Crescimento e reprodução bacteriana

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MayaraKelly
 Crescimento = reprodução
 Aumento do número de células
 Processo rápido
 Escala logarítmica
 Os microrganismos que "crescem" e se
acumulam em colônias
 Colônias: grupo de células grandes o
suficiente para serem visualizadas sem
a utilização de um microscópio
 Os fatores necessários para o crescimento
microbiano: físicos e químicos
 Quando não há os fatores ideais: falso
negativo
 As bactérias não crescem, no
diagnóstico ocorre o falso negativo
Fatores físicos
Temperatura
 Certas bactérias são capazes de crescer
em extremos de temperatura
 Cada espécie bacteriana cresce a
temperaturas mínima, ótima e máxima
específicas
 Temperatura mínima: a menor
temperatura na qual a espécie pode
crescer
 Temperatura ótima: a espécie cresce
melhor (zona de perigo)
 Temperatura máxima: a maior
temperatura na qual o crescimento é
possível
 Com base na faixa de temperatura podem
ser classificados:
 Psicrófilos: frio
 Ex. crescimento em geleiras
 Psicotróficos: pode crescer a 0°C, tem
temperaturas ótimas, geralmente de 20
a 30°C
 Crescem muito bem nas
temperaturas dos refrigeradores
 Mesófilos: temperaturas moderadas
 A maioria das bactérias
 Ex. crescimento no ambiente, solo,
alimento, corpo humano
 Termófilos: calor acima de 50°C
 Hipertermófilos: calor severo
 Ex. vulcões
 Representando graficamente a resposta de
crescimento ao longo de um intervalo de
temperatura
 Temperatura ótima: se encontra
geralmente próxima à parte superior
da faixa, no pico
 Acima dessa temperatura a
velocidade de crescimento cai
rapidamente
 A temperatura elevada inativou os
sistemas enzimáticos da célula
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 Refrigeração
 Método mais comum de preservação
dos alimentos
 Tem como base o princípio de que as
velocidades de reprodução microbiana
decrescem em baixas temperaturas
 Algumas espécies diminuem mais
rápido do que outras
 Os psicotróficos
 Não crescem bem em
temperaturas baixas
 Em determinado período são
capazes de deteriorar lentamente o
alimento
 Micélio fúngico
 Limo na superfície dos alimentos
 Alterações na cor ou no sabor do
alimento
 A temperatura dentro de um
refrigerador precisa ser bem ajustada
 Retarda o crescimento da maioria
dos organismos deteriorantes
 Impede totalmente o crescimento
da maior parte das bactérias
patogênicas
pH
 Acidófilas: crescimento em ambientes
ácidos
 Neutrófilas: crescimento no pH ótimo 5-9
 Alcadófilas: crescimento no pH básico 9-10
 Microbiota humana: pH 4-8
Pressão osmótica
 Os microrganismos obtêm a maioria dos
nutrientes na água presente em seu
ambiente
 Requere água para o seu crescimento
 80 a 90% de sua composição é água
 Quando a célula microbiana está em uma
solução cuja concentração de solutos é
mais alta do que em seu interior (ambiente
hipertônico), a água da célula tende a
atravessar a membrana celular para o local
de maior concentração de soluto
 Plasmólise
 O crescimento da célula é inibido
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 A adição de solutos em uma solução e o
aumento resultante na pressão osmótica
podem ser utilizados para preservar
alimentos
 Em resumo: as concentrações elevadas de
sal ou açúcar removem a água de
qualquer célula microbiana presente e,
consequentemente, impedem seu
crescimento
 Halófilos extremos: extrema concentração
de soluto
 Halófilos obrigatórios: necessitam de alta
concentração de soluto para seu
crescimento
 Halófilos facultativos ou haloterante: mais
comuns e não requerem altas
concentrações de soluto
Fatores químicos
Fontes de Carbono
 É o esqueleto estrutural da matéria viva
 Metade do peso de uma típica célula
bacteriana
 Quimioheterotróficos: obtêm maior parte
do seu carbono de sua fonte de energia
 Materiais orgânicos: proteínas,
carboidratos e lipídeos
 Quimioautotróficos e os fotoautotróficos:
derivam seu carbono do dióxido de
carbono
Oxigênio
 De acordo com a utilização: aeróbios e
anaeróbios
 Aeróbios
 Necessitam de oxigênio
 Aeróbios estritos (obrigatórios): só
conseguem sobreviver na presença de
oxigênio
 Aeróbios facultativos: não necessitam
de oxigênio, mas crescem melhor na
presença de oxigênio
 Microaerófilo: necessitam de oxigênio,
mas em níveis menores
 Anaeróbios
 Não precisam de oxigênio
 Anaeróbios estritos (obrigatórios):
morrem na presença de oxigênio
 Anaeróbios facultativos: não necessitam
de oxigênio, mas crescem melhor na
presença de oxigênio
 Aerotolerantes: não utilizam oxigênio,
porém se tiver oxigênio no ambiente
ela não morre
Reprodução
 Divisão binária, fissão binária
 Reprodução assexuada
 1 bactéria dá origem a 2 células filhas
idênticas à célula mãe
 As 2 células filhas darão origem a 4
outras células filhas e assim por diante
1. A célula se alonga e o DNA é replicado
2. A parede celular e a membrana plasmática
começam a se dividir
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3. Paredes intermediárias se formam,
separando completamente as duas cópias
de DNA
4. As células se separam
 Tempo de geração
 Tempo necessário para uma célula se
dividir e duplicar a população
 Em condições ideais é possível
determinar o tempo de geração
 Uso de escalas logarítmicas
 Crescimento exponencial
 Ex. E. coli
 Divisão ocorre a cada 20 minutos
 Após 20 gerações, uma única célula
= 1 bilhão de células
Curva de crescimento
 Fases de desenvolvimento de uma cultura
bacteriana
 Dividida em 4 fases: lag, log, estacionaria e
declínio (morte celular)
 Fase lag
 Pode ou não existir
 Quando a amostra de bactéria é
colocada no meio de cultura
 Fase de adaptação, preparação
 Período de pouca ou nenhuma divisão
 Duração: 1 hora a dias
 Intensa atividade metabólica
 Fase log
 Crescimento exponencial
 As células começam a se dividir
 Período de maior atividade metabólica
 Fase estacionaria
 Fase de equilíbrio
 Nem aumenta e nem diminui
 Bactérias se reproduzindo e morrendo
ao mesmo tempo
 População se estabiliza
 Redução de nutrientes
 Mudanças de pH
 Fase de morte celular (declínio)
 As bactérias começam a morrer
 O número de mortes se torna maior que
o número de novas células
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Biofilmes
 Comunidade de bactérias envoltas de
substâncias (açúcares) produzidas pelas
próprias bactérias
 Confere proteção para as bactérias contra:
 A falta de nutrientes
 Agente químico (desinfetantes)
 O uso de antibiótico
 Pode se aderir a superfícies vivas e não
vivas
 Removidas mecanicamente para depois ser
utilizado o agente químico ou antibiótico
 Etapas de formação
1. Adesão das bactérias encapsuladas
2. As bactérias passam a secretar substâncias
(polissacarídeos) que serão responsáveis
pela manutenção da adesão
3. Outras bactérias com cápsulas ou não, irão
aderir à matriz do biofilme
4. Última fase ocorre quando o ambiente não
é mais favorável à sua manutenção, e
consiste no descolamento do biofilme
maduro
 Quando o biofilme se torna maduro =
tártaro = ida ao dentista
 Quando o biofilme ainda não está maduro
= remoção mecânica com escova de
dentes e fio dental
Meio de cultura
 Material nutriente preparado para o
crescimento de microrganismos em
laboratório
 Placa de petri e tubos de ensaio
 O meio de cultura deve estar estéril
 Uso da autoclave
 Inóculo: os microrganismos introduzidos em
um meio de cultura
 Cultura: os microrganismos que crescem
dentro ou sobre um meio de cultura
 Não existe meio de cultura universal
 Existem meios de cultura para tipos de
bactérias específicas
 O que tem que ter:
 Fonte de carbono e nitrogênio
 Fonte de energia
 Sais minerais
 Condições físicas
 Esterilização
 Estados físicos
 Líquido
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 Turvação no meio
 Tubo de ensaio
 Sólido
 Contêm ágar
 Colônias
 Placa de petri
 Semissólido
 Movimento
 Tubo de ensaio
Tipos de meios
 Meios quimicamente definidos
 Meios ricos em nutrientes
 Tabela dos componentes
 Diz que ele é quimicamente definido
pois os componentes químicos são
conhecidos
 Meios complexos
 Mais rico em nutrientes que o meio
quimicamente definido
 Não há como definir oscomponentes
 Forma líquida: caldo nutriente
 Ágar adicionado: ágar nutriente
 Meios seletivos
 Selecionamento do crescimento de
determinada espécie
 Isolamento
 Impede o desenvolvimento de outros
germes
 Adição de corantes
 Antibióticos
 Outras substâncias com capacidade
inibitória de alguns germes
 Meio diferencial
 Possibilita a distinção entre vários
gêneros e espécies
 Mudança de coloração
 Morfologia das colônias
 Ágar sangue
 Utilização de sangue
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 É um meio utilizado com frequência
para identificar espécies bacterianas
que destroem hemácias
 As bactérias provocaram a lise das
hemácias, produzindo zonas claras
ao redor das colônias
 Ágar hipertônico manitol
 As bactérias capazes de fermentar
o manitol em ácido (Staphylococcus
aureus) causam a mudança de
coloração do meio para amarelo
 Isso diferencia entre as bactérias
que fermentam o manitol e aquelas
que não o fazem
 Meio também seletivo
o A alta concentração de sal
impede o crescimento da
maioria das bactérias, mas não
de Staphlylococcus sp
Referências:
Slides e anotações da aula
TORTORA, Gerald J. Microbiologia. 12ª ed.
Porto Alegre: Artmed, 2017