, não-destrutivo
- pouca precisão
- Avaliação de atividades bioquímicas:
- Produção de ATP
- Consumo de O2
- Correlação direta crescimento x atividade bioquímica