T5 | Nutrição

Nutrição, fatores de crescimento, transporte e cinética

As bactérias utilizam uma grande diversidade de fontes de carbono

• Actinomicetes são capazes de degradar o álcool amilico, parafina, e mesmo a borracha

• Burkholderia cepacia pode utilizar mais de 100 compostos carbonados diferentes

• As bactérias metilotróficas utilizam o metano, metanol, ácido fórmico etc.

NOTA: Quanto mais ligações C—H substrato mais energética será a bactéria ao degradá-lo

Necessidades em Carbono, Hidrogénio e Oxigénio

Provavelmente todos os microrganismos podem fixar o CO2 = reduzi-lo e incorporá-lo em moléculas orgânicas, no entanto, por definição apenas os autotróficos podem utilizá-lo como única ou principal fonte de C.

Redução do C0₂: processo dispendioso em termos energéticos; muitos m.o. não podem utilizar o CO2 como única fonte de C, requerendo moléculas + complexas e reduzidas que forneçam C = heterotróficos

Classificação de microorganismos - Fonte de carbono

Classificação de microorganismos - Fonte de energia

Classificação de microorganismos - Fonte de electrões

Categorias Nutricionais

Necessidades em Azoto, Enxofre e Fósforo

→ Podem ser obtidos de compostos orgânicos azotados, fosfatados ou sulfurados

→ Estes elementos para serem assimilados têm que estar na forma reduzida

→ Embora estes elementos possam também ser adquiridos a partir dos mesmos nutrientes que fornecem carbono, os m.o. usualmente usam fontes inorgânicas.

Factores de crescimento

• Aminoácidos

• Purinas e pirimidinas

• Vitaminas

Necessidade de fatores de crescimento

Prototrófica: Cresce num meio simples, a única fonte de carbono é a glucose e não necessita de fatores de crescimento (E.Coli)

Auxotrófica: Tem que ser adicionados fatores de crescimento

Mecanismos de transporte de nutrientes

Difusão

Difusão Passiva:

Não envolve proteínas transportadoras

Não é necessária energia do metabolismo

Movimento reversível

Não específico

Ex: O2, H2O, CO2

Difusão Facilitada:

Envolve proteínas transportadoras (permeases)

Não é necessária energia do metabolismo

Movimento reversível

Pode ser específico

Ex: glicerol

Transporte activo

Transporte utilizando gradientes de electroquímicos

Translocação de grupo: Sistema PTS ((phosphoenolpyruvate: sugar phosphotransferase system)

Sistema ABC de transporte: ATP-binding cassette

Capatação do ferro - sideróferos

- Proteínas de baixo peso molecular produzidas

pelas bactérias, com grande afinidade para o Ferro

- Não específicas das bactérias patogénicas

O Fe é crucial para as bactérias

Os sideróforos são excretados pelas bactérias quando existe pouco Fe disponível no meio

Os sideróforos complexam o ião férrico

As bactéria patogénicas disputam o Fe com os seus hospedeiros

Gram negativas

Crescimento Bacteriano

No laboratório usamos meios de cultura

Para se multiplicarem as bactérias necessitam de todos os nutrientes essenciais

Taxa de crescimento bacteriano depende de:

Espécie bacteriana

Composição química do meio de cultura

Condições físicas do ambiente (+++temperatura)

Curva de Crescimento em Sistema fechado - imagem 1

Curva de Crescimento em Sistema fechado - imagem 2

1. Fase de Latência

• As bactérias são introduzidas num determinado ambiente ou num meio

de cultura

• As bactérias precisam de se adaptar ao meio que as rodeia

• Estão metabolicamente muito activas

• Nº de células varia muito pouco

• 1 hora a vários dias

2. Fase Exponencial

• Crescimento celular rápido (crescimento exponencial)

• A população duplica em cada geração (taxa de crescimento constante)

• Microrganismos são mais sensíveis a condições adversas

- antibióticos

- agentes anti-microbianos

• Os meios líquidos tornam-se turvos

• Aparecem colónias em meios sólidos

2. Fase Estacionária

•Muitos microrganismos morrem. Morte celular = divisão celular

•As células começam a encontrar situações de "stress".

•Condições para a formação de endosporos

•Os microrganismos produzem "metabolitos secundários" (antibióticos) durante

esta fase

2. Fase de Morte

•Microrganismos morrem rapidamente

•Taxa de morte > taxa de reprodução

•Consequência de factores limitantes no ambiente

•Podem formar-se esporos