2019828_10235_Crescimento Bacteriano

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CRESCIMENTO BACTERIANO 
 
O crescimento e a divisão das células bacterianas 
necessitam de ambiente com todos os fatores necessários para 
seu metabolismo, ou seja, condições físicas, químicas e 
nutricionais. Algumas espécies são capazes de sintetizar alguns 
de seus componentes a partir de nutrientes simples, porém 
outras espécies necessitam de nutrientes complexos a partir do 
ambiente para o seu crescimento. 
Do ponto de vista da relação das bactérias com o meio de 
onde obtêm os nutrientes, elas podem ser classificadas como: 
saprófitas – decompõem material orgânico de animais e plantas 
mortos - ou simbióticas – se associam a um hospedeiro, dividindo 
funções e produtos. 
Os nutrientes podem ser definidos em duas classes: 
macronutrientes e micronutrientes; ambos são imprescindíveis, mas 
os primeiros são requeridos em grande quantidade, por ser fonte de 
energia e por constituírem a principal fonte de moléculas estruturais. 
Os macronutrientes são: carbono, oxigênio, hidrogênio, enxofre, 
nitrogênio, fósforo. 
 
 
O oxigênio é participante da cadeia respiratória no 
metabolismo aeróbio como aceptor final de elétrons. 
O oxigênio pode ser fundamental, letal ou inócuo para as 
bactérias e de acordo com a concentração de oxigênio no meio as 
bactérias podem ser classificadas como: 
 
-aeróbias estritas: exigem a presença de oxigênio para seu 
crescimento e não crescem na sua ausência; 
 
-microaerófilas: necessitam de baixo teor de oxigênio para seu 
crescimento; 
 
-facultativas: podem empregar oxigênio quando este está 
disponível, mas sua falta não impede o seu crescimento; 
 
-anaeróbias estritas: não toleram a presença de oxigênio e o 
aceptor final de elétrons em seu metabolismo pode ser o enxofre 
ou compostos orgânicos. 
 
O carbono está presente na maioria das substâncias 
componentes das células e, por isso, é fundamental. As bactérias 
que podem utilizar o carbono do ambiente, fornecido como gás 
carbônico ou carbonatos, são denominadas autotróficas e os 
microorganismos que obrigatoriamente necessitam de uma fonte 
orgânica de carbono são denominados heterotróficos, sendo a 
sua principal fonte de carbono, os carboidratos. 
Quanto à fonte de energia e a assimilação de carbono, os 
microorganismos podem ser classificados em: 
 
-quimioautotróficos: empregam substâncias químicas inorgânicas 
como fonte de energia e dióxido de carbono como principal fonte 
de carbono; 
 
-quimioheterotróficos: empregam substâncias químicas orgânicas 
como fonte de energia e de carbono; 
 
-fotoautotróficos: utilizam a luz como fonte de energia e dióxido 
de carbono como fonte de carbono; 
 
-fotoheterotróficos: utilizam luz como fonte de energia e 
compostos orgânicos como fonte de carbono. 
 
O nitrogênio está disponível na natureza na forma de gás (N2) 
ou combinado; na forma combinada, está disponível como 
compostos inorgânicos (NH3, NO3) ou orgânicos, na forma de 
aminoácidos, purinas e pirimidinas. A utilização de nitrogênio gasoso 
é restrita a algumas bactérias que vivem no solo. 
O enxofre pode também ser encontrado no meio nas formas 
elementar, 
 
 
oxidada ou reduzida. As duas últimas aparecem como 
compostos orgânicos e inorgânicos. Todas as formas podem ser 
utilizadas, porém são os sulfatos inorgânicos (SO4 e SO3) e os 
aminoácidos as formas de preferência. O enxofre participa como 
aceptor final de elétrons nas bactérias anaeróbias. 
Os micronutrientes são elementos como ferro, cobre, 
manganês, magnésio, cálcio, zinco, potássio, sódio, cloro, 
cobalto, molibdênio e selênio são sempre assimilados de forma 
inorgânica em quantidades que variam com o gênero bacteriano. 
Estes elementos podem funcionar como: componentes de 
proteínas (ferro), osmorreguladores (sódio, cloro, potássio), 
cofatores de enzimas (magnésio, potássio, molibdênio) e 
componentes estruturais (cálcio). 
 
Além dos nutrientes, as bactérias exigem a presença de 
balanços adequados nas concentrações de oxigênio e gás 
carbônico, além de pH, pressão osmótica e água. 
A tomada de nutrientes é influenciada por aspectos físicos e 
químicos do ambiente, sendo os principais pH, temperatura, 
presença de oxigênio, osmolaridade e luz. 
A temperatura ótima de crescimento está em uma faixa em 
que o desenvolvimento ocorre sem atingir o máximo; temperatura 
mais alta que a superior leva à desnaturação de proteínas e morte 
celular; temperaturas mais baixas diminuem o ritmo metabólico, 
reduzindo ou impedindo a multiplicação celular. As exigências 
quanto à temperatura classificam as bactérias em: 
 
-psicrófilas: entre 12 e 17ºC; 
 
-mesófilas: entre 28 e 37ºC; 
 
-termófilas: entre 57 e 80ºC. 
 
A maioria das bactérias de interesse médico entra no grupo das 
mesófilas. 
A faixa neutra de pH é a mais adequada para a grande 
maioria das espécies bacterianas para a melhor absorção de 
nutrientes; existem, contudo, bactérias adaptadas para a 
sobrevivência em pH mais ácido ou alcalino: 
 
-acidófilas: possuem crescimento ótimo em pH ácido; 
 
-neutrófilas: seu crescimento ótimo se dá na faixa de pH entre 5,5 
e 8,0; 
 
-alcalófilas: mostram crescimento ótimo em pH alcalino. 
 
Alguns microorganismos conseguem alterar o pH do meio 
para torná-lo adequado ao seu crescimento, pela produção de 
ácidos, diminuindo o pH do meio – bactérias fermentativas – ou 
amônia, a partir da degradação de aminoácidos, aumentando o pH. 
A atividade de água – ou aw - é a medida da quantidade de 
água disponível em um ambiente para a utilização pelos 
microorganismos; tem valor máximo de 1, que corresponde a 
100% e decresce à medida que sais são diluídos e aumenta, 
portanto, a pressão osmótica. A maioria dos microorganismos 
necessita de grande atividade de água, mas alguns se 
adaptaram para o crescimento em ambientes com muito baixa aw. 
Como o meio ideal para a maioria das bactérias tem aw próxima de 
1, este é hipotônico e, portanto, a água entra com facilidade no 
interior celular o que levaria à explosão da célula, se não houvesse 
a parede celular. Em meio hipertônico, o desafio da célula 
bacteriana é manter uma concentração de solutos suficiente dentro 
do citoplasma para evitar que a água saia da célula, promovendo o 
colapso da célula; para manter a osmolaridade intracelular 
adequada em meio hipertônico, as células de certas bactérias 
mantêm altas concentrações dos chamados solutos compatíveis, 
que são aqueles que, mesmo em alta concentração, não 
interferem no metabolismo celular; estes microorganismos são 
ditos osmotolerantes. Ex.: Staphylococcus aureus, que sobrevive 
em meios com até 30% de NaCl. 
 
 
CRESCIMENTO, SOBREVIDA E MORTE 
O crescimento bacteriano inicia-se com aumento do 
citoplasma, produção de ácidos nucléicos, proteínas, lipídeos, 
polissacarídeos, absorção de água e de eletrólitos; em resposta a 
esta pressão exercida pelo crescimento, a célula acaba por se 
dividir, resultando em multiplicação celular. O processo é por 
cissiparidade, que ocorre a partir de uma fenda ou septo 
equatorial, que ocorre em qualquer sentido nos cocos e de 
maneira transversa nos bacilos. 
Os estudos de crescimento bacteriano são realizados em 
meios líquidos e obedecem a uma curva padrão de crescimento, que 
mostra quatro fases características: 
 
-fase lag: ocorre logo após a transferência das células de um 
ambiente a outro e corresponde ao ajuste ou adaptação das 
células ao novo meio; as células estão produzindo material 
necessário para a divisão; portanto crescem em tamanho, mas 
não se duplicam; 
 
-fase log ou exponencial: as células se dividem em uma taxa 
constante até atingir um máximo de crescimento; nesta fase, as 
células são menores que no final da fase lag; a fase se encerra 
em razão da depleção de nutrientes essenciais,diminuição de 
oxigênio (nas culturas aeróbicas) ou acúmulo de produtos 
tóxicos; 
 
-fase estacionária: ocorre o decréscimo na taxa de divisão celular; 
a verdadeira população estacionária mostra equilíbrio entre as 
células novas e as células que morrem; nesta fase, a energia é 
obtida a partir da degradação de componentes de 
armazenamento celular, como glicogênio, amido e lipídeos e é 
denominada energia de manutenção; 
 
-fase de declínio ou de morte: como as condições se tornam 
impróprias, as células mortas passam a predominar sobre as 
células vivas devido à diminuição da taxa de duplicação; o meio 
está depletado de nutrientes e rico em toxinas, produzidas pelas 
próprias bactérias. 
 
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