Respiração, reprodução e crescimento bacteriano

Respiração, reprodução e crescimento bacteriano

(Parte 1 de 2)

Tereza Morais 2010

O cultivo bem sucedido dos microrganismos requer uma combinação de nutrientes apropriados e de condições físicas apropriadas;

O microbiologista deve conhecer as necessidades dos micróbios, satisfazer estas necessidades e monitorar o crescimento das bactérias nos meios de cultura para ter a certeza que elas estão se desenvolvendo.

Uma vez satisfeitas as necessidades físicas e química é possível estudar o modo de crescimento e reprodução destes microrganismos

pH: (próxima à neutralidade)

Atmosfera gasosa: Aeróbias

Anaeróbias Microaerófilas

Pressão osmótica: (0,5% NaCle 0,1% de Sacarose

Ocorre por:

Crescimento:Aumento do protoplasma celular pela síntese de ácidos nucléicos, proteínas, polissacarídeos e lipídios e absorção de água e eletrólitos. Termina na divisão celular.

Multiplicação: resposta necessária à pressão de crescimento.

Reprodução assexuada, onde novas células originam-se uma célula parenteral. Nos unicelulares cada célula divide-se em 2 células-filhas idênticas.

Nas bactérias a reprodução se dá por fissão binária com a formação de um septo equatorial na região do mesossomo..

a)A fissão binária ocorre quando a célula cresce, atinge cerca do dobro de seu comprimento e se divide. Paralelamente, há a duplicação e segregação do DNA b)Em exaustão ambiental há a duplicação do cromossomo que se estende de um pólo a outro da célula. Parte de um dos cromossomos fica preso por um septo de divisão localizado na região polar, sendo empacotado pelas proteínas do septo, em um compartimento fechado (pré-esporo) que é então englobado pela célula mãe.

Quando semeamos um material em um meio de cultura apropriado e incubamos em condições ideais para o crescimento, ocorrerá, em um curto período de tempo, um crescimento de grande número de células.

A maioria das bactérias atinge o seu crescimento máximo em 24 horas. Poucas requerem um tempo maior.

Tempo de geração é o intervalo de tempo necessário para que uma microrganismo se duplique. É variável para os diferentes organismos, podendo ser de 10 a 20 minutos até dias, sendo que em muitos dos organismos conhecidos, este varia de 1 a 3 horas.

O crescimento bacteriano pode ser caracterizado quantitativamente por:

1.Número de gerações

2.Taxa de crescimento (número de gerações por hora)

Por exemplo: E. colidivide-se em 2 células a cada 15 a 20 min. Em 4 h e 12 gerações 4.096 células terão sido produzidas.

O crescimento dos microrganismos pode ser mensurado por diferentes técnicas. Dentre as diferentes técnicas utilizadas TEMOS:

Contagem total de células; Contagem de viáveis;

Massa de células;

Turbidimetria;

Análise química

Número mais provável

Curva de crescimento

Exemplo ilustrando o procedimento de contagem direta (Adaptado de Madigan et al., Brock Biology of Microorganisms, 2003)

Embora as bactérias desenvolvam-se bem em meios de cultura sólidos, os estudos de crescimentos são feios em meios líquidos.

O crescimento bacteriano segue uma curva definida e característica quando a bactéria é semeada em um meio líquido apropriado e incubada em temperatura ideal.

Curva de Crescimento Padrão, em um sistema fechado Curva de Crescimento Padrão, em um sistema fechado

É a fase de ajuste e representa o período necessário para a adaptação das células ao novo ambiente

As células aumentam de volume em 2 ou 4 vezes, mas não se dividem.

Nesta fase as células estão sintetizando DNA, novas proteínas, enzimas que são pré-requisito para a divisão celular.

São ativas metabolicamente e reparam os danos celulares.

A taxa de crescimento nesta fase é zero

Nesta fase as células estão se dividindo a uma taxa geométrica constante (crescimento rápido logarítmico ou exponencial) até atingir um máximo de crescimento.

A taxa de crescimento é máxima e constante.

Nesta fase elas são menores em diâmetro que na fase Lag.

A fase exponencial chega ao fim devido a depleção dos nutrientes essenciais e acúmulo de produtos tóxicos.

Nesta fase há um rápido decréscimo na taxa de divisão celular.

O número de células em divisão será igual ao número de células mortas resultando em uma população celular estacionária.

Nenhum crescimento novo é evidenciado, devido a exaustão de nutrientes.

A taxa de crescimento é zero

As condições se tornam fortemente impróprias para o crescimento.

As células se reproduzem mais lentamente.

As células mortas aumentam

O meio se encontra deficiente em nutrientes e rico em toxinas produzidas pelos microorganismos.

Há um declínio na população viável até que todas as células microbianas morram.

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