Fisiologia e Nutrição Bacteriana

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Fisiologia e Nutrição...Bacteriana ..
As bactérias, como todos os demais organismos,
necessitam de nutrientes para atividades
metabólicas e para divisão celular, e crescem
melhor em um ambiente que satisfaça essas
necessidades. Quimicamente, as células
bacterianas são constituídas de polissacarídeos,
proteínas, lipídios, ácidos nucléicos e
peptideoglicano.
NECESSIDADES NUTRICIONAIS
❖ Oxigênio e Hidrogênio: obtidos através da
água, a tensão do oxigênio é essencial para
o crescimento equilibrado.
❖ Carbono: obtido por duas formas: 01.
Autotrófica pelas bactérias de vida livre que
usam CO2 como fonte e 02. Heterotrófica
pelas bactérias que vivem em associação
com outros organismos, utilizam
substâncias orgânicas complexas, tais
como açúcares, como fonte de dióxido de
carbono e energia.
❖ Íons inorgânicos: N, S, P, Mg, K
❖ Nutrientes Orgânicos: Carboidratos como
fonte de energia e substrato inicial para a
biossíntese de muitas substâncias;
Vitaminas , Aminoácidos, purinas e
pirimidinas em quantidades são
necessárias para o crescimento (fatores de
crescimento)
❖ Macronutrientes importantes: Amônia,
Nitrato, gás nitrogênio
❖ Micronutrientes importantes: Metais como->
Ferro (respiração celular- citocromos e ptns
envolvidas no transporte de elétrons);
Quanto a classe energética, podem ser
classificadas como quimiotróficas que formam
energia através de compostos químicos
(quimiorganotróficas ou quimiolitotróficas);
fototróficas que convertem energia luminosa em
química, sem a necessidade de compostos
químicos como fonte, (oxigênica ou anoxigênicas
quanto a produção de oxigênio); Heterotróficas e
autotróficas (citadas acima).
REPRODUÇÃO
As bactérias se reproduzem por um processo
chamado de divisão binária, no qual a célula
parental se divide para formar uma progênie de
duas células. Isso resulta em uma taxa de
crescimento logarítmica, alguns fatores que
afetam a taxa de multiplicação são: tempo médio
de geração, quantidade de nutrientes, a
temperatura e o pH do ambiente.
CICLO DE CRESCIMENTO
BACTERIANO
1. Fase lag: as bactérias não se dividem
imediatamente, passam por um período de
adaptação com intensa atividade
metabólica.
2. Fase log (logarítmica, exponencial):
ocorre rápida divisão celular, determinada
pelas condições ambientais.
3. Fase estacionária: esgotamento de
nutrientes ou acúmulo de produtos tóxicos,
o crescimento é lento até que o número de
novas células, que são produzidas, fique
equilibrado com o número de células que
morrem (densidade/rendimento celular
máxima)
4. Fase de declínio ou de morte: é marcada
pelo declínio no número de células vivas.
Fig. Curva de crescimento bacteriano
A regulação desse crescimento é regulado pelos
nutrientes presentes mas também por eventos
regulatórios intracelulares (inibição final do
produto por enzimas; repressão catabólica onde
síntese enzimática é inibida pelos mesmos) e
extracelulares (temperatura e pH) podem
modificar essa taxa.
obs¹: para o crescimento bacteriano ótimo, a concentração de
íon hidrogênio no ambiente deve ser em torno de pH 7,2-7,4
(pH fisiológico). Entretanto, algumas bactérias (p. ex.,
lactobacilos) evoluíram para habitar nichos ecológicos, tais
como as cavidades das cáries, onde o pH pode ser tão baixo
quanto 5,0.
Microimunologia | Bacteriologia
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Quanto a temperatura, as bactérias podem ser:
❖ Mesófilas: que crescem bem entre 25-40°C,
compreendendo a maioria das bactérias de
importância médica (que crescem melhor
na temperatura do corpo)
❖ Termófilas: entre 55-80°C; em nascentes de
águas termais
❖ Psicrófilas: abaixo de 20ºC
CRESCIMENTO AERÓBICO
E ANAERÓBICO
O metabolismo de algumas bactérias é
aumentado quando há maior disponibilidade de
oxigênio, que atua como aceptor de hidrogênio nas
etapas finais de produção de energia, gerando
duas moléculas tóxicas:
-peróxido de hidrogênio (H2O2)
-Radicais livres superóxido (O2)
Duas enzimas são utilizadas pelas bactérias para
descartar esses compostos tóxicos; a primeira é a
superóxido dismutase, que catalisa a reação:
2O2 +2H+ → H2O2 +O2
e a segunda é a catalase, que converte o peróxido
de hidrogênio em água e oxigênio:
2H2O2 → 2H2O+O2
Assim, as bactérias também podem ser
classificadas de acordo com a sua capacidade de
viver em um ambiente repleto de oxigênio ou livre
dele:
❖ aeróbias obrigatórias (estritas): que
necessitam de oxigênio para crescer
porque seu sistema de geração de
adenosina trifosfato (ATP) é dependente de
oxigênio como aceptor de hidrogênio (p.
ex., M. tuberculosis)
❖ anaeróbias facultativas: que usam o
oxigênio para gerar energia pela respiração
ou usar a via fermentativa para sintetizar
ATP na ausência de oxigênio suficiente (p.
ex., bactérias orais como estreptococos do
grupo mutans, E. coli)
❖ anaeróbias obrigatórias (estritas): que
não podem crescer na presença de
oxigênio porque não têm superóxido
dismutase, catalase ou ambas (p. ex.,
Porphyromonas gingivalis)
❖ microaerófilas: crescem melhor em baixas
concentrações de oxigênio (p. ex.,
Campylobacter fetus).
Referências
Fundamentos de Microbiologia e Imunologia na
Odontologia, de Samaranayake, Lakshman
+ Anotações de aula
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