DOCENTES: TEÓRICA 9 DOCENTES: Prof. Helena Galvão Prof. David Montagnes (responsável componente University teórico) of Liverpool, U.K. Prof. Ana Barbosa (componente prático) Profª Helena Galvão F.C.M.A., Universidade do Algarve
FISIOLOGIA DO CRESCIMENTO BACTERIANO Na microbiologia a unidade de estudo é a população e não o indíviduo devido ao tamanho reduzido dos microrganismos. Definição de crescimento microbiano: aumento ordenado de todos os constituintes celulares» conceito de crescimento equilibrado, no qual todas as medições de crescimento da população aumentam proporcionalmente (Ex: nº células, biomassa, teor proteico, ADN etc). Assim, culturas em crescimento equilibrado têm composição bioquímica constante enquanto o meio de cultivo se mantiver favorável. Esta composição varia em resposta a alterações do meio e fases diferentes de crescimento A natureza do crescimento microbiano é diferente consoante o tipo de microrganismo/micróbio (Ex: fissão binária de bactérias, gemulação de leveduras, divisão assimétrica nas diatomáceas, prolongamento dos filamentos/hifas nos fungos, crescimento explosivo nos virus). O crescimento microbiano pode ser estudado em sistema fechado ou cultivo em batch (tubos de ensaio, placas com meios sólidos), durante o qual não há renovação do meio de cultura e a população passa por várias fases com taxas de crescimento diferentes. Em sistema aberto (ex: quimiostatos), o meio de cultura é continuamente renovado e a taxa de crescimento mantem-se constante.
Natureza do crescimento microbiano Modos de crescimento em microrganismos diferentes: fissão binária e assimétrica de bactérias; gemulação de leveduras; divisão assimétrica dediatomáceas; prolongamento de filamentos/hifas de fungos
Curvas & taxas de crescimento Função logarítmica: Nt = No e µt Taxa de crescimento: µ = ln Nt ln No t Tempo de geração: tg = ln2/µ Declive= µ N.B. Curva generalizada de crescimento ocorre em sistema fechado sem renovação do meio de cultura no qual esgotam-se nutrientes e acumulam metabolitos tóxicos
Contagem directa e indirecta Contagem directa: - micróscopia contraste de fase e de inversão para enumerar de protistas e bactérias terrestres; micróscopia de epifluorescência para enumerar bactérias aquáticas/marinhas - contagem electrónica (Coulter counter) - citómetro de fluxo (Coulter counter + laser scanner) - nefelometria (turvação medida por espectrofotómetro) Contagem indirecta: - plaqueamento em meios sólidos (UFCs) - tubos múltiplos (NMP: Nº Mais Provável) - membranas filtrantes (UFCs)
Métodos de contagem Amostra filtrada através de membranas (porosidade 0.2 ou 0.45 µm) colocadas sobre meios sólidos selectivos
Cultura contínua (sistema aberto) - quimiostato Renovação contínua do meio de cultura mantendo condições e taxa de crescimento constantes Nt No = D t D N constante
Factores que afectam o crescimento bacteriano Temperatura Curva de crescimento assimétrica devido ao efeito de desnaturação proteica a temperaturas superiores ao óptimo
Factores que afectam o crescimento bacteriano Temperatura N.B. bactérias marinhas são psicrófilas moderadas Bactérias hipertermófilas de fissuras hidrotermais Fumarolas negras a temperaturas > 350 o C
Factores que afectam o crescimento bacteriano ph e nível de oxigénio Curvas de crescimento simétricas de bactérias acidófilas, neutrófilas ou alcalinófilas Crescimento de bactérias inoculadas com picadas em profundidade em agarose N.B. Gradiente de O 2 determina zona de crescimento
Factores que afectam o crescimento bacteriano Salinidade Classe fisiológica Espécie representativa Tolerância à concentração de NaCl ( g ml -1 ) Bactérias não-halófilas, halófilas moderadas e extremas. N.B. Bactérias marinhas são halófilas moderadas