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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
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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.
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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
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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
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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
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Métodos de contagem
Amostra filtrada através de membranas (porosidade 0.2 ou 0.45 µm) colocadas sobre meios sólidos selectivos
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Cultura contínua (sistema aberto) - quimiostato
Renovação contínua do meio de cultura mantendo condições e taxa de crescimento constantes
DNt – No = D
t
N constante
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Factores que afectam o crescimento bacterianoTemperatura
Curva de crescimento assimétrica devido ao efeito de desnaturação proteica a temperaturas superiores ao óptimo
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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
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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
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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