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

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

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6 Foto autotróficos e foto- heterotrófico Chloroflexus aurantiacus- Bactérias verdes não sulfurosas Chlorobium- Bactérias verdes sulfurosas Chromatium – Bactérias púrpuras Chloroflexus aurantiacus- Bactérias verdes não sulfurosas 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 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 De onde as bactérias captam estes elementos?

11 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 TemperaturaTemperatura pHpH Atmosfera gasosaAtmosfera gasosa LuzLuz

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

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

34 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 pH

35 pH Mínimo, Ótimo e Máximo para o crescimento de alguns procariotos Organismo pH mínimopH ótimopH máximo Thiobacillus thiooxidans Sulfolobus acidocaldarius Bacillus acidocaldarius Zymomonas lindneri Lactobacillus acidophilus Staphylococcus aureus Escherichia coli Clostridium sporogenes Erwinia caratovora Pseudomonas aeruginosa Thiobacillus novellus Streptococcus pneumoniae Nitrobacter sp

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


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