METABOLISMO BACTERIANO:

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1 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 1 METABOLISMO BACTERIANO: Objetivo Principal Nutrientes Metabolismo Sub-Unidades Estruturais Energia Crescimento Bacteriano + Motilidade, Luminescência,... Metabolismo Integrado Objetivo Secundário

2 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 2 METABOLISMO BACTERIANO: NUTRIÇÃO Elementos Plásticos : Fonte de Carbono Fonte de Nitrogênio Fonte de Fosfato Fonte de Enxofre Elementos Traço (Ca; K; Fe; Mg; Mo; Mn; Zn; Co;...) Fatores de Crescimento METABOLISMO Carboidratos Aminoácidos Bases Nitrogenadas Ácidos Graxos FUNÇÕES CELULARES

3 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 3 EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS: Autotróficas: se desenvolvem em meios de cultivo constituídos por compostos inorgânicos simples (Fonte de Carbono = CO 2 ). Heterotróficas: para se desenvolverem exigem a presença de compostos orgânicos no meio de cultivo. (Fonte de Carbono = composto orgânico) Auxotrófico: mutante exigente de Fator de Crescimento não exigido na célula parental

4 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 4 EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS:

5 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 5 CARACTERÍSTICAS DO CRESCIMENTO BACTERIANO: Divisão Binária; Tempo de Geração, em geral, de cerca de 15 a 30 minutos para a maioria das espécies mesófilas de importância em microbiologia médica e de alimentos; Células filhas idênticas a célula mãe = clone ;

6 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 6 CARACTERÍSTICAS DO CRESCIMENTO BACTERIANO: Tempo 0 15 min 30 min 45 min 1 h 1:15 h 1:30 h 1:45 h 2:00 h Número de Bactérias :15 h 2:30 h 2:45 h 3:00h 4 h 5:00 h ,0 x 10 6 Aumento da População Bacteriana em Progressão Geométrica; Formação de Populações Elevadas em Curto Espaço de Tempo;

7 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 7 CARACTERÍSTICAS DO CRESCIMENTO BACTERIANO: Representação Gráfica do Aumento da População Bacteriana 20 gerações = 1,0 x 10 6

8 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 8 CARACTERÍSTICAS DO CRESCIMENTO BACTERIANO: Representação Gráfica da População Bacteriana com Limitação Nutricional (Meio de Cultura) Fase Estacionária de Crescimento Fase de Latência

9 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 9 FATORES QUE INFLUENCIAM O CRESCIMENTO BACTERIANO: Principais Condições que Influenciam o Crescimento Bacteriano: Nutrientes Essenciais; Temperatura; Eh (Atmosfera); ph; Osmolaridade; Velocidade de Crescimento Ó T I M O Condição

10 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 10 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO A TEMPERATURA DE CRESCIMENTO:

11 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 11 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO A TEMPERATURA DE CRESCIMENTO: Grupos de Importância em Microbiologia de Alimentos: Psicrotróficos: se multiplicam em uma faixa de temperatura de ± 4 a 8ºC (geladeira) a temperatura ambiente ou superior; Termófilos: se multiplicam em uma faixa de temperatura de ± 50 a 75ºC; Termófilos Facultativos : são mesófilos, mas se multiplicam a ± 45 a 55ºC; Termodúricos: resistem a processamentos térmicos brandos, em especial a pasteurização.

12 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 12 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO O TIPO RESPIRATÓRIO: Aeróbios Anaeróbios Facultativo Microaerófilo Composição do Ar : Nitrogênio (78,08 %); Oxigênio (20,94 %); Argônio (0,93 %); Dióxido de Carbono (0,035 %);...

13 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 13 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO O TIPO RESPIRATÓRIO: Aeróbios Facultativo

14 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 14 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO O TIPO RESPIRATÓRIO: Anaeróbios Não Possuem: Super-Óxido Dismutase e/ou Catalase e/ou Peroxidase

15 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 15 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO O TIPO RESPIRATÓRIO: Cultivo de Bactérias Anaeróbicas: Jarra de Anaerobiose Consumo do Oxigênio Câmara de Anaerobiose Troca de Atmosfera

16 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 16 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO O TIPO RESPIRATÓRIO: Cultivo de Bactérias Microaerófilas: Geração de CO 2 Troca de Atmosfera Bactérias Capnofílicas

17 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 17 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO ph PREFERENCIAL DE CRESCIMENTO: Ácido Neutro Alcalino Acidófilas ( 1,8 a 5) Neutrófilas (5 a 9) Alcalófilas (9 a 11) Escherichia coli; Staphylococcus aureus; Clostridium botulinum; Salmonella sp; Bactérias Fermentadoras: Lácticas; Bactérias Acéticas; Propiônica; Alcaligenes faecalis; Vibrio cholerae; Vibrio parahaemolyticus; Agrobacterium;

18 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 18 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO OSMOLARIDADE PREFERENCIAL DE CRESCIMENTO: Concentração Osmótica do Citoplasma Concentração Osmótica da Solução Se diferentes Água Destilada Soro Fisiológico Água de Consumo PRESÃO OSMÓTICA Água de Rio Água do Mar Salmoura

19 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 19 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO OSMOLARIDADE PREFERENCIAL DE CRESCIMENTO:

20 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 20 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO OSMOLARIDADE PREFERENCIAL DE CRESCIMENTO: Grupos de Importância em Microbiologia de Alimentos: Halófilos Moderados: (2 a 4% de NaCl) Vibrio parahaemolyticus

21 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 21 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO OSMOLARIDADE PREFERENCIAL DE CRESCIMENTO: Grupos de Importância em Microbiologia de Alimentos: Halófilos Extremos: (até 32% de NaCl) Halobacterium sp Halococcus sp Bacteriorodopsina Pode ser deteriorada por Halófilos Vermelhão do Charque

22 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 22 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO OSMOLARIDADE PREFERENCIAL DE CRESCIMENTO: Grupos de Importância em Microbiologia de Alimentos: Atenção: Halotolerantes: Microrganismos que se desenvolvem em ambientes com uma concentração salina de cerca de 0,9 %, contudo resistem a elevação progressiva desta concentração para níveis relativamente elevados, em geral cerca de 5 a 8 %.

23 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 23 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO OSMOLARIDADE PREFERENCIAL DE CRESCIMENTO: Grupos de Importância em Microbiologia Ambiental: Halococcus Halococcus

24 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 24 Não confundir com: Maré Vermelha Neurotoxinas

25 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 25 VIAS METABÓLICAS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA: Metabolização de Carboidratos: CARBOIDRATOS GLICOSE PENTOSES Via de Entner-Doudoroff Via de Embden-Meyerhof Via da Pentose Fosfato (2) Ácido Pirúvico (2) Ácido Pirúvico (1) Frutose 6-P 1 ATP + 2 NADH 2 ATP + 2 NADH -1 ATP + 2 NADH Via Opcional Via Preferencial Via Complementar

26 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 26 VIAS METABÓLICAS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA: Fermentação:

27 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 27 VIAS METABÓLICAS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA: Fermentação: Principais Características: Baixo Rendimento Energético; 2 ATPs Consumo de Grandes Quantidades do Substrato Lento Aumento da População Exige Ausência de Oxigênio Livre ; Só ocorre em Anaerobiose Acúmulo de Produtos Finais no Meio. Rápido Consumo do Substrato Alterações do Meio Limitam a População Bacteriana

28 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 28 VIAS METABÓLICAS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA: Respiração Aeróbica: Via Glicolítica Ciclo de Krebs Cadeira Respiratória

29 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 29 VIAS METABÓLICAS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA: Respiração Aeróbica: Principais Características: Alto Rendimento Energético 38 ATPs Rápido Aumento da População Exige Presença de Oxigênio Livre Só ocorre em Aerobiose Produtos Finais (CO 2 + H 2 O) Não Alteram o Meio Grandes Populações Alcançadas Rápidamente

30 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 30 VIAS METABÓLICAS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA: Respiração Anaeróbica: Principais Características: Baixo Rendimento Energético > 2 a < 38 ATPs Exige Ausência de Oxigênio Livre Só ocorre em Anaerobiose Aceptor Final de e Nitrato Sulfato Carbonato Acúmulo de Produtos Finais no Meio Nitrito H 2 S Metano

31 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 31 METABOLISMO INTEGRADO: Nutrientes Metabolismo Integrado Energia Sub-Unidades Estruturais Crescimento Motilidade Bioluminescência N U T R I E N T E S Aminoácidos Ácidos Graxos Glicerol Carboidratos Bases Nitrogenadas E N E R G I A Proteínas Lipídeos Polissacarídeos Ácidos Nucléicos E N E R G I A Cápsula Parede Celular Membrana Celular Genoma Ribossomas

32 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 32 METABOLISMO INTEGRADO: Aminoácidos Proteínas Energia Sub-Unidades Estruturais

33 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 33 METABOLISMO INTEGRADO: Sub-Unidades Estruturais Energia

34 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 34 METABOLISMO INTEGRADO: Energia Sub-Unidades Estruturais

35 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E DO CRESCIMENTO BACTERIANO 35 METABOLISMO INTEGRADO: Sub-Unidades Estruturais Energia