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1. Introdução Aumento em tamanho da população Aumento no número de células Aumento da massa celular Duplicação Fissão binária Tempo de geração Curva do.

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2 Introdução Aumento em tamanho da população Aumento no número de células Aumento da massa celular Duplicação Fissão binária Tempo de geração Curva do crescimento microbiano 2

3 Crescimento Microbiano Fonte de carbono Energia Aceptor de elétrons Doador de elétrons H 2 O 3

4 Crescimento Microbiano Nutrientes orgânicos: aminoácidos, vitaminas, purinas e pirimidinas Nutrientes inorgânicos: macro e micro Condições ambientais: pH, temperatura, potencial hídrico, condutividade, pressão, potencial redox, superfície para crescimento 4

5 Grupos nutricionais Fotoautotróficos: luz é energia para sintetizar ATP, e CO 2 é fonte de C para sintetizar compostos orgânicos (bactérias fotossintéticas, cianobactérias, algas, etc.) Fotoheterotróficos: luz é energia para sintetizar ATP, mas o C é obtido em formas orgânicas mais complexas 5

6 Grupos nutricionais Quimioautotróficos: energia obtida pela oxidação de compostos inorgânicos como H 2 S, NH 3, e Fe 2 +, e CO 2 como fonte de C (bactérias que oxidam S, bactérias nitrificadoras, bactérias que oxidam H 2, bactérias que oxidam Fe) Quimioheterotróficos: energia e C obtidos de moléculas orgânicas complexas 6

7 Fatores que afetam o crescimento Fatores químicos: pH: neutrófilos – pH 7.0 acidófilos – pH < 7.0 alcalófilos – pH > 7.0 Importância: Atividade enzimática Conformação protéica Disponibilidade de metais e elementos orgânicos 7

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9 Fatores que afetam o crescimento Fatores químicos: O 2 : Aeróbicos obrigatórios Anaeróbicos obrigatórios Anaeróbicos facultativos Microaerófilos Aerotolerantes Importância: Respiração Reações de óxido-redução Atividade enzimática 9

10 aeróbios anaeróbios anaeróbios microaerófilos anaeróbios obrigatórios obrigatórios facultativos aerotolerantes 10

11 Fatores que afetam o crescimento Fatores químicos: Capacidade de troca de íons: Importância: Disponibilidade de nutrientes Ligações substrato-microrganismo Defesa Atração de íons 11

12 Fatores que afetam o crescimento Fatores físicos: Temperatura: Psicrófilos: - 5 C a 20 C Mesófilos: 20 C a 50 C Termófilos: 50 C a 80 C Termófilos extremos: acima de 80 C Importância: Respostas enzimáticas Respostas a choques térmicos Razão de crescimento 12

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18 Estratégias de adaptação às altas temperaturas –membranas –ácidos graxos –proteínas –tipo de aminoácido –velocidade de renovação das células »Taq polimerase (Thermus aquaticus) –ácidos nucléicos –maior concentração de CG Fatores que afetam o crescimento 18

19 Fatores que afetam o crescimento Fatores físicos: Pressão osmótica (NaCl): Halotolerantes Halófilos Halófilos extremos Pressão hidrostática Barotolerantes Barófilos 19

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21 Habitat de Archaea: Great Salt Lake, Utah, EUA Halofílicas extremas 21

22 Halofílicas extremas Evaporadores na Baía de São Francisco, Califórnia, EUA 22

23 Lago Hamara, Wadi El Natroun, Egito Na 2 Co 3 23

24 Fatores que afetam o crescimento Fatores físicos: Textura do substrato Estrutura do substrato Porosidade do substrato Agregação do substrato Água do substrato 24

25 Fatores que afetam o crescimento Fatores biológicos: Fauna e o substrato Ingestão Ciclagem de nutrientes Composição da comunidade Interações microbianas Neutralismo Comensalismo Sinergismo Mutualismo Biodisponibilidade Adsorção Solubilidade Especiação química Competição Amensalismo/Antagonismo Parasitismo Predação 25

26 Crescimento microbiano 26

27 Crescimento microbiano Expressão matemática do crescimento –progressão geométrica do número 2: X 2º n 27

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30 Crescimento microbiano Tempo de geração: tempo necessário para a divisão das células –depende da espécie e das condições de crescimento g = t/n, onde: –g = tempo de geração –t = tempo de crescimento –n = número de gerações dentro de um tempo t de crescimento 30

31 Crescimento microbiano A relação entre o número de células e de gerações pode ser expressa em uma série de equações matemáticas: –sendo a população inicial = N 0 1 geração = 2N 0 2 geração = 2 x 2N 0 = 2 2 x N 0 3 geração = 2 x 2 2 N 0 = 2 3 N 0 n geração = 2 n N 0 população final (N) = N 0 x 2 n (1) 31

32 Crescimento microbiano A relação entre o número de células e de gerações pode ser expressa em uma série de equações matemáticas: –sendo a população inicial = geração = = 2 2 geração = 2 x = 2 2 x 1 0 = 4 3 geração = 2 x = = 8 n geração = 2 n N 0 população final (N) = N 0 x 2 n (1) 32

33 Fases de crescimento: lag, exponencial (log), estacionária, declínio Curva de crescimento Microbiano 33

34 Medidas do crescimento Medidas diretas –Contagem de células totais Câmaras de Petroff-Hausser e de Neubauer Contagem dos viáveis 34

35 Medidas do crescimento Contagem microscópica direta: Câmara de Petroff- Huasser 35

36 Medidas do crescimento Contagem dos viáveis 36

37 Contagem dos viáveis utilizando a técnica das diluições em série 37

38 Medidas do crescimento Medidas indiretas –Turbidez 38


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