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CRESCIMENTO MICROBIANO Microbiologia INTRODUÇÃO o Crescimento do número de células, e não do tamanho delas. o Acúmulo de colônias. o Muitas bactérias sobrevivem e crescem lentamente em ambientes pobres em nutrientes, formando biofilmes. FATORES NECESSÁRIOS PARA O CRESCIMENTO o Fatores físicos: temperatura, pH e pressão osmótica. o Fatores químicos: fontes de carbono, nitrogênio, enxofre, fósforo, oxigênio, elementos-traço e fatores orgânicos de crescimento. TEMPERATURA o A maioria dos microrganismos cresce bem nas temperaturas ideias para os seres humanos. o Psicrófilos: micróbios que gostam de frio. o Mesófilos: micróbios que gostam de temperatura moderada (maioria dos organismos deteriorantes e patogênicos). o Termófilos: micróbios que gostam de calor. o Cresce pouco nas temperaturas extremas. o Cada espécie bacteriana cresce a temperaturas mínima, ótima e máxima. o Temperatura elevada inativa os sistemas enzimáticos da célula. PH o Maioria das bactérias cresce melhor em pH próximo a neutralidade (6,5 a 7,5). o Acidófilas: bactérias tolerantes à acidez. o Alcalófilos: bactérias tolerantes à alcalinidade. o Muitos alimentos são protegidos da deterioração pelos ácidos produzidos pela fermentação bacteriana. o Alcalinidade também inibe crescimento bacteriano, porém é pouco utilizada. PRESSÃO OSMÓTICA o Bactérias requerem água para o seu crescimento. o Plasmólise: encolhimento do citoplasma da célula devido à perda osmótica de água (ambiente hipertônico). o Adição de sais em uma solução e o aumento da pressão osmótica podem ser utilizados para preservar alimentos. o Halófilos extremos: toleram altas concentrações de sais. o Halófilos obrigatórios: necessitam dos sais para o crescimento. o Se a pressão osmótica é muito baixa (ambiente hipotônico), a água tende a entrar na célula e microrganismos com parede celular frágil podem ser lisados. CARBONO o Esqueleto estrutural da matéria viva. o Necessário para todos os compostos orgânicos que constituem uma célula viva. o Pode ser obtido através de materiais orgânicos, como proteínas, carboidratos e lipídeos, ou do dióxido de carbono. NITROGÊNIO, ENXOFRE E FÓSFORO o Síntese de proteínas requer quantidades consideráveis de nitrogênio e enxofre. o Síntese de DNA, RNA e ATP requer nitrogênio e fósforo. o O fósforo é essencial para a síntese de ácidos nucleicos e dos fosfolipídeos das membranas celulares. ELEMENTOS-TRAÇO o Quantidades muito pequenas de outros elementos minerais, como ferro, cobre, molibdênio e zinco. o Essencial às funções de certas enzimas, geralmente como cofatores. OXIGÊNIO o Aeróbios obrigatórios: precisam do oxigênio para viver. o Anaeróbios facultativos: podem crescer utilizando ou não o oxigênio (produção de energia reduzida na ausência de oxigênio). o Anaeróbios obrigatórios: não crescem na presença de oxigênio. o Anaeróbios aerotolerantes: não podem utilizar o oxigênio para o seu crescimento, porém toleram bem a sua presença. o Microaerófilas: crescem somente em concentrações de oxigênio inferiores às do ar. FATORES DE CRESCIMENTO ORGÂNICOS o Compostos orgânicos essenciais incapazes de serem sintetizados por um organismo. o Ex.: aminoácidos, purinas e pirimidinas. BIOFILMES o Camada fina e viscosa que se aderem a uma superfície. o Microrganismos raramente vivem em colônias isoladas de uma única espécie. o Bactérias são organizadas em uma comunidade funcional coordenada. o Bactérias são capazes de compartilhar nutrientes e são protegidas de fatores danosos do ambiente. MEIOS DE CULTURA o Material nutriente preparado para o crescimento de microrganismos em laboratório. o Inóculo: microrganismos introduzidos em um meio de cultura para dar início ao crescimento. o Cultura: micróbios que crescem e se multiplicam no meio de cultura. o Critérios para o meio de cultura: nutrientes adequados, quantidade de água suficiente, pH apropriado, nível conveniente de oxigênio e temperatura apropriada e inicialmente deve ser estéril. o Meio sólido: agente solidificante (ágar 1-2%) é adicionado ao meio. o Meio semissólido: consistência intermediária (ágar 0,5%). o Meio líquido: consistência intermediaria sem agente solidificante. o Meio quimicamente definido: aquele cuja composição exata é conhecida. → Reservados para trabalhos em laboratórios ou para o crescimento de bactérias autotróficas. o Meio complexo: composição química exata varia um pouco de acordo com o lote (feitos de nutrientes). MEIOS E MÉTODOS PARA O CRESCIMENTO ANAERÓBIO o Meios redutores: contêm ingredientes que se combinam quimicamente com o oxigênio e o eliminam do meio de cultura. MEIO SELETIVO, DIFERENCIAL E DE ENRIQUECIMENTO o Utilizados para detectar a presença de microrganismos específicos associados com doenças ou saneamento deficiente. o Meios seletivos: elaborados para impedir o crescimento de bactérias indesejadas e favorecer o crescimento dos microrganismos de interesse. o Meios diferenciais: facilitam a diferenciação das colônias de um microrganismo desejado em relação a outras colônias crescendo na mesma placa. o Características seletivas e diferenciais podem ser utilizadas no mesmo meio. o Meio enriquecido: fornece nutrientes e condições ambientais que favorecem o crescimento de um microrganismo específico, e não de outros. CRESCIMENTO DE CULTURAS BACTERIANAS o Bactérias normalmente se reproduzem por fissão binária. o Tempo de geração: tempo necessário para uma célula se dividir. o Representações logarítmicas nos gráficos representam melhor esse crescimento. FASES DE CRESCIMENTO o Quando algumas bactérias são inoculadas em um meio líquido de crescimento e a população é contada em intervalos regulares, é possível representar graficamente a curva de crescimento bacteriano. o Fase lag: período de pouca ou nenhuma divisão. → Pode durar de 1 hora a vários dias. → Intensa atividade metabólica (síntese de enzimas e várias moléculas). → Células não estão dormente, e sim em estado de latência. o Fase log: células começam a se dividir e entram em um período de crescimento. → Tempo de geração constante, gera uma linha reta. → Microrganismos sensíveis às mudanças ambientais. → Momento de maior atividade metabólica. o Fase estacionária: período em que o número de mortes bacterianas é equivalente ao número de células novas. → População se estabiliza. o Fase de morte celular: período em que o número de mortes excede o número de novas células.
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