Crecimiento Bacillus thuringiensis

Eje curricular Crecimiento y Desarrollo * Bacillus thuringiensis
Proyecto de Semestre * Primer Semestre de 2013
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UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL
FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Departamento de Biología
Eje Curricular Crecimiento y Desarrollo
ORGANISMO:
Bacteria (Bacillus thuringiensis)
AUTORES:
Sari Yhirmandy Gonzalez Gama
Karen Paola Velandia Candil
Ludvison Miguel Herrera Urrego
Steven Alejandro Medina Caro
Jhon Mario Ramírez C.
Proyecto Curricular Licenciatura en Biología
Bogotá D.C., 04 de junio de 2013

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Tabla de Contenidos
Introducción……………………………………………………………………………………………………………………3
1. Planteamiento del Problema………………………………………………………………………………..4
2. Justificación………………………………………………………………………………………………………….5
3. Objetivos………………………………………………………………………………………………………………6
3.1. Objetivos Generales
3.2. Objetivos Específicos
4. Metodología…………………………………………………………………………………………………………7
5. Marco teórico……………………………………………………………………………………………………..18
5.1. Bacterias
5.1.1. Clasificación según su forma……………………………………………………………..19
5.1.1.1. Cocos
5.1.1.2. Bacilos
5.1.1.3. Cocobacilos
5.1.2. Respiración……………………………………………………………………………………….20
5.1.2.1. Aerobias Facultativas
5.1.3. Unidades formadoras de Colonias (UFC)
5.2. Bacillus thuringiensis
5.2.1. Nutrición
5.2.2. Reproducción
5.3. Ciclo de vida de Bacillus thuringiensis:…………………………………………………….22
5.3.1. Fase vegetativa……………………………………………………………………………........23
5.3.2. Fase de esporulación
5.4. Curva de crecimiento de la población (Esquema)
5.5. Utilidades de Bacillus thuringiensis………………………………...……………………….25
5.6. Mecanismos de Acción………………………………………………………………………….…26
5.7. Escala de Mc Farland
5.8. Tinción diferencial de Gram
5.9. Conceptos Pedagógicos relacionados……………………………………………………..28
5.9.1. Práctica de Laboratorio
5.9.2. Praxis pedagógica
5.9.3. Formas de Evaluación
6. Resultados y análisis….……………………………………………………………………………………….30
6.1. Desde el ámbito pedagógico
7. Desde el ámbito biológico
8. Bibliografía………………………………………………………………………………………………………….37

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Introducción
El ambiente macroscópico es aquel que podemos percibir fácilmente a través de
los sentidos, la observación ha permitido el conocimiento de distintos factores en la
gran mayoría de las ciencias, pero, ¿qué sucede con el ambiente microbiano?
El estudio de los microorganismos se debe al surgimiento del microscopio. Este
instrumento permitió un claro desarrollo en el ámbito de la microbiología.
Precisamente en los microorganismos, es donde tiene cabida el presente
proyecto, el cual se centra en el estudio de las bacterias y en especial, Bacillus
thuringiensis.
Bacillus thuringiensis es una bacteria Gram positiva que mide de 3 a 5 µm de
largo y que posee la característica de desarrollar esporas. Otra de sus características es
que durante el proceso de esporulación produce una inclusión parasporal cuya
actividad insecticida es altamente específica. (Montserrat, 2007)
Por otro lado, el proyecto resalta la importancia de la práctica de laboratorio en
la escuela, así como la necesidad de la práctica para construir un conocimiento conciso
y claro, relacionando de esta manera los pre-requisitos teóricos con el ámbito práctico.
De lo anteriormente mencionado, surge el objetivo primordial que es diseñar
actividades prácticas que consoliden una estrategia didáctica en lo que respecta a la
enseñanza de la microbiología, permitiendo de esta manera una mejora en la
asimilación de los conocimientos inherentes de la Biología.
Finalmente, se permite una primera aproximación de los maestros en
formación de segundo semestre del Departamento de Biología de la Universidad
Pedagógica Nacional al colegio en su rol docente.

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Planteamiento del Problema
Tradicionalmente, los conocimientos de la Biología se han contemplado y se han
enseñado como una secuencia de conceptos teóricos inamovibles, este tipo de
enseñanza es considerada, para algunos autores, inferior si se compara con aquella que
induce a los estudiantes al conocimiento, teniendo como principal objetivo la
comprensión de los tópicos requeridos. (Stenhouse, 1987 p.120)
De la misma manera, la enseñanza mecanizada genera una falta de conocimiento
práctico vivido por los estudiantes a partir de la aproximación, y así, lograr la
comprobación de lo aprendido.
La enseñanza de la microbiología, requiere el uso de estrategias que faciliten la
intelección y la construcción de saberes adquiridos a través de la práctica
experimental. Desde esta perspectiva se busca resaltar aquellos aspectos
irreemplazables que la actividad experimental aporta a la enseñanza de la
microbiología y al conocimiento en lo que respecta a crecimiento y desarrollo de
microorganismos; en este caso, Bacillus thuringiensis, en relación con otros métodos
didácticos.
Un acercamiento plausible a los organismos vivos, a sus estructuras, y formas de
organización es necesario para que el estudiante desarrolle habilidades de observación
y reconocimiento de los microorganismos.
En referencia al organismo arriba mencionado, es posible convenir que es una
de las temáticas que poco se aborda en los colegios y escuelas locales, y de la misma
manera, no hay un acercamiento a la práctica experimental en laboratorio que permita
al estudiante conocer la gran diversidad de vida microscópica que habita en nuestro
entorno, generando de esta manera un desfase en la aprehensión de conceptos
biológicos. A fin de explorar más allá las ideas rutinarias de objetivos conceptuales,
procedimentales y epistemológicos, surge la pregunta problema: ¿Cómo se consolida
la actividad práctica como una buena estrategia didáctica en lo que respecta a la
enseñanza de la microbiología y al conocimiento del crecimiento y desarrollo de las
bacterias?

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Justificación
Actualmente en los procesos de enseñanza-aprendizaje de la mayoría de
instituciones educativas se presenta una continua falencia en la asimilación de algunos
conceptos Biológicos.
Por ejemplo, algunos centros educativos son limitados a una visión y análisis a
nivel macroscópico, dejando de lado el estudio del entorno microbiano
(microorganismos: desarrollo y utilidades); generando así en los estudiantes estigmas
acerca de los beneficios y perjuicios que ocasionan los microorganismos como las
bacterias. Estigmas ocasionados en parte por la falta de prácticas experimentales de
laboratorio, que son indispensables en el proceso de formación de los estudiantes.
Dicha incidencia se presenta por diversos factores, entre los cuales se destacan: la
falta de recursos económicos por parte de las instituciones, que promueven la
adquisición y mantenimiento de los elementos fundamentales para la realización de las
prácticas. Limitando así, el préstamo de dichos implementos necesarios para el
acercamiento a una experiencia directa de saberes.
Desde luego, cuando el estudiante realiza trabajos, es importante que
comprenda y aprenda; sin embargo, no basta con eso, también se trata de hacer las
cosas y aprender a hacerlas, en este caso específico, traemos a colación, por ejemplo,
cultivo de bacterias, procesos de tinción, entre otros métodos experimentales de tal
forma que interiorice dichos conocimientos y así mismo, les halle una utilidad racional
en su vida.
Nuestra intención es demostrar que la teoría enseñada en esta disciplina, puede
ponerse al servicio de la práctica; sin embargo, se evidencia que actualmente, en los
colegios, ocurre todo lo contrario, la teoría prevalece a la práctica. Por otro lado,
pretendemos comprobar cómo mediante las prácticas de laboratorio se puede obtener
una mejor asimilación de conceptos biológicos a nivel microscópico, de tal suerte que
se despierte un interés en los estudiantes, y así, una transformación de los estigmas
que se tienen de las bacterias, en este caso, Bacillus thuringiensis. Y por último,
generar un espacio didáctico e innovador que permita una construcción desde los
saberes previos hasta conceptos esenciales para el conocimiento de los organismos.

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Objetivos
Objetivo General:
 Diseñar actividades prácticas que consoliden un acercamiento al
crecimiento y desarrollo de Bacillus thuringiensis a los estudiantes de grado
octavo de la I.E. D. Juan Francisco Berbeo.
Objetivos específicos:
 Cultivar cepas de Bacillus thuringiensis en el Laboratorio de Biotecnología de la
Universidad Pedagógica Nacional.
 Indagar los conocimientos previos de los estudiantes de grado noveno acerca de
la filogenia de bacteria.
 Reconocer la importancia de metodologías que coadyuven a la aprehensión y
comprensión del crecimiento y desarrollo de Bacillus thuringiensis.
 Evaluar en la actividad práctica los conocimientos adquiridos por los estudiantes de
grado octavo de la I.E.D. Juan Francisco Berbeo después de la realización de la
práctica experimental con Bacillus thuringiensis.

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Metodología

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Explicación detallada de la Metodología
El proceso metodológico del presente proyecto está estructurado en dos
campos de acción, uno disciplinar (biológico) y uno pedagógico. La metodología
Biológica, se encuentra dividida a su vez en dos fases. La primera, involucra el NIP
(Núcleo integrador de problemas) del eje curricular en el que actualmente nos
desenvolvemos “Crecimiento y Desarrollo de un organismo”; se realizó la elección un
organismo, en este caso Bacillus thuringiensis, que nos permite descubrir y describir el
proceso de desarrollo durante su ciclo de vida, esto, para llevarlo posteriormente a una
práctica pedagógica que más adelante se describirá en mayor detalle.
Después, se procedió a una recopilación de información y datos acerca de las
características generales de dicho microorganismo, de su crecimiento, desarrollo y
condiciones de vida necesarias para el desarrollo este proyecto. Posterior a ello, se
procedió con las dos fases necesarias para la inoculación y descripción del ciclo de
vida de la Bacillus thuringiensis.
En la primera de las fases, se realiza la
preparación de materiales y medio de cultivo
(Ilustración 1). Para la esterilización con vapor de
agua y calor se introducen en autoclave por 20
minutos, 3 cajas de Petri, puntas de micro pipeta
(10 – 100ml), un tubo con 9 ml de agua destilada y
un Erlenmeyer con 28g/l de Agar nutritivo; luego,
se vierte en la cámara de flujo laminar la solución
de Agar nutritivo en las cajas de Petri hasta su
solidificación durante 1 hora; este agar es
necesario, puesto que será la fuente alimenticia de
Bacillus thuringiensis.
Simultáneamente en la solución de 9 ml de
agua destilada se vierten 2 asadas de Bacillus
ILUSTRACIÓN 1 Preparación de medios de cultivo
ILUSTRACIÓN 2 Tubos de ensayo (Escala de Mc Farland)

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thuringiensis liofilizado; se va comparando con la escala de Mc Farland (Ilustración 2)
hasta coincidir con la turbidez del tubo No. 1 que corresponde a 3x108
UFC/ml. De esta
solución con bacterias, utilizando una micro pipeta se tomaron concentraciones de 10
µl, 15 µl y 20 µl que se sembraron en los medios de cultivo ya solidificado y que fueron
esparcidas por toda la caja de Petri con un asa de vidrio esterilizada al calor, finalmente
las cajas de petri fueron selladas con papel parafilm.
En la segunda fase se realiza el avistamiento diario
de las cepas de Bacillus thuringiensis. Esta consiste en
realizar unas mediciones en cuanto al tamaño (Ilustración
3), descripción de la textura, bordeado y concentración,
que nos permite describir la transformación que sufren a
diario las unidades formadoras de colonias, así mismo se
lleva un registro escrito y fotográfico de las posibles variantes que estas unidades
pueden presentar, en la cual primero se
seleccionaron y marcaron las colonias (Ilustración 4)
a estudiar para luego con una unidad contadora de
colonias y una hoja milimetrada, como instrumentos,
medir la cantidad de milímetros o cuadros que estas
ocupan día a día.
Posteriormente, en el avistamiento diario se
realiza el
procedimiento de
tinción diferencial de Gram (Ilustración 5) para la
identificación bacteriana de Bacillus thuringiensis y
de igual forma la identificación de sus etapas en
ciclo de vida, es decir la visualización de su etapa
vegetativa y esporulada. Para el proceso de tinción
de Gram se clasifica en dos etapas claves, la primera,
ILUSTRACIÓN 3 Medición de las colonias con
el Contador de Colonias
ILUSTRACIÓN 4 Selección y marcado de
colonias para seguimiento
ILUSTRACIÓN 5 Preparación para tinción
diferencial de Gram

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de fijación de la muestra y la segunda la coloración de la misma. Para la realización de
la primera fase se rastrilla con un asa esterilizada una pequeña cantidad de Bacillus
thuringiensis de una de las cajas de Petri; dicha muestra se esparce en un portaobjeto
con una gota de agua destilada, para luego secarla con calor de un mechero, este
procedimiento permitió caracterizar la clase de bacteria que se está trabajando de una
manera microscópica para su identificación.
En la segunda etapa, se emplean colorantes para la
tinción de las muestras, después del transcurso de tiempo
de cada colorante se lava la muestra con abundante agua.
La aplicación de los colorantes se empleó de la siguiente
forma:
 Cristal violeta (1 min)
 Lugol (1 min)
 Alcohol acetona (20 seg)
 Safranina (1 min)
Consiguiente a esto, se deja secar al aire la
muestra para luego, visualizarla en el microscopio, en
donde se comprueba y observa que Bacillus
thuringiensis es un bacillo Gram positivo.
ILUSTRACIÓN 6 Proceso de tinción de Gram
con colorantes
ILUSTRACIÓN 7 Muestras finales de Bt.

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Desde el ámbito pedagógico
El método a trabajar desde el ámbito pedagógico se basa en el
modelo de pedagogía conceptual de la Fundación de pedagogía
conceptual Alberto Merani.
En el siguiente mentefacto conceptual se explican los
principales aportes del modelo pedagógico a utilizar.
Mentefacto 1. Pedagogía conceptual
Tomado de: Fundación Alberto Merani

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El modelo de Pedagogía conceptual de la Fundación de Pedagogía conceptual
Alberto Merani, pretende trabajar tres aspectos del ser humano:
Mapa 1. Pedagogía conceptual.
Lo humano del hombre.
Tomado de:
Fundación de Pedagogía conceptual Alberto Merani
El modelo de pedagogía conceptual pretende desarrollar en el ser humano
competencias Afectivas (desde el querer), cognitivas (desde el aprender), y expresivas
(desde el hacer), y las definen básicamente en las siguientes palabras, partiendo del
postulado del triángulo humano:
Tomado de:
Fundación de Pedagogía conceptual Alberto Merani

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FASE AFECTIVA:
Didáctica Afectiva:
Objetivos de la Fase Afectiva:
• Enseñar instrumentos afectivos.
• Lograr la disposición de las estudiantes para abordar un proceso de
aprehendizaje con sentido.
Utiliza como estrategias:
• Desarrollo de la estructura argumentativa.
• Promover al máximo la participación de las estudiantes y reducir en lo posible
los mecanismos expositivos.
• Sea inductiva o deductiva la estrategia utilizada, las enseñanzas afectivas –las
argumentaciones para la tesis planteada- no deben ser únicamente expuestas,
sino discutidas o indagadas.
• Particularmente importante para esta fase es el uso de la pregunta y el uso
pedagógico del error.
¿Qué pretende?
Lograr la disposición del estudiante para aprender, a partir reconocimiento de
que no sabe o de que sus conocimientos resultan insuficientes o
inadecuados.
Lograr que comprenda el sentido del aprendizaje que se dispone a realizar,
tanto en un sentido cognitivo como afectivo.
FASE COGNITIVA:
Didáctica Cognitiva:
Objetivos de la Fase Cognitiva:
 Lograr la comprensión de las proposiciones que conforman el concepto.

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 Lograr la jerarquización y estructuración de dichas proposiciones en una
estructura conceptual que les otorgue completa significación al
responder a las cuatro preguntas básicas que permiten concluir que ha
aprehendido un concepto: supraordinación (A qué pertenece),
isoordinación (Qué es), exclusión(De qué se diferencia) e infraordinación
(En qué se divide).
• Desarrollo de la estructura explicativa.
• Promover al máximo los caracteres de aprehendizaje.
• Consultar qué se sabe del tema.
FASE EXPRESIVA:
Didáctica Expresiva:
Objetivos de la Fase Expresiva:
 Desarrollar las competencias expresivas necesarias para compartir con
otros aquello que han aprehendido.
 Crear las condiciones para que, en el diálogo con otros acerca de lo
aprehendido, el estudiante enfrente nuevos problemas que estimulen un
circuito de aprendizaje.
 Desarrollar en el estudiante la capacidad de hacer las cosas por sí mismo,
acorde con lo aprehendido.
• Principalmente, se utiliza como estrategia la experimentación.
• Se basa en tres fases Modelación (Mira cómo lo hago), Simulación (Haz
un ejemplo), Ejercitación (Muéstrame qué aprehendiste)
¿Qué pretende?
Se pretende que el estudiante, aprenda las cosas no sólo teóricamente, sino que
estas se llevan a la práctica. El estudiante aprehenderá a hacerlas por sí mismo, y
de esta manera comprobará que lo que se le está enseñando, es cierto.

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Para el desarrollo a cabalidad de la Fase Afectiva, presentamos el primer Anexo.
(Anexo 11
) el cual es el taller integrador que permitirá a los maestros en formación
evidenciar los conocimientos previos de los estudiantes de grado Noveno de la
I.E.D. Juan Francisco Berbeo.
Sesiones de Clase:
FASE AFECTIVA:
Didáctica Afectiva: En la primera sesión de clase se realizó la presentación de los
maestros y los estudiantes. Se realiza el taller diagnóstico mediante el cual se
pretende conocer los conocimientos previos de los mismos con respecto a la
filogenia de Bacteria.
Fotografías de Fase Afectiva:
1
Anexo 1. Taller Integrador de conocimientos previos. Bacterias. Bacillus thuringiensis. Licenciatura en Biología.
Universidad Pedagógica Nacional.

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FASE COGNITIVA:
Didáctica Cognitiva: En la segunda sesión de clase se realizó la explicación
teórica respecto a la resolución de las preguntas del taller diagnóstico. Posterior
a ello, se realizó la explicación de los beneficios de Bacillus thuringiensis.
Fotografías de Fase Cognitiva:
FASE EXPRESIVA:
Didáctica Expresiva: En la tercera sesión de clase se realizó la práctica de
laboratorio, realización de montajes y tinción de Gram con los estudiantes en el
laboratorio de Biología de la I.E.D. Juan Francisco Berbeo.
Fotografías de Fase Expresiva:

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Marco Teórico
Generalidades de la filogenia de Bacteria
Al menos se conocen 17 linajes principales de Bacteria, reconocidos tanto
del cultivo en laboratorio, como unos secuenciados genéticamente mediante el
RNAr (RNA ribosomal) en sus hábitats naturales. Dentro de este gran grupo,
Bacteria, encontramos tres subgrupos: las bacterias Gram positivas, las
cianobacterias, y las proteobacterias.
Dado que Bacillus thuringiensis es una bacteria Gram positiva, nos
centraremos en ellas. Las bacterias Gram positivas se dividen en dos grupos, los
de bajo contenido en GC y los de alto contenido en GC, términos que se refieren
al hecho de ser especies que poseen una relación de GC en las bases de su DNA
por debajo o por encima del 50% respectivamente.
Dentro de las bacterias Gram positivas esporuladas con bajo contenido en
GC, encontramos lo géneros: Bacillus, Clostridium, Sporosarcina, Heliobacterium.
De estos, los géneros más estudiados son: Bacillus, que agrupa las especies
aerobias o facultativas, y Clostridium, que agrupa las especies anaerobias y
fermentadoras.
Las bacterias, por otro lado, se clasifican según su forma.
Clasificación de Bacteria, según su forma
Según su forma las podemos clasificar en
(ilustración 1) :
 Cocos: Bacterias con forma esférica
(También pueden ser: diplococos,
estreptococos, estafilococos, sarcinas)
 Bacilos: Alargadas en forma de bastón.
 Vibriones: En forma de coma.
 Espirilos: En forma de espiral. (También
pueden ser: espiroquetas)
Ilustración 7. Clasificación de las Bacterias según su forma
Tomado de Biología de los microorganismos.

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Clasificación de Bacteria, según su respiración
Las bacterias son organismos unicelulares pertenecientes al grupo Procariota,
estas se pueden clasificar, como vimos anteriormente, según su forma. Otro
parámetro de clasificación es acorde con la tolerancia al Oxígeno (Gas diatómico-
O2)
Conforme con este parámetro las podemos clasificar en:
 Aerobias: Utilizan oxígeno para realizar la respiración.
 Anaerobias: Para respirar, sustituyen el oxígeno por otras sustancias.
La respiración Aeróbica facultativa
Es un conjunto de reacciones metabólicas que tienen por objeto liberar la
energía contenida en la glucosa (monosacárido), para ser aprovechada por las células.
La respiración aeróbica ocurre en presencia de oxígeno y considera la
degradación de nutrientes hasta dióxido de carbono y agua, y la producción de energía
en forma de ATP. La respiración aeróbica (ilustración 2) consta de varias etapas:
Glucólisis, Ciclo de Krebs, cadena transportadora de electrones y fosforilación oxidada.
*Glucólisis: Consiste en una serie de reacciones, en las que la glucosa se va
degradando hasta llegar a la formación de un compuesto de tres carbonos: el ácido
pirúvico (piruvato).Por cada molécula de glucosa, se obtienen dos de ácido pirúvico,
dos moléculas netas de ATP y dos moléculas aceptadoras de energía, conocidas como
NADH.
Glucosa + 2 ATP + 4 ADP + 2 P + 2 NAD*2 Acido pirúvico + 2 ADP + 4 ATP +2NADH + 2H
* Ciclo de Krebs (Ilustración 8): El primer paso es convertir el ácido pirúvico en
un compuesto de acetil-coenzima A (2 carbonos). El segundo paso es la combinación
del acetil coenzima A con otra sustancia, el ácido oxaltrico (4 carbonos), para formar
ácido cítrico .Se necesitan dos vueltas para la oxidación de la glucosa .La energía total
que rinde la glucosa es de: 2 moléculas de ATP , seis moléculas de NADH y dos
moléculas de FADH que se usarán para sintetizar más ATP.

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 Fosforilación oxidativa:
En esta última etapa de la respiración celular, un complejo enzimático llamado
ATP sintetiza, produce el ATP que requiere nuestras células para crecer, realizar
transporte activo, dividirse, etc. La fosforilación oxidativa es la transferencia de
electrones de los equivalentes reducidos NADH, NADPH, FADH, obtenidos en la
glucólisis y en el ciclo de Krebs hasta el oxígeno molecular, acoplado con la síntesis de
ATP. Este proceso metabólico está formado por un conjunto de enzimas complejas,
ubicadas en la membrana interna delas mitocondrias, que catalizan varias reacciones
de óxido-reducción, donde el oxígeno es el aceptor final de electrones y donde se
forma finalmente agua .De una molécula de glucosa se obtienen 38 moléculas de ATP
mediante la fosforilación oxidativa.
Ilustración 8. Ciclo de Krebs
Tomado de Biología Molecular.
Las Bacterias, en su gran mayoría, habitan
en colonias. Los científicos definieron este
proceso como Unidades Formadoras de
Colonias (UFC)
¿Qué son las Unidades Formadoras de Colonias (UFC)?
Primero, definamos qué es una colonia (ilustración 9). Una colonia es una población
de células que crecen sobre un medio solido proveniente de una sola célula. Por
consiguiente, se denomina unidad formadora de colonia (UFC) a una célula
bacteriana viva y aislada que si se encuentra en condiciones de substrato y
ambientales adecuadas que da lugar a la producción de una colonia en un breve
lapso de tiempo.
Ilustración 9. Unidades Formadoras de Colonias (UFC).
Tomado de Prácticas online de Microbiología.

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Clasificación taxonómica de Bacillus thuringiensis (Bt)
Reino: Eubacteria
Phylum: Firmicutes
Clase: Bacilli
Orden: Bacillales
Familia: Bacillaceae
Género: Bacillus
Especie: thuringiensis
Nombre científico: Bacillus thuringiensis
Bacillus thuringiensis es un bacilo Gram positivo, de flagelación perítrica (cuando
el flagelo se distribuye por varios lugares), que mide de 3 a 5 µm de largo por 1 a 1,2
µm de ancho y que posee la característica de desarrollar espora (ilustración 4). Durante
el proceso de esporulación produce una inclusión parasporal formada por uno o más
cuerpos cristalinos de naturaleza proteica que son tóxicos para distintos invertebrados,
especialmente larvas de insectos. Estas proteínas se llaman Cry (del inglés, Crystal) y
constituyen la base del insecticida biológico más difundido a nivel mundial. Es un
microorganismo anaerobio facultativo, quimioorganótrofo (nutrición a partir de
sustancias químicas) y con actividad de catalización del peróxido de hidrógeno. Los
distintos aislamientos de Bacillus thuringiensis presentan en general características
bioquímicas comunes. Poseen la capacidad de fermentar glucosa, fructosa, trealosa,
maltosa y ribosa, y de hidrolizar gelatina, almidón, glucógeno, esculina y N-acetil-
glucosamina.
Ilustración 10. Imagen de microscopía electrónica
de transmisión de una cepa de Bacillus
thuringiensis en estado de esporangio. C: cristal
parasporal; E: espora.

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Características de vida de Bacillus thuringiensis:
1. Reproducción
Existen cuatro tipos de reproducción asexual, una de ellas es la Fisión
binaria o bipartición que en este caso, es la que realiza Bacillus thuringiensis.
Este tipo de reproducción se da por la división del cuerpo del progenitor,
donde se duplica el “ADN” de la célula y la misma se alarga, consecutivamente
se produce una invaginación de la membrana de la célula hasta que se divide en
dos partes más o menos iguales, como se ilustra en la figura 5.
Ilustración 11.
Reproducción por
bipartición o fisión
binaria.
Ciclo de vida de Bacillus thuringiensis
El ciclo de vida de Bacillus thuringiensis se divide en dos fases, la fase de
crecimiento vegetativo y la fase de esporulación. Fases que constituyen un ciclo
de vida latente en el cual la bacteria cuando se encuentra en un ambiente bajo
en nutrientes resguarda una parte de su
ADN con la producción esporas para luego
expresarse nuevamente en un medio
favorable para su desarrollo (Ilustración 12).
Ilustración 12. Formación de la espora en
procariontes por etapas. Tomado de
Biología de los Microorganismos.

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Fase de crecimiento vegetativo
Las bacterias se duplican por fisión binaria (Ilustración 11) cada 30-90 min
dependiendo de los nutrientes presentes en el medio de cultivo en que se encuentre y
de la temperatura.
Fase de esporulación
La bacteria presenta un programa de diferenciación de bacteria a espora que consta
de siete estadios, como se aprecia en la (ilustración 12) esta fase se presenta cuando
la bacteria se encuentra en limitación de nutrientes para ello desarrolla su espora que
le permite una forma de vida latente con la cual puede permanecer en el ambiente por
periodos de tiempo muy largos (años)
Curva de crecimiento de poblacional de Bacillus thuringiensis
Ilustración 13. Curva de crecimiento
de poblacional de Bacillus thuringiensis.
Tomado de Biología de los
microorganismos.
Fase (1)
Adaptativa. Es allí donde los
microorganismos adaptan su
metabolismo a las nuevas
condiciones para comenzar a
crecer y pasa a la siguiente fase.
Fase (2)
Exponencial. En esta fase se evidencia la velocidad máxima de crecimiento de
los microorganismos, y al mismo tiempo del consumo de nutrientes que les
ofrece el medio.

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Fase (3)
Estacionaria. En está la velocidad de crecimiento disminuye, hay acumulación
de desechos provoca infecciones y se multiplican de la misma manera que
mueren.
Fase (4)
Muerte. Se produce una visión reducida de las bacterias del cultivo.
Condicionamientos de vida de Bacillus thuringiensis
 Condiciones ambientales
Acorde con una tesis de grado, que menciona que la bacteria Bacillus thuringiensis
crece en gran variedad en medios no selectivos, es así como posee la capacidad
de ocupar gran cantidad de ecosistemas diferentes como: desiertos, bosques
tropicales, altas montañas, cuevas entre otros. Se han aislado cepas en el suelo,
insectos muertos o enfermos y granos de productos almacenados.
El crecimiento explosivo de las bacterias se produce a partir de una célula inicial,
bajo las condiciones ambientales necesarias para su desarrollo, entre dichas
condiciones y nutrientes necesarios para el desarrollo de la Bacillus thuringiensis
se pueden destacar los siguientes factores:
Temperatura Entre los 26 -30 °C
pH Entre un 6.5 – 7.5
 Sus condiciones de crecimiento son favorables cuando estas se generan en
lugares con un bajo nivel de humedad y de luz solar, lo cual disminuye los
depredadores y retrasa la fase de esporulación de la misma, (este es el caso de las
granas almacenadas) ya que al no exponer a la bacteria a un ambiente externo se
reduce su competitividad con otros organismos la cual al parecer es muy baja.
 En suelos fértiles esta puede desarrollar un nivel de latencia hasta por 3 años a
diferencia que en suelos infértiles en los cuales su etapa de esporulación se
presenta con mayor rapidez.
 Necesita de energía y elementos químicos como el carbono que aporten a la
síntesis de sus constituyentes celulares, dependiendo de la forma de carbono que
utilicen los organismos se pueden clasificar en:

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Autótrofos: Si es del CO2 atmosférico (organismos fotosintetizadores)
Heterótrofos: Si el carbono es orgánico.
Utilidades de Bacillus thuringiensis:
1. Controlador biológico:
Es necesario saber que el control biológico es la retención de plagas mediante
un enemigo común biológico; se denomina biológico por que la intervención es
precisamente directa de otro organismo que actúa teniendo características en
composición similares a la plaga a atacar, Para el combate de plagas en
actividad de agricultura y riego de campos, es esencial nombrar Bacillus
thuringiensis, si bien se sabe es una bacteria Gram positiva, por lo tanto se hace
necesario mencionar las características generales e importantes que le dan
tributo a este microorganismo como uno de los mejores plaguicidas, si de
control biológico respecta. Principalmente mencionar Las proteínas tóxicas
producidas por el Bacillus thuringiensis, estas son empacadas en un cristal
parasporal de forma bipiramidal, romboide, cuadrado o amorfo, como
protoxinas. Los cristales son visibles al microscopio de luz y son producidos por
las diferentes variedades de B. thuringiensis al momento de formar la espora.
Heimpel (1967), considera que en la formación hay tres exotoxinas y una
endotoxina, esta última es la principal responsable del efecto insecticida.
Teniendo como antecedente el documento tesis de grado de María de Lourdes
titulada “producción de Bacillus thuringiensis en laboratorio” las características
de toxicidad que tiene, se deben a que presenta esporas con cristal parasporal
que se libera en el estómago del individuo plaga. Este cristal está compuesto por
proteínas que son excesivamente tóxicas para algunos ordenes como los
lepidópteras, coleópteras y dípteras, este al ingresar al organismo de la plaga
paraliza el tubo digestivo impidiendo los movimientos peristálticos, por lo que el
insecto no se alimenta y muere por inanición. Por esta razón proteica
biodegradable está siendo considerada la Bacillus thuringiensis como una
alternativa ecológica que por ende combate todos los insecticidas químicos al
no afectar el sitio que interfiere. El proceso por el que la Bacillus thuringiensis
atraviesa cuando entra en el sistema del organismo, es en primer lugar la
multiplicación de las bacterias hasta que rompen con el epitelio, al hacerlo entra

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al resto de órgano y tejidos del organismo, en este caso del insecto. Para
finalmente matarlo.
En esta perspectiva, y con base en el artículo de la “Revista Argentina de
Microbiología (2008) 40: 124-140” y también de estudios realizados, es el
insecticida biológico más aplicado en el mundo y se utiliza para controlar
diversos insectos que afectan la agricultura, la actividad forestal y que
transmiten patógenos humanos y animales. Bacillus thuringiensis constituyó
durante las últimas décadas un tema de investigación intensiva. Normalmente
los síntomas que presentan los individuos enfermos están asociados con la
alimentación y asimilación. La bacteria provoca inicialmente diarreas y parálisis
intestinal. Esto da lugar a que los movimientos del individuo plaga afectado sean
muy lentos, seguidos de convulsiones y de una parálisis general. Las larvas
afectadas cambian de color, frecuentemente a negro-marrón. En España existen
hasta 28 preparados comerciales de bacterias entomopatógenas, y su acción
depende de la raza elegida para cada tipo de plaga, destacan: Bacillus
thuringiensis aizawai. Lepidópteros. Bacillus thuringiensis irraelensis. Dípteros
(mosquitos). Bacillus thuringiensis kurstaqui. Lepidópteros. Bacillus thuringiensis
tenebrionis. Coleópteros.
Es importante resaltar que en cuanto al mecanismo de acción de la B.
thuringiensis este se soporta en el ciclo de vida pues a través de este, se forman
las endoesporas y al mismo tiempo la generación del cristal paraesporal.
La bacteria se reproduce por fisión binaria en presencia de un ambiente
adecuado. Cuando el ambiente es inadecuado, produce esporas y un cristal
entomotóxico de varias formas.
Mecanismos de Acción:
a. Las esporas y los cristales son ingeridos por las larvas susceptibles.
b. El cristal se disuelve por el pH del intestino medio.
c. Las enzimas proteolíticas dividen a la proteína, liberando el fragmento
tóxico.
d. El fragmento tóxico se une a receptores específicos de los microvilli del
mesenterón.

-27-
e. Se produce un poro, permitiendo el paso de jugos gástricos al hemocele
y de hemolinfa al intestino medio.
f. La larva deja de alimentarse.
Ilustración 14. Mecanismos de acción de Bacillus thuringiensis.
Tomado de Biología de los microorganismos.
Ventajas de Bacillus thuringiensis
El uso como insecticida de B. thuringiensis, ha evolucionado en el comercio
mundial, por su alta capacidad de eficacia contra las plagas de la agricultura
más que todo, según porcentajes el 95% del bioinsecticida se encuentra en
los mercados locales, además de esto, el bioinsecticida ha sido utilizado por
40 años en la actividad agricultora. Bacillus thuringiensis se le puede aplicar a
diversos cultivos: hortalizas, frutales de pepita, frutales de hueso, cítricos,
plantas aromáticas, ornamentales. Una característica importante de Bacillus
thuringiensis es que no existen efectos dañinos en partes vegetales.

-28-
Enseñanza a niños respecto a Bacteria (Bacillus thuringiensis)
Para empezar necesitamos conocer al menos tres términos básicos a nivel
pedagógico: Práctica de laboratorio, Praxis pedagógica y formas de Evaluación.
Práctica de Laboratorio:
En términos generales, un laboratorio es un lugar equipado con
diversos instrumentos de medición, donde se realizan
experimentos o investigaciones diversas, según la rama de la
ciencia a la que se enfoque. Dichos espacios se utilizan tanto en el
ámbito académico como en la industria y responden a múltiples
propósitos, de acuerdo con su uso y resultados finales, sea para la
enseñanza, o para la investigación.
Las prácticas aportan parte del método científico, validando la
teoría. En el sector educativo, la experiencia en laboratorio también
brinda la valiosa oportunidad para que los estudiantes desarrollen,
además, habilidades de comunicación oral y escrita.
La experiencia de un laboratorio de calidad requiere de
instituciones de educación superior comprometidas, de miembros
interesados en el éxito de un programa de laboratorio para
estudiantes, de la asistencia del personal del laboratorio como
técnicos, mecánicos o analistas de cómputo.
Praxis Pedagógica:
La palabra “práctica” viene del griego praxis que significa acción,
obra. Dussel esclarece el sentido profundo y la amplitud de
horizontes contenidos en la praxis. “La praxis, o práctica, es la
actualización de la proximidad, de la experiencia del ser, del
construir al otro como persona, como fin de mi acción y no como
medio: respeto infinito” (Dussel, 1986 p.17)

-29-
Forma de evaluación del maestro:
Más que simple medición y sanción, la evaluación está siendo
orientada a ser un proceso de ayuda para conocer las formas y
grados en que el alumno construye y da significado a sus
aprendizajes. La evaluación en una concepción de aprendizaje
significativo presenta, en efecto, un modelo que es alternativo a las
tradicionales posturas tecnológicas y conductistas del proceso
evaluador, orientadas, casi siempre, a la comprobación de los
productos del aprendizaje. Esta nueva concepción, en cambio,
postula que la docencia, más que transmitir saberes constituidos y
legitimados socialmente, debería responsabilizarse por asegurar
las condiciones óptimas para que los alumnos desarrollen sus
capacidades cognitivas, afectivas y sociales tales que les permitan
construir sus propios aprendizajes.

-30-
Resultados
Ámbito Pedagógico:
La I.E.D. Juan Francisco Berbeo es una institución de carácter Distrital, mixto, en
donde se dicta preescolar, primaria, secundaria, y media vocacional.
Está ubicado en la Carrera 32 No. 78-40 en el barrio Santa Sofía, en la localidad
de Barrios Unidos.
El acercamiento a los estudiantes no ha sido posible por dificultades de carácter
Administrativo, sin embargo, se realizaron tomas de la institución educativa:
Fotografías de I.E.D. Juan Francisco Berbeo. Toma: Jhon M. Ramírez C.

-31-
A continuación presentamos la evaluación y análisis de los resultados del taller
integrador:
Pregunta 1) ¿Qué es una bacteria?
Las bacterias son microorganismos unicelulares procariotas
Observaciones:
Del porcentaje de niños que respondieron
correctamente la primera pregunta, una
caracterización general fue la relación de las
bacterias como seres microscópicos.
El porcentaje de niños que respondieron
incorrectamente poseen una definición de
bacterias como anomalía celular,
demostrando no tener conceptos básicos
claros.
Pregunta 2) Explica: ¿Cómo crees que se reproducen las bacterias?
Las bacterias poseen dos formas de reproducción: sexual y asexual. La forma
sexual se conoce como conjugación en la cual se hace una transferencia del
material genético entre las bacterias a través de contacto directo entre célula-
célula. La forma asexual es llamada fisión binaria o bipartición, en la cual la
Tabla de convenciones
A : Contesto correctamente
B : Contesto incorrectamente
C: Se acercó al concepto correcto
D: No contesto
27%
23%
40%
10%
Pregunta 1
A B C D

-32-
bacteria duplica su información, hay un alargamiento de la célula y una
invaginación hasta que se divide en dos.
Observaciones:
En el porcentaje de niños que respondieron
correctamente se evidencia que hay una
noción de división celular en la cual se
entiende que para que un microorganismo se
pueda reproducir debe haber una célula
madre. Se sustentaron respuestas como:” las
bacterias se dividen entre sí”. Además de
esto también se evidencio una contrariedad en la idea de que las bacterias se
pueden reproducir de forma sexual, puesto que los niños sustentaron que no había
un dimorfismo sexual entre bacterias.
El porcentaje de niños que respondieron de forma incorrecta asociaron la
reproducción a factores externos como por ejemplo que las bacterias se reproducen
por la mugre o la degradación.
Pregunta 3) ¿Dónde encontramos las bacterias?
A las bacterias las podemos encontrar en todas
partes. Puede ser que estén en el aire, en el suelo,
en los animales, en el agua e incluso en nuestra
piel, ropa y saliva. Los lugares donde comúnmente
se encuentran las bacterias se llaman Fuentes de
Contaminación.
Observaciones:
La mayoría de los niños tuvieron respuestas como: las bacterias están donde hay vida,
las bacterias están en todas partes, las bacterias pueden vivir en ambientes inhóspitos
27%
40%
33%
0%
Pregunta 2
A B C 4º trim.
90%
10%
Pregunta 3
A B

-33-
como volcanes o aguas termales. De igual forma hubo una relación muy presente de
que donde hay mugre están las bacterias.
Pregunta 4) ¿Cómo crees que respiran las bacterias?
Las bacterias utilizan mecanismos a través de la membrana plasmática, y esta puede
darse de manera aerobia y anaerobia también por el tipo de respiración es posible
clasificar las bacterias: aerobia, anaerobias y facultativas.
Observaciones:
En cuanto a conceptos, los encuestados
afirman que existe necesidad de poros o
membrana para la interacción Entorno-
Bacteria. También de presencia de oxígeno para
el proceso de respiración.
Y finalmente un total de 13 encuestados da
conceptos erróneos o no relacionados con la
respiración celular.
Pregunta 5) ¿Qué entiendes por COLONIA
DE BACTERIAS?
Una UFC es un grupo de microorganismos de
una misma especie, en el caso de bacterias
que tienen tendencia a permanecer unidas.
Observaciones:
En este caso la gran mayoría de personas que
resolvieron la encuesta resolvieron
correctamente la respuesta y en su mayoría
deducían la respuesta a partir de sinónimos del concepto de colonia.
13%
44%
43%
0%
Pregunta 4
A B C D
87%
6% 7% 0%
Pregunta 5
A B C D

-34-
Por último, solo 4 personas dan conceptos erróneos o con poca validez para la
pregunta.
Pregunta 6) ¿Las bacterias generan algún beneficio para los seres humanos?
Observaciones:
En este caso se utilizara una segunda grafica para
enfatizar en las respuestas generadas por los
encuestados, en la mayoría de casos se dio como
respuesta que en su mayoría la bacterias
generaban más prejuicios que beneficios.
A: Afirman que las bacterias SI
generan beneficios
B : Afirman que las bacterias NO
generan beneficios
C: Afirman que la bacterias
generan tanto beneficios como
perjuicios
D: No sabe, no responde
0%
13%
67%
20%
Pregunta 6
A B C D
26%
30%
17%
27%
Anotaciones pregunta 6
A B C D

-35-
Pregunta 7) Escribe en un cuadro 4 beneficios y 4 perjuicios generados por las
bacterias a los seres humanos:
BENEFICIOS PERJUICIOS
Producción de alimentos Infecciones
Fertilizantes Adhesión a tejidos
Bio-degradación Invasión a las células
Procesos de recuperación del
entorno
Enfermedades
Observaciones:
Para el caso de la pregunta 7 se
utilizaron otra serie de ítems para
la construcción de la gráfica,
debido a la manera en que se formulo la pregunta, siendo más específicos en esta
pregunta la mayoría menciono una serie de productos en donde las bacterias son
utilizadas ( kumis ,yogurt y demás productos lácteos )
A: Nombra uno o varios
beneficios y prejuicios (B y
P) correctamente
B : Nombra uno o varios B
y P incorrectamente
C: No sabe / No responde
47%
30%
23%
Pregunta 7
A B C

-36-
Ámbito Biológico:
Dentro del ámbito biológico, colocamos las gráficas que resultaron de la observación
del Crecimiento y Desarrollo de Bacillus thuringiensis; como explicamos anteriormente
se puede evidenciar si fase de crecimiento y su fase estacionaria, es decir, la fase en la
que ya no crece más.
Caja de petri de 5 µl
En el día 1 se realiza el cultivo y aún no se evidencia crecimiento (Fase adaptativa). El
día 2 comienza el crecimiento, es decir inicia la Fase exponencial. El día 3 continúa el
crecimiento, en el día 4 la cepa deja de crecer (Fase estacionaria) y en el día 5 ya no hay
más crecimiento (Muerte)
0
2
4
6
8
10
12
DIA 1 DIA 2 DIA 3 DIA 4 DIA 5
TamañoColoniaEnMilimetros
Tiempo en Crecimento
A1 A2 5ml A3

-37-
Bibliografía
 ARJONA, HERNANDEZ & LUGO 2001 Contribución al cepario bacteriano del
departamento de biología de la Universidad Pedagógica Nacional en la
colección de Bacillus thuringiensis. Trabajo de grado. Departamento de
Biología. Facultad de Ciencia y Tecnología. Universidad pedagógica
Nacional.
 AUDESIRK TERESA 2003. Biología de la vida en la tierra. Editorial Pearson
educación.
 AMADO Y & MENDIVELSO E. 2000 Elaboración de medios de cultivo
naturales para bacterias y hongos. Trabajo de grado. Universidad Autónoma
de México.
 ARGAEZ, BELTRAN & LLANOS 2002. Bacterias entomopatógenas. Trabajo
complementario. Universidad Pedagógica Nacional.
 BUSTILLO A. 1979. Aspectos generales sobre el insecticida microbial Bacillus
thuringiensis. Sociedad Colombiana de Entomología “Socolen”. Boletín de
divulgación Nº 3, Comité seccional de Antioquia.
 CAMPANARIO J. 2000. Microbiología Bacteriana. Enseñanza de las ciencias,
2000, 18, (3), pp. 369-380
 CAMPANARIO J. & MOYA, A. 1999 ¿Cómo enseñar? Principales tendencias y
propuestas. Formas de evaluación. 1999, 17(2), pp. 179-192.
 CAÑAL P. 1999. Investigación escolar y estrategias de enseñanza por
investigación. Investigación en la escuela 1999. Nº 38 pp. 15- 36.
 CARMONA, A. 2001 Aislamiento y caracterización parcial de una cepa de
Bacillus thuringiensis tóxica a Spodoptera frugiperda (Lepidóptera:
Noctuidae). Postgrado de Fitopatología. Decanato de Agronomía.
Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado”
 FUNDACIÓN DE PEDAGÓGIA CONCEPTUAL ALBERTO MERANI, 2010,
Presentación de Modelo de Pedagogía Conceptual.

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