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MICROBIOLOGIA AGRÍCOLA
AULA 07 – NUTRIÇÃO E CRESCIMENTO
MICROBIANO
Prof. Dr. Giovani de Oliveira Arieira
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO – UFMT
FACULDADE DE AGRONOMIA E ZOOTECNIA – FAAZ
DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA E FITOSSANIDADE - DFF
O que é necessário para um organismo crescer?
ENERGIA
FONTE DE
CARBONO
NUTRIENTES
De onde os microrganismos obtém energia?
De onde os microrganismos obtém Carbono?
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CO2
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ENERGIA CARBONO
 Utilizam luz como fonte de energia e dióxido de
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FOTOAUTOTRÓFICOS
Ex: Algas, plantas e cianofíceas.
 Utilizam luz como fonte de energia e compostos
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Ex: Bactérias púrpuras e verdes não enxofradas.
 Utilizam substâncias químicas inorgânicas como
fonte de energia e dióxido de carbono como principal
fonte de carbono.
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 Utilizam substâncias químicas orgânicas como fonte
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Ex: Animais, bactérias, fungos, protozoários.
 Carbono
Nitrogênio
Hidrogênio
Oxigênio
Enxofre
Fósforo
ELEMENTOS QUÍMICOS ESSENCIAIS
ELEMENTOS ESSENCIAIS
% do PESO SECOELEMENTO
Carbono 50
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Enxofre 1
Potássio 1
Sódio 1
Cálcio 0,5
Magnésio 0,5
Cloro 0,5
Ferro 0,2
Outros 0,3
Composição aproximada de elementos químicos de uma célula bacteriana (E. coli)
 Microrganismos autotróficos
 Fonte de carbono é o CO2 ou o íon bicarbonato 
síntese dos demais compostos orgânicos
 Microrganismos heterotróficos
 Fontes orgânicas de carbono (proteínas,
carboidratos e lipídeos)
CARBONO
Metade do peso de uma célula bacteriana
típica é composta de carbono.
 Síntese de proteínas, DNA, RNA e ATP.
Algumas bactérias retiram o nitrogênio diretamente da
atmosfera e o convertem a nitrogênio orgânico.
 Numerosos fungos, algas e a quase totalidade das
bactérias utilizam compostos inorgânicos de nitrogênio
(sais de amônia e nitratos).
Fungos e algumas bactérias exigem fontes orgânicas
de nitrogênio  adição de aminoácidos e hidrolisados
de proteínas favorece o crescimento da maioria dos
organismos heterotróficos em meio de cultura.
NITROGÊNIO
 Fósforo – síntese de DNA, RNA e ATP.
Enxofre – síntese de aminoácidos e de vitaminas
como biotina e tiamina.
Potássio – ativador de enzimas e regula a pressão
osmótica.
Magnésio – ativador das enzimas extracelulares e
fator importante na esporulação.
Cálcio – co-fator para as reações enzimáticas.
Ferro – síntese de citocromos e de certos pigmentos.
MACRONUTRIENTES ESSENCIAIS
 Atmosfera
 Temperatura
 Ph
 Disponibilidade de água
EFEITOS AMBIENTAIS
Não constitui um nutriente, mas é indispensável para
o crescimento dos microrganismos.
Fora das células, os nutrientes estão dissolvidos em
água, facilitando a passagem através das membranas
celulares.
Dentro da célula, a água é o meio para maioria das
reações químicas.
ÁGUA
ÁGUA
Não constitui um nutriente, funciona como receptor
final de hidrogênio nos processos de respiração
aeróbica.
De acordo com a resposta ao oxigênio gasoso, os
microrganismos são divididos em grupos fisiológicos
OXIGÊNIO
Aeróbios estritos – exigem a presença de oxigênio
livre.
 Microaerófilos – exigem pequena quantidade, não
toleram as pressões normais de O2 atmosférico.
 Anaeróbios estritos – não toleram a presença de
oxigênio livre.
 Anaeróbios facultativos – crescem na presença ou
ausência de oxigênio livre.
 Anaeróbios tolerantes – toleram oxigênio livre e
crescem na ausência de oxigênio livre.
OXIGÊNIO
OXIGÊNIO
• (A) Aeróbios estritos
• (B) Anaeróbios estritos
• (C) Anaeróbios
facultativos
• (D) Microaerófilos
• (E) Anaeróbios
aerotolerantes
TEMPERATURA
TEMPERATURA
pH
 O material nutriente preparado em laboratório para o
crescimento de microrganismos é denominado meio de
cultura.
O meio de cultura deve conter todos os nutrientes
necessários para que o microrganismo de interesse
possa crescer.
Quando microrganismos são colocados em um meio
de cultura para iniciar o crescimento, são chamados de
inóculo.
Os microrganismos que cresceram e se multiplicaram
nos meios de cultura são denominados cultura.
MEIOS DE CULTURA
 Sólidos ou líquidos.
Geralmente os microrganismos têm maior facilidade
de iniciar o crescimento em meio líquido.
Meio sólido facilita a identificação do microrganismo e
permite o cultivo de “cultura pura”.
O agente solidificador mais utilizado é o ágar,
polissacarídeo extraído das algas, que funde a 100°C e
solidifica ao redor de 45°C, geralmente se adiciona de
1,5 a 2,0%.
MEIOS DE CULTURA
MEIOS DE CULTURA
Sólidos
MEIOS DE CULTURA
Sólidos
MEIOS DE CULTURA
Líquidos
MEIOS DE CULTURA
Líquidos
MEIOS DE CULTURA
PARA COMPOR UM MEIO ADEQUADO É NECESSÁRIO CONHECER A
FISIOLOGIA DOS MICRORGANISMOS DE ESTUDO!
 Meios sintéticos: meios em que a composição
química é qualitativa e quantitativamente conhecida.
 Meios complexos: meios compostos de nutrientes
como extrato de levedura, de carne e peptona, que não
tem composição química perfeitamente definida.
MEIOS DE CULTURA
MEIOS DE CULTURA
Ingredientes Função Quantidade
(NH4)2SO4 Fonte de nitrogênio e energia 0,5 g
NaHCO3 Fonte de carbono 0,5 g
Na2HPO4 Tampão e íons essenciais 13,5 g
KH2PO4 Tampão e íons essenciais 0,7 g
MgSO4.7H2O Íons essenciais 0,1 g
FeCl3.6H2O Íons essenciais 0,014 g
CaCl2.2H2O Íons essenciais 0,18 g
Água Solvente 1.000 ml
Bactérias quimioautotróficas – meio sintético
MEIOS DE CULTURA
Bactérias heterotróficas – meio sintético
Ingredientes Função Quantidade
Glicose Fonte de energia e carbono 1 g
NH4H2PO4 Fonte de nitrogênio, tampão e
íons essenciais
5 g
K2HPO4 Tampão e íons essenciais 1 g
MgSO4.7H2O Íons essenciais 0,2 g
NaCl Íons essenciais 5 g
Água Solvente 1.000 ml
MEIOS DE CULTURA
Bactérias heterotróficas – meio complexo
Ingredientes Função Quantidade
Extrato de
carne
Substâncias hidrossolúveis de tecido
animal: carboidratos, compostos de
nitrogênio orgânico, vitaminas, sais
3 g
Peptona Nitrogênio orgânico, algumas
vitaminas
5 g
Cloreto de
sódio
Íons e requerimentos osmóticos 8 g
Água Solvente 1.000 ml
ISOLAMENTO E REPICAGEM
ISOLAMENTO
R
E
P
I
C
A
G
E
M
ISOLAMENTO E REPICAGEM
BACTÉRIAS  OBTENÇÃO DE COLÔNIAS INDIVIDUALIZADAS!
ISOLAMENTO E REPICAGEM
BACTÉRIAS  OBTENÇÃO DE COLÔNIAS INDIVIDUALIZADAS!
Semeadura por estrias simples
ISOLAMENTO E REPICAGEM
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QUANTIFICAÇÃO DE COLÔNIAS BACTERIANAS
Crescimento microbiano
Elementos essenciais para os microrganismos
Meios de cultura
Efeitos ambientais
 Quantificação de colônias bacterianas
RESUMO DA AULA
goarieira@gmail.com
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Microbiologia Agrícola UFMT - Aula 007

  • 1. MICROBIOLOGIA AGRÍCOLA AULA 07 – NUTRIÇÃO E CRESCIMENTO MICROBIANO Prof. Dr. Giovani de Oliveira Arieira UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO – UFMT FACULDADE DE AGRONOMIA E ZOOTECNIA – FAAZ DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA E FITOSSANIDADE - DFF
  • 2. O que é necessário para um organismo crescer? ENERGIA FONTE DE CARBONO NUTRIENTES
  • 3. De onde os microrganismos obtém energia? De onde os microrganismos obtém Carbono? Microrganismo Luz CO2 Compostos orgânicos Reações químicas CO2 Compostos orgânicos Fototróficos Quimiotróficos ENERGIA CARBONO
  • 4.  Utilizam luz como fonte de energia e dióxido de carbono como fonte principal de carbono. FOTOAUTOTRÓFICOS Ex: Algas, plantas e cianofíceas.
  • 5.  Utilizam luz como fonte de energia e compostos orgânicos como principal fonte de carbono. FOTOHETEROTRÓFICOS Ex: Bactérias púrpuras e verdes não enxofradas.
  • 6.  Utilizam substâncias químicas inorgânicas como fonte de energia e dióxido de carbono como principal fonte de carbono. QUIMIOAUTOTRÓFICOS Ex: bactérias nitrificantes.
  • 7.  Utilizam substâncias químicas orgânicas como fonte de energia e os compostos orgânicos como principal fonte de carbono. QUIMIOHETEROTRÓFICOS Ex: Animais, bactérias, fungos, protozoários.
  • 9. ELEMENTOS ESSENCIAIS % do PESO SECOELEMENTO Carbono 50 Oxigênio 20 Nitrogênio 14 Hidrogênio 8 Fósforo 3 Enxofre 1 Potássio 1 Sódio 1 Cálcio 0,5 Magnésio 0,5 Cloro 0,5 Ferro 0,2 Outros 0,3 Composição aproximada de elementos químicos de uma célula bacteriana (E. coli)
  • 10.  Microrganismos autotróficos  Fonte de carbono é o CO2 ou o íon bicarbonato  síntese dos demais compostos orgânicos  Microrganismos heterotróficos  Fontes orgânicas de carbono (proteínas, carboidratos e lipídeos) CARBONO Metade do peso de uma célula bacteriana típica é composta de carbono.
  • 11.  Síntese de proteínas, DNA, RNA e ATP. Algumas bactérias retiram o nitrogênio diretamente da atmosfera e o convertem a nitrogênio orgânico.  Numerosos fungos, algas e a quase totalidade das bactérias utilizam compostos inorgânicos de nitrogênio (sais de amônia e nitratos). Fungos e algumas bactérias exigem fontes orgânicas de nitrogênio  adição de aminoácidos e hidrolisados de proteínas favorece o crescimento da maioria dos organismos heterotróficos em meio de cultura. NITROGÊNIO
  • 12.  Fósforo – síntese de DNA, RNA e ATP. Enxofre – síntese de aminoácidos e de vitaminas como biotina e tiamina. Potássio – ativador de enzimas e regula a pressão osmótica. Magnésio – ativador das enzimas extracelulares e fator importante na esporulação. Cálcio – co-fator para as reações enzimáticas. Ferro – síntese de citocromos e de certos pigmentos. MACRONUTRIENTES ESSENCIAIS
  • 13.  Atmosfera  Temperatura  Ph  Disponibilidade de água EFEITOS AMBIENTAIS
  • 14. Não constitui um nutriente, mas é indispensável para o crescimento dos microrganismos. Fora das células, os nutrientes estão dissolvidos em água, facilitando a passagem através das membranas celulares. Dentro da célula, a água é o meio para maioria das reações químicas. ÁGUA
  • 15. ÁGUA
  • 16. Não constitui um nutriente, funciona como receptor final de hidrogênio nos processos de respiração aeróbica. De acordo com a resposta ao oxigênio gasoso, os microrganismos são divididos em grupos fisiológicos OXIGÊNIO
  • 17. Aeróbios estritos – exigem a presença de oxigênio livre.  Microaerófilos – exigem pequena quantidade, não toleram as pressões normais de O2 atmosférico.  Anaeróbios estritos – não toleram a presença de oxigênio livre.  Anaeróbios facultativos – crescem na presença ou ausência de oxigênio livre.  Anaeróbios tolerantes – toleram oxigênio livre e crescem na ausência de oxigênio livre. OXIGÊNIO
  • 18. OXIGÊNIO • (A) Aeróbios estritos • (B) Anaeróbios estritos • (C) Anaeróbios facultativos • (D) Microaerófilos • (E) Anaeróbios aerotolerantes
  • 21. pH
  • 22.  O material nutriente preparado em laboratório para o crescimento de microrganismos é denominado meio de cultura. O meio de cultura deve conter todos os nutrientes necessários para que o microrganismo de interesse possa crescer. Quando microrganismos são colocados em um meio de cultura para iniciar o crescimento, são chamados de inóculo. Os microrganismos que cresceram e se multiplicaram nos meios de cultura são denominados cultura. MEIOS DE CULTURA
  • 23.  Sólidos ou líquidos. Geralmente os microrganismos têm maior facilidade de iniciar o crescimento em meio líquido. Meio sólido facilita a identificação do microrganismo e permite o cultivo de “cultura pura”. O agente solidificador mais utilizado é o ágar, polissacarídeo extraído das algas, que funde a 100°C e solidifica ao redor de 45°C, geralmente se adiciona de 1,5 a 2,0%. MEIOS DE CULTURA
  • 28. MEIOS DE CULTURA PARA COMPOR UM MEIO ADEQUADO É NECESSÁRIO CONHECER A FISIOLOGIA DOS MICRORGANISMOS DE ESTUDO!
  • 29.  Meios sintéticos: meios em que a composição química é qualitativa e quantitativamente conhecida.  Meios complexos: meios compostos de nutrientes como extrato de levedura, de carne e peptona, que não tem composição química perfeitamente definida. MEIOS DE CULTURA
  • 30. MEIOS DE CULTURA Ingredientes Função Quantidade (NH4)2SO4 Fonte de nitrogênio e energia 0,5 g NaHCO3 Fonte de carbono 0,5 g Na2HPO4 Tampão e íons essenciais 13,5 g KH2PO4 Tampão e íons essenciais 0,7 g MgSO4.7H2O Íons essenciais 0,1 g FeCl3.6H2O Íons essenciais 0,014 g CaCl2.2H2O Íons essenciais 0,18 g Água Solvente 1.000 ml Bactérias quimioautotróficas – meio sintético
  • 31. MEIOS DE CULTURA Bactérias heterotróficas – meio sintético Ingredientes Função Quantidade Glicose Fonte de energia e carbono 1 g NH4H2PO4 Fonte de nitrogênio, tampão e íons essenciais 5 g K2HPO4 Tampão e íons essenciais 1 g MgSO4.7H2O Íons essenciais 0,2 g NaCl Íons essenciais 5 g Água Solvente 1.000 ml
  • 32. MEIOS DE CULTURA Bactérias heterotróficas – meio complexo Ingredientes Função Quantidade Extrato de carne Substâncias hidrossolúveis de tecido animal: carboidratos, compostos de nitrogênio orgânico, vitaminas, sais 3 g Peptona Nitrogênio orgânico, algumas vitaminas 5 g Cloreto de sódio Íons e requerimentos osmóticos 8 g Água Solvente 1.000 ml
  • 34. ISOLAMENTO E REPICAGEM BACTÉRIAS  OBTENÇÃO DE COLÔNIAS INDIVIDUALIZADAS!
  • 35. ISOLAMENTO E REPICAGEM BACTÉRIAS  OBTENÇÃO DE COLÔNIAS INDIVIDUALIZADAS! Semeadura por estrias simples
  • 36. ISOLAMENTO E REPICAGEM BACTÉRIAS  OBTENÇÃO DE COLÔNIAS INDIVIDUALIZADAS! Semeadura por estrias compostas
  • 37. ISOLAMENTO E REPICAGEM BACTÉRIAS  OBTENÇÃO DE COLÔNIAS INDIVIDUALIZADAS! Semeadura com Alça de Drigalsky
  • 39. Crescimento microbiano Elementos essenciais para os microrganismos Meios de cultura Efeitos ambientais  Quantificação de colônias bacterianas RESUMO DA AULA