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9.E: Crescimento microbiano (exercícios)

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    9.1: Como os micróbios crescem

    O ciclo celular bacteriano envolve a formação de novas células por meio da replicação do DNA e da partição dos componentes celulares em duas células-filhas. Em procariontes, a reprodução é sempre assexuada, embora ocorra uma extensa recombinação genética na forma de transferência horizontal de genes, como será explorado em um capítulo diferente. A maioria das bactérias tem um único cromossomo circular; no entanto, existem algumas exceções.

    Escolha múltipla

    Qual dos métodos a seguir seria usado para medir a concentração de contaminação bacteriana na manteiga de amendoim processada?

    1. medição de turbidez
    2. contagem total de placas
    3. medição de peso seco
    4. contagem direta de bactérias em uma lâmina calibrada sob o microscópio
    Responda

    B

    Em qual fase você esperaria observar a maioria dos endosporos em uma cultura de células de Bacillus?

    1. fase de morte
    2. fase de atraso
    3. fase longa
    4. todas as fases de log, lag e morte teriam aproximadamente o mesmo número de endosporos.
    Responda

    UMA

    Durante qual fase a penicilina, um antibiótico que inibe a síntese da parede celular, seria mais eficaz?

    1. fase de morte
    2. fase de atraso
    3. fase longa
    4. fase estacionária
    Responda

    C

    Qual das alternativas a seguir é a melhor definição do tempo de geração em uma bactéria?

    1. o tempo necessário para atingir a fase logarítmica
    2. o tempo necessário para uma população de células dobrar
    3. o tempo necessário para atingir a fase estacionária
    4. o período de tempo da fase exponencial
    Responda

    B

    Qual é a função do anel Z na fissão binária?

    1. Ele controla a replicação do DNA.
    2. Ele forma um anel contrátil no septo.
    3. Ele separa as moléculas de DNA recém-sintetizadas.
    4. Ele medeia a adição de novas subunidades do peptidoglicano.
    Responda

    B

    Se uma cultura começar com 50 células, quantas células estarão presentes após cinco gerações sem morte celular?

    1. 200
    2. 400
    3. 1600
    4. 3200
    Responda

    C

    As cianobactérias filamentosas geralmente se dividem por qual das seguintes?

    1. brotamento
    2. mitose
    3. fragmentação
    4. formação de endosporos
    Responda

    C

    Qual é a razão pela qual a resistência antimicrobiana é maior em um biofilme do que em células bacterianas flutuantes?

    1. O EPS permite uma difusão mais rápida de produtos químicos no biofilme.
    2. As células são mais metabolicamente ativas na base de um biofilme.
    3. As células são metabolicamente inativas na base de um biofilme.
    4. A estrutura de um biofilme favorece a sobrevivência de células resistentes a antibióticos.
    Responda

    C

    A detecção de quórum é usada pelas células bacterianas para determinar qual das seguintes opções?

    1. o tamanho da população
    2. a disponibilidade de nutrientes
    3. a velocidade do fluxo de água
    4. a densidade da população
    Responda

    D

    Qual das seguintes afirmações sobre autoindutores está incorreta?

    1. Eles se ligam diretamente ao DNA para ativar a transcrição.
    2. Eles podem ativar a célula que os secretou.
    3. As lactonas de homoserina N-aciladas são autoindutoras em células gram-negativas.
    4. Os autoindutores podem estimular a produção de fatores de virulência.
    Responda

    UMA

    Preencha o espaço em branco

    A contagem direta do total de células pode ser realizada usando um ________ ou um ________.

    Responda

    hemocitômetro, câmara de contagem Petroff-Hausser

    O método ________ permite a contagem direta do total de células crescendo em meio sólido.

    Responda

    contagem de placas

    Uma estimativa estatística do número de células vivas em um líquido geralmente é feita por ________.

    Responda

    número mais provável

    Para esse método indireto de estimar o crescimento de uma cultura, você mede ________ usando um espectrofotômetro.

    Responda

    turbidez

    O crescimento ativo de uma cultura pode ser estimado indiretamente medindo os seguintes produtos do metabolismo celular: ________ ou ________.

    Responda

    ATP, ácido da fermentação

    Correspondendo

    Combine a definição com o nome da fase de crescimento na curva de crescimento.

    ___ O número de células moribundas é maior do que o número de células que se dividem A. Fase de atraso
    ___ Número de células novas igual ao número de células moribundas B. Fase de registro
    ___ Novas enzimas para usar os nutrientes disponíveis são induzidas C. Fase estacionária
    ___ A fissão binária está ocorrendo na taxa máxima D. Fase da morte
    Responda

    D, C, A, B

    Resposta curta

    Por que é importante medir a transmissão da luz através de um tubo de controle com apenas caldo ao fazer medidas de turbidez de culturas bacterianas?

    Em termos de contagem de células, o que um método de galvanização realiza que um método eletrônico de contagem de células não faz?

    Ordene as seguintes etapas do desenvolvimento de um biofilme, da primeira à última etapa.

    1. secreção de EPS
    2. acessório reversível
    3. dispersão
    4. formação de canais de água
    5. acessório irreversível

    As infecções entre pacientes hospitalizados geralmente estão relacionadas à presença de um dispositivo médico no paciente. Quais condições favorecem a formação de biofilmes em cateteres e próteses internos?

    Pensamento crítico

    Um paciente no hospital tem um cateter intravenoso inserido para permitir a administração de medicamentos, fluidos e eletrólitos. Quatro dias após a inserção do cateter, o paciente desenvolve febre e infecção na pele ao redor do cateter. As hemoculturas revelam que o paciente tem uma infecção transmitida pelo sangue. Testes no laboratório clínico identificam o patógeno transmitido pelo sangue como Staphylococcus epidermidis, e testes de suscetibilidade a antibióticos são realizados para fornecer aos médicos informações essenciais para selecionar o melhor medicamento para o tratamento da infecção. A quimioterapia antibacteriana é iniciada e administrada através do cateter intravenoso que foi originalmente inserido no paciente. Em 7 dias, a infecção da pele desaparece, as hemoculturas são negativas para S. epidermidis e a quimioterapia antibacteriana é interrompida. No entanto, 2 dias após a interrupção da quimioterapia antibacteriana, o paciente desenvolve outra febre e infecção na pele e as hemoculturas são positivas para a mesma cepa de S. epidermidis que havia sido isolada na semana anterior. Desta vez, os médicos removem o cateter intravenoso e administram antibióticos orais, que tratam com sucesso a infecção cutânea e sanguínea causada pelo S. epidermidis. Além disso, a infecção não retorna após a interrupção da quimioterapia antibacteriana oral. Quais são algumas das possíveis razões pelas quais a quimioterapia intravenosa falhou em curar completamente o paciente, apesar dos exames laboratoriais mostrarem que a cepa bacteriana era suscetível ao antibiótico prescrito? Por que a segunda rodada de antibioticoterapia pode ter sido mais bem-sucedida? Justifique suas respostas.

    Por que os autoindutores são moléculas pequenas?

    Consulte a Figura B.1 no Apêndice B. Se os resultados de uma amostra de água da lagoa fossem registrados como 3, 2, 1, qual seria o MPN das bactérias em 100 mL de água da lagoa?

    Consulte a Figura 9.1.14. Por que a turbidez perde a confiabilidade em altas concentrações celulares quando a cultura atinge a fase estacionária?

    9.2: Exigências de oxigênio para o crescimento microbiano

    Pergunte à maioria das pessoas “Quais são os principais requisitos para a vida?” e as respostas provavelmente incluirão água e oxigênio. Poucos discutiriam sobre a necessidade de água, mas e quanto ao oxigênio? Pode haver vida sem oxigênio? A resposta é que o oxigênio molecular nem sempre é necessário. Os primeiros sinais de vida datam de um período em que as condições na Terra eram altamente reduzidas e o gás oxigênio livre era essencialmente inexistente.

    Escolha múltipla

    Um tubo de cultura média de tioglicolato inoculado mostra um crescimento denso na superfície e turbidez em todo o resto do tubo. Qual é a sua conclusão?

    1. Os organismos morrem na presença de oxigênio
    2. Os organismos são anaeróbios facultativos.
    3. Os organismos devem ser cultivados em uma câmara anaeróbica.
    4. Os organismos são aeróbios obrigatórios.
    Responda

    B

    Um tubo de cultura média de tioglicolato inoculado é transparente em todo o tubo, exceto pelo crescimento denso na parte inferior do tubo. Qual é a sua conclusão?

    1. Os organismos são anaeróbios obrigatórios.
    2. Os organismos são anaeróbios facultativos.
    3. Os organismos são aerotolerantes.
    4. Os organismos são aeróbios obrigatórios.
    Responda

    UMA

    A Pseudomonas aeruginosa é um patógeno comum que infecta as vias aéreas de pacientes com fibrose cística. Não cresce na ausência de oxigênio. A bactéria é provavelmente qual das seguintes?

    1. um anaeróbio aerotolerante
    2. um aeróbio obrigatório
    3. um anaeróbio obrigatório
    4. um anaeróbio facultativo
    Responda

    B

    Streptococcus mutans é uma das principais causas de cáries. Ela reside nas bolsas gengivais, não tem atividade de catalase e pode ser cultivada fora de uma câmara anaeróbica. A bactéria é provavelmente qual das seguintes?

    1. um anaeróbio facultativo
    2. um aeróbio obrigatório
    3. um anaeróbio obrigatório
    4. um anaeróbio aerotolerante
    Responda

    D

    Por que as instruções para o crescimento da Neisseria gonorrheae recomendam uma atmosfera enriquecida com CO 2?

    1. Ele usa CO 2 como um aceitador final de elétrons na respiração.
    2. É um anaeróbio obrigatório.
    3. É um capnófilo.
    4. Ele fixa o CO 2 por meio da fotossíntese.
    Responda

    C

    Correspondendo

    Quatro tubos são ilustrados com culturas cultivadas em um meio que retarda a difusão do oxigênio. Combine o tubo de cultura com o tipo correto de bactéria da seguinte lista: anaeróbio facultativo, anaeróbio obrigatório, microaeróbio, anaeróbio aerotolerante, aeróbio obrigatório.

    A) As células estão todas na parte inferior do tubo. b) As células estão todas na parte superior do tubo. C) As células estão todas logo abaixo da parte superior do tubo. D) As células estão espalhadas pelo tubo, mas são mais proeminentes na parte superior.

    Responda

    (a) anaeróbio obrigatório, (b) aeróbio obrigatório, (c) microaerófilo, (d) anaeróbio facultativo

    Resposta curta

    Por que alguns anaeróbios obrigatórios podem crescer em tecidos (por exemplo, bolsas gengivais) que não estão completamente livres de oxigênio?

    Por que o Haemophilus influenzae deve ser cultivado em um frasco de velas?

    Em termos de necessidades de oxigênio, que tipo de organismo provavelmente seria responsável por uma doença de origem alimentar associada a alimentos enlatados?

    Pensamento crítico

    Um instrutor de microbiologia prepara culturas para um laboratório prático de coloração de gramas inoculando o meio de crescimento com um coco gram-positivo (não móvel) e uma haste gram-negativa (móvel). O objetivo é demonstrar a coloração de uma cultura mista. O frasco é incubado a 35 °C durante 24 horas sem arejamento. Uma amostra está manchada e revela apenas bastonetes gram-negativos. Ambas as culturas são conhecidas como anaeróbios facultativos. Dê uma razão provável para o sucesso da haste gram-negativa. Suponha que as culturas tenham taxas de crescimento intrínseco comparáveis.

    9.3: Os efeitos do pH no crescimento microbiano

    As bactérias geralmente são neutrófilas. Eles crescem melhor em pH neutro próximo a 7,0. Os acidófilos crescem de forma ideal a um pH próximo de 3,0. Alcalífilos são organismos que crescem de forma ideal entre um pH de 8 e 10,5. Os acidófilos e alcalífilos extremos crescem lentamente ou não chegam perto do pH neutro. Os microrganismos crescem melhor em seu pH de crescimento ideal. O crescimento ocorre lentamente ou não está abaixo do pH mínimo de crescimento e acima do pH máximo de crescimento.

    Escolha múltipla

    As bactérias que crescem na drenagem de minas a pH 1—2 são provavelmente quais das seguintes?

    1. alcalífilos
    2. acidófilos
    3. neutrófilos
    4. anaeróbios obrigatórios
    Responda

    B

    Bactérias isoladas do Lago Natron, onde o pH da água está próximo de 10, são quais das seguintes?

    1. alcalífilos
    2. anaeróbios facultativos
    3. neutrófilos
    4. anaeróbios obrigatórios
    Responda

    UMA

    Em qual ambiente você tem maior probabilidade de encontrar um acidófilo?

    1. sangue humano a pH 7,2
    2. uma ventilação quente a pH 1,5
    3. intestino humano a pH 8,5
    4. leite a pH 6,5
    Responda

    B

    Preencha o espaço em branco

    Uma bactéria que se desenvolve em um lago de soda onde o pH médio é 10,5 pode ser classificada como (n) ________.

    Responda

    alcalífilo

    O Lactobacillus acidophilus cresce melhor em pH 4,5. É considerado um (n) ________.

    Responda

    acidófilo

    Resposta curta

    Qual macromolécula na célula é mais sensível às mudanças no pH?

    Qual processo metabólico na célula bacteriana é particularmente desafiador em pH alto?

    Pensamento crítico

    Pessoas que usam inibidores ou antiácidos da bomba de prótons são mais propensas a infecções do trato gastrointestinal. Você pode explicar a observação à luz do que você aprendeu?

    9.4: Temperatura e crescimento microbiano

    Os microrganismos prosperam em uma ampla faixa de temperaturas; eles colonizaram diferentes ambientes naturais e se adaptaram a temperaturas extremas. Tanto temperaturas extremas de frio quanto de calor requerem ajustes evolutivos nas macromoléculas e nos processos biológicos. Os psicrófilos crescem melhor na faixa de temperatura de 0 a 15° C, enquanto os psicrotróficos prosperam entre 4° C e 25° C. Os mesófilos crescem melhor em temperaturas moderadas na faixa de 20° C a cerca de 45° C. Os patógenos geralmente são mesófilos.

    Escolha múltipla

    Um recipiente para sopa foi esquecido na geladeira e mostra contaminação. Os contaminantes são provavelmente quais dos seguintes?

    1. termófilos
    2. acidófilos
    3. mesófilos
    4. psicrotróficos
    Responda

    D

    As bactérias isoladas de uma banheira de hidromassagem a 39 °C são provavelmente quais das seguintes?

    1. termófilos
    2. psicrotróficos
    3. mesófilos
    4. hipertermófilos
    Responda

    C

    Em qual ambiente você tem maior probabilidade de encontrar um hipertermófilo?

    1. banheira de hidromassagem
    2. água quente do oceano na Flórida
    3. fonte hidrotermal no fundo do oceano
    4. corpo humano
    Responda

    C

    Qual dos seguintes ambientes abrigaria psicrófilos?

    1. lago de montanha com uma temperatura da água de 12 °C
    2. placas contaminadas deixadas em uma incubadora de 35 °C
    3. iogurte cultivado em temperatura ambiente
    4. lago de sal no deserto com uma temperatura diurna de 34° C
    Responda

    UMA

    Correspondendo

    Combine o tipo de bactéria com seu ambiente. Cada opção pode ser usada uma vez, mais de uma vez ou não usar. Coloque a letra apropriada ao lado do ambiente.

    ___psicotrofo A. aquecedor de água regulado para 50 °C
    ___mesófilo B. fonte hidrotermal
    ___termófilo C. águas oceânicas profundas
    ___hipertermófilo D. patógeno humano
    ___psicrófilo E. bactérias do solo em florestas temperadas
    Responda

    C, D, E, B, A

    Resposta curta

    Como as proteínas dos hipertermófilos são adaptadas às altas temperaturas de seu ambiente?

    Por que a NASA estaria financiando pesquisas de microbiologia na Antártica?

    Pensamento crítico

    A bactéria causadora da hanseníase (lepra), Mycobacterium leprae, infecta principalmente as extremidades do corpo: mãos, pés e nariz. Você pode fazer uma suposição fundamentada sobre sua temperatura ideal de crescimento?

    Consulte a Figura 9.4.2. Alguns hipertermófilos podem sobreviver às temperaturas de autoclavagem. Eles são uma preocupação na área da saúde?

    9.5: Outras condições ambientais que afetam o crescimento

    Os microrganismos interagem com seu ambiente em mais dimensões do que o pH, a temperatura e os níveis de oxigênio livre, embora esses fatores exijam adaptações significativas. Também encontramos microrganismos adaptados a diferentes níveis de salinidade, pressão barométrica, umidade e luz.

    Escolha múltipla

    Qual das seguintes é a razão pela qual geleias e carnes secas geralmente não precisam de refrigeração para evitar a deterioração?

    1. pH baixo
    2. produtos químicos alcalinos tóxicos
    3. antibióticos de ocorrência natural
    4. baixa atividade hídrica
    Responda

    D

    As bactérias que vivem em pântanos salgados são provavelmente quais das seguintes?

    1. acidófilos
    2. barófilos
    3. halotolerante
    4. termófilos
    Resposta

    C

    Preencha o espaço em branco

    Uma bactéria que prospera no Grande Lago Salgado, mas não em água doce, é provavelmente uma ________.

    Resposta

    halófilo

    Bactérias isoladas do fundo do oceano precisam de altas pressões atmosféricas para sobreviver. Eles são ________.

    Resposta

    barófilos

    O Staphylococcus aureus pode ser cultivado em meio de crescimento multiuso ou em ágar salgado de manitol que contém 7,5% de NaCl. A bactéria é ________.

    Resposta

    halotolerante

    Resposta curta

    O molho de peixe é um condimento salgado produzido por fermentação. Que tipo de organismo é provavelmente responsável pela fermentação do molho de peixe?

    9.6: Meios usados para o crescimento bacteriano

    O estudo dos microrganismos é muito facilitado se formos capazes de cultivá-los, ou seja, manter as populações reprodutoras vivas em condições de laboratório. Cultivar muitos microrganismos é um desafio devido aos requisitos nutricionais e ambientais altamente específicos e à diversidade desses requisitos entre diferentes espécies.

    Escolha múltipla

    O agar EMB é um meio usado na identificação e isolamento de bactérias patogênicas. Ele contém proteínas de carne digeridas como fonte de nutrientes orgânicos. Dois corantes indicadores, eosina e azul de metileno, inibem o crescimento de bactérias gram-positivas e distinguem entre organismos fermentadores de lactose e organismos não fermentadores de lactose. Os fermentadores de lactose formam colônias de verde metálico ou roxo profundo, enquanto os fermentadores sem lactose formam colônias completamente incolores. O agar EMB é um exemplo de qual dos seguintes?

    1. apenas um meio seletivo
    2. apenas um meio diferencial
    3. um meio seletivo e um meio quimicamente definido
    4. um meio seletivo, um meio diferencial e um meio complexo
    Resposta

    D

    O Haemophilus influenzae deve ser cultivado em ágar de chocolate, que é ágar sanguíneo tratado com calor para liberar fatores de crescimento no meio. H. influenzae é descrita como ________.

    1. um acidófilo
    2. um termófilo
    3. um anaeróbio obrigatório
    4. exigente
    Resposta

    D

    Preencha o espaço em branco

    O ágar sanguíneo contém muitos nutrientes não especificados, apoia o crescimento de um grande número de bactérias e permite a diferenciação de bactérias de acordo com a hemólise (degradação do sangue). O meio é ________ e ________.

    Resposta

    complexo, diferencial

    O agar Rogosa contém extrato de levedura. O pH é ajustado para 5,2 e desencoraja o crescimento de muitos microrganismos; no entanto, todas as colônias parecem semelhantes. O meio é ________ e ________.

    Resposta

    complexo, seletivo

    Resposta curta

    Qual é a principal diferença entre uma cultura de enriquecimento e uma cultura seletiva?

    Pensamento crítico

    Haemophilus, influenzae cresce melhor a 35—37° C com ~ 5% de CO 2 (ou em um frasco de vela) e requer hemina (fator X) e nicotinamida-adenina-dinucleotídeo (NAD, também conhecido como fator V) para o crescimento. 1 Usando o vocabulário aprendido neste capítulo, descreva H. influenzae.

    Notas de pé

    1. 1 Centros de Controle e Prevenção de Doenças, Organização Mundial da Saúde. “Métodos laboratoriais do CDC para o diagnóstico de meningite causada por Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae e Haemophilus influenza. Manual da OMS, 2ª edição.” 2011. http://www.cdc.gov/meningitis/lab-ma...ull-manual.pdf