Nutrição, Metabolismo e Crescimento Microbiano

Parte 1: Nutrição e Metabolismo

Nutrientes e Fatores Essenciais

Nutrientes: Elementos essenciais como Carbono, Hidrogênio, Oxigênio, Nitrogênio, Fósforo e Enxofre (CHONPS).

Uso de compostos inorgânicos: Utilização de NO₂, NO₃ e NH₄, fixação de nitrogênio atmosférico e água.

Classificação Metabólica

• Quimioautotróficos: Utilizam a energia da quebra de ligações químicas de compostos inorgânicos para sintetizar substâncias orgânicas, usando o dióxido de carbono como fonte de carbono.
• Quimio-heterotróficos: Obtêm energia e carbono de fontes orgânicas, decompondo a matéria orgânica.
• Fotoautotróficos: Realizam fotossíntese, obtendo carbono sem necessitar de fontes orgânicas (matéria orgânica morta).
• Foto-heterotróficos: Utilizam a energia luminosa para a síntese de matéria orgânica, mas necessitam de uma fonte orgânica de carbono.

Fatores de Desenvolvimento Populacional

Temperatura

• Psicrófilos: Crescem em baixas temperaturas (15 a 20 °C), como em águas frias e solos de regiões polares.
• Mesófilos: Crescem em temperaturas moderadas (25 a 40 °C). Muitos microrganismos patogênicos pertencem a este grupo.
• Termófilos: Crescem em altas temperaturas (40 a 85 °C), encontrados em áreas vulcânicas, fertilizantes e nascentes quentes.

pH

Bactérias Acidófilas

Crescem em faixas de pH extremamente baixos, entre 0,1 e 5,4. Um exemplo é a Helicobacter pylori, que pode colonizar a parede estomacal. Algumas bactérias que reduzem enxofre a ácido sulfúrico podem tolerar pH 1.

Luz

• Bactérias fotossintetizantes: Utilizam a luz como fonte de energia.
• Bactérias inibidas pela luz: O crescimento é prejudicado ou impedido pela presença de luz.

Meios de Cultura

Um meio de cultura é um material nutriente preparado em laboratório para o crescimento de microrganismos.

• Inóculo: Microrganismos introduzidos em um meio de cultura para iniciar o crescimento.
• Cultura: Os microrganismos que crescem e se multiplicam no meio de cultura.

Componentes Essenciais de um Meio de Cultura

• Nutrientes adequados
• Água
• pH ajustado
• Esterilidade (ausência de contaminantes)
• Temperatura de incubação correta
• Agente solidificante (se necessário, como o ágar)

Meio Quimicamente Definido

É um meio em que a composição química exata é conhecida. Fornece fontes de energia, carbono (C), nitrogênio (N), enxofre (S), fósforo (P) e outros fatores de crescimento necessários para microrganismos nutricionalmente exigentes, conhecidos como "fastidiosos".

Curva de Crescimento Microbiano

• Crescimento Populacional: Aumento do número de células ou da massa microbiana.
• Taxa de Crescimento: Variação no número ou massa de microrganismos por unidade de tempo.
• Tempo de Geração: Intervalo de tempo necessário para que uma célula se duplique.

Características do Tempo de Geração

• É variável, podendo ir de 10-20 minutos até vários dias.
• Para muitos organismos conhecidos, varia de 1 a 3 horas.
• Depende de fatores genéticos, nutricionais e do estado fisiológico da cultura.