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1. CRECIMIENTO,
NUTRICIÓN Y
METABOLISMO
BACTERIANO

2. Introducción
 ¿Qué utilidad tiene conocer las condiciones
que un microorganismos requiere para crecer?
# Obtenerlo en el laboratorio Cultivo
# Combatirlo o
evitar su proliferación

3. Introducción
 80 % de agua
 20 % de peso seco:
 Proteínas
 Ácidos Nucleicos
 Polisacáridos
 Lípidos
 Peptidoglucano
 Otros compuestos de peso molecular mas bajo

4. Introducción
Biosíntesis: Ingreso de substancias para transformarse
en compuestos estructurales

5. Nutrientes
 Substancias necesarias para
asegurar supervivencia.
 Proveen energía y elementos
necesarios para síntesis de
estructuras celulares.
 Ingreso por absorción.
 Viabilidad: capacidad de
reproducción.

6. Nutrientes esenciales o Básicos
 Asimilables por simple difusión o por
transporte activo
 Agua
 Fuentes de Carbono
 Compuestos de nitrógeno
 Fósforo (fosfatos inorgánicos)

7. Otros nutrientes
 Iones potasio
 Iones Magnesio
 Factores de Crecimiento u orgánicos
 Vitaminas
 Aminoácidos
 Oligoelementos
 Hierro
 Cobre
 Cobalto

8. Factores Estimulantes
 Influyen en el proceso de crecimiento.
 No son imprescindibles.
 En presencia de factores estimulantes crecen
mas rápido y mejor.

9. Categorías Nutritivas
 Fuente de Carbono
 Carbono inorgánico: dióxido de carbono
autótrofas o litótrofas
 Carbono orgánico: Heterótrofas u organótrofas
 Fuente de Energía
 Fotótrofas
 Quimiótrofas: energía suministrada por ATP

10. Categorías Nutritivas

11. Categorías Nutritivas

12. Crecimiento Bacteriano
 Aumento de número
(no de tamaño)
 Multiplicación
bacteriana: fisión
simple o binaria
 Elongación
 Auto duplicación de ADN
cromosómico
 Tabicado central
 Invaginación membrana
celular
 Síntesis de pared

13. Tiempo de generación
 Tiempo necesario para la duplicación celular
 Distintiva de cada especie
 Puede influirse por factores estimulantes
 Varían de 20 minutos (Escherichia coli) hasta
24 horas

14. Curva de Crecimiento
Bacteriano
•Bacteria en medio
adecuado
•Gráfico de coordenadas:
número de bacterias
(logaritmo) versus lapso de
tiempo.
•Distinta para cada bacteria
•En todas se identifican
cuatro etapas

15. Fase de Latencia
 El número de microorganismos no varía
 Adaptación al medio, producción de enzimas
 Tiempo variable: entre una hora a días.
 Tamaño relativo aumentado por división

16. Fase exponencial o de crecimiento
logarítmico
 Relación casi lineal entre el
tiempo y el número de
elementos.
 Actividad metabólica
incrementada
 Depende del tiempo de
generación de cada bacteria
 Los antimicrobianos son mas
activos
 Puede haber variaciones entre el
crecimiento in vitro e in vivo.

17. Fase Estacionaria
 En determinado punto el crecimiento disminuye
 La población no aumenta
 Células nuevas reemplazan a las células muertas
 Actividad metabólica mas lenta
 Células en animación suspendida
 Producción de metabolitos secundarios
 Antibioticos
 Toxinas
 Fase de Esporogenesis para las especies
productoras de esporas

18. Fase de declinación o muerte
 Recuento de células disminuye sensiblemente
 El numero de células muertas supera al
número de células vivas
 Acumulación de productos tóxicos
 Disminución de nutrientes
 Aparición rápida : autolimitar diseminación
infecciones

19. Técnicas para determinar el
número y viabilidad de las células
 Contar al microscopio el
número de células en un
volumen conocido
 Establecer el número de
células por turbidimetria
 Recuento de elementos
viables por cultivo (Unidad
Formadora de Colonias o
UFC)

20. Efecto de la Temperatura
 Temperatura mínima de crecimiento
 Temperatura óptima de crecimiento
 Temperatura máxima de crecimiento

21. Sicrófilos
 Requieren bajas temperaturas
 15 – 20 ºC
 La mínima puede ser muy baja
 Bacterias en el fondo del mar y en los polos

22. Mesófilos
 Rango de temperaturas: 25 – 40 ºC
 Temperatura óptima: 37 ºC ± 1 ºC
 Agentes que afectan al hombre y los animales

23. Termófilos
 Toleran altas temperaturas
 Temperatura óptima: 55 ºC
 Temperatura máxima: 80 ºC o mas.

24. Condiciones de pH
 pH : Potencial Hidrógeno. Va desde 0 a 14.
 pH < 6,5 ácido
 pH > 7,5 básico o alcalino
 pH 6,5 – 7,5 neutro Mas adecuado para
crecimiento bacteriano
 Bacterias que crecen hasta pH 4 Acidófilas
(Por ejemplo: Lactobacillus)
 Vibrio cholerae : medio alcalino

25. Presión Osmótica
 Los solutos (sales y azúcares) disueltos se
desplazan a zonas de menor concentración.
El agua se desplaza a zonas de mayor
concentración de solutos
 Una presión osmótica alta causa pérdida de
agua y plasmólisis de la célula
 Halófilas: bacterias que toleran altas
concentraciones salinas
 Halófilas facultativas : toleran hasta un 2 % de
sales

26. Condiciones atmósféricas
 Potencial de óxido-reducción o Redox (Eh)
 Respiración bacteriana : reacciones de óxido-
reducción, en cadena
 El aceptor final de electrones o hidrogeniones
es variable

27. Aerobios
 Requieren oxígeno, aceptor final de hidrógeno
 Formación de H2O y CO2
 Producción de enzima Catalasa :
desdoblamiento del Peróxido de hidrógeno
(H2O2) en H2O y oxígeno
 Prueba de Catalasa para diferenciar
microroganismos (Staphylococcus de
Streptococcus)

28. Anaerobios
 Viven en ausencia de oxígeno atmosférico
 Aceptor final de hidrógeno : compuesto
inorgánico (NO3 o SO4)
 Fermentación: la fuente de carbono provee
energía, el donador de hidrógeno y el aceptor
final (un compuesto orgánico como ácidos o
alcoholes)
 Muy frecuente en microorganismos orales

29. Anaerobios
 Anaerobios obligados: no utilizan O2
 Anaerobios moderados: toleran de un 2 a un
8 % de O2
 Anaerobios aerotolerantes: sobreviven un
tiempo en presencia de O2
 Anaerobios facultativos: aceptan
indistintintamente una situación u otra

30. Microaerófilos
 Requieren bajas concentraciones de O2 para
crecer
 Utilizan el O2 como fuente de energía pero a
concentraciones < 15 %
 Susceptibles a radicales superóxido
 Enzima Superóxido Dismutasa (SOD) :
transforma radicales superóxido en H2O2
 Capnofilas: desarrollan mejor con
concentraciones de CO2 elevadas
 La cavidad oral presenta todas estas variantes
 Las especies capnófilas aumentan en personas
con alteraciones periodontales

31. Control de Microorganismos
 Muchos factores estimulantes del desarrollo
bacteriano se usan para preservar alimentos:
 Baja temperatura
 Salmueras
 Dulces
 Salados
 Ahumados

32. Metabolismo Bacteriano
 Conjunto de reacciones o transformaciones
quimicas que tienen lugar en un
microorganismo para mantener su viabilidad
 Procesos o reacciones Catabólicas
 Degradan nutrientes
 Liberan energía
 Procesos o reacciones Anabólicas
 Tienden a unir moléculas
 Reacciones de síntesis que consumen energía

33. Enzimas
 Catalizadores orgánicos que aceleran las
reacciones químicas por su presencia,
controlados geneticamente
 Actúan sobre un sustrato
 Reciben su nombre por el sustrato sobre el
que actúan (Lipasa = actúa sobre lípidos)
 Enzimas de la respiración : deshidrogenasas
y oxidasas
 Proteínas de gran tamaño
 Proteínas mas fracción no proteica (cofactor)

34. Enzima
 Holoenzima: proteína (apoenzima) mas
cofactor
 Coenzima : el cofactor es ion metalico o
molecula orgánica compleja
 Grupo prostetico: cofactor unido fuertemente a
apoenzima
 Constitutivas: preformadas en la célula
 Inducibles o adaptativas: se forma en
condiciones ambientales especiales o en
presencia de sustratos apropiados

35. Enzimas

36. Enzimas
 Exoenzimas de tipo hidrolítico: unión de agua
a macromoléculas, unidades pequeñas
(bloques estructurales.
 Facilitan penetración pasiva, facilitada o
activa a través de pared y membrana
 Para ingreso activo: actividad de permeasas

37. Enzimas
 Endoenzimas: biosintesis para formar
macromoléculas (Anabolismo)
 Mecanismos de Represión
 Vías anfibólicas: los productos generados en la
degradación de un elemento se aprovechan en la
síntesis de otros

38. Vías metabólicas mas
conocidas
 Glucólisis
Como consecuencia del metabolismo hay producción de
toxinas, vitaminas, antibióticos, compuestos de interés industrial
(alcoholes)

39. Vías metabólicas mas
conocidas

40. Medios de Cultivo
 Substancias nutritivas que permiten el desarrollo
de microorganismos en el laboratorio
 Cultivo: brindar condiciones óptimas de
crecimiento
 Fáciles de preparar
 Baratos
 Permitir el desarrollo de gran variedad de
gérmenes
 Aportar nutrientes adecuados (aminoacidos,
nucleótidos, factores de crecimiento, glucosa,
iones inorganicos)

41. Medios de Cultivo
 Optimo contenido de H2O y correcto pH
 Requerimientos de O2
 Estéril, evitar contaminaciones
 Incubación: temperatura óptima en estufas

42. Clasificación de los medios de
cultivo
 Naturales: solo usados para
enriquecer medios (leche, suero,
papa)
 Artificiales se preparan en el
laboratorio
 Líquidos: caldos
 Sólidos: caldos adicionados de
substancias capaces de solidificar (Agar-
agar)
 Medios Complejos: extractos de carne,
levadura, peptonas.
 Medios Enriquecidos: agregado de

43. Clasificación de los medios de
cultivo
 Medios selectivos: permiten crecer un solo
tipo de microorganismo (substancias
inhibidoras)
 Medios diferenciales o indicadores: evidencia
alguna actividad metabólica por cambio de
estado o color propia de un tipo determinado
de microorganismo
 Medios de Transporte: traslado de muestras
biológicas manteniendo las bacterias viables