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DOCENTES:
Prof. David Montagnes
University of Liverpool, U.K.
Profª Helena Galvão
F.C.M.A., Universidade do Algarve
DOCENTES:
Prof. Helena Galvão
(responsável – componente teórico)
Prof. Ana Barbosa
(componente prático)
TEÓRICA 9
FISIOLOGIA DO CRESCIMENTO BACTERIANO
Na microbiologia a unidade de estudo é a população e não o indíviduo devido ao tamanho reduzido dos microrganismos.
Definição de crescimento microbiano: aumento ordenado de todos os constituintes celulares » conceito de crescimento equilibrado, no qual todas as medições de crescimento da população aumentam proporcionalmente (Ex: nº células, biomassa, teor proteico, ADN etc). Assim, culturas em crescimento equilibrado têm composição bioquímica constante enquanto o meio de cultivo se mantiver favorável. Esta composição varia em resposta a alterações do meio e fases diferentes de crescimento
A natureza do crescimento microbiano é diferente consoante o tipo de microrganismo/micróbio (Ex: fissão binária de bactérias, gemulação de leveduras, divisão assimétrica nas diatomáceas, prolongamento dos filamentos/hifas nos fungos, crescimento explosivo nos virus).
O crescimento microbiano pode ser estudado em sistema fechado ou cultivo em “batch” (tubos de ensaio, placas com meios sólidos), durante o qual não há renovação do meio de cultura e a população passa por várias fases com taxas de crescimento diferentes. Em sistema aberto (ex: quimiostatos), o meio de cultura é continuamente renovado e a taxa de crescimento mantem-se constante.
Natureza do crescimento microbiano
Modos de crescimento em microrganismos diferentes: fissão binária e assimétrica de bactérias; gemulação de leveduras; divisão assimétrica dediatomáceas; prolongamento de filamentos/hifas de fungos
Curvas & taxas de crescimento
N.B. Curva generalizada de crescimento ocorre em sistema fechado sem renovação do meio de cultura no qual esgotam-se nutrientes e acumulam metabolitos tóxicos
Declive= µ
Função logarítmica: Nt = No eµt
Taxa de crescimento: µ = ln Nt – ln Not
Tempo de geração: tg = ln2/µ
Contagem directa:
- micróscopia contraste de fase e de inversão para enumerar de protistas e bactérias terrestres; micróscopia de epifluorescência para enumerar bactérias aquáticas/marinhas
- contagem electrónica (Coulter counter)
- citómetro de fluxo (Coulter counter + laser scanner)
- nefelometria (turvação medida por espectrofotómetro)
Contagem indirecta:
- plaqueamento em meios sólidos (UFCs)
- tubos múltiplos (NMP: Nº Mais Provável)
- membranas filtrantes (UFCs)
Contagem directa e indirecta
Métodos de contagem
Amostra filtrada através de membranas (porosidade 0.2 ou 0.45 µm) colocadas sobre meios sólidos selectivos
Cultura contínua (sistema aberto) - quimiostato
Renovação contínua do meio de cultura mantendo condições e taxa de crescimento constantes
DNt – No = D
t
N constante
Factores que afectam o crescimento bacterianoTemperatura
Curva de crescimento assimétrica devido ao efeito de desnaturação proteica a temperaturas superiores ao óptimo
Factores que afectam o crescimento bacterianoTemperatura
Bactérias hipertermófilas de fissuras hidrotermais
Fumarolas negras a temperaturas > 350 o C
N.B. bactérias marinhas são psicrófilas moderadas
Factores que afectam o crescimento bacterianopH e nível de oxigénio
Curvas de crescimento simétricas de bactérias acidófilas, neutrófilas ou alcalinófilas
Crescimento de bactérias inoculadas com picadas em profundidade em agaroseN.B. Gradiente de O2 determina zona de crescimento
Factores que afectam o crescimento bacterianoSalinidade
Classe
fisiológica
Espécie
representativa
Tolerância à
concentração de
NaCl ( g mL-1 )
Bactérias não-halófilas, halófilas moderadas e extremas.
N.B. Bactérias marinhas são halófilas moderadas