Crescimento Microbiano

Apresentação em tema: "Crescimento Microbiano"— Transcrição da apresentação:

1 Crescimento Microbiano

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

3 Crescimento Microbiano
Fonte de carbono Energia Aceptor de elétrons Doador de elétrons H2O

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

5 Crescimento microbiano
Varia de organismo pra organismo Ocorre via diferentes gerações: tempo de geração (cada duplicação-fissão de uma célula) Proteínas Fts: filamentous termperature sensitive. Relação com a tubulina de eucariotos Proteínas Min (para a formação do divisomo) Proteínas Mre definem a morfologia da célula

6 Crescimento microbiano

7 Crescimento microbiano

8 Peptideoglicano Molécula lipídica

9 Peptideoglicano Transpeptidação = ligações cruzadas Exergônica
Penicilina (ação continua de lisinas) Ácido diaminopimélico

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

11 Quimiostato Densidade controlada pela concentração dos nutrientes
Controla a velocidade de crescimento Quimiostato Densidade controlada pela concentração dos nutrientes

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13 Crescimento microbiano
Expressão matemática do crescimento progressão geométrica de quociente 2: X 2º n

14 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 E. coli: 20 min

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16 Crescimento microbiano população final (N) = N0 x 2n
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 N = N0 x 21 2ạ geração N = N0 x 22 3ạ geração N = N0 x 23 nạ geração N = N0 x 2n população final (N) = N0 x 2n

17 Crescimento microbiano população final (N) = N0 x 2n
A relação entre o número de células e de gerações pode ser expressa em uma série de equações matemáticas: sendo a população inicial = 5 1ạ geração N = N0 x 21 = 5 x 2 = 10 2ạ geração N = N0 x 22 = 5 x 22 = 20 3ạ geração N = N0 x 23 = 5 x 23 = 40 nạ geração N = N0 x 2n = 5 x 2n população final (N) = N0 x 2n

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

19 Medidas do crescimento
Contagem microscópica direta: Câmara de Petroff-Hausser

20 Medidas do crescimento
Contagem dos viáveis Superfície Pour plate

21 Contagem dos viáveis utilizando a
técnica das diluições em série

22 Medidas do crescimento
Medidas indiretas Turbidez

23 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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25 Fatores que afetam o crescimento
Fatores químicos: O2: Aeróbicos obrigatórios Anaeróbicos obrigatórios Anaeróbicos facultativos Microaerófilos Aerotolerantes Importância: Respiração Reações de óxido-redução Atividade enzimática

26 aeróbios anaeróbios anaeróbios microaerófilos anaeróbios
obrigatórios obrigatórios facultativos aerotolerantes

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

28 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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31 Chlamydomonas nivalis

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36 Fatores que afetam o crescimento
Estratégias de adaptação às altas temperaturas membranas ácidos graxos: Archaea não tem ácidos graxos nas membranas (têm hidrocarbonetos C40 com unidades de isopropeno monocamada lipídica proteínas tipo de aminoácido: conferem conformação distinta velocidade de renovação das células Taq polimerase (Thermus aquaticus) ácidos nucléicos maior concentração de C≡G solutos: di-inositol fosfato diglicerol fosfato manosilglicerato

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

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39 Halofílicas extremas Habitat de Archaea: Great Salt Lake (2460 km2,
Utah, EUA

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

41 Lago Hamara, Wadi El Natroun, Egito
Na2Co3

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

43 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