NUTRICIÓN Y
METABOLISMO DE LAS
BACTERIAS
Leonardo
Moreira
¿CÓMO SE REALIZAN TODAS ESTAS ACTIVIDADES
CELULARES?
¿QUÉ SON LAS ENZIMAS?
¿CÓMO SUCEDE LAS REACCIONES QUÍMICAS?
Catalizador
ENZIMAS
 Son catalizadores biológicos ,es decir, están encargadas
de bajar la energía necesaria para que suceda las
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CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS
Según su
composición
Proteínas
simples
Proteínas
Complejas
Según donde
actúen
Enzimas
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PROPIEDADES FISICOQUÍMICA
 Las enzimas son proteínas.
Se precipitan
• Muchas enzimas son una apoenzima
combinada con un c...
David Baltimore Howard Martin Temin
En 1970 se descubren la transcriptasa inversa.
Enzimas en bacterias
Las enzimas en
las bacterias
pueden ser:
Constitutivas
Adaptativas
Constitutivas: Siempre son produci...
CONDICIONES QUE AFECTAN EN LA ACTIVIDAD
ENZIMÁTICA.
1. Concentración de
la enzima
2. Concentración de
sustrato
3. pH
4. Temperatura
• Reducción: Incorporación de H+ y e-.
• Oxidación: Separación de H+ y e-.
• Deshidratación: Perdida de molécula de agua.
...
REGLAS PARA NOMBRAR Y CLASIFICAR LAS
ENZIMAS.
 El sustrato preferente
 El tipo de reacción realizado
 Terminación "asa"...
MECANISMO DE ACCIÓN ENZIMÁTICA
E + S = ES E + P
INHIBIDORES DE LA ACCIÓN ENZIMÁTICA
Inhibición
Reversible
Competitiva
No
Competitiva
Irreversible
METABOLISMO BACTERIANO
AnabolismoCatabolismo
Metabolismo:
Conjunto de
reacciones
bioquímicas que
realiza una célula.
Anabo...
NUTRIENTES
 Carbohidratos
 Proteínas
 Lípidos
 Fosfatos
Y también sustancias complejas como son
 Azufre
 Cuero
 Cau...
PARÁMETROS PARA ENTENDER LA NUTRICIÓN
BACTERIANA
 Condicionantes fisicoquímicos del crecimiento
bacteriano
 Presión osmó...
CONDICIONANTES FISICOQUÍMICOS DEL
CRECIMIENTO BACTERIANO
1- luz y otros tipos de radiación
2- Concentración de iones de hi...
3- Temperatura
Tres tipos de temperatura para cada especie bacteriana:
 Temperatura mínima
 Temperatura máxima
 Tempera...
LAS BACTERIAS SE CLASIFICAN SEGÚN SU
TEMPERATURA EN:
Bacterias psicrofilas:
 T. máxima: 19 a 22ºC
 T. optima: 15 a 18 ºC...
Bacterias mesofilas:
 T. Maxima: 40 a 45 ºC
 T. optima: 25 a 37 º C
 T. mínima: 5 a 10 ºC
Bacterias termófilas
 T. Maxima:80 a 90 ºC
 T. optima: 50 a 55 º C
 T. mínima: 25 a 45 ºC
PRESIÓN OSMÓTICA
Bacterias osmofilas
Bacterias halófilas:
 Stafhylococcus
 Bacterias sucrofilas
Pseudomonas
POTENCIAL DE OXIDO REDUCCIÓN: EH
 Presencia de dióxido de carbono: CO2
 humedad
NUTRIENTES COMO FUENTES DE ENERGIA
NUTRIENTES BÁSICOS
 Macronutrientes:
 Agua
 Carbono
 Nitrógeno
 Fosforo
 Azufre
Micronutrientes:
 Cobre
 Cobalto
...
FACTORES DE CRECIMIENTO
 Bacterias prototrofas
 Bacterias auxotrofas
ORIGEN DE LOS NUTRIENTES BACTERIANOS
MEDIOS DE CULTIVO
Medios de cultivo
Clasificación
Consistencia Origen
Composición y
utilización
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Medios enriquecidos
Medios selectivos
Medios diferenciales
Medios
enriquecimiento
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Energía radiante
Energía química
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Energía
ATP, FAD, NAD
Aerobia
Anaerobia
GLUCOLISIS
 Su etimología viene del griego “glicos” que
significa dulce y lisis que significa romper.
 Es una de las vía...
FERMENTACIÓN
Streptococcus
lactis
Glucos
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Piruvat
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Glucolisis Fermentació
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CATABOLISMO DE LOS
CARBOHIDRATOS
CARBOHIDRATOS
GRUPO A
Simples y
Elementales
GRUPO B
Complejos
Monosacaridos
(una sola molecula)
Disacaridos
(dos moleculas...
DEGRADACION DE
LOS
MONOSACARIDOS
Etapas iniciales de la degradación de la glucosa
forma PIRUVATO, (acido pirúvico) = eje d...
CICLO DEL ACIDO CITRICO
Ciclo del acido tricarboxilico
Ciclo de Krebs
• Secuencia de reacciones que generan energía en for...
Dr. Hans Krebs
Científico y bioquímico Alemán, ganador
Del premio Nobel en fisiología o medicina
en 1953. A quien se le de...
Descarboxilacion
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acetilo.
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CADENA DE TRANSPORTE
ELECTRONICO
• Sistema de citocromos o cadena respiratoria.
• Reacciones de oxido-reducción para gener...
CATABOLISMO DE PROTEINAS
PROTEINAS
Principal constituyente nitrogenado de los sistemas biologicos.
Compuestas aprox. De 20 aminoácidos unidos por e...
CATABOLISMO DE LOS LIPIDOS
Grasas
Compuestos resultantes de la esterificación o combinación de la
Glicerina y ácidos grasos.
Triacilgliceroles o
trig...
REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO BACTERIANOS
FISIÓN BINARIA TRANSVERSA
FRAGMENTACIÓN
ESPORA
GEMACIÓN
CICLO DE DESARROLLO NORMAL DE LOS CULTIVOS
BACTERIANOS
METABOLISMO BACTERIANOS
REACCIONES QUÍMICAS DEL METABOLISMO
BACTERIANOS
BIBLIOGRAFÍA
 Montoya V.,Hugo H.(2008).Microbiología básica para el área de la salud y
afines. Segunda edicion.Colombia.U...
Fin de la
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  1. 1. NUTRICIÓN Y METABOLISMO DE LAS BACTERIAS
  2. 2. Leonardo Moreira
  3. 3. ¿CÓMO SE REALIZAN TODAS ESTAS ACTIVIDADES CELULARES? ¿QUÉ SON LAS ENZIMAS?
  4. 4. ¿CÓMO SUCEDE LAS REACCIONES QUÍMICAS?
  5. 5. Catalizador
  6. 6. ENZIMAS  Son catalizadores biológicos ,es decir, están encargadas de bajar la energía necesaria para que suceda las reacciones químicas. 1. Su alto poder catalizador 2. Su alto grado de especificidad por los sustratos.
  7. 7. CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS Según su composición Proteínas simples Proteínas Complejas Según donde actúen Enzimas Extracelulares Enzimas Intracelulares
  8. 8. PROPIEDADES FISICOQUÍMICA  Las enzimas son proteínas. Se precipitan • Muchas enzimas son una apoenzima combinada con un cofactor, conforman una holoenzima.
  9. 9. David Baltimore Howard Martin Temin En 1970 se descubren la transcriptasa inversa.
  10. 10. Enzimas en bacterias Las enzimas en las bacterias pueden ser: Constitutivas Adaptativas Constitutivas: Siempre son producidas por las células, independientemente del medio. Adaptativas: Son producidas en la aparición de un sustrato específico.
  11. 11. CONDICIONES QUE AFECTAN EN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA. 1. Concentración de la enzima 2. Concentración de sustrato 3. pH
  12. 12. 4. Temperatura
  13. 13. • Reducción: Incorporación de H+ y e-. • Oxidación: Separación de H+ y e-. • Deshidratación: Perdida de molécula de agua. • Hidrólisis: Introducción de agua en un enlace específico. • Desaminación: Separación de un grupo amino. • Descarboxilación: Separación de un CO2 de un COOH. • Fosforilación: Adicción de un grupo fosfato. Reacciones fundamentales
  14. 14. REGLAS PARA NOMBRAR Y CLASIFICAR LAS ENZIMAS.  El sustrato preferente  El tipo de reacción realizado  Terminación "asa" Ejemplo: Lactosa- Lactasa Hidrolisis- Hidrolasa Transferencia- Transferasa • Conjunto de enzimas: se usa el término sistema. Ejemplo: Sistema succinatooxidasa.
  15. 15. MECANISMO DE ACCIÓN ENZIMÁTICA
  16. 16. E + S = ES E + P
  17. 17. INHIBIDORES DE LA ACCIÓN ENZIMÁTICA Inhibición Reversible Competitiva No Competitiva Irreversible
  18. 18. METABOLISMO BACTERIANO AnabolismoCatabolismo Metabolismo: Conjunto de reacciones bioquímicas que realiza una célula. Anabolismo: Procesos de síntesis de constituyentes celulares a partir de moléculas más sencillas. Requiere energía. Catabolismo: Proceso de degradación de los compuestos orgánicos. Producen energía.
  19. 19. NUTRIENTES  Carbohidratos  Proteínas  Lípidos  Fosfatos Y también sustancias complejas como son  Azufre  Cuero  Caucho  Trementina, entre otras
  20. 20. PARÁMETROS PARA ENTENDER LA NUTRICIÓN BACTERIANA  Condicionantes fisicoquímicos del crecimiento bacteriano  Presión osmótica  Potencial de oxido – reducción: eh  Presencia de dióxido de carbono: CO2  humedad
  21. 21. CONDICIONANTES FISICOQUÍMICOS DEL CRECIMIENTO BACTERIANO 1- luz y otros tipos de radiación 2- Concentración de iones de hidrogeno: Ph  Bacterias acidofilas  Bacterias acidogenicas  Bacterias aciduricas
  22. 22. 3- Temperatura Tres tipos de temperatura para cada especie bacteriana:  Temperatura mínima  Temperatura máxima  Temperatura optima
  23. 23. LAS BACTERIAS SE CLASIFICAN SEGÚN SU TEMPERATURA EN: Bacterias psicrofilas:  T. máxima: 19 a 22ºC  T. optima: 15 a 18 ºC  T. mínima: -5 a 18 º C
  24. 24. Bacterias mesofilas:  T. Maxima: 40 a 45 ºC  T. optima: 25 a 37 º C  T. mínima: 5 a 10 ºC
  25. 25. Bacterias termófilas  T. Maxima:80 a 90 ºC  T. optima: 50 a 55 º C  T. mínima: 25 a 45 ºC
  26. 26. PRESIÓN OSMÓTICA Bacterias osmofilas Bacterias halófilas:  Stafhylococcus
  27. 27.  Bacterias sucrofilas Pseudomonas
  28. 28. POTENCIAL DE OXIDO REDUCCIÓN: EH
  29. 29.  Presencia de dióxido de carbono: CO2  humedad
  30. 30. NUTRIENTES COMO FUENTES DE ENERGIA
  31. 31. NUTRIENTES BÁSICOS  Macronutrientes:  Agua  Carbono  Nitrógeno  Fosforo  Azufre Micronutrientes:  Cobre  Cobalto  Zinc  manganeso
  32. 32. FACTORES DE CRECIMIENTO  Bacterias prototrofas  Bacterias auxotrofas
  33. 33. ORIGEN DE LOS NUTRIENTES BACTERIANOS
  34. 34. MEDIOS DE CULTIVO Medios de cultivo
  35. 35. Clasificación Consistencia Origen Composición y utilización
  36. 36. C O N S I S T E N C I A Liquido Solido Semisólido
  37. 37. O R I G E N Medios sintético Medios naturales
  38. 38. C O M P O S I C I O N Medios simples Medios enriquecidos Medios selectivos Medios diferenciales Medios enriquecimiento Medios de recuento Medios de transporte
  39. 39. Energía radiante Energía química Fuentes de Energía ATP, FAD, NAD Aerobia Anaerobia
  40. 40. GLUCOLISIS  Su etimología viene del griego “glicos” que significa dulce y lisis que significa romper.  Es una de las vías principales de degradación de la glucosa.
  41. 41. FERMENTACIÓN Streptococcus lactis Glucos a Piruvat o Lactato Glucolisis Fermentació n
  42. 42. CATABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS
  43. 43. CARBOHIDRATOS GRUPO A Simples y Elementales GRUPO B Complejos Monosacaridos (una sola molecula) Disacaridos (dos moleculas) Trisacaridos (tres moleculas) Polisacaridos (una molecula que se repite n veces) Glucosa (C6H12O6) Sacarosa=glucosa + fructosa Maltosa= glucosa + glucosa Lactosa =glucosa + galactosa Rafinosa= glucosa + galactosa + fructosa Celulosa= (glucosa)n
  44. 44. DEGRADACION DE LOS MONOSACARIDOS Etapas iniciales de la degradación de la glucosa forma PIRUVATO, (acido pirúvico) = eje de la fermentación de los carbohidratos. Este puede sufrir una nueva oxidación y de estas Reacciones catalizadas enzimáticamente se produce ACETIL COENZIMA A (AcoA) que entra al ciclo acido cítrico.
  45. 45. CICLO DEL ACIDO CITRICO Ciclo del acido tricarboxilico Ciclo de Krebs • Secuencia de reacciones que generan energía en forma de ATP y de moléculas de coenzima reducida como Nicotinamina adenima dinucleotido NADH+H y Flavin adenin dinucleotido FADH2. • Suministra intermediarios para la biosintesis de aminoacidos, Acidos grasos y bases nitrogenadas. • Es un ciclo anfibolico, es decir, funciona para el catabolismo (degradacion) como para reacciones anabolicas (sintesis).
  46. 46. Dr. Hans Krebs Científico y bioquímico Alemán, ganador Del premio Nobel en fisiología o medicina en 1953. A quien se le debe el descubrimiento de esta vía metabólica.
  47. 47. Descarboxilacion Piruvato se convierte en acetilo. Hidratación La acetil CoA dona su grupo acetilo al oxalacetato y forma citrato Enzima isomerasa Descarboxilacion Descarboxilacion Energia quimica tranferida fuera del ciclo del ATP OXIDACION DEL SUCCINATO A FUMARATO Hidratación Deshidrogenación REACCION DE TRANSICION
  48. 48. CADENA DE TRANSPORTE ELECTRONICO • Sistema de citocromos o cadena respiratoria. • Reacciones de oxido-reducción para generar ATP. • FUNCIONA, captando electrones a partir de compuestos reducidos. Transfiriéndolos al oxigeno con la consiguiente formación de agua. • En pasos intermedios ocurre la FOSFORILACION OXIDATIVA. Que es sintetizar ATP a partir del ADP y fosfato inorgánico.
  49. 49. CATABOLISMO DE PROTEINAS
  50. 50. PROTEINAS Principal constituyente nitrogenado de los sistemas biologicos. Compuestas aprox. De 20 aminoácidos unidos por enlaces Peptídicos. Estructura básica del aminoacido, un carbono central unido a Cuatro grupos funcionales. Grupo amino -NH2 Grupo carboxílico -COOH Hidrogeno Grupo variable GV BACTERIAS QUE PUEDEN PRODUCIR ENZIMAS PROTEOLITICAS Clostridium Bacillus Proteus Pseudomonas Proteólisis 1ra Etapa. Enzimas degradan la proteína a moléculas mas sencillas (péptidos) 2da Etapa. Conversión de péptidos en aminoácidos, por la peptidasa.
  51. 51. CATABOLISMO DE LOS LIPIDOS
  52. 52. Grasas Compuestos resultantes de la esterificación o combinación de la Glicerina y ácidos grasos. Triacilgliceroles o trigliceridos Forma de los lípidos en la mayoría de los organismos. Triacilglicerol Lípido Lipasa Hidrólisis Acido graso Glicerol
  53. 53. REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO BACTERIANOS FISIÓN BINARIA TRANSVERSA
  54. 54. FRAGMENTACIÓN
  55. 55. ESPORA
  56. 56. GEMACIÓN
  57. 57. CICLO DE DESARROLLO NORMAL DE LOS CULTIVOS BACTERIANOS
  58. 58. METABOLISMO BACTERIANOS
  59. 59. REACCIONES QUÍMICAS DEL METABOLISMO BACTERIANOS
  60. 60. BIBLIOGRAFÍA  Montoya V.,Hugo H.(2008).Microbiología básica para el área de la salud y afines. Segunda edicion.Colombia.Universidad de Antioquia  Club de Informática Médica y Telemedicina (Universidad de Panamá). Medio de Agar EMB. Telmeds.org [publicada en línea]. 2009(10). [citado 14 de Sep de 2011]. Disponible en: http://www.telmeds.org/atlas/bacteriologia/bacilos- gram-negativos-fermentadores-y-no-fermentadores/medio-de-agar-emb/  Microbiología “cultivos”.(sf).Recuperado el 14 de septiembre del 2011,de, http://es.wikipedia.org/wiki/Cultivo_(microbiolog%C3%ADa)  http://selectividad-madrid.blogspot.com/2010/10/los-biocatalizadores.html  http://www.youtube.com/watch?v=TLr7_2wnIXU&feature=related
  61. 61. Fin de la exposición. Gracias!!

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