Nutrição, Metabolismo e Genética Bacteriana

Apresentação em tema: "Nutrição, Metabolismo e Genética Bacteriana"— Transcrição da apresentação:

1 Nutrição, Metabolismo e Genética Bacteriana
Microbiologia Prof. Josiane Lampire

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6 Foto autotróficos e foto-heterotrófico
Chlorobium- Bactérias verdes sulfurosas Chloroflexus aurantiacus- Bactérias verdes não sulfurosas Chloroflexus aurantiacus- Bactérias verdes não sulfurosas Chromatium – Bactérias púrpuras Rhodopseudomonas- Bactérias púrpuras não sulfurosas

7 Metabolismo Autotrófico – são capazes de utilizar CO2 como principal fonte de carbono, obter energia pela síntese de ATP pela oxidação de compostos inorgânicos ou captação de energia luminosa Metabolismo Heterotrófico - síntese de ATP a partir da energia liberada pela oxidação de compostos orgânicos, transformando-os em moléculas mais simples e utilizadas como fonte de carbono

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10 De onde as bactérias captam estes elementos?
Do seu habitat - grande diversidade de nichos onde bactérias podem ser encontradas Dos meios de cultura laboratoriais quando se quer estudá-las em ambiente controlado

11 Necessidades nutricionais e meios de cultivo bacteriológicos
Elementos químicos como nutrientes Fonte de carbono Nitrogênio H, O, S, P Outros elementos Água Necessidades nutricionais e meios de cultivo bacteriológicos

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13 NITROGÊNIO – todos os organismos necessitam em alguma forma – parte essencial dos aminoácidos (proteínas) e ácidos nucléicos – podem utilizar o N2 (fixação biológica), nitratos, nitritos e sais de amônia – em geral compostos nitrogênio orgânico: aminoácidos e peptídeos

14 ENXOFRE, HIDROGÊNIO E FÓSFORO
– essenciais a todos os organismos – S é necessário na biossíntese de cisteína, cistina, metionina e de vitaminas (tiamina e biotina) – P é essencial para a síntese de ácido nucléicos e ATP – sais inorgânicos (sulfatos e fosfatos) podem ser utilizados para suprir estes elementos também presentes em fontes protéicas (aa), DNA e RNA – alguns destes elementos são encontrado na água ou na atmosfera

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19 As bactérias anaeróbias não necessitam de oxigênio, na realidade, algumas não sobrevivem em sua presença. Elas tendem a causar infecções que formam coleções purulentas (abcessos) Supuração com odor fétido ; Localização da infecção na proximidade da superfície mucosa ; Tecido necrótico, gangrena; formação de pseudomembrana ; Centenas de espécies de bactérias anaeróbias vivem normalmente e sem causar danos na pele e nas membranas mucosas (p.ex., revestimento da boca, do intestino e da vagina)

20 Gangrena gasosa

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22 Anaeróbios  estritos: Clostridium  botulinum: botulismo, paralisia facial Clostridium  tetatni: paralisia espásmica, infecções em ferimentos Clostritium  perfringens: infecções de ferimentos, gangrena gasosa Bacteroides  fragilis: infecções de ferimentos, peritonites, abscessos cerebrais Bacteroides  gingivalis: gengivites

23 ● Anaeróbios aerotolerantes: não requer oxigênio e cresce melhor na sua ausência, mas pode sobreviver em atmosferas que contenham o mesmo. Ex: Lactobacillus acidophillus ● Anaeróbios facultativos: crescem tanto na presença como na ausência de oxigênio. Ex.: Enterobactérias, estreptococos e estafilococos

24 ● Microaerófilas – Crescimento aeróbio, porém, em baixas concentrações de O2
Ex: Campylobacter

25 Presença de Oxigênio (atmosfera)

26 Nutrição e metabolismo microbiano
Condições físicas para o cultivo de bactérias Temperatura pH Atmosfera gasosa Luz

27 RESPIRAÇÃO CELULAR ▪ Respiração aeróbica: ácido pirúvico – acetil + CoA

28 - Respiração Anaeróbica:
▪ Aceptor final de elétrons – substância inorgânica, diferente do O2 ▪ Nitrato( NO3-) – reduzido a nitrito, óxido nitroso, ou gás nitrogênio ▪ Carbonato – METANO – CH4 ▪ Sulfato – H2S

29 1- Metabolismo Microbiano EX: BACTÉRIA ORGANOTRÓFICA
Atividade metabólica – meio de cultura – glicose- única fonte de carbono, sais minerais fornecendo fontes de N, H,O,S,P e Mg Glicose – glicose- 6- fosfato – ácido pirúvico

30 ⇨Ácido Pirúvico – fermentação ou respiração celular:
- Respiração aeróbica ou anaeróbica ● Ácido lático: Streptococcus, Lactobacillus, Bacillus ● Etanol e CO2: Saccharomyces ( Levedura) ● Ácido propiônico, ácido acético, CO2 e H2: Propionibacterium ● Ácido butírico, butanol, acetona, álcool isopropílico e CO2: Clostridium ● Etanol, ácido lático, ácido succínico, ácido acético, CO2, H2: Escherichia, Salmonela ● Etanol, ácido lático, ácido fórmico, butanodiol, acetoína, CO2 e H2: Enterobacter

31 Metabolismo - Fermentação
Clostridium Proteus CO2 + H2 Àcido butírico E.coli,Shigella Ácido acetoacético Àcido fórmico Àcido misto Piruvato Àcido láctico Streptococcus Acetil-coa Àcido oxalacético Acetilmetilcarbinol Àcido acético Àcido succínico H2 Acetobacter Àcido propiônico 2,3-butanodiol Enterobacter Propionibacterium

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33 1.4. Condições Físicas (Fatores Ambientais)
Temperatura Psicrófilos Mesófilos Termófilos Thermus aquaticus Min. 40oC òtima:70-72oC Máxima: 79 oC

34 pH Growth rate vs pH for three environmental classes of procaryotes. Most free-living bacteria grow over a pH range of about three units. Note the symmetry of the curves below and above the optimum pH for growth.

35 Thiobacillus thiooxidans 0.5 2.0-2.8 4.0-6.0 Sulfolobus acidocaldarius
pH Mínimo, Ótimo e Máximo para o crescimento de alguns procariotos Organismo pH mínimo pH ótimo pH máximo Thiobacillus thiooxidans 0.5 Sulfolobus acidocaldarius 1.0 5.0 Bacillus acidocaldarius 2.0 4.0 6.0 Zymomonas lindneri 3.5 7.5 Lactobacillus acidophilus 6.8 Staphylococcus aureus 4.2 9.3 Escherichia coli 4.4 9.0 Clostridium sporogenes Erwinia caratovora 5.6 7.1 Pseudomonas aeruginosa 8.0 Thiobacillus novellus 5.7 7.0 Streptococcus pneumoniae 6.5 7.8 8.3 Nitrobacter sp 6.6 10.0

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40 - Fase Lag - Fase Estacionária
Curva de Crescimento C B D A Fases da Curva de Crescimento de bactérias: - Fase Lag Fase Estacionária - Fase Exponencial ou Logaritmica (Log) Fase de Declínio A C B D