3 - Reprodução e crescimento bacteriano

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REPRODUÇÃO E CRESCIMENTO BACTERIANO 
1- REPRODUÇÃO BACTERIANA 
Reprodução assexuada: não envolve a união 
de núcleos, células sexuais (gametas) ou 
órgãos sexuais. 
Fissão binária transversa ou divisão binária. 
 
FISSÃO BINÁRIA TRANSVERSA 
Forma de reprodução da maioria dos 
procariotos unicelulares; 
As células dividem-se individualmente em duas 
células-filhas de tamanho aproximadamente 
igual. 
FISSÃO BINÁRIA TRANSVERSA 
 Envolve três processos: 
 1) Alongamento da célula 
 2) Replicação do DNA 
 3) Divisão celular 
 
1) Alongamento da célula: 
 aumento no tamanho da célula, crescimento 
da parede celular. 
 
a biossíntese da superfície da nova célula 
ocorre em pontos específicos. 
Cocos: material da 
parede celular é inserido 
em um ponto específico 
da célula parental. 
Bacilos: a parede celular é adicionada ao 
redor da região cilíndrica. 
2) Replicação do DNA: 
Uma molécula de DNA “mãe” de dupla fita é 
convertida em duas moléculas “filhas” 
idênticas. 
 
Bactéria tem múltiplas replicações 
ocorrendo simultaneamente, o que 
determina um crescimento celular mais 
rápido. 
3) Formação do septo e divisão celular: 
 O DNA e os componentes citoplasmáticos são 
separados pela síntese de um septo. 
 
O septo consiste da invaginação da membrana 
citoplasmática e peptídeoglicanos da parede 
celular (e membrana externa em bactérias 
Gram-negativas). 
 
A divisão celular ocorre na zona entre os dois 
nucleóides. 
 As células-filhas podem separar-se completa-
mente, mas em algumas espécies elas 
permanecem acopladas para formar pares 
característicos, arranjos ou cadeias. 
OUTROS TIPOS DE REPRODUÇÃO 
BACTERIANA 
A) Brotamento: formando uma pequena 
região que inicia um crescimento (broto) que 
atinge o tamanho aproximado da célula 
parental e se separa. 
 Ex.: Rhodopseudomonas acidophila 
B) Fragmentação: em bactérias que 
produzem um crescimento filamentoso, 
ocorre a fragmentação dos filamentos em 
células pequenas cocóides ou em forma de 
bastão, cada uma dá origem a um novo 
crescimento. 
 Ex.: Nocardia 
C) Formação de exósporos: algumas 
bactérias produzem cadeias de esporos 
externos, chamados conídeos, 
desenvolvendo septos nas terminações das 
hifas. Cada conídeo pode desenvolver-se em 
um novo organismo. 
 Ex.: Streptomyces 
Definição: “aumento no tamanho ou massa”; 
usualmente mede o número de células. 
 
Aumento da taxa de crescimento e o número 
final de células: concentração de algum 
nutriente essencial, a temperatura e a 
concentração de oxigênio (aeróbicas) 
estiverem acima do nível mínimo. 
2- CRESCIMENTO BACTERIANO 
FASES DO CRESCIMENTO BACTERIANO 
Curva de crescimento: 
 
- Demonstra o crescimento das células durante 
um período de tempo; 
- É obtida quando se realiza uma contagem da 
população em intervalos de tempo após um 
inóculo de um pequeno número de bactérias 
em meio líquido; 
1) Fase Lag: 
 
- O número de células sofrem pequenas 
variações; 
- Ocorre pouca ou ausência de divisão celular; 
- Pode-se estender por uma hora até vários 
dias; 
- Células em fase de latência; 
- Intensa atividade metabólica, principalmente 
síntese de DNA e enzimas. 
 Quatro fases de crescimento: 
2) Fase Log: 
 
- Fase de crescimento exponencial; 
- Aumento do logarítmico; 
- Reprodução extremamente ativa onde o tempo 
de geração atinge um valor constante; 
- Período de maior atividade metabólica da 
célula; 
- Fase em que os microrganismos são 
particularmente sensíveis às mudanças 
ambientais. 
3) Fase estacionária: 
 
- Período de equilíbrio; 
- Velocidade de crescimento diminui; 
- População se torna estável (número de morte 
celular = número de células novas); 
- Decréscimo da atividade metabólica da célula; 
- Fatores que induzem a diminuição do 
crescimento exponencial. 
4) Fase de morte celular: 
 
- Fase de declíneo; 
- Número de células mortas excede o de células 
novas; 
- O número de células continua diminuindo até 
existir uma fração ínfima do original; 
- População desaparece totalmente. 
Lag 
Log 
Estacionária 
Declínio 
Tempo (horas) 
L
o
g
 d
o
 n
ú
m
e
ro
 d
e
 b
a
c
té
ri
a
s
 
Curva de crescimento bacteriano: 
Como medir o crescimento bacteriano? 
Concentração celular: medidas diretas 
 - contagem de células viáveis; 
 - método mais empregado; 
 - cada célula produz uma colônia visível 
Densidade celular: medidas indiretas 
- dificuldade de se realizar um número grande 
de medidas de peso seco (centrifugação); 
- é necessário grandes quantidades de células. 
Métodos para a medida do crescimento 
bacteriano. 
- Determinam o número de células; 
- Analisam a massa total da população (direta-
mente proporcional ao número de células). 
- A quantificação de uma população é geral-
mente realizada considerando o número de 
células em mililitro (meio líquido) ou grama 
(meio sólido). 
a) Métodos diretos: 
1- Contagem em placa: 
- Técnica mais utilizada 
- Vantagem: células viáveis são quantificadas 
- Desvantagem: tempo24 horas para colônias 
visíveis em placa 
- Princípios: cada colônia é originada do cres-
cimento e da multiplicação de uma bactéria; o 
inóculo original é sempre homogêneo; e não 
existe agregação das células. 
1.1 Diluição seriada: 
- Garantir que o número de colônias na placa 
permaneça na faixa desejada. 
- O inóculo é diluído em uma série de tubos de 
diluição; 
- As amostras dos tubos são transferidas para 
meio de cultura sólido, ocorrerá o crescimento 
das colônias e a contagem; 
- O número de colônias será utilizado na 
determinação da quantidade de bactérias 
presentes na amostra original. 
1.2 Método pour plate e espalhamento em 
placa : 
2- Filtração: 
- Utilizado quando o número de bactérias é 
muito pequeno; 
- Permite que a bactéria seja concentrada 
sobre uma superfície de uma membrana de 
filtro de poros muito pequenos após a 
passagem de um volume de 100 mL de 
água; 
- Filtro é transferido para uma placa de petri 
contendo um suporte embebido em meio 
líquido permitindo o desenvolvimento das 
colônias sobre a membrana do filtro. 
3- Método do Número Mais Provável 
(NMP): 
- Técnica estatística 
- Utilizado para em certos microrganismos que 
não são capazes de crescer em meio sólido. 
- NMP fornece uma estimativa do número de 
bactérias. 
4- Contagem direta ao microscópio: 
 
- Vantagens: não há necessidade de períodos 
de incubação da cultura; 
- Desvantagens: necessário um grande número 
de células para permitir uma contagem 
satisfatória; são quantificadas células vivas e 
mortas. 
b) Métodos indiretos: 
1- Medidas fotoelétricas: 
- Espectofotômetro ou colorímetro; 
- Células bacterianas em suspensão absorvem 
e dispersam a luz que passa através delas; 
- Culturas com mais de 107-108 células por 
mililitro aparece turva à observação visual; 
- Quanto menos luz é transmitida, maior é a 
quantidade de bactérias na amostra. 
2- Atividade metabólica: 
- Considera que a quantidade de um certo 
produto metabólico (ácido ou CO2), pode ser 
uma relação direta do número de células 
bacterianas presentes. 
3- Determinação de nitrogênio: 
- As proteínas são os principais constituintes do 
material celular, nitrogênio faz parte das 
característica das proteínas. 
- Peso seco da bactéria(14% nitrogênio) 
4- Escala de Mac Farland: 
- Série de tubos contendo sulfato de bário em 
concentrações crescentes para a 
determinação do número de bactérias em 
meio líquido; 
- Comparação a olho nú, entre o tubo da 
cultura e o tubo da escala que mais se 
aproxima em turvação pode dar uma idéia 
aproximada do número de células 
bacterianas por mililitro. 
Fatores que afetam o crescimento 
bacteriano 
1) Temperatura: 
- Fator ambiental mais importante que afeta o 
crescimento e a sobrevivência dos 
microrganismos; 
- Temperaturas muito baixas: taxas metabólicas 
são lentas; 
- Temperaturas elevadas aumentam as reações 
enzimáticas. 
 Classificação de acordo com temperatura de 
crescimento: 
- Bactérias psicrófilas: crescem em baixas 
temperaturas, até inferior a 0°C. Ponto ótimo 
de crescimento entre 15-20 °C. 
Temperatura ótima de crescimento: é aquela 
que permite um crescimento rápido num 
menor espaço de tempo. 
- Bactérias termófilas: crescem em altas 
temperaturas, entre 45 e 60 °C, muitas com 
temperatura ótima de crescimento entre 50 
e 60 °C. A partir desta temperatura pode 
ocorrer destruição por desnaturação das 
proteínas. 
- Bactérias mesófilas: temperatura ótima de 
crescimento entre 25-40°C. Principais 
causadoras de doença  semelhante à 
temperatura corporal. 
2) pH: 
- Maioria das bactérias cresce melhor dentro de 
variações pequenas de pH, sempre perto da 
neutralidade, 
- Poucas se desenvolvem nos limites extremos 
de pH; 
- Variação mínima e máxima para a maioria 
das bactérias estão entre 4 e 9; 
- Acidófilas: apresentam alto grau de tolerância 
à acidez; 
- Alcalinidade inibe o crescimento bacteriano. 
3) Pressão osmótica: 
- A água dentro da célula pode ser removida 
por elevações na pressão osmótica; 
- Em solução hipertônica a maioria dos 
microrganismos entram em plasmólise (perda 
da água por osmose); 
- Halófilas: necessitam altas concentrações de 
sais para seu crescimento. 
4) Exigência atmosférica: os principais gases 
que afetam o crescimento bacteriano são o 
oxigênio e o gás carbônico. 
 
- Bactérias aeróbicas obrigatórias: só crescem 
na presença de oxigênio livre. Todos os 
fungos filamentosos e somente poucas 
bactérias. Ex. Micobacterium tuberculosis. 
- Bactérias anaeróbicas obrigatórias: só cres-
cem na ausência total do oxigênio. Ex. 
Clostrídios. 
- Bactérias anaeróbicas facultativas: crescem 
na presença ou ausência de oxigênio. Todas 
as leveduras e um grande número de 
bactérias. 
- Bactérias microaerófilas: são aeróbicas 
obrigatórias, mas não crescem com um nível 
de oxigênio contido no ar, mas sim em 
baixas tensões de oxigênio (20%). 
5) Fonte de energia: 
 
- Quimiotróficos: organismos que utilizam 
compostos químicos para obter energia; 
- Fototróficos: organismos que dependem da 
energia radiante (luz); 
- Combinação destes termos com aqueles 
relacionados às principais fontes de carbono, 
pode-se agrupá-los em: 
- Quimioautotróficos: aqueles organismos que 
utilizam substância química (inorgânicos) 
como fonte de energia e dióxido de carbono 
como principal fonte de carbono; 
 
- Quimioheterotróficos : aqueles organismos 
que utilizam substância química (orgânicos) 
como fonte de energia e compostos 
orgânicos como principal fonte de carbono; 
- Fotoautotróficos: aqueles organismos que 
utilizam luz como fonte de energia e dióxido 
de carbono como principal fonte de carbono; 
 
- Fotoheterotróficos : aqueles organismos que 
utilizam luz como fonte de energia e 
compostos orgânicos como principal fonte de 
carbono;