El documento describe los requerimientos nutricionales y factores ambientales necesarios para el crecimiento de los microorganismos. Explica que los microorganismos necesitan carbono, nitrógeno, azufre, fósforo y otros minerales como nutrientes esenciales, y que factores como el pH, la temperatura y la disponibilidad de oxígeno afectan su desarrollo. También cubre diferentes métodos para cultivar microorganismos en el laboratorio, como el uso de medios de cultivo sólidos o líquidos.

1. CULTIVO DE
MICROORGANISMOS
05:08
MICROBIOLOGIA
Eq. # 3
 Gabriela de
Alejandro
 Bibiana Lozano
 Christian
Marroquín
 Rolando
Ramírez
 Arlenne
Valadez

2. NECESIDADES PARA EL
CRECIMIENTO
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3. Carbono
Hidrógeno
Nitrógeno
Oxígeno
Fósforo
Azufre
Potasio
Sodio
Hierro
Magnesio
Calcio
Cloruro
NECESIDADES PARA EL CRECIMIENTO
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4. • En su mayor parte, la materia orgánica consiste en
macromoléculas formadas por enlaces anhidro entre
los bloques de construcción.
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NECESIDADES PARA EL CRECIMIENTO

5. Enlaces
anhidro
Energía
química
Enlaces
fosfodiéster
La energía adicional necesaria para
mantener la composición citoplásmica
constante durante la proliferación se deriva
de la fuerza motriz protónica.
NECESIDADES PARA EL CRECIMIENTO
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6. Célula eucariota Mitocondrias o
cloroplastos
Célula procariota Membrana
citoplásmica de la
célula
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NECESIDADES PARA EL
CRECIMIENTO

7. • Gradiente electroquímico con dos componentes:
diferencia en pH y diferencia en la carga e iónica.
• Exterior de la membrana más (+) que en el interior.
• Liberación de energía libre
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NECESIDADES PARA EL CRECIMIENTO

8. ENERGIA LIBRE
• Desplazamiento
• Mantener
gradientes
• Sintetizar enlaces
anhidro en ATP
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CÉLULA
•ATP
NECESIDADES PARA EL CRECIMIENTO

9. FUENTES DE ENERGÍA
METABÓLICA
Christian Marroquín Ruiz
4-A
Microbiología
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10. • Los 3 mecanismos principales para la
generación de energía metabólica son:
fermentación, respiración y fotosíntesis.
• Para el desarrollo de un microrganismo es
necesario al menos uno de estos mecanismos
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FUENTES DE ENERGIA
METABOLICA

11. FERMENTACIÓN
• La transformación de ATP en la fermentación
no se acopla con la transferencia de
electrones.
• La fermentación se caracteriza por la
fosforilación del sustrato, un proceso
enzimático en el cual los enlaces de
pirofosfato se donan directamente al ATP por
un intermediario metabólico fosforilado.
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FUENTES DE ENERGIA
METABOLICA

12. FERMENTACIÓN
• El intermediario metabólico fosforilado se forma por
procesos metabólicos de sustrato susceptibles de
fermentación como la glucosa, lactosa o arginina.
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FUENTES DE ENERGIA
METABOLICA

13. RESPIRACIÓN
• La reducción química de un oxidante a través de una serie
especifica de transportadores de electrones en la membrana
establece la fuerza motriz protónica a través de la membrana
bacteriana.
• El reductor puede ser un compuesto orgánico o inorgánico.
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FUENTES DE ENERGIA
METABOLICA

14. FOTOSÍNTESIS
• La fotosíntesis es similar a la respiración en el sentido de
que la reducción de un oxidante a través de una serie
especifica de transportadores de electrones establece
una fuerza motriz protónica.
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FUENTES DE ENERGIA
METABOLICA

15. • La diferencia consiste en que la fotosíntesis se crean el
reductor y el oxidante por medios fotoquímicos por
medio de energía luminosa absorbida por los
pigmentos en la membrana; así, la fotosíntesis continua
en tanto exista una fuente de energía luminosa.
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FUENTES DE ENERGIA
METABOLICA

16. • Las plantas y algunas bacterias son capaces
de invertir cantidades de energía luminosa
para hacer del agua un reductor del dióxido
de carbono.
• El oxigeno participa en este proceso y se
produce materia orgánica.
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FUENTES DE ENERGIA
METABOLICA

17. • La oxidación de la materia orgánica por un aceptor
de electrones puede proporcionarles a
microorganismos energía en ausencia de una fuente
luminosa.
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FUENTES DE ENERGIA
METABOLICA

18. 05:08
FUENTES DE ENERGIA
METABOLICA

19. NUTRICIÓN
• - Los nutrientes se clasifican en base a los elementos que
aportan
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20. FUENTES DE CARBONO
organismos
Autótrofos
no necesitan nutrientes
orgánicos para su
desarrollo
fotosintéticos
utilizan energía de
fotosíntesis para reducir el
dióxido de carbono a
expensas del agua.
quimiolitrotofos
Utilizan sustratos
inorgánicos
como hidrógeno
y tiosulfato como
reductor y
dióxido de
carbono como
fuente de
carbono.
Heterótrofos
Requieren carbono
orgánico que debe
encontrarse en una
forma que puedan
asimilar
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NUTRICION

21. Los sustratos de
crecimiento se deben
administrarse a niveles
apropiados para la
cepa
las concentraciones
que sostienen el
desarrollo del
microorganismo
pueden inhibir el
desarrollo de otro.
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NUTRICION

22. • Muchos microorganismos respiratorios producen más del
dióxido de carbono necesario para satisfacer sus
necesidades, en tanto que otros requieren fuentes de
dióxido de carbono en su medio de cultivo.
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NUTRICION

23. FUENTES DE NITRÓGENO
• Constituyente importante de las proteínas, ácidos nucleicos
y otros compuestos, y constituye casi 5% del peso seco de
una bacteria típica
• El nitrógeno inorgánico molecular (n2), es muy prevalente y
estable.
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NUTRICION

24. Puede proporcionarse en
diversas formas y los
microorganismos varían en
cuanto a su capacidad
para asimilarlo
Producto terminal
es la forma más
reducida (NH3).
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NUTRICION

25. Fijación de nitrógeno: capacidad de asimilar N2 en
forma reducida como NH3
• Necesita grandes cantidades de energía metabólica
• Se desactiva con facilidad por el oxígeno
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NUTRICION

26. Amonificación:
La producción de NH3 por desaminación de
aminoácidos
• El amoniaco se introduce en la materia
orgánica por vías bioquímicas que incluyen al
glutamato y glutamina.
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NUTRICION

27. • Capacidad de asimilar nitrato (NO3−) y
nitrito (NO2−) mediante la conversión de
estos iones en NH3. Tales procesos se
conocen como reducción de nitratos por
asimilación y reducción de nitritos por
asimilación, respectivamente.
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NUTRICION

28. Desnitrificaci
ón
Emplean estos
iones ()como
aceptores
terminales de
electrones en la
respiración
Convertir NH3 a
N2 gaseoso
bajo
condiciones
anaerobias
-Nitrosomonas
-Nitrobacter
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NUTRICION

29. • La reacción:
NH4+ + NO2− → N2 + 2H2O
En la cual un nitrito oxida al amoniaco, es un proceso
microbiano que ocurre en aguas anóxicas en el océano
y es la principal vía por la cual regresa el nitrógeno hacia
la atmósfera.
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NUTRICION

30. FUENTES DE AZUFRE
• El azufre en su forma elemental no puede utilizarse por
plantas o animales.
• Sin embargo, algunas bacterias autótrofas pueden
oxidarse a su forma de sulfato (SO42−).
• La mayor parte de los microorganismos pueden utilizar
sulfato como fuente de azufre, al reducir el sulfato al
nivel de ácido sulfhídrico (H2S).
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NUTRICION

31. • Algunos microorganismos pueden asimilar H2S
directamente del medio de cultivo, pero este compuesto
puede ser tóxico para muchos de ellos.
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NUTRICION

32. FUENTES DE FÓSFORO
Necesario como
componente del ATP,
ácidos nucleicos y
coenzimas como NAD,
NADP y flavinas
-Lípidos (fosfolípidos,
lípido A)
-Componentes de las
paredes celulares
- Algunos
polisacáridos
capsulares
- Algunas proteínas
sufren fosforilación
Siempre se asimila
en forma de
fosfato inorgánico
libre (pi).
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NUTRICION

33. FUENTES DE MINERALES
Mg2+ y K+
Esenciales para
la función e
integridad de los
ribosomas.
(Mg2+) y
(Fe2+)
Magnesio en las
moléculas de clorofila, el
hierro como parte de las
coenzimas de los
citocromos y peroxidasas
Ca +
Constituyente de
las paredes
celulares de
bacterias Gram
positivas 05:08
NUTRICION

34. • Durante la elaboración de un medio para el cultivo de la
mayor parte de los microorganismos, es necesario
proporcionar fuentes de potasio, magnesio, calcio e
hierro, por lo general en sus formas iónicas (K+, Mg2+,
Ca2+ y Fe2+).
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NUTRICION

35. • Son necesarios muchos otros minerales (p. ej., Mn2+,
Mo2+, Co2+, Cu2+ y Zn2+); éstos con frecuencia pueden
suministrarse en agua corriente
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NUTRICION

36. FACTORES DE
CRECIMIENTO
• Compuesto orgánico que debe contener la célula a fin
de desarrollarse, pero que es incapaz de sintetizar.
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NUTRICION

37. Microorganismo
s capaces de
sintetizar los
bloques para la
construcción de
macromolécula
s
Sintetizados
por
secuencia
de
reacciones
enzimáticas
Cada
enzima
producida
por un gen
especifico
Mutación de
gen en el
microorganis
mo
Ruptura de
la cadena
enzimática
El
microorganis
mo debe de
obtener el
compuesto
del entorno
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NUTRICION

38. 05:08

39. Se utiliza un medio de cultivo liquido, pero se
le puede añadir agar o gel sílice
Agar es un polisacárido extraído de algas
marinas.
Debe de contar con todos los nutrientes
necesarios para el Moo e incluyen
pH Temperatura Aireación
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Factores ambientales que afecta el crecimiento

40. NUTRIENTES
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Factores ambientales que afecta el crecimiento

41. • 2mg/L
Donador y
aceptador de
hidrógeno
• 1g/LFuente de Carbono
• 1g/LFuente de nitrógeno
• Azufre: 50mg/L
• Fosforo: 50mg/L
• Oligoelementos: 0.1-1 mg/L
Minerales
•Aminoácidos: 50mg/L
•Purinas: 50mg/L
•Pirimidinas: 50mg/L
•Vitaminas: 0.1-1mg/L
Factores de
crecimiento
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Factores ambientales que afecta el crecimiento

42. CONCENTRACIÓN DE IONES DE
HIDROGENO (PH)
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Factores ambientales que afecta el crecimiento

43. El pH optima debe determinarse
empíricamente para cada especie
La mayor parte
de los Moo se
desarrolla en un
pH de 6.0-8.0
Neutrolófilos
pH interno de 7.5
Algunas formas se
desarrollan en un
Ph de 3.0
Acidófilos
Ph Interno 6.5
Otros tiene un Ph
de hasta 10.5
Alcalófilos
Ph interno de 9.5
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Factores ambientales que afecta el crecimiento

44. TEMPERATURA
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Factores ambientales que afecta el crecimiento

45. La temperatura va a variar
ampliamente dependiendo
de la especia
Psicrófilos
15-20°C
Mesófilos
30-37°C
Termófilos
50-60°C
Hipertermofilos
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Factores ambientales que afecta el crecimiento

46. AIREACIÓN
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Factores ambientales que afecta el crecimiento

47. Aerobio obligados
• De manera especifica necesitan oxigeno
como aceptador de hidrogeno
Anaerobios facultativos
• Tienen una capacidad para de vivir de
forma aerobia o anaerobio
Anaerobios obligados
• Requieren una sustancia diferente al
oxigeno como aceptador de hidrogeno
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Factores ambientales que afecta el crecimiento

48. CONCENTRACIÓN DE IONES DE
SALES Y PRESIÓN OSMÓTICA
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Factores ambientales que afecta el crecimiento

49. Halófilos
•Microorganismos que
requieren concentraciones
elevadas de sales
Osmófilico
•Microorganismo que
requiere una presión
osmótica elevadas
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Factores ambientales que afecta el crecimiento

50. MÉTODOS DE
CULTIVO
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51. MEDIOS DE CULTIVO
La técnica y medio de cultivo utilizados dependen de la
naturaleza de la investigación. En términos generales,
pueden encontrarse tres situaciones:
• 1) Cultivar un grupo de células de una especie en
particular que se encuentran a la mano
• 2) Establecer el número y tipo de microorganismos
presentes en un material dado
• 3) Aislamiento de un tipo particular de microorganismo a
partir de una fuente natural.
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Métodos de Cultivo

52. • Para poder realizar un
medio de cultivo es
necesario reproducir las
condiciones apropiadas
para el desarrollo del
microorganismo. El pH, la
temperatura y la cantidad
de oxigeno son fáciles de
replicar pero las
condiciones del medio y
algunos nutrientes no es
tan fácil.
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Métodos de Cultivo

53. ESTUDIO MICROBIOLÓGICO
DE MATERIALES NATURALES
• Un material puede contener muchos
microorganismos. Para el estudio de los
microorganismos que se encuentran en un
material es necesario utilizar diversos medios de
cultivo con el fin de satisfacer las necesidades de
cada microorganismo y utilizar diferentes
condiciones de incubación.
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Métodos de Cultivo

54. AISLAMIENTO DE UN
MICROORGANISMO EN
PARTICULAR
• Para el aislamiento de un microorganismo en
particular se debe de realizar el en un medio de
cultivo especifico para el microorganismo que
deseamos cultivar.
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Métodos de Cultivo

55. AISLAMIENTO DE UN
MICROORGANISMO EN PARTICULAR
• Posteriormente se transfiere la colonia
del microorganismo particular a otro
medio, de esta manera dar nuevos
enriquecimientos para ese tipo de
bacteria y que siga creciendo. Y así
sucesivamente hasta tener un cultivo
“Puro” de ese tipo de bacterias para si
poder ser estudiadas de una manera
mas fácil.
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Métodos de Cultivo

56. AISLAMIENTO DE UN
MICROORGANISMO EN PARTICULAR
• Una manera mas fácil de
buscar un tipo particular de
microorganismo en materia
natural es utilizando un medio
de cultivo diferencial, de esta
manera el microorganismo
que buscamos tendrá un
aspecto distintivo.
• Ejemplo: E. coli en agar EMB.
Las colonias se tornaran de un
color verdoso iridiscente.
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Métodos de Cultivo

57. AISLAMIENTO DE
MICROORGANISMOS
EN CULTIVOS PUROS
Para estudiar un microorganismo es necesario manipularlo en
cultivos puros sin otros microorganismos. Para llevar a cabo
esto, debe aislarse una sola célula de todas las demás y
cultivarse de forma tal que su progenie permanezca aislada.
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Métodos de Cultivo

58. CULTIVO EN PLACA
• Se realizan los cultivos
en placa con un
agente para la
formación del gel
llamado “Agar”. De
esta manera se puede
inocular el
microorganismo en el
gel y llevarlo a una
incubadora para que
pueda proliferar en
forma de colonias.
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Métodos de Cultivo

59. • El método de vertido de
placa se mezcla una
suspensión de células con
agar liquido a 50º y se
vierte en una caja de
Petri.
• Cuando el agar se
solidifica, las células
permanecen inmóviles,
proliferan y dan origen a
las células. Si se utiliza la
suspensión celular
correctamente entonces
las colonias estarán bien
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Métodos de Cultivo

60. • Otro método es estriado en placa.
• En este se crean estrías con la suspensión
original de células sobre la placa con un asa
de alambre. Conforme se continúen las
estrías quedaran menor numero de células en
el asa y las ultimas estrías tendrán pocas
células. Posteriormente la placa se incuba.
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Métodos de Cultivo

61. DILUCIÓN
• Existe otro método llamado de “Dilución”. En
este se crea una suspensión de células, la cual
se disuelve en una serie de diluciones hasta
que ya no tenga células. Cada solución se
coloca en una placa individualmente y se
incuban. Este método se utiliza cuando la
muestra tiene muchos microorganismos.
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Métodos de Cultivo