fisiología bacteriana

1. FISIOLOGIA BACTERIANA
Docente: Dra. Magaly Sejas Revollo
Cochabamba – Marzo 2023
FACULTAD DE MEDICINA UMSS
CATEDRA DE BACTERIOLOGÍA
Segundo año

2. FISIOLOGÍA BACTERIANA
Comprende el estudio de las funciones realizadas por los
microorganismos
La función fundamental de todo ser vivo es crecer, esto es: Aumentar en
forma ordenada el número y la masa de todos sus componentes
celulares y que está compuestas principalmente por macromoléculas de
proteínas, polisacáridos lípidos y ácidos nucleicos.
La bacteria en condiciones adecuadas de nutrientes y ambientales, crece
hasta alcanzar un tamaño celular crítico; cuando esto ocurre puede
dividirse por fisión binaria, aumentando progresivamente el número de
células.

3. COMPOSICIÓN QUIMICA DE LAS BACTERIAS
• Varía según la especie y el medio en el que se desarrolla
• Los componentes comunes son:
Agua Substancias
inorgánicas
Substancias
orgánicas
 Componente principal
 En el citoplasma
bacteriano varía entre
75 y 85%
Fósforo, sodio,
magnesio, hierro,
potasio, calcio
Generalmente se encuentran formando macromoléculas
 Hidratos de carbono: Forman complejos con proteína,
lípidos. Condicionan la especificidad antigénica
 Proteínas: 50 a 80% del peso seco de la célula
bacteriana, presente en el citoplasma, membranas y
otras estructuras. Se encuentran como proteínas
simples, enzimas, nucleoproteínas, lipoproteínas
 Lípidos: Representan el 10% del peso seco. Se
componente de grasa neutras, ácidos grasos libres,
fosfolípidos, ceras
 Ácidos nucleicos: 10 a 30% del peso seco

4. CURVA DE CRECIMIENTO BACTERIANO
Crecimiento: Aumento del número de microorganismos a lo largo del tiempo.
Se necesita suficientes metabolitos para permitir la síntesis de los diferentes
componentes bacterianos, y energía
1.- Fase latente o de adaptación: Las células se adaptan al nuevo
ambiente. Se producen las enzimas necesarias, hay un incremento de
ribosomas. No hay incremento de células pero hay gran actividad
metabólica.
2.- Fase exponencial: Está caracterizado por la duplicación celular. El
número de nuevas bacterias que aparecen por unidad de tiempo es
proporcional actual.
3.- Fase estacionaria.- La tasa de crecimiento disminuye como
consecuencia del agotamiento de nutrientes y acumulación de
productos tóxicos
4.- Fase de declinación: El índice de muerte se eleva. El número de
células muertas supera al número de células vivas
Muerte bacteriana: Es la pérdida irreversible de la capacidad de
dividirse e incapacidad de formar colonias en un medio de cultivo

5. CULTIVO DE MICROORGANISMOS
En laboratorio podemos replicar las condiciones necesarias para el crecimiento bacteriano. Este
procedimiento conocemos como cultivo bacteriano.
El objetivo del cultivo es múltiple: identificación de especies, sensibilidad a antimicrobianos,
estudios genéticos, y otros aplicaciones en la investigación.
Cuales son esas condiciones necesarias? Tienen que ver con los nutrientes (elementos que
constituyen la materia orgánica y la composición química de las bacterias) y la energía necesaria
para la biotransformación de nutrientes en estructuras propias de cada bacteria. ¿Cómo
obtienen energía las bacterias?
Fuente de energía metabólica: Respiración, fermentación y fotosíntesis
La respiración bacteriana es un proceso generador de ATP en el cual las moléculas
experimentan procesos de oxido-reducción y el aceptor final de electrones es el O2
o una molécula inorgánica como CO2, SO4, NO3,
La fermentación es un proceso
catabólico de oxidación
incompleta que no requiere
oxígeno y produce una sustancia
orgánica como resultado
Fotosíntesis: es un proceso
químico que consiste en la
conversión de materia
inorgánica a materia orgánica
gracias a la energía que aporta
la luz solar

6. REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES
• Todas las bacterias necesitan captar elementos químicos, que según
las cantidades en que son requeridos se clasifican en:
Macronutrientes: S, K, Mg, Ca, Fe
Micronutrientes: (trazas): Mn, Co, Cu, Zn, Ni, etc.
Factores de crecimiento: Incapaz de sintetizarlos, ej. Vitaminas, algunos
aminoácidos, bases nitrogenadas, etc.
En la naturaleza, estos elementos se encuentran combinados,
formando parte de sustancias orgánicas o inorgánicas.
Algunos serán incorporados para construir macromoléculas y
estructuras celulares; otros solo sirven para la producción de
energía; finalmente, otros pueden ejercer ambos papeles

7. FUENTES DE CARBONO
• Todos los compuestos orgánicos poseen
carbono
• Los MO pueden obtener carbono de dos tipos
de fuentes
• CO2: los microrganismos que utilizan esta
fuente de carbono se denominan AUTOTROFOS
• Compuestos orgánicos carbonados ( azúcares,
aminoácidos, ácidos grasos, etc.) Los
microorganismos que utilizan estas fuentes de
carbono se denominan HETEROTROFOS

8. GRUPOS NUTRICIONALES

9. De acuerdo a la fuente de carbono y fuente de energía utilizada por las bacterias, éstas se
clasifican en:

10. OTROS MACROELEMENTOS
• Fuentes de NITROGENO: Componente principal de
proteína, y ácidos nucleicos. Muchos organismos son
autótrofos y necesitan NO3-, NH3, o N2. Los
quimiotrofos obtienen nitrógenos de aminoácidos,
bases púricas o pirimídicas
• Fuentes de FOSFORO: Es necesario principalmente
para la formación de la molécula energética ATP y del
ADN. El fosfato siempre se asimila como fosfato
inorgánico libre(Pi)
• Fuentes de AZUFRE: empleado en la producción de
aminoácidos y coenzimas. Algunas bacterias
autótrofas pueden oxidar el azufre a SO4 que es la
forma en que la mayoría de las bacterias toman el
azufre reduciéndolo a H2S

11. MICROELEMENTOS
• Son metales que se requieren en muy pequeñas cantidades. Participan en
la estructura de las enzimas, vitaminas, transportadores de electrones
como citocromos. Son contaminantes de los macroelementos y se
incorporan junto a ellos en los medios de cultivo
• Pueden ser:
• Frecuentemente esenciales: K, Mg, Fe, Co, Cu, Mn, Mo, Ni, Se, Zn
• Inhibidores del crecimiento: Au, Ag, Cd, Cr, Pb
• Factores de crecimiento: Son aquellas sustancias indispensables pero que
la bacteria es incapaz de sintetizar: Vitaminas, colesterol, algunos
aminoácidos

12. REQUERIMIENTOS FISICOS Y QUÍMICOS
•OXÍGENO
Aerobios estrictos : requieren O2 como aceptor terminal de
electrones, no proliferan en ausencia. Ej. Mycobacterium bovis
Microaerofílicos: Niveles de O2 muy bajos(12%). No proliferan
en la superficie de un medio sólido Ej. Haemophillus suis
Anaerobios estrictos: No emplean O2 para su metabolismo,
obtienen energía de reacciones fermentativas Ej. Clostridium
tetani
Anaerobios aerotolerantes: pueden crecer en presencia o
ausencia de O2, pero la energía la obtienen por fermentación
Ej. Bacterias ácido lácticas
Anaerobios facultativos: proliferan mediante procesos
oxidativos, utilizando O2 como aceptor terminal de electrones,
o en anaerobiosis, empleando reacciones de fermentación para
obtener energía

13. REQUERIMIENTOS FÍSICOS Y QUÍMICOS
SOD: super oxido dismutasa.

14. REQUERIMIENTOS FÍSICOS Y QUÍMICOS
•TEMPERATURA

15. REQUERIMIENTOS FÍSICOS Y QUÍMICOS
pH
Organismo Mínimo pH pH óptimo Máximo pH
Lactobacillus acidophilus 4.0- 4.6 5.8- 5.5 6.8
Staphilococcus aureus 4.2 7.0- 7.5 9.3
Escherichia coli 4.4 6.0- 7.0 9.0
Clostridium esporogenes 5.0-5.8 6.0-7.6 8.5-9.0
Pseudomona aeruginosa 6.5 7.8 8.3

16. REQUERIMIENTOS FÍSICOS Y QUÍMICOS
• Condiciones osmóticas y disponibilidad de agua
Halófilos: altas concentraciones salinas < 1% NaCl.(Ej.
S.aureus 1-6%)
Osmófilos o sacarófilas : Altas concentraciones de
azúcar (Leuconostoc y lactobacilos)
Xerófilos: ambientes muy secos
Es importante considerara que la concentración de
solutos con actividad osmótica dentro de la célula
bacteriana es superior a la concentración del exterior
celular, a excepción de Mycoplasma, la mayoría tiene
tolerancia osmótica

17. • Son preparados estériles que contienen todos los nutrientes
necesarios para el desarrollo de determinadas bacterias
Importancia
•Amplificación de un clon determinado
•Estudio microbiológico de muestras naturales (microbiomas)
•Aislamiento de un microorganismo en particular
MEDIOS DE CULTIVO
CLASIFICACION DE LOS MEDIOS DE CULTIVO
Por su consistencia
 Líquidos
 Sólidos
Por su origen
 Sintético o definidos
 Naturales o complejos
Por su uso
• Medios comunes
• Medios enriquecidos (factores de crecimiento)
• Medios selectivos (Inhibidores)
• Medios diferenciales ( indicadores de pH)
• Medios de transporte