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  1. 1. Nutrição e Metabolismo microbiano
  2. 2. Nutrição e metabolismo microbiano 1. Introdução 2. Necessidades nutricionais e meios de cultivo bacteriológicos 3. Cultivo e crescimento bacteriano
  3. 3. Nutrição e metabolismo microbiano 1. Introdução O que contém uma célula bacteriana? De que compostos químicos ela se constitui?
  4. 4. Nutrição e metabolismo microbiano <ul><li>De onde as bactérias captam estes elementos? </li></ul><ul><li>Do seu habitat - grande diversidade de nichos onde bactérias podem ser encontradas </li></ul><ul><li>Dos meios de cultura laboratoriais quando se quer estudá-las em ambiente controlado </li></ul><ul><li>O QUE É PRECISO CONTER? </li></ul><ul><li>COM FORMULAR? </li></ul>
  5. 5. Nutrição e crescimento microbiano <ul><li>2. Necessidades nutricionais e meios de cultivo bacteriológicos </li></ul><ul><li>Elementos químicos como nutrientes </li></ul><ul><ul><li>Fonte de carbono </li></ul></ul><ul><ul><li>Nitrogênio </li></ul></ul><ul><ul><li>H, O, S, P </li></ul></ul><ul><ul><li>Outros elementos </li></ul></ul>Material plástico Blocos construtores da estrutura celular
  6. 6. <ul><li>2. Necessidades nutricionais e meios de cultivo bacteriológicos </li></ul><ul><li>Elementos químicos como nutrientes </li></ul><ul><ul><li>Fonte de carbono </li></ul></ul>Heterotróficos Autotróficos Orgânico oxidação e geração de energia Inorgânico redução e gasto de energia CO 2
  7. 7. <ul><li>2. Necessidades nutricionais e meios de cultivo bacteriológicos </li></ul><ul><li>Elementos químicos como nutrientes </li></ul><ul><li>Nitrogênio </li></ul><ul><li>Uso de compostos nitrogenados </li></ul><ul><li>inorgânicos - NO 3 - , NO 2 - , NH 4 + </li></ul><ul><li>orgânicos- aminoácidos e peptídeos </li></ul><ul><li>Fixação de nitrogênio atmosférico </li></ul>
  8. 8. <ul><li>2. Necessidades nutricionais e meios de cultivo bacteriológicos </li></ul><ul><li>Elementos químicos como nutrientes </li></ul><ul><ul><li>H, O, S, P </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>H e O - necessários aos compostos orgânicos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>S - aminoácidos (cisteína, cistina e metionina) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>P - síntese de ácidos nucleicos e ATP </li></ul></ul></ul>
  9. 9. <ul><li>2. Necessidades nutricionais e meios de cultivo bacteriológicos </li></ul><ul><li>Elementos químicos como nutrientes </li></ul><ul><ul><li>Outros elementos - necessários em quantidades menores </li></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Cofatores de enzimas, facilitação de transporte intermembranas (Na + ) </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>Fe : citocromos, catalase e outras enzimas </li></ul><ul><li>Elementos-traços - Co ++ , Mn ++ , Zn ++ </li></ul><ul><li>(oligonutrientes, micronutrientes) K + , Ca ++ Cu ++ , Mo 6+ </li></ul>
  10. 10. <ul><li>2. Necessidades nutricionais e meios de cultivo bacteriológicos </li></ul><ul><li>Elementos químicos como nutrientes </li></ul><ul><ul><li>Outros elementos </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>ÁGUA </li></ul></ul></ul><ul><li>Fatores (orgânicos) de crescimento </li></ul><ul><li>Ex. vitaminas para humanos </li></ul><ul><li>Bactérias em geral sintetizam, </li></ul>Vitaminas, aminoácidos, purinas e pirimidinas - fatores de crescimento para algumas espécies
  11. 11. Classificação nutricional <ul><li>Quimioautotróficos </li></ul><ul><li>Quimioheterotróficos </li></ul><ul><li>Fotoautotróficos </li></ul><ul><li>Fotoheterotróficos </li></ul>
  12. 13. Nutrição e metabolismo microbiano Condições físicas para o cultivo de bactérias Temperatura pH Atmosfera gasosa Pressão osmótica Pressão hidrostática Luz Os nutrientes apresentados até agora, seriam suficientes para permitir que uma cultura bacteriana crescesse?
  13. 14. Nutrição e metabolismo microbiano Condições físicas para o cultivo de bactérias Temperatura temperatura ótima de crescimento Psicrófilos Mesófilos Termófilos Resposta típica de crescimento bacteriano a diferentes temperaturas Pelczar et al. , 1993
  14. 15. Nutrição e metabolismo microbiano Condições físicas para o cultivo de bactérias Temperatura  pH pH ótimo para cada bactéria pH próximo do neutro para a maioria Valores extremos são restritos a alguns grupos
  15. 16. Nutrição e metabolismo microbiano Condições físicas para o cultivo de bactérias Temperatura  pH Classificação geral Acidófilos Neutrófilos Alcalófilos pH 1,8-5 5-9 9-11
  16. 17. Nutrição e metabolismo microbiano Condições físicas para o cultivo de bactérias Temperatura  pH  Atmosfera gasosa
  17. 18. Nutrição e metabolismo microbiano Condições físicas para o cultivo de bactérias Temperatura  pH  Atmosfera gasosa Bactérias aeróbias facultativas anaeróbias microaerófilas Black, 1999
  18. 19. Nutrição e metabolismo microbiano Condições físicas para o cultivo de bactérias Temperatura  pH  Atmosfera gasosa Pelczar1993 O oxigênio pode ser tóxico
  19. 20. Nutrição e metabolismo microbiano Condições físicas para o cultivo de bactérias Temperatura  pH  Atmosfera gasosa  Pressão osmótica Força com que a água passa através da membrana citoplasmática a partir de baixa concentração de solutos para alta concentração de solutos Pelczar, 1993
  20. 21. Nutrição e metabolismo microbiano Condições físicas para o cultivo de bactérias Temperatura  pH  Atmosfera gasosa  Pressão osmótica  Pressão hidrostática Pelczar, 1993
  21. 22. Nutrição e metabolismo microbiano Pressão hidrostática Exercida pelo peso da água existente sobre eles microrganismos isolados das profundezas oceânicas não cultiváveis nas condições normais de laboratório Microrganismos barófilos
  22. 23. Nutrição e metabolismo microbiano Temperatura  pH  Atmosfera gasosa  Pressão osmótica  Pressão hidrostática  Luz
  23. 24. Nutrição e metabolismo microbiano Luz Bactérias fotossintetizantes Bactérias inibidas pela luz
  24. 25. Nutrição e metabolismo microbiano Temperatura  pH  Atmosfera gasosa  Pressão osmótica  Pressão hidrostática  Luz 
  25. 26. Nutrição e metabolismo microbiano <ul><li>3. Cultivo e crescimento bacteriano </li></ul><ul><li>Meios para cultivo de bactérias </li></ul><ul><li>Mistura dos nutrientes necessários ao crescimento </li></ul>
  26. 27. Nutrição e metabolismo microbiano <ul><li>3. Cultivo e crescimento bacteriano </li></ul><ul><li>Meios para cultivo de bactérias </li></ul><ul><ul><li>Quimicamente definidos </li></ul></ul><ul><ul><li>Complexos - quimicamente não definidos </li></ul></ul>Sólidos Líquidos Semi-sólidos A composição do meio de cultura deve ser compatível com a bactéria a ser cultivada
  27. 28. Exemplos de meios para cultivo de bactérias
  28. 29. Exemplos de meios para cultivo de bactérias Meio de cultura quimicamente definido para bactérias heterotróficas Componente Função Quantidade Glicose Fonte de carbono e energia 1 g NH 4 H 2 PO 4 Fonte de nitrogênio, tampão e íon essencial 5 g K 2 HPO 4 Tampão e íon essencial 1 g NaCl Íon essencial 5 g MgSO4.7H2O Íon essencial 0,2 g Água Solvente 1000 ml (q.s.p.) Os componentes acima representam a composição mínima de um meio para bactérias não fastidiosas como uma Escherichia coli selvagem. Para espécies fastidiosas, tais como Lactobacillus acidophilus , outras substâncias como amino ácidos e vitaminas têm que ser adicionadas ao meio.
  29. 30. Exemplos de meios para cultivo de bactérias
  30. 31. Meios para cultivo de bactérias <ul><li>Meios para fins especiais - anaeróbios </li></ul><ul><li>Meios seletivos </li></ul><ul><li>Meios diferenciais </li></ul>
  31. 32. Meios para cultivo de bactérias <ul><li>Estratégias: </li></ul><ul><li>inibir do desenvolvimento de determinados grupos bacterianos anaeróbios </li></ul><ul><li>evidenciar atividades metabólicas diferentes </li></ul><ul><li>diferenciar colônias </li></ul>

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