Este documento describe los principios metabólicos, nutricionales y ambientales que afectan el crecimiento bacteriano. Explica que las bacterias requieren macronutrientes como carbono, nitrógeno, hidrógeno y oxígeno, así como micronutrientes y factores de crecimiento. Además, factores ambientales como la temperatura, humedad y pH influyen en si las bacterias pueden desarrollarse.

1. Autor
M en C. Ada Elia Díaz González Borja
2017
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL
ESTADO DE MÉXICO
FACULTAD DE MEDICINA
VETERINARIA Y ZOOTECNIA

2. OBJETIVO: Constatar la morfología, sus principios metabólicos, genéticos y
taxonómicos de las bacterias y hongos; mediante la aplicación de técnicas de
aislamiento para la identificación de los microorganismos.
UNIDAD DE APRENDIZAJE DE BACTERIOLOGIA Y
MICOLOGIA
UNIDAD I
GENERALIDADES DE BACTERIOLOGIA Y MICOLOGIA
1.1.2 Nutrición y crecimiento bacteriano.
1.1.2.1 Metabolismo.
1.1.2.2 Factores nutricionales.
1.1.2.3 Factores ambientales.

3. Proceso por el que los seres vivos, toman del medio donde
habitan, las sustancias químicas que necesitan para crecer
y reproducirse .
Estas sustancias se denominan nutrientes, y se requieren
para dos objetivos:
 Fines energéticos (reacciones de mantenimiento) ;
 Fines biosintéticos (reacciones plásticas
o anabolismo).
Nutrientes:
Son los productos químicos exteriores, a partir de los
cuales se construye una célula, los cuales van a ser
transformados en constituyentes celulares.

4. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE UNA CÉLULA BACTERIANA:
Toda célula contiene gran cantidad de pequeñas
moléculas así como de macromoléculas
• Obtiene del medio exterior la mayoría de pequeñas
moléculas o bien las sintetiza a partir de moléculas
simples.
• Las macromoléculas siempre las va a sintetizar en el
interior (célula microbiana).

5. C arbono
H ídrogeno
O xígeno
N ítrogeno
P fosforo
S azufre
Elementos que constituyen el esqueleto de las
macromoléculas y micromoléculas para realizar el
metabolismo.
Elementos como: P, K, Ca, Mg, S, Fe, Zn, Mn, Cu, Mo, Co,
y otros.
La célula bacteriana esta compuesta por:

6. MICROORGANISMO AUTÓTROFO
Son aquellos organismos cuyo desarrollo
y reproducción son independientes de
fuentes externas de compuestos
orgánicos.
Utilizan como:
Fuente de carbono: al dióxido de
carbono
Fuente energética: la luz o la energía
que se desprende en reacciones
químicas.

7. Son aquellos organismos
que requieren compuestos
orgánicos para crecer y
reproducirse.
Los compuestos orgánicos:
les sirven como fuentes de
carbono y energía.
Organismos heteretrofos:
animales, protozoos,
hongos y la mayoría de
bacterias

8. Microorganismos Fuente de energía
Fototrofos utilizan luz
Quimiotrofos utilizan productos químicos
Quimiorganotrofo
s
utilizan compuestos orgánicos
hidratos de carbono, hidrocarburos, lípidos,
proteínas, alcoholes.
Quimiolitotrofos Utilizan compuestos inorgánicos
SH2 S0, NH3, NO2
-, Fe

9. En la naturaleza, estos elementos se encuentran combinados,
formando parte de sustancias orgánicas y/o inorgánicas. Algunos
de los nutrientes serán incorporados para construir
macromoléculas y estructuras celulares; otros solo sirven para la
producción de energía, y no se incorporan directamente como

10. Macronutrientes: son elementos mayoritarios, como
el carbono y el nítrogeno, hidrógeno, oxígeno
Micronutrientes: son requeridos en pocas cantidades,
pero son tan importantes como los macronutrientes
para la función celular. fósforo, potasio, azufre,
magnesio.
Elementos traza: zinc, cobre, manganeso, molibdeno,
cobalto
Factores de crecimiento: Vitaminas y hormonas

11. Carbono: La célula bacteriana requiere de un
compuesto orgánico, como fuente de carbono.
Cel. bacteriana contiene Peso seco : 50%
aproximadamente.
Importancia: forman el esqueleto de los tres más
importantes nutrientes carbohidratos, lípidos y
proteínas.
Uso: obtención de energía y fabricar material celular.
Fuente de carbono orgánico: aminoácidos, ácidos

12. Nitrógeno: Es el segundo elemento mas abundante, en
la célula.
Una bacteria contiene PS: 12 % aproximadamente.
.
Uso: al ser metabolizado es utilizado para fabricar
material celular, ácidos nucleícos y como coenzimas.
Componente: mayoritario de proteínas, ácidos nucleícos y
otros constituyentes celulares.
Presente en la naturaleza:
Como nitrógeno atmosférico
Forma inorgánica:
Nitratos, nitritos
Sales de amonio
Forma orgánica:
Aminoácidos
Pépticos.

13. Hidrógeno y Oxígeno.
 Forman parte de muchos
compuestos orgánicos.
 Se encuentran en el agua como
componentes de nutrientes y en la
atmósfera.
Además el O2 se utiliza en la
respiración aeróbica y como aceptor
terminal de electrones.

14. Fósforo:
Uso: Esencial en la síntesis de:
ácidos nucleícos
proteínas
fosfolípidos de la pared celular y ATP.
Forma fosfolípidos y polímetros de la pared celular
Presente en la naturaleza:
Forma orgánica PO4, alternativamente se puede utilizar
Fosfato inorgánico como son los glicerofosfatos y fosfolípidos

15. Azufre: Utilizado por la célula, como:
 Elemento importante en la biosíntesis de los
aminoácidos, cisteína y metionina.
 Forma parte de coenzimas.
 Presente en vitaminas, tiamina, biotina, acido
lipoico y Co enzima A.
Presente en la naturaleza:
En forma inorgánica de sulfatos
En forma orgánica: cisteína, metionina

16. Potasio: El ión potasio actúa como:
Coenzima.
Activa las enzimas para la síntesis de
proteínas, como catión en la estructura de ARN
y otras estructuras aniónicas celulares.
Presente en la naturaleza: sales de potasio,
potasio en solución.

17. Magnesio: Utilizado para
 Estabilizar ribososmas, las membranas celulares, los ácidos
nucleícos.
 Como cofactor en reacciones enzimáticas, especialmente las que
implican transferencia de grupos fosfato.
Ejemplo: En reacciones que requieren ATP, el Mg++ puede unir la
enzima al sustrato durante el mecanismo de acción de la primera.
Presente en la naturaleza: Sales de Mg o Mg en solución.
Calcio :
 Estabiliza la pared celular bacteriana
 Juega un papel importante en la termorresistencia de la endospora
bacteriana, como cofactor enzimas.
Presente en la naturaleza: en forma de sulfatos Ca SO4 y calcio en
solución.

18. Sodio:
Es requerido solo por algunos microorganismos, debido a la
naturaleza de su hábitat, para bacterias marinas.
Utilización: Los miroorganismos marinos lo requieren para su
crecimiento.
Presente en la naturaleza: Na en solución, cloruro de sodio Na Cl
Hierro: Utilizado como:
▪ Elemento importante en la respiración celular
▪ Componente clave de los citocromos y de las proteínas que
contienen hierro.
▪ Las bacterias disponen de una serie de moléculas,
denominadas sideróforos, capaces de captar ese hierro
(p.ej., hidroxamatos y enterobactina),
▪ Interviene como co-factor en ciertas enzimas.
Presente en la naturaleza: Fe en solución, Fe S

19. Las bacterias necesitan minúsculas cantidades de otros
elementos (oligoelementos), a los que también se denomina
como micronutrientes o elementos traza:
Función: forman parte de enzimas que son catalizadores
celulares
 Manganeso (Mn++): Cofactor de ciertas enzimas, y a veces
puede sustituir al Mg++.
 Cobalto (Co++) se requiere casi exclusivamente para la
vitamina B12 (de hecho, si suministramos esta vitamina al
medio, la bacteria se vuelve independiente del Co++ libre).
 Zinc: interviene en la estabilización de complejos
enzimáticos como las ADN- y ARN-polimerasas.

20. Molibdeno: participa en las llamadas
molibdoflavoproteínas, implicadas en la asimilación de
nitratos. Por otro lado, participa como cofactor, junto
con el Fe, en el complejo nitrogenasa de las bacterias
fijadoras de N2 atmosférico.
Níquel: participa en hidrogenasas, enzimas que
captan o liberan H2.

21. Son moléculas orgánicas específicas, necesarias en
pequeña cantidad para el crecimiento de algunas
bacterias.
Se clasifican en dos grupos :
Liposolubles:
 A, D, E.
 No necesarias en el crecimiento bacteriano.
Hidrosolubles
 Necesarias en el crecimiento bacteriano.
 Son componentes de las coenzimas
 Necesarias en determinadas bacterias, que no pueden fabricarlas
por sí mismas, al carecer de parte o toda una ruta biosíntética.

22. Ejemplos:
La Brucella requieren como factores de crecimiento
en sus medios de cultivo la biotina, niacina, tiamina y
ácido pantoténico.
El Haemophilus necesita suplementos de grupos
hemo y piridín-nucleótidos.

23. Factor o vitamina Funciones principales
p-aminobenzoico (PABA) precursor del ácido fólico
Acido fólico metabolismo de compuestos C1, transferencia de grupos metilo
Biotina biosíntesis de ácidos grasos; fijación de CO2
Cobalamina (vitamina B12) reducción y transferencia de compuestos C1; síntesis de
desoxirribosa
Niacina (ácido nicotínico) precursor del NAD; transferencia de electrones en reacciones redox
Riboflavina precursor de FAD y FMN
ácido pantoténico precursor de la CoA
Tiamina (vitamina B1) descarboxilaciones; transcetolasas.
Complejo B6 (piridoxal, piridoxamina) transformaciones de aminoácidos y cetoácidos
Grupo Vitamina K, quinonas transportadores de electrones (ubiquinonas, menaquinonas, etc.)

24. Las bacterias necesitan grandes cantidades de agua.
Requieren cierto grado de humedad para crecer. Desde el
punto de vista de sus posibles papeles, el agua es:
 Es el principal constituyente del protoplasto bacteriano.
 El medio universal donde ocurren las reacciones
biológicas;
 Es un producto resultante de algunas reacciones
bioquímicas.
Las fuentes de agua pueden ser:
 endógena: procedente de procesos de oxido-reducción.
 Exógena: (la más importante): procedente del medio, y
que difunde a través de las membranas.

25. • Temperatura (influye en el crecimiento)
• Humedad (cantidad de agua disponible en el
sistema)
• pH (permite el desarrollo o inhibición de las
bacterias)
• Disponibilidad de oxigeno (clasificación de
microorganismo con base a las necesidades de
oxígeno)
FACTORES AMBIENTALES QUE
INFLUYEN EN EL CRECIMIENTO

26. El índice de crecimiento y muerte bacteriana, se ven
influidos por parámetros ambientales estos pueden:
 Favorecen la rápida reproducción microbiana
 Otros no permiten el desarrollo microbiano.
 No todos los microorganismos pueden desarrollarse en
condiciones idénticas.
 Los microorganismos poseen limites inferiores y
superiores de tolerancia, así como óptimos para su
crecimiento (rangos de tolerancia específica).
 En condiciones de laboratorio o naturales los
parámetros ambientales o sus interacciones van a
controlar el índice de crecimiento y muerte de las
especies bacterianas.
Parámetros ambientales:

27. Es un factor determinante en el crecimiento de los
microorganismos, estos tienen una temperatura mínima,
óptima y máxima de crecimiento.
Temperatura mínima: por debajo de ella no hay
crecimiento, se puede explicar en función de un descenso
de la fluidez de la membrana, donde se detienen los
procesos de transporte de nutrientes y el gradiente de
protones.
Temperatura óptima: Las enzimas y reacciones se dan a
su máxima tasa posible, Maximo crecimiento. Un aumento
de la temperatura favorece la velocidad de las reacciones
enzimáticas.

28. Con base al rango de temperaturas al que pueden crecer las
distintas bacterias, se pueden establecer tres tipos principales:
1.A Microorganismos Psicrófilos: temperatura óptima baja
0.0 a 20 °C. Ejemplo (Pseudomonas, Flavobacterium,
Alcaligenes). Presentan una mayor proporción de lípidos
insaturados y de cadenas cortas, que mantienen flexibles
las membranas a bajas temperaturas.
1.B Psicròfilo Extremo: temperatura optima de 4 0C, y es
incapaz de crecer a 14ºC (se muere de calor!). Ejemplo
Polaromonas vacuolata, recientemente fue aislada en
aguas heladas de la Antártida.
Ejemplos de medios permanentemente fríos:
 La mayor parte de las aguas oceánicas (cuya temperatura
media es de unos 5oC, pero que en las profundidades
alcanzan sólo 1-2ºC por encima de cero).

29. 2. Microorganismos Mesófilos: temperatura óptima normal
(la mayor parte de los organismos) 20 a 50 °C. Ejemplo
E coli. poseen mecanismos de control que interrumpen la
síntesis de proteínas, si la temperatura baja por debajo
de los 5 0C.
3. Microorganismos Termófilos: temperatura óptima alta
(microorganismos aislados de áreas volcánicas) mayores
a 40 - 99°C .
Ejemplo Bacillus staerothermophilus (manantial). Crecen
en fuentes termales volcánicas terrestres. Fuentes
termales submarinas . Fumarolas hidrotermales .
Materiales en fermentación como acúmulos de abono
(compost) y ensilados pueden alcanzar 65 0C.

30.  El ph interior de la bacterias es neutro.
 Se describe como la concentración de iones
hidrógeno (H+).
Sol neutra: pH 7.0
Sol ácida: pH menor a 7.0
Sol alcalina: pH mayores a 7.0
 En general los microorganismos no pueden tolerar
valores extremos de pH.
 En condiciones alcalinas o ácidas:
 Se hidrolizan algunos componentes microbianos
o

31.  Todo microorganismo tiene un rango de pH dentro del
cual es posible el crecimiento, y posee un pH optimo.
 Los microorganismos son menos tolerantes a
temperaturas elevadas y pH bajos, que a pH neutro.
 El pH del medio afecta directamente a la bacteria, y a
enzimas, afectando la disociación y la solubilidad de
muchas moléculas que ejercen algún efecto sobre estas.
 Ocurren cambos en la morfología celular, incorrecta
división celular, cambios en la adhesión, floculación, etc.
Microorganismos acidófilos: Crecen a pH inferior a 5
ejem. (Thiobacillus pH: 0.5).
Microorganismos alcalinófilos: Crecen a pH superiores a 9
(Bacillus pH: 11).

32. Todos los organismos requieren agua para vivir, en las
bacterias el factor crítico es la disponibilidad de agua líquida
más que la cantidad total de agua presente en el ambiente.
El total de agua disponible para uso microbiano, se expresa
como la actividad de agua (aw ).
 La disponibilidad del agua, es lo que se llama potencial de
agua (aw) cuyos valores van de 0 a 1.
 El aw del H2O pura es 1.
 Las bacterias tienen valores de aW normalmente entre 0.90 y
0.99.
 Los solutos presentes en el medio compiten por el agua y
la “fijan”, disminuyendo la cantidad disponibles para las
AGUA

33.  Los solutos disueltos en agua (ejem. sales, azúcares)
tienen afinidad por las moléculas de H2O que los rodean,
por lo que éstas tampoco estarán a disposición del
microorganismo.
 Aunque bacterias marinas como ciertos Vibrio y
Pseudomonas encuentran valores de 0.980.
 El extremo (0.75) lo tenemos en la arquea Halobacterium,
que habita en lagunas hipersalinas.

34. Halófilos: microorganismos que viven en altas
concentraciones de sales. Ejemplo (aw 0.75) arquea
Halobacterium, que habita en lagunas hipersalinas.
Osmófilos: microorganismos que viven en altas
concentraciones de azúcares.
Xerófilos: microorganismos que viven en ambientes secos
(hongos).

35. Los microorganismos se clasifican
en:
Aerobios estricto: Requieren O2 para
crecer (21 %). Ejemplo E. coli.
Anaerobios estricto: La presencia de
O2 es letal, Ejemplo: Fusobacterium,
Clostridium y Bacteroides,
metanogénicas.
Aerobios Facultativos:Crecen en
condiciones de aerobiosis y
anaerobiosis. Ejemplo Enterobacter.
Microaerófilos: Requieren CO2 de un
5 A 10%. Ejemplo Campylobacter.
Anaerobios facultativo: No requieren
a) aerobio estricto
b) anaerobio estricto
c) aerobio facultativo
d) microaerofilico
e) anaerobio
facultativo
NECESIDADES DE OXÍGENO

36.  Microbiologia Veterinaria. Nestor Oscar Stanchi. Editorial
Intermedica.2007.
 Brock, Madigan, Martinko, Parker. 2004 Biología de los
microorganismos, 10 ed, Prentice Hall.
 Prescott, Harley, Klein 1999 Microbiología, McGraw-Hill
Interamericana.