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Crescimento Microbiano
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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
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Crescimento Microbiano
Fonte de carbono Energia Aceptor de elétrons Doador de elétrons H2O
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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
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Grupos nutricionais Fotoautotróficos: luz é energia para sintetizar ATP, e CO2 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
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Grupos nutricionais Quimioautotróficos: energia obtida pela oxidação de compostos inorgânicos como H2S, NH3, e Fe2+, e CO2 como fonte de C (bactérias que oxidam S, bactérias nitrificadoras, bactérias que oxidam H2, bactérias que oxidam Fe) Quimioheterotróficos: energia e C obtidos de moléculas orgânicas complexas
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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
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Fatores que afetam o crescimento
Fatores químicos: O2: Aeróbicos obrigatórios Anaeróbicos obrigatórios Anaeróbicos facultativos Microaerófilos Aerotolerantes Importância: Respiração Reações de óxido-redução Atividade enzimática
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aeróbios anaeróbios anaeróbios microaerófilos anaeróbios
obrigatórios obrigatórios facultativos aerotolerantes
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Fatores que afetam o crescimento
Fatores químicos: Capacidade de troca de íons: Importância: Disponibilidade de nutrientes Ligações substrato-microrganismo Defesa Atração de íons
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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
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Fatores que afetam o crescimento
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 C≡G
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Fatores que afetam o crescimento
Fatores físicos: Pressão osmótica (NaCl): Halotolerantes Halófilos Halófilos extremos Pressão hidrostática Barotolerantes Barófilos
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Halofílicas extremas Habitat de Archaea: Great Salt Lake, Utah, EUA
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Halofílicas extremas Evaporadores na Baía de São Francisco, Califórnia, EUA
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Lago Hamara, Wadi El Natroun, Egito
Na2Co3
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Fatores que afetam o crescimento
Fatores físicos: Textura do substrato Estrutura do substrato Porosidade do substrato Agregação do substrato Água do substrato
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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
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Crescimento microbiano
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Crescimento microbiano
Expressão matemática do crescimento progressão geométrica do número 2: X 2º n
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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
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Crescimento microbiano população final (N) = N0 x 2n (1)
A relação entre o número de células e de gerações pode ser expressa em uma série de equações matemáticas: sendo a população inicial = N0 1ạ geração = 2N0 2ạ geração = 2 x 2N0 = 22 x N0 3ạ geração = 2 x 22N0 = 23N0 nạ geração = 2nN0 população final (N) = N0 x 2n (1)
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Crescimento microbiano população final (N) = N0 x 2n (1)
A relação entre o número de células e de gerações pode ser expressa em uma série de equações matemáticas: sendo a população inicial = 10 1ạ geração = = 2 2ạ geração = 2 x 2 10 = 22 x = 4 3ạ geração = 2 x = = 8 nạ geração = 2nN0 população final (N) = N0 x 2n (1)
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Curva de crescimento Microbiano
Fases de crescimento: lag, exponencial (log), estacionária, declínio
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Medidas do crescimento
Medidas diretas Contagem de células totais Câmaras de Petroff-Hausser e de Neubauer Contagem dos viáveis
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Medidas do crescimento
Contagem microscópica direta: Câmara de Petroff-Huasser
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Medidas do crescimento
Contagem dos viáveis
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Contagem dos viáveis utilizando a
técnica das diluições em série
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Medidas do crescimento
Medidas indiretas Turbidez
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