Aula Reprodução e Crescimento bacteriano

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Profa. Dra. Cibele Bonacorsi
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
FARMÁCIA
REPRODUÇÃO E CRESCIMENTO 
BACTERIANO
(CURVA DE CRESCIMENTO)
http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://4.bp.blogspot.com/_9AeTQjnFFjU/TEhSMAM9AXI/AAAAAAAAA7o/1I5UDgVTVlk/s1600/ufmt.jpg&imgrefurl=http://clubegeo.blogspot.com/2010/07/ufmt-matricula-para-veteranos.html&usg=__hK0f0g_M7B1T22XO2Jexn94Rfgc=&h=1365&w=1353&sz=91&hl=pt-BR&start=1&zoom=1&tbnid=BgqbbqivY7lXcM:&tbnh=150&tbnw=149&ei=RjPZT6mACoym8gSU5_3eAw&prev=/search%3Fq%3DUFMT%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DN%26biw%3D1264%26bih%3D675%26tbm%3Disch&um=1&itbs=1
- O crescimento em bactérias é frequentemente considerado em dois
níveis, a saber: crescimento individual e populacional.
Crescimento individual
- Apesar do aumento em tamanho ser uma característica de
crescimento, não é o que determina, ou melhor, o que caracteriza o
crescimento individual de uma bactéria
- O crescimento individual de uma célula bacteriana consiste de
um somatório de processos metabólicos que “preparam” a célula
bacteriana para divisão celular ( = geração de duas células filhas a
partir de uma).
Crescimento populacional
- Refere-se ao aumento no número de microrganismos (bactérias).
- Normalmente, quando eu uso o termo crescimento em Microbiologia
eu estou me referindo muito mais ao crescimento populacional
(aumento na quantidade de microrganismos - multiplicação
bacteriana) do que ao crescimento individual.
- Quando as bactérias (e muitos microrganismos) são colocadas ou
mantidas em um ambiente adequado (tanto do ponto de vista de
nutrientes, como de condições físicas) irão se dividir “continuadamente”
com consequente aumento no número de bactérias naquele ambiente.
Será que as bactérias quando colocadas num ambiente adequado nunca mais irão 
parar de se dividir? Bactérias não morrem?
REPRODUÇÃO EM PROCARIOTOS (BACTÉRIAS)
- Quando os microrganismos (como as bactérias) são
semeados/repicados em um meio de cultura apropriado e incubados em
condições ótimas para o seu crescimento, um grande aumento no
número de células pode ocorrer em um período de tempo relativamente
curto.
- A maioria das bactérias se multiplica/divide por um processo de
reprodução assexuada.
- NA MAIORIA DOS PROCARIOTOS (UNICELULARES) O MODO DE
REPRODUÇÃO ASSEXUADA É A FISSÃO (OU DIVISÃO) BINÁRIA
TRANSVERSAL – na qual uma célula se divide gerando duas células-
filhas, geralmente idênticas.
FASES DO PROCESSO DE REPRODUÇÃO POR FISSÃO BINÁRIA:
- Conteúdos celulares se duplicam e o DNA é replicado (duplic. cromos);
- À medida que a célula mãe “aumenta” (elongação celular/alongamento
celular), a membrana citoplasmática (e parede) se estende e o material nuclear
(já duplicado) se distribui;
- A divisão celular ocorre na região entre os dois nucleóides (material genético):
invaginação da membrana citoplasmática e concomitante síntese da parede
celular (formação do septo transversal central);
- As células-filhas podem separar-se completamente, mas em algumas espécies
elas podem permanecer acopladas (unidas) e formar arranjos característicos
(aos pares, cadeias....);
A maioria das bactérias divide-se simetricamente (durante o crescimento 
em condições ambientais normais) resultando em células de tamanhos 
idênticos.
Fissão binária bacteriana - Adaptado de Tortora, G.J., et al
Tempo de geração
O período de tempo requerido para uma célula bacteriana duplicar
cromossomo e dividir-se completamente formando duas novas células é
denominado TEMPO DE GERAÇÃO (variar de minutos a algumas horas
dependendo da espécie bacteriana e tb das condições do meio).
-Ex: Escherichia coli – tempo geração cerca -30 minutos
OBS - TEMPO DE GERAÇÃO – intervalo ou período de tempo que a bactéria
leva para se dividir (ou tempo necessário para “população” bacteriana de uma
cultura se duplicar).
CURVA DE CRESCIMENTO BACTERIANO
-Estudos sobre o crescimento bacteriano (multiplicação
bacteriana) são feitos, normalmente, semeando a bactéria em
meios de cultura líquidos.
Quando determinada bactéria é semeada num meio de cultura de
composição apropriada e incubada em condições de atmosfera e
temperatura adequadas - ela se multiplica gerando novas células (ou
seja, está ocorrendo um aumento no número de células bacterianas –
esse aumento no número de células bacterianas segue uma
PROGRESSÃO GEOMÉTRICA – 1 → 2→ 4 →8 → 16.....).
CURVA DE CRESCIMENTO BACTERIANO OBTIDA EM UM
SISTEMA “FECHADO” – CULTURA DESCONTÍNUA
Sistema fechado
- Quando as condições nutricionais e ambientais estabelecidas no início
do crescimento bacteriano (ex. composição do meio de cultura, pH,
temperatura, atmosfera) - não são modificadas (corrigidas) durante a
experiência (durante o estudo do crescimento bacteriano).
OBSERVAÇÃO - Quando os microrganismos são cultivados num meio de cultura em
um sistema fechado a concentração de cada nutriente sofre um declínio - enquanto
aumentam as concentrações dos produtos de degradação (produtos do metabolismo –
podem ser metabólitos “tóxicos”).
Curva de Crescimento bacteriano – sistema fechado
A curva de crescimento bacteriana caracteriza-se por quatro fases distintas:
1 - fase lag ou fase adaptação (ou arranque)
2 - fase log ou fase de crescimento exponencial ou logarítmico
3 - fase estacionária
4 - fase de declínio ou morte.
Nº de células ou 
lag
log
Figura . Curva de crescimento bacteriano mostrando as 4 fases típicas.
Fase lag - as células bacterianas ainda não estão se dividindo, mas estão
metabolicamente ativas – ou seja, estão se adaptando ao meio de cultura,
absorvendo nutrientes, sintetizando uma variedade de compostos e se
preparando para a divisão;
Fase log - as células bacterianas estão se dividindo – crescimento populacional
- multiplicação bacteriana rápida e constante – nutrientes estão sendo
consumidos;
Fase estacionária - fase onde o crescimento populacional não é evidente (não
está aumentando o número de bactérias no meio de cultura) – na verdade eu
posso ainda ter células bacterianas se dividindo, no entanto, o número de células
geradas acaba sendo igual ao número de células que estão morrendo (escassez
de nutrientes e acúmulo de produtos do metabolismo – podem levar por ex a
alteração no pH);
Fase declínio ou morte - fase onde predomina a morte das células
bacterianas ( nutrientes -  metabólitos não desejáveis).
Fases do crescimento bacteriano 
CURVA DE CRESCIMENTO BACTERIANO OBTIDA EM UM SISTEMA
“ABERTO” – CULTURA CONTÍNUA
Sistema aberto – num sistema aberto eu, por exemplo, eu reponho os
nutrientes que estão sendo consumidos.
- Algumas vezes é interessante manter uma população bacteriana
crescendo continuamente (especialmente fase logarítmica) -
MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL.
EXERCÍCIO - Um aluno do último período de um Curso na área de biológicas, desenvolvendo seu
trabalho de conclusão de Curso, estava estudando o crescimento de uma população bacteriana, quando
selecionou uma espécie de bactéria, cujo metabolismo é capaz de degradar vários tipos de resíduos
orgânicos.
Com o intuito de propor a utilização desses microrganismos para a despoluição de aterros sanitários, ele
precisa urgentemente de uma grande quantidade dos mesmos. Sabendo que o tempo de geração
dessas bactérias é de 30 minutos, quantas células ele obterá após 8 horas de cultivo, a partir de um
inóculo inicial de 1.000.000 bactérias, sendo elas mantidas nas condições nutricionais e ambientais
exigidas para seu crescimento?
OBS : N = 2n x N0 (sendo n o número de gerações e N0 o número inicial de bactérias)
N = 216 x 1000.000 = 65536 x 1.000.000 = 
65.536.000.000