crescimento bacteriano

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Crescimento – Significa na microbiologia aumento do número de células.
As células microbianas possuem tempo de vida limitado, logo a continuidade de sua espécie depende do crescimento contínuo da sua população.
O crescimento das células depende de um grande número e de uma variedade de reações químicas.
Fissão Binária
Células elongam-se até atingirem aproximadamente o dobro do seu tamaho original, quando então formam uma partição que separa a célula em duas células-filhas.
Partição - chamada de septo, é o resultado do crescimento da membrana citoplasmática e da parede celular para o interior da célula. Em direções opostas. Esse crescimento prossegue até a individualização de cada célula-filha.
Quando uma célula se divide em duas, diz-se que ocorreu uma geração e o tempo para esse processo é chamado de tempo de geração.
O tempo necessário para uma geração varia muito em cada espécie, sendo dependente de fatores nutricionais e genéticos.
Proteíans Fts- presentes em todos os procariotos e essenciais a divisão celular.
FtsZ - uma proteína Fts chave.
Divisossomo - Aparelho de divisão celular. Formado pela interação de proteínas Fts. A formação do divisossomo ocorre com a ligação de moléculas FstZ formando um anel ao redor do centro da célula (onde se formará o plano de divisão celular). O anel atrai outras proteínas do divisossomo, FtsA e ZipA, funcionam como âncoras, conectam o anel FstZ a membrana plasmática. FtsA também recruta outras proteínas dos divisossomos.
Antes da formação do divisossomo a célula ja se encontra elongada e o DNA está em replicação.
O divisossomo também possui proteínas necessárias a síntese de peptideoglicano – FtsI.
O Divisossomo coordena a formação do novo material da membrana citoplasmática e da parede celular até que ela atinja o dobro do seu tamanho original
As proteínas Min garantem a formação do divisossomo somente no centro celular e não nos polos das células. (Min C e D permanecem mais nos polos do que no centro da célula durente sua movimentação, por isso o local mais propício para formação do anel FtsZ é no centro da célula, essas proteínas inibem a divisão celular, impedindo a formação do anel FtsZ).
FtsZ hidroliza GTP forncendo a energia necessária para polimerização e despolimerização do anel FtsZ.
No processo de divisão celular, o peptideoglicano deve ser rompido para que haja inserção do peptideoglicano recém-sintetizado.
Ruptura (ação da glicosilase) – Biossíntese de peptideoglicano - Transpeptidação (etapa final da síntese da parede celular), é a reação impedida pelo antibiótico penicilina.
O crescimento da célula é dito exponencial – há um aumento populacional em que o número de células é duplicado durante um intervalo de tempo constante. Em um gráfico observa-se uma curva de inclinação constantemente crescente. Nesse crescimento, inicialmente o aumento do número de células é relativamente lento, mas posteriormente torna-se acelerado.
Ciclo de crecimento microbiano
Fase lag: Chamada de fase de adaptação. O crescimento só é iniciado após essa fase, intervalo pode ser breve ou longo. Fase observada em células que sofreram algum tipo de dano. Também é observada quando há mudança de um meio de cultura rico para um pobre.
Fase exponencial: fase de crescimento, encontram-se em sua fase mais saudável. Crescimento influenciado pelas condições ambientais e características genéticas.
Fase estacionária: quando o crescimeto exponencial cessa. Tx de crescimento é igual a zero, não se observa aumento ou diminuição no n;umero de células. Apesar de não haver crescimeto, muitas celulas continuam com suas funcoes. Pode haver divisão celular, mas não haverá aumento no número total de células, uma vez que há um equilíbrio entre os processos de crescimento e morte – fenômeno chamado de crescimento crítico.
Fase de morte: Populações que permanecerem na fase estacionária podem continuar metabolizando, mas eventualmente morrerão. Também é uma função exponencial, porém mais lenta do que o crescimento exponencial.
Cultura contínua: Culturas são mantidas em condições constantes por longos períodos de tempo.
Temperatura e crescimento microbiano
Quatro fatores essenciais controlam o crescimento de microorganismos
Temperatura
Fator mais importante que afeta o meio ambiente. A medida que a temperatura é aumentada ate uma certa faixa há um aumento do crescimentoe das atividades metabólicas até um ponto, a partir disso as reações de desnaturação passam a atuar e as funções celulares caem para zero.
Classes térmicas:
Psicrófilos: vivem com o ponto ótimo em baixas temperaturas.
Mesófilos: ponto ótimo em temperatura mediana. Maioria dos patógenos associados aos seres humanos. (ambientes terrestres e aquáticos de latitudes temperada e tropical).
Termófilo: ponto ótimo em altas temperaturas.
Hipertermófilas: ponto ótimo corresponde a temperaturas muito elevadas. (fontes termais, gêiseres e fendas hidrotermais no fundo do mar)
Psicrófilos e termófilos são encontrados em ambientes de frio e calor incomuns.
pH
Cada microorganismo apresenta uma faixa de pH onde o crescimento é possível e um pH ótimo de crescimento definido. Entre o pH 4 e 9 estão os organismos mais comuns.
Acidófilos: Crescimento ótimo em pH baixo, normalmente abaixo de pH 6. Altas concentrações de íon hidrogênio são necessárias para a estabilidade da sua membrana citoplasmática, com um pH mais próximo do neutro onde pode até mesmo ocorrer lise celular. Ex: bactérias estomacais.
Alcalifílicos: Microorganismos que apresentam pH próximo de 9 ou superior. Ex: solos com alta concentração de carbonato.
Neutrófilos: microorganismos com PH entre 6 e 8.
O pH intracelular deve se manter próximo a neutralidade, a fim de evitar a destruição das macromoléculas celulares. O DNA é instável em condições ácidas e o RNA em condições alcalinas. Se o organismo não for capaz de manter as macromoléculas em condições estáveis, obviamente não sobreviverão.
Disponibilidade de água.
Efeito da concentração de cloreto de sódio
Não halófilo – halotolerante – halófilo – halófilo extremo.
Concentração para microorganismos marinhos: 3%. Para halófilos extremos varia de 15 a 30%.
Obs: Analisar gráfico.
Oxigênio
Um aeróbio obrigatório cresce apenas onde há presença de oxigenio, são capazes de crescer em grandes tensões de oxigênio; o facultativo pode crescer na ausência ou presença de oxigênio, quando em condições nutriciomais e culturais apropriadas.
Microaerófilo: Aeróbios capazes de utilizar o oxigênio apenas quando em níveis inferiores aos do ar.
Anaeróbio Obrigatório: somente cresce na ausêcia de oxigênio, com presença de oxigênio ele pode morrer.
Anaeróbico aerotolerante: toleram e crescem com a presença de oxigenio, são inibidos ou mortos pelo O2.
Contagem de células
Contagem de células totais
É possível fazer uma contagem de uma parte da cultura ao microscópio – contagem microscópica direta. Dois tipos diferentes de contagem podem ser realizados: a partir de amostras secas em lâminas ou a partir de amostras líquidas.
Para amostras líquidas são necessárias câmaras especiais de contagem, são lâminas de vidro que possuem uma grade quadriculada onde a área é conhecida.
O número de células pode ser contado ao microscópio, possibilitando determinar o número de células presentes no pequeno volume.
Contagem de células viáveis (VAI CAIR NA PROVAAA!!!)
Realizada pela determinação do número de células capazes de formar colônias em meios adequados. Na contagem total tanto as células vivas quanto as mortas são contadas.
A contagem em placa ou contagem de colônias pode ser realizada de duas maneiras: semeadura por espalhamento ou semeadura em profundidade.
Geralmente a amostra a ser quantificada deve ser diluída para que se obtenha um número apropriado de colônias.
Frequentemente são empregadas mais de uma diluição decimal. Dilui-se 1mL da amostra em 9mL do diluente, depois retira-se uma ml dessasolução e se necessário, nova diluição deve ser feita.
Essas diluições em série são necessárias até que a diluição final desejada seja obtida.
As respostas são dadas em ufc – unidade formadora de colônias por ml.
Contagem por espectofotômetro
Quanto mais bactérias estiverem presentes na amostra, menos luz passará pela placa. Lendo o espectro é possível determinar a quantidade de bactérias.