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6 - Fases do crescimento bacteriano

Fase de latência

Ela é dividida em Breve e Demorada. Breve é onde o cultivo exponencial se inocula no mesmo meio e nas mesmas condições. Demorada é onde o inóculo parte de uma cultura velha (carecem de vários nutrientes para dividir-se); se as céulas estiverem danificadas; se o inoculo muda do meio mais rico para o mais probre. 

Durante o período de tempo que se segue à inoculação do meio de cultura, as células do microrganismo têm normalmente que se adaptar ao novo meio. Durante este período inicial verifica-se, por exemplo, a síntese de novas enzimas. Esta fase dita de latência pode ter uma duração mais ou menos extensa consoante o estado fisiológico da cultura usada como inóculo e as condições de crescimento. Por exemplo, a presença de uma porcentagem elevada de células não-viáveis no inóculo, um meio de cultura contendo um nutriente essencial difícil de metabolizarou a incubação em condições ambientais de stresse a que o organismo não se encontra adaptado, conduzem normalmente a fases de latência extensas.

Fase exponencial 

Período em que as células são mais saudáveis, ou seja, fase mais indicada para estudos enzimáticos e estruturais.Após um curto período de aceleração, a taxa de crescimento da população microbiana torna-se constante, isto é, as células sofrem divisão e o seu número duplica após um determinado intervalo de tempo. Durante esta fase, em que todos os nutrientes estão presentes em excesso, os microrganismos dividem-se e a população cresce com uma taxa específica de crescimento máxima que depende do potencial genético do microrganismo, da composição do meio de cultura e das condições de crescimento (temperatura, pH, disponibilidade de água, etc.).

Fase de desaceleração

Durante esta fase ocorre um declínio da taxa específica máxima de crescimento, em resultado da diminuição para valores limitantes do crescimento da concentração de um (ou mais) nutrientes essenciais ao metabolismo celular e/ou do aumento da concentração de produtos do metabolismo tóxicos para as células.

Fase estacionária

Fator limitante, o nutriente é esgotado levando que a divisão da população pare. Ocorre o acumulo de produtuso metabólicos a níveis inibitórios. No entanto, em carência de nutrientes, as células podem manter-se viáveis durante períodos de tempo mais ou menos longos, à custa das reservas endógenas, que usam em processos de manutenção. Contudo, mais cedo ou mais tarde, verifica-se um declínio da concentração de células viáveis durante a fase de morte celular.

Fase de morte

Durante a fase de morte ocorre a perda irreversível da capacidade de divisão celular (morte celular). Tal origina um decréscimo da concentração de células viáveis na população microbiana ao longo do tempo.



Curva de crescimento (cultura descontínua)
Quando uma cultura microbiana desenvolve-se em um sistema fechado, pode-se confeccionar uma curva de crescimento. Esta pode ser dividida em diferentes etapas: lag, log, estacionária e de declínio.


Curva de Crescimento Padrão, em um sistema fechado


Lag: período variável, onde ainda não há um aumento significativo da população. Ao contrário, é um período onde o número de organismos permanece praticamente inalterado. Esta fase é apenas observada quando o inóculo inicial é proveniente de culturas mais antigas. A fase lag ocorre porque as células de fase estacionária encontram-se depletadas de várias coenzimas essenciais e/ou outros constituintes celulares necessários à absorção dos nutrientes presentes no meio.
A fase lag também é observada quando as células sofrem traumas físicos (choque térmico, radiações) ou químicos (produtos tóxicos), ou quando são transferidas de um meio rico para outro de composição mais pobre, devido a necessidade de síntese de várias enzimas. Assim, durante este período observa-se um aumento na quantidade de proteínas, no peso seco e no tamanho celular.

Log ou exponencial: nesta etapa, as células estão plenamente adaptadas, absorvendo os nutrientes, sintetizando seus constituintes, crescendo e se duplicando. Deve ser levado em conta também que neste momento, a quantidade de produtos finais de metabolismo ainda é pequena. A taxa de crescimento exponencial é variável, de acordo com o tempo de geração do organismo em questão. Geralmente, procariotos crescem mais rapidamente que eucariotos. Nesta fase são realizadas as medidas de tempo de geração. Geralmente, ao final da fase log, as bactérias passam a apresentar fenótipos novos, decorrentes do processo de comunicação denominado "quorum sensing".

Estacionária: Nesta fase, os nutrientes estão escasseando e os produtos tóxicos estão tornando-se mais abundantes. Nesta etapa não há um crescimento líquido da população, ou seja, o número de células que se divide é equivalente ao número de células que morrem. Na fase estacionária que são sintetizados vários metabólitos secundários, que incluem antibióticos e algumas enzimas. Nesta etapa ocorre também a esporulação das bactérias.
Foram detectados alguns genes (
sur) que são necessários à sobrevivência das células na fase estacionária. Além destes, existem outros genes (fatores s alternativos da RNA polimerase, proteínas protetoras contra dano oxidativo).

Declínio: A maioria das células está em processo de morte, embora outras ainda estejam se dividindo. A contagem total permanece relativamente constante, enquanto a de viáveis cai lentamente. Em alguns casos há a lise celular.
Culturas descontínuas tendem a sofrer mutações que podem repercutir na população como um todo. As próprias condições ambientais tendem a promover variações de caráter fenotípico (reversível) nas culturas.

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