4. Fisiología Y Metabolismo Microbiano.
 El Conocimiento De La Fisiología Y Del Metabolismo Bacteriano
Tiene Algunas Aplicaciones Prácticas. En Principio Permite Conocer
El Modo De Vida Y El Hábitat De Diferentes Especies
Bacterianas.
 El Ser Humano Actuando Como Huésped, Ofrece Una Variedad De
Nichos Ecológicos Que Se Diferencian Entre Sí Por Aspectos Físicos
Y Químicos (Temperatura, Concentración De
Oxígeno, PH, Presión Osmótica, Etc.).
 En Los Cuales Pueden Crecer Y Multiplicarse Distintas Especies
Bacterianas Según Sus Requerimientos Nutricionales, Ambientales
Y Atmosféricos.
Permite Formular Medios De Cultivo Para El
Aislamiento E Identificación De Los Patógenos
Participantes.

Desde Un Enfoque Terapéutico, Nos Permite
Conocer Y Entender El Modo De Acción De
Algunos Antibióticos Que Bloquean Una Vía
Metabólica O La Síntesis De Alguna
Macromolécula Esencial Para La Bacteria.
 El Término Metabolismo Se Refiere Al Conjunto De
Reacciones Químicas Que Se Producen En La Célula
Y Tiene Tres Funciones Específicas.
 La Primera Es Obtener Energía Química Del Entorno
Y Almacenarla, Para Luego Usarla En Diferentes
Funciones Celulares.
 La Segunda Es Convertir Los Nutrientes Exógenos En
Unidades Precursoras De Los Componentes
Macromoleculares De La Célula Bacteriana.
 La Tercer Función Es Formar Y Degradar Moléculas
Necesarias Para Cumplir Funciones Celulares
Específicas, Por Ejemplo: Movilidad Y Captación De
Nutrientes.
• 4.1 Estructura Y Función Celular.
La Célula Es La Unidad Estructural, Funcional Y De
Origen De Los Sistemas Vivos, Puede Constituir
Por Si Sola Un Individuo, O Participar Junto Con
Otras Células En La Formación De Organismos
Más Complejos.
La Individualidad De La Célula Está Relacionada
Con Su Estructura Y Función De Los Organelos
Que La Componen.
 Para Su Función Y Desarrollo, La Célula Toman
Materiales Nutritivos Del Exterior, Que Pueden
Atravesar La Membrana Celular Por Fenómenos
Fisicoquímicos O Penetrar Por Sus Poros.

 Algunas Células Pueden Realizar Fotosíntesis,
Transformando La Energía Luminosa En Energía
Química, Estas Células Pueden Ser De Algas Verdeazules, De Cianobacterias Y De Plantas.
 La Descripción De La División Celular Para La
Comprensión De La Misma, Se La Define Como La
Función Celular Que Garantiza La Supervivencia De
La Especie Mediante La Reproducción.
La Microscopía Electrónica Es Una Herramienta
Muy Importante En El Estudio De La Estructura
Celular.
Su Principal Ventaja Reside En Que Proporciona
Imágenes De Diferentes Estructuras Celulares, En
Diferentes Condiciones.
4.2 Metabolismo Central.
El Metabolismo Es El Conjunto De Reacciones
Bioquímicas Y Procesos Físico-químicos Que
Ocurren En Una Célula Y En El Organismo.
Estos Complejos Procesos Interrelacionados Son
La Base De La Vida A Escala Molecular, Y Permiten
Las Diversas Actividades De Las Células: Crecer,
Reproducirse, Mantener Sus Estructuras,
Responder A Estímulos, Etc.
La Metabolización Es El Proceso Por El Cual El
Organismo Consigue Que Sustancias Activas Se
Transformen En No Activas.
Este Proceso Lo Realizan En Los Seres Humanos
Enzimas Localizadas En El Hígado. En El Caso De
Las Drogas Psicoactivas A Menudo Lo Que Se Trata
Simplemente Es De Eliminar Su Capacidad De
Pasar A Través De Las Membranas De Lípidos, De
Forma Que Ya No Puedan Pasar La Barrera
Hematoencefálica, Con Lo Que No Alcanzan El
Sistema Nervioso Central.
El Metabolismo Se Divide En Dos Procesos
Conjugados: Catabolismo Y Anabolismo.
 Las Reacciones Catabólicas Liberan Energía; Un
Ejemplo Es La Glucólisis.
Las Reacciones Anabólicas, En Cambio, Utilizan Esta
Energía Liberada Para Recomponer Enlaces
Químicos Y Construir Componentes De Las Células
Como Lo Son Las Proteínas Y Los Ácidos Nucleicos.
• 4.1.1 Glicólisis.

La Glucólisis O Glicolisis (Del Griego Glycos, Azúcar
Y Lysis, Ruptura), Es La Vía Metabólica Encargada
De Oxidarla Glucosa Con La Finalidad De
Obtener Energía Para La Célula.
Consiste En 10 Reacciones Enzimáticas
Consecutivas Que Convierten A La Glucosa En
Dos Moléculas De Piruvato, El Cual Es Capaz De
Seguir Otras Vías Metabólicas Y Así Continuar
Entregando Energía Al Organismo.
El tipo de glucólisis más común y más conocida es
la vía de Embden-Meyerhof, explicada
inicialmente por Gustav Embden y Otto Meyerhof.
 El término puede incluir vías alternativas, como la
vía de Entner-Doudoroff.
 No obstante, glucólisis se usa con frecuencia
como sinónimo de la vía de Embden-Meyerhof. Es
la vía inicial del catabolismo (degradación)
de carbohidratos.
Durante La Glucólisis Se Obtiene Un Rendimiento
Neto De Dos Moléculas De ATP Y Dos Moléculas
De NADH; El ATP Puede Ser Usado Como Fuente De
Energía Para Realizar Trabajo Metabólico, Mientras
Que El NADH Puede Tener Diferentes Destinos.
 Puede Usarse Como Fuente De Poder Reductor En
Reacciones Anabólicas; Si Hay Oxígeno, Puede
Oxidarse En La Cadena Respiratoria, Obteniéndose
5 Atps (2.5 Por Cada NADH); Si No Hay Oxígeno, Se
Usa Para Reducir El Piruvato A Lactato
(Fermentación Láctica), O A
CO2 Y Etanol (Fermentación Alcohólica), Sin
Obtención Adicional De Energía.
4.1.2 Ciclo De Krebs.

 Es Una Ruta Metabólica, Es Decir, Una Sucesión
De Reacciones Químicas, Que Forma Parte De
La Respiración Celular En Todas
Las Células Aeróbicas.
 En células Eucariotas Se Realiza En
La Mitocondria. En Las Procariotas, El Ciclo De
Krebs Se Realiza En El Citoplasma, Específicamente
En El Citosol.
En Organismos Aeróbicos, El Ciclo De Krebs Es
Parte De La Vía Catabólica Que Realiza La Oxidación
De Glúcidos, Ácidos Grasos Y Aminoácidos Hasta
Producir CO2, Liberando Energía En Forma
Utilizable (Poder Reductor Y GTP).

El metabolismo oxidativo
de glúcidos, grasas y proteínas frecuentemente se
divide en tres etapas, de las cuales el ciclo de Krebs
supone la segunda.
 En la primera etapa, los carbonos de estas
macromoléculas dan lugar a moléculas deacetilCoA de dos carbonos, e incluye las vías catabólicas
de aminoácidos (p. ej. desaminación oxidativa),
la beta oxidación de ácidos grasos y la glucólisis.
La tercera etapa es la fosforilación oxidativa, en la
cual el poder reductor (NADH y FADH2) generado
se emplea para la síntesis de ATP según la teoría
del acomplamiento quimiosmótico.
4.1.3 Cadena Transportadora De Electrones.
 es una serie de transportadores de electrones que
se encuentran en la membrana
plasmática de bacterias, en la membrana
interna mitocondrial o en las
membranas tilacoidales.
mediante reacciones bioquímicas
producen trifosfato de adenosina (ATP), que es el
compuesto energético que utilizan los seres vivos.
 Sólo dos fuentes de energía son utilizadas por los
organismos vivos: reacciones de óxido-reducción
(redox) y la luz solar (fotosíntesis).
 Los organismos que utilizan las reacciones redox para
producir ATP se les conoce con el nombre
de quimioautótrofos, mientras que los que utilizan la
luz solar para tal evento se les conoce por el nombre
de fotoautótrofos.
 Ambos tipos de organismos utilizan sus cadenas de
transporte de electrones para convertir la energía en
ATP.
La Misión De La Cadena Transportadora De
Electrones Es La De Crear Un Gradiente
Electroquímico Que Se Utiliza Para La Síntesis De
ATP.

Dicho Gradiente Electroquímico Se Consigue
Mediante El Flujo De Electrones Entre Diversas
Sustancias De Esta Cadena Que Favorecen En
Último Caso La Translocación De Protones Que
Generan El Gradiente Anteriormente
Mencionado.
4.1.4 Fosforilación Oxidativa.

 Es Un Proceso Metabólico Que Utiliza Energía
Liberada Por La Oxidación De Nutrientes Para
Producir Adenosín Trifosfato (Atp).
Se Le Llama Así Para Distinguirla De Otras Rutas
Que Producen Atp Con Menor Rendimiento,
Llamadas "A Nivel De Sustrato". Se Calcula Que
Hasta El 90% De La Energía Celular En Forma De
ATP Es Producida De Esta Forma.
Consta De Dos Etapas: En La Primera, La Energía
Libre Generada Mediante Reacciones Químicas
Redox En Varios Complejos
Multiproteicos Conocidos En Su Conjunto
Como Cadena De Transporte De Electrones.
 Se Emplea Para Producir, Por Diversos
Procedimientos Como Bombeo, Ciclos
Quinona/Quinol O Bucles Redox, Un Gradiente
Electroquímico De Protones A Través De
Una Membrana Asociada En Un Proceso
Llamado Quimiosmosis.
La cadena respiratoria está formada por tres
complejos de proteínas principales (complejo
I, III, IV), y varios complejos "auxiliares", utilizando
una variedad de donantes y aceptores
de electrones.
 Los tres complejos se asocian en supercomplejos
para canalizar las moléculas transportadoras de
electrones, la coenzima Q y el citocromo c,
haciendo más eficiente el proceso.
4.1.5 Metabolitos Primarios.

Se Producen En El Curso De Las Reacciones
Metabólicas Anabólicas O Catabólicas Que Tiene
Lugar Durante Las Fases Decrecimiento.
Contribuyen A La Producción De Biomasa O Energía
Por Las Células.
Se Producen Principalmente En La Trofofase
O Fase De Crecimiento.
Pertenecen A Este Grupo Los Aminoácidos,
Los Nucleótidos, Las Vitaminas, Los Ácidos
Orgánicos, Y Pueden Incluirse También
Biopolímeros Como Enzimas.
Los Procesos De Obtención Son Aerobios Y La
Formación De Estos Productos Ocurre
Principalmente En Organismos Que Han Sido
Sometidos A Mutaciones O Que Se Los Hace
Crecer En Medios Deficientes.
En cualquier caso lo que se pretende es lograr una
Regulación Anormal Del Metabolismo Tal Que La
Fuente De Carbono Y Energía Se Derive Hacia La
Formación Del Producto Deseado.

En General, Y A Diferencia De Los Productos
Pertenecientes Al Primer Grupo, No Existe Una
Relación Directa Entre La Generación De Energía Y
La Síntesis De Los Productos De Este Grupo.
4.1.6 Metabolitos Secundarios.
Se Producen Por Rutas Anabólicas Especializadas
Cuando No Hay Crecimiento.
Significado Evolutivo Controvertido Por Ser
Imprescindibles.
Pueden Ser Una Estrategia Para Mantener En
Funcionamiento Los Sistemas Metabólisis Cuando
No Hay Crecimiento; También Sirven Como
Indicativos De Diferenciación Y Se Producen
Durante La Idiofase De Los Cultivos.
Entre Sus Características Comunes; Tienden A
Producirse Cuando El Crecimiento Está Limitado
(Cultivo Continuo).
Se Forman Por Enzimas Específicos A Partir Del
Metabolismo Central.
 No Son Esenciales Para El Crecimiento O Para El
Metabolismo Central Y Son Específicos Para Cada
Especie, Y A Veces, De Cada Cepa.
Pertenecen A Este Grupo Los Antibióticos, Las
Toxinas, Los Alcaloides Y Las Giberelinas.
Se Ha Considerado A Los Metabolitos Secundarios
Como Aquellos Que No Son Indispensables Para Las
Funciones Vitales Del Microorganismo, A Diferencia
De Los Metabolitos Primarios

El Cultivo Continuo Y El Bath Alimentado Son
Sistemas De Cultivo Que Permiten Regular La
Velocidad De Crecimiento, Y Por Tanto Muy
Apropiados Para Obtener Este Tipo De Productos.
4.3 Nutrición Microbiana.

La Gran Meta Que Tiene Un Microorganismo Es
Crecer Y Dividirse; Para Ello Necesita Duplicar El
Material Que Posee.
Las Células Utilizan Elementos Químicos Que
Provienen Del Medio Ambiente Para
Transformarlos En Los Constituyentes
Característicos Que Componen Dicha Célula.
Estos Compuestos Químicos Se Llaman Nutrientes
Y El Proceso Por El Cual Una Célula Transforma
Estos Nutrientes En Sus Componentes Celulares
Se Denomina Anabolismo O Biosíntesis.

La Biosíntesis Es Un Proceso Que Requiere
Energía.

 Esta Energía Se Obtiene Del Medio Ambiente.
Las Células Pueden Utilizar Tres Tipos Distintos De
Fuentes De Energía: Luz, Compuestos Orgánicos O
Compuestos Inorgánicos.
Aunque Algunos Organismos Obtienen Su Energía
De La Luz, La Mayor Parte Lo Hacen A Través De
Compuestos Químicos.

Cuando Estos Compuestos Químicos Se Rompen
Originando Compuestos Más Simples Se Libera
Energía Y A Este Proceso Se Le Denomina
Catabolismo.
• 4.3.1 Macro Y Micronutrientes.

Los Aminoácidos Son Pequeñas Moléculas Que Al
Unirse Forman Cadenas Y Estas A Su Vez Forman
Unas Más Complejas A Las Que Se Les Denomina
Proteínas.
No Todas Las Proteínas Son Creadas Igual, Unas
Son Mejores Que Otras, Su Calidad Se Basa En Su
Balance De Aminoácidos Y En Su Nivel De
Asimilación, De Preferencia Tus Fuentes De
Proteína Deberían Ser Bajas En Grasa.
Para Que El Organismo Humano, Alcance Un
Estado Relativo De Equilibrio Y Funcione
Adecuadamente Necesita De Algunos Nutrientes
En Cantidades Muy Pequeñas, Sin La Presencia De
Ellos Puede Alterarse Este Equilibrio.
Ya Que No Podemos Producir Estos Compuestos
Que Comúnmente Se Denominan Micronutrientes
Principalmente Son Las Vitaminas Y Minerales
(Aunque Existen Los Antioxidantes Y
Oligoelementos, Pero En Esta Ocasión Solo
Hablaremos De Los Primeros Dos).
Las Vitaminas Y Minerales De Alguna Forma Se
Puede Decir Que Son Nutrientes Que El Cuerpo
Requiere Para Funcionar Adecuadamente, Cuando
Falta O Hay Un Exceso De Estos, Nuestro
Organismo No Puede Funcionar Adecuadamente Y
Surgen Problemas.

Nuestro Organismo No Puede Crear Sus Propias
Vitaminas Con Algunas Excepciones Como La
Vitamina D, Estas Tienen Que Obtenerse A Través
De Los Alimentos, La Mayoría De Los Vegetales
Frescos Contienen Una Gran Cantidad De
Vitaminas Y Minerales.
4.3.2 Temperatura.

La Temperatura De Un Gas Ideal Monoatómico Es
Una Medida Relacionada Con La Energía
Cinética Promedio De Sus Moléculas Al Moverse.
La Temperatura Es Una Magnitud Referida A Las
Nociones Comunes De Caliente, Tibio O Frío Que
Puede Ser Medida Con Un Termómetro.
Se Define Como Una Magnitud Escalar Relacionada
Con La Energía Interna De Un Sistema
Termodinámico, Definida Por El Principio Cero De La
Termodinámica.
 Está Relacionada Directamente Con La Parte De La
Energía Interna Conocida Como «Energía Cinética»,
Que Es La Energía Asociada A Los Movimientos De
Las Partículas Del Sistema, Sea En Un Sentido
Traslacional, Rotacional, O En Forma
De Vibraciones.
 A Medida De Que Sea Mayor La Energía Cinética De
Un Sistema, Se Observa Que Éste Se Encuentra Más
Caliente; Es Decir, Que Su Temperatura Es Mayor.
 El Desarrollo De Técnicas Para La Medición De La
Temperatura Ha Pasado Por Un Largo Proceso
Histórico, Ya Que Es Necesario Darle Un Valor
Numérico A Una Idea Intuitiva Como Es Lo Frío O Lo
Caliente.
 Multitud De Propiedades Fisicoquímicas De Los
Materiales O Las Sustancias Varían En Función De La
Temperatura A La Que Se Encuentren.
4.3.3 Humedad.
Se Denomina Humedad Al Agua Que Impregna Un
Cuerpo O Al Vapor Presente En La Atmósfera.
El Agua Está Presente En Todos Los Cuerpos Vivos,
Ya Sean Animales O Vegetales, Y Esa Presencia Es
De Gran Importancia Para La Vida.

La Cantidad De Vapor De Agua Presente En El Aire,
Se Puede Expresar De Forma Absoluta Mediante
La Humedad Absoluta, O De Forma Relativa
Mediante La Humedad Relativa O Grado De
Humedad.
 La Humedad Relativa Es La Relación Porcentual
Entre La Cantidad De Vapor De Agua Real Que
Contiene El Aire Y La Que Necesitaría Contener
Para Saturarse A Idéntica Temperatura.
La Humedad Del Aire Es Un Factor Que Sirve Para
Evaluar La Comodidad Térmica Del Cuerpo Vivo
Que Se Mueve En Cierto Ambiente.
Sirve Para Evaluar La Capacidad Del Aire Para
Evaporar La Humedad De La Piel, Debida A La
Transpiración Fundamentalmente.
También Es Importante, Tanto La Del Aire, Como
La De La Tierra, Para El Desarrollo De Las Plantas.
El Vapor De Agua Tiene Una Densidad Menor Que
El Aire, Luego El Aire Húmedo (Mezcla De Aire Y
Vapor) Es Menos Denso Que El Aire Seco.
 Las Sustancias, Al Calentarse, Dilatan, Luego
Tienen Menor Densidad.
4.3.4 Requerimiento De Oxigeno.

Una Masa De Agua Se Califica De Contaminada
Cuando La Concentración De Od Desciende Por
Debajo Del Nivel Necesario Para Mantener Una
Biota Normal Para Tal Agua.
 La Causa Primaria De La Desoxigenación Del Agua
Es La Presencia De Sustancias Que En Conjunto Se
Denominan Residuos Con Requerimiento De
Oxígeno.
Se Trata De Compuestos Que Se Degradan O
Descomponen Fácilmente Debido A La Actividad
Bacteriana En Presencia De Oxígeno.
Aunque En Esta Categoría Se Encuentren Algunas
Sustancias Inorgánicas, La Mayor Parte De Residuos
Con Requerimiento De Oxígeno Son Compuestos
Orgánicos.
Los Contaminantes De Esta Categoría Proceden
Típicamente De Fuentes Como Las Aguas De
Albañal, Tanto Domésticas Como De Animales.
 Los Compuestos Orgánicos Sufren, Con La Ayuda
Bacteriana, La Oxidación Del Carbono A Dióxido De
Carbono.
 En Esta Reacción Se Precisan 32 Gramos De Oxígeno
Para Oxidar 12 De Carbono.
 Partiendo De Esta Base, Se Necesitan 9 Ppm (Mg/L) De
Oxígeno Para Reaccionar Con Aproximadamente 3 Ppm
De Carbono Disuelto.
 Esto Corresponde A La Reacción Entre El Oxigeno
Disuelto En Tres Litros Y Medio De Agua Y Una Gota De
Petróleo. Es Fácil Comprender De Qué Manera Las
Aguas Pueden Verse Privadas Con Rapidez De Oxígeno
Disuelto.
4.3.5 PH
 El PH Es Una Medida De Acidez O Alcalinidad De
Una Disolución.
 El PH Indica La Concentración De
Iones Hidronio [H3o+] Presentes En Determinadas
Sustancias.
 La sigla significa ‘potencial hidrógeno’, ‘potencial de
hidrógeno’ o ‘potencial de hidrogeniones’
(pondus Hydrogenii o potentia Hydrogenii; del
latín pondus, n. = peso; potentia, f. =
potencia; hydrogenium, n. = hidrógeno).
Quien Lo Definió Como El Opuesto Del Logaritmo En
Base 10 (O El Logaritmo Del Inverso) De La Actividad
De Los Iones Hidrógeno.
Desde Entonces, El Término "PH" Se Ha Utilizado
Universalmente Por Lo Práctico Que Resulta Para
Evitar El Manejo De Cifras Largas Y Complejas.

En Disoluciones Diluidas, En Lugar De Utilizar La
Actividad Del Ion Hidrógeno, Se Le Puede Aproximar
Empleando La Concentración Molar Del Ion
Hidrógeno.
La Escala De PH Típicamente Va De 0 A 14 En
Disolución Acuosa, Siendo Ácidas Las Disoluciones
Con PH Menores A 7 Y Alcalinas Las Que Tienen PH
Mayores A 7. El PH = 7 Indica La Neutralidad De La
Disolución.
En productos de aseo y limpieza se suele hacer uso
del término “PH neutro“.
 En este caso la neutralidad hace referencia a un
nivel de pH 5,5.
• 4.3.6 Presión Osmótica.

Puede Definirse Como La Presión Que Se Debe
Aplicar A Una Solución Para Detener El Flujo Neto
De Disolvente A Través De Una Membrana
Semipermeable.
 La Presión Osmótica Es Una De Las
Cuatro Propiedades Coligativas De Las Soluciones.
 Se Trata De Una De Las Características Principales A
Tener En Cuenta En Las Relaciones De Los Líquidos Que
Constituyen El Medio Interno De Los Seres Vivos.
 La Membrana Plasmática Regula La Entrada Y Salida De
Soluto Al Medio Extracelular Que La Rodea, Ejerciendo
De Barrera De Control.

 Cuando Dos Soluciones Se Ponen En Contacto A Través
De Una Membrana Semipermeable, Las Moléculas De
Disolvente Se Difunden, Pasando Habitualmente Desde
La Solución Con Menor Concentración De Solutos A La
De Mayor Concentración.
 Este Fenómeno Recibe El Nombre De Ósmosis,
Palabra Que Deriva Del Griego Osmos, Que
Significa "Impulso".

Al Suceder La Ósmosis, Se Crea Una Diferencia De
Presión En Ambos Lados De La Membrana
Semipermeable: La Presión Osmótica.
Las Primeras Investigaciones Sobre La Presión
Osmótica Fueron Realizadas En 1748 Por El Abad
Francés Jean Antoine Nollet.
4.3.7 Luz.

Se Llama Luz (Del Latín Lux, Lucis) A La Parte De
La Radiación Electromagnética Que Puede Ser
Percibida Por El Ojo Humano.
El Término Luz Se Usa En Un Sentido Más Amplio E
Incluye Todo El Campo De La Radiación Conocido
Como Espectro Electromagnético.
 La Expresión Luz Visible Señala Específicamente La
Radiación En El Espectro Visible.
La Óptica Es La Rama De La Física Que Estudia El
Comportamiento De La Luz, Sus Características Y
Sus Manifestaciones.
El Estudio De La Luz Revela Una Serie De
Características Y Efectos Al Interactuar Con La
Materia, Que Permiten Desarrollar Algunas Teorías
Sobre Su Naturaleza.
Se Ha Demostrado Teórica Y Experimentalmente
Que La Luz Tiene Una Velocidad Finita.
 La Primera Medición Con Éxito Fue Hecha Por El
Astrónomo Danés Ole Roemer En 1676 Y Desde
Entonces Numerosos Experimentos Han Mejorado
La Precisión Con La Que Se Conoce El Dato.
Actualmente El Valor Exacto Aceptado Para La
Velocidad De La Luz En El Vacío Es De
299.792.458 M/S.
La Velocidad De La Luz Al Propagarse A Través De La
Materia Es Menor Que A Través Del Vacío Y
Depende De Las Propiedades Dieléctricas Del Medio
Y De La Energía De La Luz.

Presentación1

  • 1.
    4. Fisiología YMetabolismo Microbiano.  El Conocimiento De La Fisiología Y Del Metabolismo Bacteriano Tiene Algunas Aplicaciones Prácticas. En Principio Permite Conocer El Modo De Vida Y El Hábitat De Diferentes Especies Bacterianas.  El Ser Humano Actuando Como Huésped, Ofrece Una Variedad De Nichos Ecológicos Que Se Diferencian Entre Sí Por Aspectos Físicos Y Químicos (Temperatura, Concentración De Oxígeno, PH, Presión Osmótica, Etc.).  En Los Cuales Pueden Crecer Y Multiplicarse Distintas Especies Bacterianas Según Sus Requerimientos Nutricionales, Ambientales Y Atmosféricos.
  • 2.
    Permite Formular MediosDe Cultivo Para El Aislamiento E Identificación De Los Patógenos Participantes. Desde Un Enfoque Terapéutico, Nos Permite Conocer Y Entender El Modo De Acción De Algunos Antibióticos Que Bloquean Una Vía Metabólica O La Síntesis De Alguna Macromolécula Esencial Para La Bacteria.
  • 3.
     El TérminoMetabolismo Se Refiere Al Conjunto De Reacciones Químicas Que Se Producen En La Célula Y Tiene Tres Funciones Específicas.  La Primera Es Obtener Energía Química Del Entorno Y Almacenarla, Para Luego Usarla En Diferentes Funciones Celulares.  La Segunda Es Convertir Los Nutrientes Exógenos En Unidades Precursoras De Los Componentes Macromoleculares De La Célula Bacteriana.  La Tercer Función Es Formar Y Degradar Moléculas Necesarias Para Cumplir Funciones Celulares Específicas, Por Ejemplo: Movilidad Y Captación De Nutrientes.
  • 4.
    • 4.1 EstructuraY Función Celular. La Célula Es La Unidad Estructural, Funcional Y De Origen De Los Sistemas Vivos, Puede Constituir Por Si Sola Un Individuo, O Participar Junto Con Otras Células En La Formación De Organismos Más Complejos. La Individualidad De La Célula Está Relacionada Con Su Estructura Y Función De Los Organelos Que La Componen.
  • 5.
     Para SuFunción Y Desarrollo, La Célula Toman Materiales Nutritivos Del Exterior, Que Pueden Atravesar La Membrana Celular Por Fenómenos Fisicoquímicos O Penetrar Por Sus Poros.  Algunas Células Pueden Realizar Fotosíntesis, Transformando La Energía Luminosa En Energía Química, Estas Células Pueden Ser De Algas Verdeazules, De Cianobacterias Y De Plantas.  La Descripción De La División Celular Para La Comprensión De La Misma, Se La Define Como La Función Celular Que Garantiza La Supervivencia De La Especie Mediante La Reproducción.
  • 6.
    La Microscopía ElectrónicaEs Una Herramienta Muy Importante En El Estudio De La Estructura Celular. Su Principal Ventaja Reside En Que Proporciona Imágenes De Diferentes Estructuras Celulares, En Diferentes Condiciones.
  • 7.
    4.2 Metabolismo Central. ElMetabolismo Es El Conjunto De Reacciones Bioquímicas Y Procesos Físico-químicos Que Ocurren En Una Célula Y En El Organismo. Estos Complejos Procesos Interrelacionados Son La Base De La Vida A Escala Molecular, Y Permiten Las Diversas Actividades De Las Células: Crecer, Reproducirse, Mantener Sus Estructuras, Responder A Estímulos, Etc.
  • 8.
    La Metabolización EsEl Proceso Por El Cual El Organismo Consigue Que Sustancias Activas Se Transformen En No Activas. Este Proceso Lo Realizan En Los Seres Humanos Enzimas Localizadas En El Hígado. En El Caso De Las Drogas Psicoactivas A Menudo Lo Que Se Trata Simplemente Es De Eliminar Su Capacidad De Pasar A Través De Las Membranas De Lípidos, De Forma Que Ya No Puedan Pasar La Barrera Hematoencefálica, Con Lo Que No Alcanzan El Sistema Nervioso Central.
  • 9.
    El Metabolismo SeDivide En Dos Procesos Conjugados: Catabolismo Y Anabolismo.  Las Reacciones Catabólicas Liberan Energía; Un Ejemplo Es La Glucólisis. Las Reacciones Anabólicas, En Cambio, Utilizan Esta Energía Liberada Para Recomponer Enlaces Químicos Y Construir Componentes De Las Células Como Lo Son Las Proteínas Y Los Ácidos Nucleicos.
  • 10.
    • 4.1.1 Glicólisis. LaGlucólisis O Glicolisis (Del Griego Glycos, Azúcar Y Lysis, Ruptura), Es La Vía Metabólica Encargada De Oxidarla Glucosa Con La Finalidad De Obtener Energía Para La Célula. Consiste En 10 Reacciones Enzimáticas Consecutivas Que Convierten A La Glucosa En Dos Moléculas De Piruvato, El Cual Es Capaz De Seguir Otras Vías Metabólicas Y Así Continuar Entregando Energía Al Organismo.
  • 11.
    El tipo deglucólisis más común y más conocida es la vía de Embden-Meyerhof, explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto Meyerhof.  El término puede incluir vías alternativas, como la vía de Entner-Doudoroff.  No obstante, glucólisis se usa con frecuencia como sinónimo de la vía de Embden-Meyerhof. Es la vía inicial del catabolismo (degradación) de carbohidratos.
  • 12.
    Durante La GlucólisisSe Obtiene Un Rendimiento Neto De Dos Moléculas De ATP Y Dos Moléculas De NADH; El ATP Puede Ser Usado Como Fuente De Energía Para Realizar Trabajo Metabólico, Mientras Que El NADH Puede Tener Diferentes Destinos.  Puede Usarse Como Fuente De Poder Reductor En Reacciones Anabólicas; Si Hay Oxígeno, Puede Oxidarse En La Cadena Respiratoria, Obteniéndose 5 Atps (2.5 Por Cada NADH); Si No Hay Oxígeno, Se Usa Para Reducir El Piruvato A Lactato (Fermentación Láctica), O A CO2 Y Etanol (Fermentación Alcohólica), Sin Obtención Adicional De Energía.
  • 13.
    4.1.2 Ciclo DeKrebs.  Es Una Ruta Metabólica, Es Decir, Una Sucesión De Reacciones Químicas, Que Forma Parte De La Respiración Celular En Todas Las Células Aeróbicas.  En células Eucariotas Se Realiza En La Mitocondria. En Las Procariotas, El Ciclo De Krebs Se Realiza En El Citoplasma, Específicamente En El Citosol.
  • 14.
    En Organismos Aeróbicos,El Ciclo De Krebs Es Parte De La Vía Catabólica Que Realiza La Oxidación De Glúcidos, Ácidos Grasos Y Aminoácidos Hasta Producir CO2, Liberando Energía En Forma Utilizable (Poder Reductor Y GTP). El metabolismo oxidativo de glúcidos, grasas y proteínas frecuentemente se divide en tres etapas, de las cuales el ciclo de Krebs supone la segunda.
  • 15.
     En laprimera etapa, los carbonos de estas macromoléculas dan lugar a moléculas deacetilCoA de dos carbonos, e incluye las vías catabólicas de aminoácidos (p. ej. desaminación oxidativa), la beta oxidación de ácidos grasos y la glucólisis. La tercera etapa es la fosforilación oxidativa, en la cual el poder reductor (NADH y FADH2) generado se emplea para la síntesis de ATP según la teoría del acomplamiento quimiosmótico.
  • 16.
    4.1.3 Cadena TransportadoraDe Electrones.  es una serie de transportadores de electrones que se encuentran en la membrana plasmática de bacterias, en la membrana interna mitocondrial o en las membranas tilacoidales. mediante reacciones bioquímicas producen trifosfato de adenosina (ATP), que es el compuesto energético que utilizan los seres vivos.
  • 17.
     Sólo dosfuentes de energía son utilizadas por los organismos vivos: reacciones de óxido-reducción (redox) y la luz solar (fotosíntesis).  Los organismos que utilizan las reacciones redox para producir ATP se les conoce con el nombre de quimioautótrofos, mientras que los que utilizan la luz solar para tal evento se les conoce por el nombre de fotoautótrofos.  Ambos tipos de organismos utilizan sus cadenas de transporte de electrones para convertir la energía en ATP.
  • 18.
    La Misión DeLa Cadena Transportadora De Electrones Es La De Crear Un Gradiente Electroquímico Que Se Utiliza Para La Síntesis De ATP. Dicho Gradiente Electroquímico Se Consigue Mediante El Flujo De Electrones Entre Diversas Sustancias De Esta Cadena Que Favorecen En Último Caso La Translocación De Protones Que Generan El Gradiente Anteriormente Mencionado.
  • 19.
    4.1.4 Fosforilación Oxidativa. Es Un Proceso Metabólico Que Utiliza Energía Liberada Por La Oxidación De Nutrientes Para Producir Adenosín Trifosfato (Atp). Se Le Llama Así Para Distinguirla De Otras Rutas Que Producen Atp Con Menor Rendimiento, Llamadas "A Nivel De Sustrato". Se Calcula Que Hasta El 90% De La Energía Celular En Forma De ATP Es Producida De Esta Forma.
  • 20.
    Consta De DosEtapas: En La Primera, La Energía Libre Generada Mediante Reacciones Químicas Redox En Varios Complejos Multiproteicos Conocidos En Su Conjunto Como Cadena De Transporte De Electrones.  Se Emplea Para Producir, Por Diversos Procedimientos Como Bombeo, Ciclos Quinona/Quinol O Bucles Redox, Un Gradiente Electroquímico De Protones A Través De Una Membrana Asociada En Un Proceso Llamado Quimiosmosis.
  • 21.
    La cadena respiratoriaestá formada por tres complejos de proteínas principales (complejo I, III, IV), y varios complejos "auxiliares", utilizando una variedad de donantes y aceptores de electrones.  Los tres complejos se asocian en supercomplejos para canalizar las moléculas transportadoras de electrones, la coenzima Q y el citocromo c, haciendo más eficiente el proceso.
  • 22.
    4.1.5 Metabolitos Primarios. SeProducen En El Curso De Las Reacciones Metabólicas Anabólicas O Catabólicas Que Tiene Lugar Durante Las Fases Decrecimiento. Contribuyen A La Producción De Biomasa O Energía Por Las Células.
  • 23.
    Se Producen PrincipalmenteEn La Trofofase O Fase De Crecimiento. Pertenecen A Este Grupo Los Aminoácidos, Los Nucleótidos, Las Vitaminas, Los Ácidos Orgánicos, Y Pueden Incluirse También Biopolímeros Como Enzimas. Los Procesos De Obtención Son Aerobios Y La Formación De Estos Productos Ocurre Principalmente En Organismos Que Han Sido Sometidos A Mutaciones O Que Se Los Hace Crecer En Medios Deficientes.
  • 24.
    En cualquier casolo que se pretende es lograr una Regulación Anormal Del Metabolismo Tal Que La Fuente De Carbono Y Energía Se Derive Hacia La Formación Del Producto Deseado. En General, Y A Diferencia De Los Productos Pertenecientes Al Primer Grupo, No Existe Una Relación Directa Entre La Generación De Energía Y La Síntesis De Los Productos De Este Grupo.
  • 25.
    4.1.6 Metabolitos Secundarios. SeProducen Por Rutas Anabólicas Especializadas Cuando No Hay Crecimiento. Significado Evolutivo Controvertido Por Ser Imprescindibles. Pueden Ser Una Estrategia Para Mantener En Funcionamiento Los Sistemas Metabólisis Cuando No Hay Crecimiento; También Sirven Como Indicativos De Diferenciación Y Se Producen Durante La Idiofase De Los Cultivos.
  • 26.
    Entre Sus CaracterísticasComunes; Tienden A Producirse Cuando El Crecimiento Está Limitado (Cultivo Continuo). Se Forman Por Enzimas Específicos A Partir Del Metabolismo Central.  No Son Esenciales Para El Crecimiento O Para El Metabolismo Central Y Son Específicos Para Cada Especie, Y A Veces, De Cada Cepa.
  • 27.
    Pertenecen A EsteGrupo Los Antibióticos, Las Toxinas, Los Alcaloides Y Las Giberelinas. Se Ha Considerado A Los Metabolitos Secundarios Como Aquellos Que No Son Indispensables Para Las Funciones Vitales Del Microorganismo, A Diferencia De Los Metabolitos Primarios El Cultivo Continuo Y El Bath Alimentado Son Sistemas De Cultivo Que Permiten Regular La Velocidad De Crecimiento, Y Por Tanto Muy Apropiados Para Obtener Este Tipo De Productos.
  • 28.
    4.3 Nutrición Microbiana. LaGran Meta Que Tiene Un Microorganismo Es Crecer Y Dividirse; Para Ello Necesita Duplicar El Material Que Posee. Las Células Utilizan Elementos Químicos Que Provienen Del Medio Ambiente Para Transformarlos En Los Constituyentes Característicos Que Componen Dicha Célula.
  • 29.
    Estos Compuestos QuímicosSe Llaman Nutrientes Y El Proceso Por El Cual Una Célula Transforma Estos Nutrientes En Sus Componentes Celulares Se Denomina Anabolismo O Biosíntesis. La Biosíntesis Es Un Proceso Que Requiere Energía.  Esta Energía Se Obtiene Del Medio Ambiente.
  • 30.
    Las Células PuedenUtilizar Tres Tipos Distintos De Fuentes De Energía: Luz, Compuestos Orgánicos O Compuestos Inorgánicos. Aunque Algunos Organismos Obtienen Su Energía De La Luz, La Mayor Parte Lo Hacen A Través De Compuestos Químicos. Cuando Estos Compuestos Químicos Se Rompen Originando Compuestos Más Simples Se Libera Energía Y A Este Proceso Se Le Denomina Catabolismo.
  • 31.
    • 4.3.1 MacroY Micronutrientes. Los Aminoácidos Son Pequeñas Moléculas Que Al Unirse Forman Cadenas Y Estas A Su Vez Forman Unas Más Complejas A Las Que Se Les Denomina Proteínas. No Todas Las Proteínas Son Creadas Igual, Unas Son Mejores Que Otras, Su Calidad Se Basa En Su Balance De Aminoácidos Y En Su Nivel De Asimilación, De Preferencia Tus Fuentes De Proteína Deberían Ser Bajas En Grasa.
  • 32.
    Para Que ElOrganismo Humano, Alcance Un Estado Relativo De Equilibrio Y Funcione Adecuadamente Necesita De Algunos Nutrientes En Cantidades Muy Pequeñas, Sin La Presencia De Ellos Puede Alterarse Este Equilibrio. Ya Que No Podemos Producir Estos Compuestos Que Comúnmente Se Denominan Micronutrientes Principalmente Son Las Vitaminas Y Minerales (Aunque Existen Los Antioxidantes Y Oligoelementos, Pero En Esta Ocasión Solo Hablaremos De Los Primeros Dos).
  • 33.
    Las Vitaminas YMinerales De Alguna Forma Se Puede Decir Que Son Nutrientes Que El Cuerpo Requiere Para Funcionar Adecuadamente, Cuando Falta O Hay Un Exceso De Estos, Nuestro Organismo No Puede Funcionar Adecuadamente Y Surgen Problemas. Nuestro Organismo No Puede Crear Sus Propias Vitaminas Con Algunas Excepciones Como La Vitamina D, Estas Tienen Que Obtenerse A Través De Los Alimentos, La Mayoría De Los Vegetales Frescos Contienen Una Gran Cantidad De Vitaminas Y Minerales.
  • 34.
    4.3.2 Temperatura. La TemperaturaDe Un Gas Ideal Monoatómico Es Una Medida Relacionada Con La Energía Cinética Promedio De Sus Moléculas Al Moverse. La Temperatura Es Una Magnitud Referida A Las Nociones Comunes De Caliente, Tibio O Frío Que Puede Ser Medida Con Un Termómetro.
  • 35.
    Se Define ComoUna Magnitud Escalar Relacionada Con La Energía Interna De Un Sistema Termodinámico, Definida Por El Principio Cero De La Termodinámica.  Está Relacionada Directamente Con La Parte De La Energía Interna Conocida Como «Energía Cinética», Que Es La Energía Asociada A Los Movimientos De Las Partículas Del Sistema, Sea En Un Sentido Traslacional, Rotacional, O En Forma De Vibraciones.
  • 36.
     A MedidaDe Que Sea Mayor La Energía Cinética De Un Sistema, Se Observa Que Éste Se Encuentra Más Caliente; Es Decir, Que Su Temperatura Es Mayor.  El Desarrollo De Técnicas Para La Medición De La Temperatura Ha Pasado Por Un Largo Proceso Histórico, Ya Que Es Necesario Darle Un Valor Numérico A Una Idea Intuitiva Como Es Lo Frío O Lo Caliente.  Multitud De Propiedades Fisicoquímicas De Los Materiales O Las Sustancias Varían En Función De La Temperatura A La Que Se Encuentren.
  • 37.
    4.3.3 Humedad. Se DenominaHumedad Al Agua Que Impregna Un Cuerpo O Al Vapor Presente En La Atmósfera. El Agua Está Presente En Todos Los Cuerpos Vivos, Ya Sean Animales O Vegetales, Y Esa Presencia Es De Gran Importancia Para La Vida. La Cantidad De Vapor De Agua Presente En El Aire, Se Puede Expresar De Forma Absoluta Mediante La Humedad Absoluta, O De Forma Relativa Mediante La Humedad Relativa O Grado De Humedad.
  • 38.
     La HumedadRelativa Es La Relación Porcentual Entre La Cantidad De Vapor De Agua Real Que Contiene El Aire Y La Que Necesitaría Contener Para Saturarse A Idéntica Temperatura. La Humedad Del Aire Es Un Factor Que Sirve Para Evaluar La Comodidad Térmica Del Cuerpo Vivo Que Se Mueve En Cierto Ambiente. Sirve Para Evaluar La Capacidad Del Aire Para Evaporar La Humedad De La Piel, Debida A La Transpiración Fundamentalmente.
  • 39.
    También Es Importante,Tanto La Del Aire, Como La De La Tierra, Para El Desarrollo De Las Plantas. El Vapor De Agua Tiene Una Densidad Menor Que El Aire, Luego El Aire Húmedo (Mezcla De Aire Y Vapor) Es Menos Denso Que El Aire Seco.  Las Sustancias, Al Calentarse, Dilatan, Luego Tienen Menor Densidad.
  • 40.
    4.3.4 Requerimiento DeOxigeno. Una Masa De Agua Se Califica De Contaminada Cuando La Concentración De Od Desciende Por Debajo Del Nivel Necesario Para Mantener Una Biota Normal Para Tal Agua.  La Causa Primaria De La Desoxigenación Del Agua Es La Presencia De Sustancias Que En Conjunto Se Denominan Residuos Con Requerimiento De Oxígeno.
  • 41.
    Se Trata DeCompuestos Que Se Degradan O Descomponen Fácilmente Debido A La Actividad Bacteriana En Presencia De Oxígeno. Aunque En Esta Categoría Se Encuentren Algunas Sustancias Inorgánicas, La Mayor Parte De Residuos Con Requerimiento De Oxígeno Son Compuestos Orgánicos. Los Contaminantes De Esta Categoría Proceden Típicamente De Fuentes Como Las Aguas De Albañal, Tanto Domésticas Como De Animales.
  • 42.
     Los CompuestosOrgánicos Sufren, Con La Ayuda Bacteriana, La Oxidación Del Carbono A Dióxido De Carbono.  En Esta Reacción Se Precisan 32 Gramos De Oxígeno Para Oxidar 12 De Carbono.  Partiendo De Esta Base, Se Necesitan 9 Ppm (Mg/L) De Oxígeno Para Reaccionar Con Aproximadamente 3 Ppm De Carbono Disuelto.  Esto Corresponde A La Reacción Entre El Oxigeno Disuelto En Tres Litros Y Medio De Agua Y Una Gota De Petróleo. Es Fácil Comprender De Qué Manera Las Aguas Pueden Verse Privadas Con Rapidez De Oxígeno Disuelto.
  • 43.
    4.3.5 PH  ElPH Es Una Medida De Acidez O Alcalinidad De Una Disolución.  El PH Indica La Concentración De Iones Hidronio [H3o+] Presentes En Determinadas Sustancias.  La sigla significa ‘potencial hidrógeno’, ‘potencial de hidrógeno’ o ‘potencial de hidrogeniones’ (pondus Hydrogenii o potentia Hydrogenii; del latín pondus, n. = peso; potentia, f. = potencia; hydrogenium, n. = hidrógeno).
  • 44.
    Quien Lo DefinióComo El Opuesto Del Logaritmo En Base 10 (O El Logaritmo Del Inverso) De La Actividad De Los Iones Hidrógeno. Desde Entonces, El Término "PH" Se Ha Utilizado Universalmente Por Lo Práctico Que Resulta Para Evitar El Manejo De Cifras Largas Y Complejas. En Disoluciones Diluidas, En Lugar De Utilizar La Actividad Del Ion Hidrógeno, Se Le Puede Aproximar Empleando La Concentración Molar Del Ion Hidrógeno.
  • 45.
    La Escala DePH Típicamente Va De 0 A 14 En Disolución Acuosa, Siendo Ácidas Las Disoluciones Con PH Menores A 7 Y Alcalinas Las Que Tienen PH Mayores A 7. El PH = 7 Indica La Neutralidad De La Disolución. En productos de aseo y limpieza se suele hacer uso del término “PH neutro“.  En este caso la neutralidad hace referencia a un nivel de pH 5,5.
  • 46.
    • 4.3.6 PresiónOsmótica. Puede Definirse Como La Presión Que Se Debe Aplicar A Una Solución Para Detener El Flujo Neto De Disolvente A Través De Una Membrana Semipermeable.  La Presión Osmótica Es Una De Las Cuatro Propiedades Coligativas De Las Soluciones.
  • 47.
     Se TrataDe Una De Las Características Principales A Tener En Cuenta En Las Relaciones De Los Líquidos Que Constituyen El Medio Interno De Los Seres Vivos.  La Membrana Plasmática Regula La Entrada Y Salida De Soluto Al Medio Extracelular Que La Rodea, Ejerciendo De Barrera De Control.  Cuando Dos Soluciones Se Ponen En Contacto A Través De Una Membrana Semipermeable, Las Moléculas De Disolvente Se Difunden, Pasando Habitualmente Desde La Solución Con Menor Concentración De Solutos A La De Mayor Concentración.
  • 48.
     Este FenómenoRecibe El Nombre De Ósmosis, Palabra Que Deriva Del Griego Osmos, Que Significa "Impulso". Al Suceder La Ósmosis, Se Crea Una Diferencia De Presión En Ambos Lados De La Membrana Semipermeable: La Presión Osmótica. Las Primeras Investigaciones Sobre La Presión Osmótica Fueron Realizadas En 1748 Por El Abad Francés Jean Antoine Nollet.
  • 49.
    4.3.7 Luz. Se LlamaLuz (Del Latín Lux, Lucis) A La Parte De La Radiación Electromagnética Que Puede Ser Percibida Por El Ojo Humano. El Término Luz Se Usa En Un Sentido Más Amplio E Incluye Todo El Campo De La Radiación Conocido Como Espectro Electromagnético.  La Expresión Luz Visible Señala Específicamente La Radiación En El Espectro Visible.
  • 50.
    La Óptica EsLa Rama De La Física Que Estudia El Comportamiento De La Luz, Sus Características Y Sus Manifestaciones. El Estudio De La Luz Revela Una Serie De Características Y Efectos Al Interactuar Con La Materia, Que Permiten Desarrollar Algunas Teorías Sobre Su Naturaleza. Se Ha Demostrado Teórica Y Experimentalmente Que La Luz Tiene Una Velocidad Finita.
  • 51.
     La PrimeraMedición Con Éxito Fue Hecha Por El Astrónomo Danés Ole Roemer En 1676 Y Desde Entonces Numerosos Experimentos Han Mejorado La Precisión Con La Que Se Conoce El Dato. Actualmente El Valor Exacto Aceptado Para La Velocidad De La Luz En El Vacío Es De 299.792.458 M/S. La Velocidad De La Luz Al Propagarse A Través De La Materia Es Menor Que A Través Del Vacío Y Depende De Las Propiedades Dieléctricas Del Medio Y De La Energía De La Luz.