El documento describe las cuatro fases del crecimiento microbiano (latencia, logarítmica, estacionaria y muerte) y los factores que afectan al crecimiento bacteriano como la temperatura, pH, nutrientes, solutos, presión y radiación. Explica que la velocidad de crecimiento depende del tiempo de generación y que durante la fase logarítmica el número de células se duplica periódicamente.

1. CRECIMIENTO BACTERIANO
MICROBIOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA
PROF. PATRICIA NARBÓN

2. CRECIMIENTO MICROBIANO
 El crecimiento de la mayoría de los
microorganismos ocurre por fisión binaria (binaria,
para expresar el hecho de que se forman dos
células a partir de una).
 El crecimiento microbiano se define como un
incremento en el número de células microbianas en
una población.

4. VELOCIDAD DE CRECIMIENTO
 La velocidad de crecimiento es el cambio en el
número de células o masa celular por unidad de
tiempo.
 Durante este ciclo de división celular todos los
componentes estructurales de la célula se duplican.
 El tiempo requerido para qué a partir de una
célula se formen dos células se denomina tiempo de
generación. Por tanto el tiempo de generación es el
requerido para duplicarse una población de
células. A consecuencia de ello, a este tiempo
también se le conoce como tiempo de duplicación.

5.  El tiempo de generación varía ampliamente entre
los microorganismos. Muchas bacterias tienen
tiempos de generación de 1-3 horas, pero las
conocidas como de crecimiento muy rápido, pueden
hacerlo en tan solo 10 minutos, mientras que otras
pueden tardar incluso días.

6. FASES DEL CRECIMIENTO MICROBIANO
 Un cultivo microbiano pasa típicamente por cuatro
fases de crecimiento, distintas y secuenciales: la
fase de latencia o fase lag (lag, en inglés, significa
"retraso"), la fase log (también llamada logarítmica
o exponencial), la fase estacionaria y la fase de
muerte.

9. 1. Fase de Latencia
 El ciclo comienza con la fase de latencia o fase lag.
 Es un período en el que no hay crecimiento.
 Generalmente, se produce cuando las células en fase
estacionaria o en fase de muerte se inoculan en un medio
de cultivo fresco.
 Aunque en la fase lag no se produce crecimiento neto,
existe una actividad metabólica considerable, ya que las
células se preparan para crecer. Esta preparación es
necesaria porque los daños metabólicos sufridos durante
las fases estacionaria o de muerte deben ser reparados
completamente, antes de que las células puedan comenzar
a crecer de nuevo.

10. 2. Fase Logarítmica
 Es una fase en que existe un crecimiento exponencial o
logarítmico.
 Esto significa que durante cada tiempo de duplicación,
el número de células de la población se incrementa en
un factor de dos, es decir, se duplica. En condiciones de
crecimiento exponencial, los microorganismos se
multiplican con una asombrosa rapidez. Durante cada
tiempo de duplicación se producen tantas nuevas
células como se habían producido anteriormente de
manera acumulada.

11. 3. Fase Estacionaria
 La fase logarítmica no puede continuar
indefinidamente.
 La masa de un cultivo microbiano que continuara
creciendo de forma exponencial o logarítmica
superaría rápidamente el peso del planeta. Pero
siempre sucede algo; se agota un nutriente
esencial, se acumula un producto tóxico, o el pH se
hace desfavorable. Por lo tanto, el cultivo deja de
crecer y entra en la fase estacionaria de
crecimiento.

12.  Aunque no se produce un aumento neto de la masa del
cultivo durante la fase estacionaria, la composición
celular cambia cuando el cultivo pasa a esta fase. Las
células se hacen más pequeñas y comienzan a sintetizar
componentes que les ayudan a sobrevivir, sin crecer,
durante largos períodos de tiempo. Por ejemplo,
cuando Escherichia coli entra en la fase estacionaria,
sintetiza alrededor de 30 proteínas, que no se
encuentran en las células en la fase log, y modifica la
composición de algunos de los ácidos grasos de sus
membranas. Algunas especies bacterianas han
desarrollado sofisticados mecanismos, como la
formación de endosporas, para sobrevivir a la fase
estacionaria.

13. 4. Fase de Muerte
 Después de aproximadamente un día en fase estacionaria,
comienza la fase de muerte, y las células del cultivo
comienzan a morir.
 Durante esta fase, las células de la mayoría de las especies
mueren exponencialmente, pero a una velocidad lenta
mucho menor que la tasa de incremento de las células
durante la fase log.
 Generalmente, la muerte se produce porque las células han
agotado sus reservas intracelulares de ATP y no pueden
reparar los componentes celulares. Por tanto, se produce la
muerte cuando no existe suficiente energía para continuar la
reparación celular o para reiniciar el crecimiento, cuando
existan nutrientes disponibles.

14. NUTRIENTES
 Todos los seres vivos utilizan compuestos químicos presentes
en el medio ambiente para construir las moléculas
necesarias para fabricar nuevas células. Estos compuestos
químicos se denominan nutrientes.
 La nutrición afecta al crecimiento de todos los organismos.
Para los microorganismos, particularmente las bacterias, el
efecto de la nutrición en el crecimiento es enorme. Por
ejemplo, Escherichia coli puede llegar a crecer 10 veces más
rápidamente en un ambiente rico en nutrientes, tal como el
extracto de carne, que en un ambiente nutritivo pobre, como
por ejemplo una solución acuosa con succinato y sales. El
medio con succinato y sales cubre todas las necesidades
esenciales de E. coli, pero el crecimiento en dicho medio
requiere que la célula realice más procesos biosintéticos. El
resultado es un crecimiento más lento.

15. FACTORES AMBIENTALES
TEMPERATURA
 La temperatura de crecimiento de un
microorganismo determinado abarca normalmente
un rango de 30°C.
 Cuando sólo pueden vivir en un rango pequeño de
temperatura, se denominan estenotérmicos. Ex: se
Neisseria gonorrhoeae
 Si crecen en un amplio rango de temperatura se
denominan euritérmicos. Ex: Enterococcus fecalis

16.  Existen 5 categorías en las cuales los
microorganismos se clasifican según su rango de
temperatura de crecimiento:
2. Psicrófilos: 0-20°C. Óptimo: 10-15°C.
3. Psicrotrofos o psicrófilos facultativos: 0-35°C.
Óptima: 20-30°C.
4. Mesófilos: 15-45°C. Optima: 30-40°C.
5. Termófilos: 45-75°C. Óptima: 55-65°C.
6. Hipertermófilos: 55-115°C. Óptima: 80-110°C.

18. pH
 Acidófilos: 0-5,5. Ex: Acetobacter aceti
 Neutrófilos: 5,5-8,0. La mayoría de las bacterias
crecen a pH neutro.
 Alcalófilo: 8,5-11,5. Los alcalófilos extremos tienen
un valor de pH óptimo de 10 o más. Ex: Vibrio sp.

19. SOLUTOS Y ACTIVIDAD DE AGUA
 Concentración osmótica del medio
 El grado de disponibilidad de agua en un medio
para los microorganismos se expresa mediante la
actividad de agua. La mayoría de los
microorganismos son capaces de multiplicarse en un
medio con una actividad de agua igual o superior
a 0,98. 1= agua, sangre.
 Microorganismos halófitos necesitan niveles
elevados de cloruro de sodio para crecer.

20. PRESIÓN
 Barófilos: crecen más rápidamente a presiones
elevadas, como las del fondo del mar.
 Barotolerantes: un aumento de presión les afecta
negativamente, pero no tanto como para las
bacterias no tolerantes a subidas de presión.

21. RADIACIÓN
 Radiaciones electromagnéticas invisibles son
dañinas para los microorganismos.
 R. ionizantes son las más dañinas para los
microorganismos. (longitud de onda muy corta y
alta energía). Ex: rayos X y rayos gamma, los
cuales pueden utilizarse para esterilización de
objetos. Algunas bacterias y esporas sobreviven a
las radiaciones ionizantes.

22.  Radiaciones U.V.: produce una disminución
exponencial en el número de células vegetativas o
de esporas vivas con el tiempo de irradiación.
 El mayor valor del tratamiento con radiaciones U.V.
se encuentra en el saneamiento del aire