1

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

2

Crescimento Microbiano Nutrientes orgânicos:

Aminoácidos Vitaminas Purinas Pirimidinas

Nutrientes inorgânicos: Macro Micro

3

Crescimento Microbiano Condições ambientais:

pH temperatura potencial hídrico condutividade pressão potencial redox superfície para crescimento

4

Crescimento microbiano

5

Varia de organismo pra organismo Ocorre via diferentes gerações: tempo de geração (cada duplicação-

fissão de uma célula) Proteínas Fts (filamentous termperature sensitive) em bactérias:

relação com a tubulina de eucariotos Proteínas Min: para a formação do divisomo Proteínas Mre: definem a morfologia da célula

Crescimento microbiano

6

Crescimento microbiano

7

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

Curva de crescimento Microbiano

8

9

Quimiostato

Controla a velocidadede crescimento

Densidade controladapela concentração

dos nutrientes

10

Crescimento microbiano

• Expressão matemática do crescimento – progressão geométrica de quociente 2:

• 1 2 4 8 16 32 ......... X

• 2º 21 22 23 24 25 ......... 2n

11

Crescimento microbiano

• Tempo de geração: tempo necessário para que uma população celular duplique seu número– depende da espécie e das condições de crescimento

• g = t/n, onde:– g = tempo de geração

– t = intervalo de tempo

– n = número de gerações dentro de um tempo t de crescimento

• E. coli: ≈ 20 min

12

13

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 = 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

14

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 = 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

15

Medidas do crescimento

• Medidas diretas– Contagem de células totais

• Câmaras de Petroff-Hausser e de Neubauer

• Contagem dos viáveis

16

Medidas do crescimento

Contagem microscópica direta: Câmara de Petroff-Hausser

17

Medidas do crescimento

Contagem dos viáveis

18

Superfície

Pour plate

Contagem dos viáveis utilizando atécnica das diluições em série

19

Medidas do crescimento

• Medidas indiretas– Turbidez

20

Fatores que afetam o crescimento Fatores químicos:

pH: neutrófilos – pH ≈ 7.0 acidófilos – pH < 7.0 alcalófilos – pH > 7.0

Importância:• Atividade enzimática

• Conformação proteica

• Disponibilidade de metais e elementos orgânicos

21

Fatores que afetam o crescimento Fatores químicos:

O2: Aeróbios obrigatórios Anaeróbios obrigatórios Anaeróbios facultativos Microaerófilos Aerotolerantes

Importância:• Respiração

• Reações de óxido-redução

• Atividade enzimática

22

aeróbios anaeróbios anaeróbios microaerófilos anaeróbios obrigatórios obrigatórios facultativos aerotolerantes

23

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

24

25

26

Chlamydomonas nivalis

27

28

29

30

• 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

Fatores que afetam o crescimento

31

Fatores que afetam o crescimento Fatores físicos:

Pressão osmótica (NaCl): Halotolerantes Halófilos Halófilos extremos

Pressão hidrostatica Barotolerantes Barófilos

32

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

Halofílicas extremas

33

Halofílicas extremas

Evaporadores na Baía de São Francisco, Califórnia, EUA34