Aula04_CRESCIMENTO MICROBIANO_B (1)

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CRESCIMENTO MICROBIANO 
Profª. MSc. Josie Haydée L. Ferreira 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ – UFPI 
DEPARTAMENTO DE PARASITOLOGIA E MICROBIOLOGIA 
DISCIPLINA MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA 
CRESCIMENTO MICROBIANO 
 O crescimento de uma população microbiana é o aumento do 
número de células ou da massa. 
 
 Por meio do entendimento das condições necessárias para o 
crescimento microbiano podemos determinar como controlar o 
crescimento dos organismos patogênicos ou daqueles que 
contaminam e degradam os alimentos. 
 
 Fatores necessários para o crescimento: 
 
• Fatores Físicos: temperatura, pH e pressão osmótica. 
• Fatores Químicos: carbono, nitrogênio, enxofre, fósforo, 
oligoelementos, oxigênio e fatores orgânicos de crescimento; 
Influência dos Fatores Físicos 
1. TEMPERATURA: 
 
 Classifica os microrganismos em cinco grupos: 
 
 
 
•Psicrófilos: podem crescer a 0ºC. Temperatura ótima é 15ºC. 
 
• Psicrotróficos: crescem a 0ºC mas a temperatura ótima está entre 20-30ºC. 
(Degrada os alimentos). 
 
• Mesófilos: Temperatura ótima entre 25-40ºC. Microrganismos mais 
comumente encontrados, incluindo patogênicos e que degradam alimentos. 
 
•Termófilos: Crescem em altas temperaturas. 
 
• Termófilos Extremos: temperatura ótima em torno ou superior a 80ºC. 
(Archaea). 
 
Curvas de crescimento de diferentes microrganismos em 
resposta à variação na TEMPERATURA: 
 
Importância de baixas TEMPERATURAS para evitar o crescimento 
de microrganismos patogênicos ou que degradam alimentos. 
 
Efeito da quantidade de alimento em relação à velocidade 
refrigeramento. 
 
Influência dos Fatores Físicos 
2. pH 
  Definido com acidez ou alcalinidade de uma solução. 
 
 A maioria das bactérias crescem melhor dentro de variações 
pequenas de pH sempre perto a neutralidade (6,5-7,5). 
 
 Os fungos e as leveduras crescem em variações maiores de pH, 
sendo os valores ótimos inferiores aos das bactérias (pH 5 e 6). 
 
 As bactérias cultivadas em laboratórios com freqüência produzem 
ácidos que podem acabar interferindo no seu próprio crescimento. 
Tampões químicos – importância para manutenção do pH em meios de 
cultivo (sais de fosfato). 
Influência dos Fatores Físicos 
3. Pressão Osmótica 
  Os microrganismos retiram da água, presente no seu meio ambiente, a 
maioria dos seus nutrientes solúveis – necessidade de água para o 
crescimento. Conteúdo celular – 80 a 90% de água. 
 
 A água presente dentro da célula pode ser removida por elevações na 
pressão osmótica. Solução hipotônica x Solução hipertônica. 
 
 Plasmólise – perca de água por osmose – encolhimento da membrana 
plasmática. Esse princípio pode ser usado na preservação de alimentos. 
Exemplos? 
 
 Halofílicas extremas: bactérias que necessitam de altas concentrações 
de sais – obrigatórias (30%). 
 Halofílicas facultativas: capazes de crescer em até 2% de sal. 
PLASMÓLISE 
 
Fatores Químicos 
Influência dos Fatores Químicos 
1. Carbono: 
 
 Essencial para a síntese de todos os compostos orgânicos 
necessários para viabilidade celular – elemento estrutural básico para 
os seres vivos. Metade do peso seco de uma bactéria típica é formada 
de carbono. 
 
 QUIMIO-HETEROTRÓFICO: obtém carbono a partir de moléculas 
orgânicas como proteínas, carboidratos e lipídeos que são fonte de 
energia da célula. 
 
 QUIMIO-AUTOTRÓFICO E FOTO-AUTOTRÓFICO: obtém o 
carbono a partir de dióxido de carbono. 
Influência dos Fatores Químicos 
1. Nitrogênio, Enxofre e Fósforo: 
  Necessários para a síntese de material celular dos microrganismos 
 Participam da síntese de vários componentes celulares, entre eles: DNA, 
RNA, proteínas, ATP... 
 
 Fontes de nitrogênio: decomposição de proteínas, íons amôna (NH4-), 
íons nitrato, nitrogênio gasosos (N2 – fixação do nitrogênio – cianobactérias 
fotossintetizadoras). 
 O enxofre é utilizado na síntese de aminoácidos contendo enxofre e de 
vitaminas como tiamina e biotina. 
 
 O fósforo é essencial para síntese de ácidos nucléicos e para os 
fosfolipídeos componentes das membranas celulares e ATP. 
 
 O potássio, magnésio e o cálcio também são elementos necessários, 
principalmente como co-fatores em reações enzimáticas. 
Influência dos Fatores Químicos 
2. Oligoelementos: 
 
 Necessários em pequenas quantidades pelos microrganismos. 
 
 Também chamados de elementos traços, incluem outros elementos 
minerais, como ferro, cobre, molibidênio e zinco. 
 
A maioria desses elementos minerais são essenciais para a atividade de 
algumas enzimas, geralmente como co-fatores. Esses elementos estão 
normalmente presentes na água ou em outros constituintes dos meios de 
cultura para os microsganismos. 
Influência dos Fatores Químicos 
3. Oxigênio 
 Estamos acostumados a pensar no oxigênio molecular (O2) como um 
elemento essencial à vida, mas em algumas circunstâncias este elemento 
pode-se tornar um gás venenoso. 
 Aeróbios x Anaeróbios 
 Formas tóxicas do oxigênio: 
 
 
 Radicais Superóxidos livres – são formados durante a respiração normal 
– se houver acumulo serão tóxicos (instabilidade): 
 O2
- + O2
- + 2H+ H2O2 + O2 
 (Superóxido dismutase - SOD) 
 Peróxido de hidrogênio gerado cotém ânion peróxido – tóxico: 
 2 H2O2 H2O + O2 H2O2 + 2H
+ 2H2O 
 (catalase) (peroxidase) 
EFEITO DO OXIGÊNIO SOBRE O CRESCIMENTO 
Influência dos Fatores Químicos 
4. Fatores Orgânicos de Crescimento: 
 
 São aqueles compostos orgânicos essenciais que o organismo não é 
capaz de sintetizar. Eles precisam ser retirados diretamente do meio 
ambiente. 
 As vitaminas são os fatores orgânicos de crescimento para os homens. 
 
 A maioria das vitaminas tem função de coenzima. Muitas bactérias 
podem sitetizar todas as vitaminas necessárias para suas atividades 
enzimáticas, sendo independentes de fatores extracelulares. 
 
 Porém algumas bactérias necessitam que esses componentes sejam 
retirados do meio de cultivo. Outros fatores de crescimento necessários 
para algumas bactérias podem ser aminoácidos, purinas e pirimidinas. 
Staphylococcus aureus em meio telurito-glicina E. coli em meio azul de metileno eosina 
Colônias de bactérias em vários meios diferenciais 
Enterobacter aerogenes em meio EMB Pseudomonas aeroginosa em meio PSP 
Método de plaqueamento