El documento describe la fisiología y el metabolismo bacteriano. Explica que permite entender el modo de vida y hábitat de las bacterias, formular medios de cultivo y conocer el modo de acción de los antimicrobianos. Describe los procesos metabólicos como la fermentación, respiración y cadena transportadora de electrones, así como los requerimientos nutricionales de las bacterias como fuentes de carbono, energía y electrones.

2. FISIOLOGÍA Y METABOLISMO
BACTERIANO
 Permite conocer el modo de vida y el hábitat de diferentes
especies bacterianas
 Permite formular medios de cultivo para el aislamiento
e identificación de los patógenos participantes.
 Permite conocer y entender el modo de acción de algunos
Antimicrobianos.

3. Panorama del metabolismo y nutrición bacteriana
Sistema vivo
Dirigir reacciones químicas
Moléculas:
estructuras específicas
Crecimiento

4. Panorama del metabolismo y nutrición bacteriana
Crecimiento Nutrientes
Aumento de los constituyentes Productos químicos que provienen
químicos celulares en cantidades del exterior a partir de los cuales se
apropiadas construye una célula
Metabolismo

5. Panorama del metabolismo y nutrición bacteriana
Todos los procesos químicos que tienen
Metabolism lugar en una célula
Energía
o
Proceso en el que una célula sintetiza
Anabolismo o
todos sus componentes a partir de
Biosíntesis
nutrientes tomados del medio exterior
Reacciones que conducen a la
producción de energía utilizable por la
Catabolismo célula (ATP)

6. Metabolismo bacteriano
Oxidación­Reducción
La utilización de energía química en organismos vivos implica reacciones REDOX

Oxidación: Se define como la pérdida de electrones de una molécula

Reducción: Se define como la ganancia de electrones de una molécula

Donadores de electrones: Molécula que se oxida

Aceptores de electrones: Molécula que se reduce

7. Mecanismos para la producción de
energía
Rx preparativas Rx oxidación Glucólisis

Etapa I: se consumen 2 moléculas de
ATP y no hay transferencia de
electrones

Etapa II: ocurre transferencia de
electrones: NAD+ acepta 2 átomos de
hidrógeno y se convierte en NADH.

Ganancia neta del organismo: 2
moléculas de ATP por molécula de
Aldolasa
glucosa.

8. Fermentación
El ácido pirúvico acepta electrones del NADH para
formar ácido láctico, etanol, butanol, mientras
genera NAD+ para la glicolisis.
La fermentación no produce ningún ATP más que
los 2 ATP formados en la glicolisis.

9. Metabolismo bacteriano
Fermentación Fermentación
alcohólica láctica
En levaduras, el piruvato se reduce a
En bacterias, el piruvato se
etanol con liberación de CO2
reduce a ácido láctico
Piruvato
decarboxilasa
Lactato DH
Alcohol DH
Fosforilación a nivle de sustrato

10. Respiración aeróbica

11. Cadena respiratoria
transportadora de electrones
 Sistema asociado a membranas

Funciones: (1) Aceptar electrones de un donador y transferirlos a
un aceptor
(2) Conservar energía durante la transferencia de
electrones para sintetizar ATP

14. Composición química de una célula
bacteriana
La masa celular está formada por sustancias constituidas por 4 tipos de
átomos

Carbono (50%)
Esqueleto de

Nitrógeno (12%) macromoléculas

Oxígeno

Hidrógeno
Nutrientes:
Macronutrientes: Se requieren en altas cantidades: C, H, O, N, P, S, Mg, Fe

Micronutrientes: Se requieren en bajas cantidades: Cu, Mn, Ni, Zn


15. Visión global del
crecimiento microbiano
Crecimiento: Aumento en el
número de células
Procesos biosintéticos
2000 reacciones
Síntesis de macromoléculas:
DNA, RNA, proteínas
Ensamblaje de macromoléculas: Pared
celular, membrana citoplasmática,
flagelos, ribosomas

16. Fisión Binaria

Se originan 2 células hijas a partir de una célula madre

Todos los constituyentes celulares incrementan de manera adecuada

17. LA DINÁMICA DE CRECIMIENTO

18. REQUERIMIENTOS
BACTERIANOS
METABOLISMO
Liberación de energía Requerimiento de energía
catabolismo anabolismo

19. REQUERIMIENTOS BACTERIANOS
REQUERIMIENTOS BACTERIANOS

20. FUENTE DE CARBONO
Dióxido de carbono (CO2)
Compuestos orgánicos: Glucosa,
Galactosa

21. Fuente de carbono:
Fuente de carbono:
Autótrofos: Requieren CO22
Autótrofos: Requieren CO
Heterótrofos: Requieren compuestos
Heterótrofos: Requieren compuestos
orgánicos
orgánicos

22. Fuente de energía
Fuente de energía
Fototrofas: Luz como fuente de
Fototrofas: Luz como fuente de
energía.
energía.
Quimiotrofas: Rx químicas como
Quimiotrofas: Rx químicas como
fuente de energía.
fuente de energía.

23. Fuente de electrones
Fuente de electrones
Litotrofos:
Litotrofos:
Compuestos inorgánicos como
Compuestos inorgánicos como
fuente de electrones.
fuente de electrones.
Organotrofos:
Organotrofos:
compuestos orgánicos como fuente
compuestos orgánicos como fuente
de electrones
de electrones

24. FUENTE DE NITRÓGENO
Orgánicos: Aminoácidos.
Inorgánicos: NO3, NH3, N2.

25. FUENTE DE FÓSFORO
Fosfato inorgánico: PO4.
Algunos organofosfatados: Hexosas-6-
fosfato.

26. FUENTE DE AZUFRE
Inorgánica: SO4, H2S.
Orgánica: Aminoácidos azufrados

27. Tipos nutricionales
Fotolitoautotrofa:
Energía: luz
Electrones: Compuesto inorgánico
Carbono: CO2.

28. Fotoorganoheterotrofa:
Energía: Luz
Electrones: Compuestos orgánicos
Carbono: Compuestos orgánicos.

29. Quimiolitoautotrofa
Energía: Rx químicas.
Electrones: Compuestos inorgánicos.
Carbono: CO2

30. REQUERIMIENTOS DE LOS
MICROORGANISMOS
REQUERIMIENTOS ENERGÉTICOS REQUERIMIENTOS DE CARBONO
En función de la fuente de energía En función de la fuente de carbono
Fotótrofos: Luz Autótrofos: CO2 (CIANOBACTERIAS)
Quimiótrofos: Oxidan compuestos Heterótrofos: Compuestos orgánicos
químicos Carbonados
Fotoautótrofos: Luz + CO2. Bacterias
fotosintéticas
Fotoheterótrofos: Algunas bacterias
fotosintéticas
Quimioautótrofos o quimiolitotrofos: Usan como
fuente de energía compuestos inorgánicos
reducidos: NO2, H2, Fe++...

31. TEMPERATUR
Hipertermófilas
Psicrófilas A
Termófilas
Mesófila
s

32. HIPERTERMÓFILAS PSICRÓFILAS
150-500 °C
RELACIONADOS CON FENÓMENOS 15-20 °C
VOLCÁNICOS. USA, NUEVA ZELANDA, AGUAS O TERRENOS FRÍOS
ITALIA, INDONESIA JAPÓN PRODUCEN TOXINAS
MESÓFILAS
TERMÓFILAS 25-40 °C
50-60 °C Facultativos y obligados SOPORTAN CORTOS
Bacillus stearotermophilus (65-75 PERÍODOS DE EXPOSICIÓN A
°C) ELEVADAS TEMPERATURAS
Escherichia coli

33. TEMPERATURAS CARDINALES
Temperatura de mínimo crecimiento
Temperatura más baja en la cual la
bacteria puede dividirse
Temperatura de máximo crecimiento
Temperatura más alta en la cual la
bacteria puede dividirse
Temperatura de óptimo crecimiento
Temperatura en la cual la bacteria crece
más rápidamente (tiempo de generación
más corto)

34. Acidófilas pH
pH 1-5,4
Alcalófilas
7- 11,5
Alcaligenes fecalis
Neutrófilas
5,4- 8
Causan enfermedades
En mamíferos Escherichia coli Vibrio cholerae

35. Anaerobias Obligados
Aerobias Obligados
No realizan fosforilación oxidativa,
Capaces de crecer en
mueren en presencia de oxígeno,
presencia de oxígeno y no
carecen de enzimas como la catalasa.
llevan a cabo fermentación
Pseudomonas Clostridium
Microaerófilas
Anaerobios aerotolerantes
O2
Crecen bien a bajas
concentraciones de oxígeno, Respiran anaeróbicamentre,
pero no resisten altas pero pueden sobrevivir en
concentraciones. presencia de oxígeno.
Streptococos Neisseria Lactobacillus
Anaerobios facultativos
Crece tanto en presencia como en
ausencia de Oxigeno .
E. coli

36. Medio de Cultivo
El material alimenticio en el que crecen
los microorganismos
El Cultivo
El crecimiento de los microorganismos
Uno de los sistemas más importantes para
la identificación de microorganismos es
observar su crecimiento en sustancias
alimenticias artificiales preparadas en el
laboratorio

37. MEDIOS DE CULTIVO
SEGÚN SEGÚN
SU ESTADO SU FINALIDAD EN
FÍSICO MICROBIOLOGÍA
LÍQUIDO NO SELECTIVOS
SÓLIDO SELECTIVOS
SEMI-SÓLIDO ENRIQUECIDOS
DIFERENCIALES

38. Sólidos
CULTIVAR
BACTERIAS
AISLAR CULTIVOS
PUROS
CONTAJE
AGAR 1,5-2 %
Líquidos
Semisólidos
AGUA MENOR CONCENTRACION
PEPTONA DE AGAR
MOVIMIENTO

39. NO SELECTIVOS:
PERMITEN CRECIMIENTO DE GRAN VARIEDAD
DE MICROORGANISMOS
SELECTIVOS
PERMITEN EL CRECIMIENTO DE UN TIPO DE
MICROORGANISMOS E INHIBEN EL CRECIMIENTO DE OTROS
AGAR VERDE BRILLANTE: INHIBE EL CRECIMIENTO DE GRAM-POSITIVAS
PERMITE EL CRECIMIENTO DE GRAM-NEGATIVAS (Salmonella)

40. DIFERENCIALES
PERMITEN ESTABLECER DIFERENCIAS
ENTRE DIVERSOS TIPOS DE MICROORGANISMOS
(POSEEN CONSTITUYENTES)
EVIDENCIAR UN CAMBIO OBSERVABLE
LACTOSA + INDICADOR
DE pH
ENRIQUECIMIENTO
SELECTIVOS QUE SE LE
AGREGA, SANGRE, SUERO
ALBÚMINA
(PARA MICROORGANISMOS
EXIGENTES) AGAR S-S

41. Técnicas de siembra
Siembra por estría en placa

42. Vertido de agar en placa

44. La confianza en sí
mismo es el primer
decreto del éxito