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TAISE TERRA MED_RABISCOS Funcion Funcionamento da célula: • Analogia como uma fábrica • Precisa de matéria prima pra produzir: energia – fundamental! • Variedades de energia e conversão • Reação endergônica: absorve mais energia do que libera (gastam/precisam de energia) • Reação exergônica: libera mais energia do que absorve CATABOLISMO + ANABOLISMO = METABOLISMO • Catabolismo: quebra de moléculas, obtenção de matéria prima ® reações de decomposição o Ex: quebra da sacarose em glicose e frutose durante a digestão • Anabolismo: reações endergônicas que gastam energia do catabolismo para soldar os átomos e formar novas moléculas ® reações de síntese o Ex: combinações de moléculas de açúcar para formar amido Energia química: ATP ® ADP +fosfato + energia ADP + fosfato +energia ® ATP ® Reações acopladas • Parte da energia é perdida por calor para o ambiente • As enzimas são determinadas pela característica genética da célula AÇÃO ENZIMÁTICA: • A enzima quebra a substância em partes menores ® são catalisadores biológicos • Diminuem a energia de ativação das reações químicas • Não são consumidas na reação • Exoenzima: enzimas que podem ser jogadas para fora • Ex: amido é quebrado pela amilase em unidades de glicose, que conseguem entrar na célula = essa quebra é chamada de hidrólise, porque usa a água pra quebrar Desnaturação de uma proteína • A proteína perde a estrutura tridimensional • Não há perda de estrutura primária • Variação de temperatura, mudança de pH, força iônica, entre outros • Perde função MEMBRANA CITOPLASMÁTICA OU INTERNA • Mesossomas ® invaginaçoes da membrana plasmática; ponto de separação após duplicação o Possibilita o transporte de solutos ® permeabilidade seletiva o Transporte de elétrons e fosforilação oxidativa (análogo da membrana mitocondrial) o Excreção de exoenzimas o Sustentação de enzimas intracelulares, receptores e outras proteínas • Formada por fosfolipídeos • Digestão (quebra enzimática) de moléculas de nutrientes e produção de energia (ATP) • Antibióticos polimixinas, álcoois, amônio quaternário ® rompem os fosfolipídeos, rompem a barreira seletiva, vazam conteúdo intracelular e leva à morte da bactéria Movimento de substâncias através da membrana • Passivo: difusão simples (alta para baixa concentração), difusão facilitada (permeasse=proteína transportadora), osmose (água) • Ativo Cápsula e aderência • Cápsula: composta de polissacarídeos e polipeptídeos ® é um fator de virulência pois aumenta a capacidade da bactéria de causar doença ® protege a bactéria contra fagocitose protege de desidratação • Ajuda na adesão da bactéria às células do hospedeiro ® bactérias aderem a superfície das células através da cápsula, devido a presença da sacarose do carboidrato (na cápsula) • Adsorção: quando existe cargas elétricas que se atraem. A bactéria pode aderir na superfície do esmalte do dente Crescimento microbiano • Aumento do número de células; aumento populacional (htamanho hnúmero) • Em consequência da multiplicação celular • O aumento individual não importa muito Fissão binária: uma célula dará origem a duas ao fim de certo tempo (cissiparidade) ® Tempo de geração ou de duplicação: tempo que a célula gasta para se dividir ou para duplicar seu número. Ex: E. coli (13-30 min); M. Tuberculosis (13-15h); bactérias (1-3h) fisiologia TAISE TERRA MED_RABISCOS TAISE TERRA MED_RABISCOS ® Fatores ambientais de crescimento bacteriano: composição do meio de cultura, temperatura de incubação, pH, disponibilidade de água, pressão osmótica, ausência de luz UV A proliferação de bactérias é exponencial! ® Tempo de geração: progressão geométrica na razão 2 ® Proliferação exponencial e resistência faz com que as bactérias se espalhem rapidamente ® multiplicação muito rápida ® infecção aguda Meios de cultura Em caldo: § Água, sal, fonte de N, de C, H, O § Temperatura em torno de 37 graus § Bactéria nada no caldo ® cresce se misturando § Se quiser isolar uma espécie ® em Agar Em Agar: § Para isolar uma bactéria § É um tipo de alga que a bactéria não consegue digerir ® endurece o meio e a bactéria não se move ® crescendo em um só lugar § Forma colônia que pode ser diferenciada a olho nu § Agar sangue: onde as bactérias mais exigentes ficam ® o sangue é acionado no Agar Obtenção de cultura pura: • Pescar colônia provável • Replicar e cultivar em meio estéril • Colônia pura ® só tem uma bactéria ® unidade formadora de colônia • Arsenal enzimático ® identificação • Pra saber qual bactéria é: morfologia, coloração (exame microscópico), identificação enzimática... Meios de cultura: pré-enriquecimento, enriquecimento, diferenciais, selectivos, de triagem, identificação, dosagem, contagem, manutenção Crescimento bacteriano • Curva de crescimento bacteriano: representação gráfica do crescimento em um meio de cultura líquido e incubado em condições ambientais favoráveis à sua multiplicação durante um período de tempo • Fases do crescimento: logaritmo do número de células por unidade de volume, em função do tempo ® PG: 2n o Fase Lag: onde o número de organismos permanece praticamente inalterado; adaptação ao novo ambiente o Fase Log ou exponencial: células plenamente adaptadas ® sintetizando seus constituintes ® crescendo e multiplicando o Fase estacionária: nutrientes escassos e produtos tóxicos estão se tornando mais abundantes ® paralização do crescimento o Fase declínio: a maioria das células está em processo de morte ® o crescimento exponencial de uma população microbiana em suspensão em meio líquido é caracterizado pela duplicação do número de células e, por conseguinte, da massa (biomassa) Analogia das fases do crescimento com a doença: • Lag: incubação • Log: aguda • Estacionária: crônica • Declínio: convalescência • Morte: cura Microrganismo na fase logarítmica • Quimiostato: biorreator ao qual um meio de cultura fresco é continuamente adicionado, enquanto líquido de cultura é continuamente removido para manter o volume de cultura constante • Usado na fabricação de cerveja • Boca e trato digestório são quimiostato ® o substrato é renovado continuamente para a bactéria ® deve ter mecanismo de controle Pressão osmótica: pressão exercida sobre um sistema com a intenção de evitar que a osmose ocorra • Água ® de 5-95% da composição das células • A água é meio para reações químicas acontecerem ® meio de dissolução ® solvente ® dissociação • Essencial para a digestão de moléculas • Requer muito calor para aquecer ® tampão de temperatura Ácidos, bases, sais • Ácido: dissocia na água em H+ e ânion • Base (alcalino): dissocia na água em OH- e cátion • Sal dissocia na água em ânion e cátion, nenhum é H+ e OH- Equilíbrio ácido-base: • Quanto mais H+, mais ácida é a solução • Quanto mais OH-, mais básica (alcalina) • Equilíbrio ® saúde ® as funções da célula são modificadas por qualquer variação H+ e OH- • A quantidade de H+ em uma solução é expressa por uma escala logarítmica de pH que varia de 0 a 14 • As soluções ácidas contêm mais H+ que OH- (pH menor que 7); as alcalinas têm pH maior que 7 • A água pura tem pH 7 EFEITO DOS FATORES AMBIENTAIS NO CRESCIMENTO • pH (concentração de íons hidrogênio): medida da acidez ou alcalinidade de uma solução • bactérias: pH ótimo ® 7 • fungos: pH ótimo ® 5 a 6 • protozoários: pH ótimo ® 6.7 – 7.7 • algas: pH ótimo ® 4 a 8.5 ® psicrófilo: na geladeira ® mesófilo: no indivíduo ® termófilo: acima de 45 graus ® microaerófilo: precisam de ar com características diferentes ® uns precisam mais de oxigênio, outros de dióxido de carbono Respiração • respiração ® oxidação biológica • o substrato oxidado libera H+ • O H+ vai ser incorporado a: o Substância orgânica ® fermentação ácida ou alcoólica o Substância inorgânica ® respiração anaeróbicao Oxigênio ® aeróbico (tem catalase o H2O2 (catalase) ® H2O + 1/2 O2
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