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NUTRIÇÃO E CRESCIMENTO BACTERIANO Composição química de uma bactéria: - 70% de água - 15% de proteínas - 15% de outros compostos NUTRIÇÃO ❖ Ato de assimilar nutrientes necessários à manutenção do bom funcionamento de um determinado organismo NUTRIENTES São substâncias ou elementos retirados do ambiente, que são usados na construção de novos componentes celulares ou na obtenção de energia. Macronutrientes (C, N, S, P, O e H) em grande quantidade Micronutrientes (K, Mg, Na, Cl, Fe, Mn, Zn, entre outros) Classificação nutricional dos microrganismos Grupo nutricional Fonte de C Fonte de energia Exemplos Quimioauto tróficas CO2 Compostos inorgânicos bactérias nitrificantes Quimiohete rotróficas C. orgânicos Compostos orgânicos bactérias, fungos, protot, animais Fotoauto tróficas CO2 Luz bactérias, algas, plantas Fotohetero tróficas C. orgânicos Luz bactérias Os microrganismos são extremamente versáteis em suas necessidades nutricionais. - Compostos orgânicos complexos - Substâncias inorgânicas Elementos químicos essenciais para o crescimento: -Carbono: é o esqueleto dos carboidratos, lipídeos e proteínas; fonte de energia; unidade básica do material celular. -Nitrogênio: constituintes de aminoácidos -Hidrogênio: faz parte de compostos orgânicos - Oxigênio: faz parte de compostos orgânicos -Enxofre: constituinte de aminoácidos -Fósforo: forma os ác. nucléicos e o ATP -Água -Elementos-traço: zinco, cobre, manganês, etc (ativam enzimas bacterianas) Definição: aumento do número de células que ocorre por divisão celular. Divisão celular: divisão binária simples (duplica seus componentes e se divide em duas outras células) Crescimento bacteriano TEMPO DE GERAÇÃO Escherichia coli -20 min Mycobacterium tuberculosis - 15 a 20 h Mycobacterium leprae 12 a 14dias Divisão bacteriana Existem basicamente quatro fases do crescimento bacteriano •A fase LAG ou ADAPTATIVA •A fase LOG ou EXPONENCIAL •A fase ESTACIONÁRIA •A fase de MORTE ou DECLÍNIO FASES DO CRESCIMENTO BACTERIANO Fases do crescimento bacteriano 1. Fase Lag: - não há aumento no número de células - metabolismo ativo (sintetizam enzimas, produzem ATP) - a duração é determinada pela espécie e pelas condições do meio Fases do crescimento bacteriano 2. Fase Log - aumento exponencial do número de células - a população dobra a cada tempo de geração Fases do crescimento bacteriano 3. Fase Estacionária - a velocidade de divisões é igual a de morte das células - decréscimo do nº de células - diminuição dos nutrientes e toxicidade do meio Fases do crescimento bacteriano 4. Fase de declínio - o nº de células vivas decresce em velocidade logarítmica - duração variável Curva de crescimento bacteriano padrão FATORES QUE AFETAM O CRESCIMENTO BACTERIANO Fatores Físicos Fatores Químicos CRESCIMENTO Nutrientes Carbono (Essencial para a síntese de todos os compostos orgânicos) Nitrogênio (Importante na síntese de aminoácidos e proteínas) Enxofre (Utilizado na síntese de aminoácidos que o contêm - tiamina e biotina) Fósforo (Usado na síntese de ácidos nucléicos) Oxigênio (Os microrganismos que conseguem utilizar o oxigênio – aeróbicos – são capazes de produzir mais energia a partir do uso de nutrientes do que organismos que não o usam – anaeróbicos). - Aeróbicas (exclusivamente em presença de oxigênio) - Anaeróbicas facultativas (crescem na ausência de oxigênio) - Anaeróbicas estritas (exclusivamente na ausência de oxigênio) - Anaeróbicas aerotolerantes (toleram a presença de oxigênio) - Microaerófilas (Baixas concentrações de oxigênio) FATORES QUÍMICOS Temperatura pH Pressão osmótica FATORES físicos ❖ A maioria das bactérias cresce bem em temperaturas ideais para os seres humanos ❖ No entanto, certas bactérias são capazes de crescer em temperaturas extremas, onde a maioria doa organismos eucarióticos não sobreviveria. Considerando as variações na temperatura de : Psicrófilos (crescem em baixa temperatura – 0o a 15oC) Mesófilos (crescem em temperatura moderada – 25o a 40oC) Termófilos (crescem em alta temperatura – 50o – 60oC) Hipertermófilos (crescem em temperatura muito alta – 80o a 110oC) Considerando as variações na temperatura de crescimento, os microrganismos são classificados em: O pH pode ser definido como medida de acidez ou alcalinidade de uma solução pH Para as bactérias: a faixa ótima está entre 6,5 a 7,5 E a faixa de tolerância entre 4,0 a 8,0 CLASSIFICAÇÃO: •Acidófilos (Aqueles que apresentam afinidade com a acidez) •Basófilos (Aqueles com afinidade para a alcalinidade) •Neutrófilos (Aqueles que apresentam afinidade com a neutralidade) PRESSÃO OSMÓTICA ❖ Os microrganismos retiram da água a maioria dos seus nutrientes solúveis. ❖ A água presente em seu interior pode ser removida por elevações na pressão osmótica. CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS • Halotolerantes (toleram concentrações altas de sal) • Halófilas (só crescem em concentrações altas de sal) • Halófilas extremas (só crescem em concentrações extremamente altas de sal) CLASSIFICAÇÃO DO MEIO - Isotônico – concentração osmótica fora da célula é igual a de dentro - Hipertônico – concentração osmótica fora da célula é maior que dentro - Hipotônico – concentração fora da célula é menor que dentro