Transcript curva_de_crecimientox
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• Objetivos específicos :
• Que al finalizar la clase los estudiantes tengan la capacidad de :
• Explicar las características generales de las bacterias, hongos y
parásitos
• Describir las diferentes vías metabólicas para obtener energía
• Describir los tipos de nutrientes y su función en el crecimiento
bacteriano
• Explicar la influencia de los factores que intervienen en el
crecimiento y desarrollo de los microorganismos
• Definir en qué consiste un medio de cultivo y la clasificación general
• Describir la curva de crecimiento bacteriano y los eventos que
acontecen en cada fase
• Establecer diferencias en los tiempos de generación de las bacterias
• Explicar las características metabólicas generales de las bacterias en la
biosíntesis y el crecimiento de las mismas
• Vías biosintéticas de cápsula, LPS, péptidoglicán
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Composición bioquímica de los parásitos
• Los parásitos tienen la misma constitución
que las células eucariotas, pero se destacan
por su alto contenido de hidratos de carbono
. El principal de estos en los helmintos y
protozoos es el glucógeno, que será
utilizado para los procesos energéticos
cuando aquellos viven en un hábitat pobre
de oxígeno.
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Metabolismo energético y respiración
• La actividad metabólica en los protozoos se
efectúa mediante las formas vegetativas,
denominadas trofozoitos.
• En muchos casos éstos dan lugar a quistes
que son formas de resistencia y
multiplicación, y se caracterizan por su
inmovilidad y metabolismo bajo.
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•
•
•
•
•
Bacterias, levaduras, algas, otros protozoos,
sustancias disueltas en su medio.
se alimenta de sustancia animal muerta.
autótrofos
Heterótrofa por ingestión (a nivel celular,
por fagocitosis y pinocitosis
• Metabolismo aerobio
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• Los helmintos poseen una envoltura
cutaneomucosa, pueden tener aparato digestivo o
no, y ser hermafroditas o mostrar sexos separados.
• Muchos de ellos tienen órganos especializados
para succionar o atacar al huésped
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• Hongos : heterótrofos
Estructura de una bacteria
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La nutrición microbiana consiste en aportar a las células los ingredientes
químicos que necesitan para la síntesis de monómeros, que son los
componentes de las macromoléculas, que a su vez construyen las
estructuras celulares.
Monómeros
Macromoléculas
Estructuras
celulares
Monosacáridos
Polisacáridos
Pared celular
Glicocàlix
Aminoácidos
Proteínas
Membrana
Ribosomas
Flagelo
Pelos y fimbrias
Enzimas
Ácidos grasos
Lípidos
Membranas
Bases nitrogenadas
Ácidos nucleicos
Cromosoma
Ribosomas
Plásmidos
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Nutrición microbiana
macronutriente :Carbono
Elemento más abundante en las macromoléculas.
Constituye el 50% del peso seco de las células.
Muchos procariotas son heterótrofos. Necesitan algún tipo de compuesto
orgánico como fuente de carbono para hacer nuevo material celular.
Los aminoácidos, los ácidos grasos, los ácidos orgánicos, los azúcares,
las bases nitrogenadas, los compuestos aromáticos y un sinfín de
compuestos orgánicos pueden ser utilizados por las bacterias.
Algunos procariotas son autótrofos, capaces de construir todas sus
estructuras orgánicas a partir del CO2 con la energía obtenida de la luz
o de compuestos inorgánicos.
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Nitrògeno
En una bacteria típica, alrededor del 12% de su peso seco
es N.
Forma parte de las proteínas, ácidos nucleicos y otros
constituyentes celulares.
En la naturaleza, se encuentra en forma orgánica e
inorgánica. Pero la mayor parte del N natural se
encuentra en forma inorgánica ( NH3, NO3- o N2 ).
La mayoría de las bacterias son capaces de utilizar NH3
como única fuente de N, y otras muchas pueden utilizar
NO3- .
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El P se presenta en la naturaleza en forma de fosfatos
orgánicos e inorgánicos, ATP
La célula necesita P para la síntesis de ácidos nucleicos y
fosfolípidos.
El S es un componente de los aminoácidos cis y met y se
encuentra en algunas vitaminas, como tiamina, biotina,
ácido lipoico y Coenzima A.
La mayoría del S celular procede de fuentes inorgánicas, ya
sean sulfatos o sulfuros.
.
El Mg funciona como estabilizador de los ribosomas, las
membranas celulares y los ácidos nucleicos. También se
necesita para la actividad de muchas enzimas.
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El K es necesario para todos los organismos. Es cofactor de
muchas enzimas
El Ca ayuda a estabilizar la pared celular bacteriana y tiene
una función importante en la termorresistencia de las
endoesporas.
El Na es requerido por algunos microorganismos (halófilos),
El Fe es fundamental en la respiración celular forma parte
de los citocromos y de proteínas que contienen Fe y S (
azufre ) implicados en el transporte de electrones.
Para obtener el Fe de tales minerales, las células producen
agentes quelantes llamados sideróforos que solubilizan el
Fe y lo introducen en la célula.
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Micronutrientes (elementos traza)
Co, Cu, Mn, Mo, Ni, Se, W, V, Zn
Se requieren en muy pequeñas cantidades.
Son tan importantes
macronutrientes.
para
el
funcionamiento
celular
como
los
Muchos son metales que actúan como cofactores de enzimas.
A menudo no es necesario añadirlos a los medios de cultivo.
Si el agua utilizada para elaborar el medio es ultrapura se añade al medio
una pequeña cantidad de una solución de metales traza.
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Los factores de crecimiento son compuestos orgánicos que se necesitan
en muy pequeñas cantidades y sólo por algunas células.
Los factores de crecimiento son vitaminas, aminoácidos, purinas y
pirimidinas.
La mayoría de los microorganismos son incapaces de sintetizar estos
compuestos, pero en algunos casos es necesario añadirlos al medio.
Las vitaminas son los factores de crecimiento que se necesitan con
mayor frecuencia, funcionan formando parte de coenzimas.
Las principales vitaminas requeridas por los microorganismos son:
tiamina (vitamina B1)
biotina, ( vitamina B8 )
piridoxina (vitamina B6) y
cianocobalamina (vitamina B12)
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•
•
•
•
•
•
•
FACTORES AMBIENTALES
Ph : acidófilos 3.0
6.5
neutralófilos 6 – 8
7.5
alcalófilos 10.5
9.6
Regulación del pH interno
Regulación del sistema de protones ( bomba )
Intercambiador de Na+ / H+
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•
•
•
•
•
•
•
•
Psicrófilas < 20 ºC
Mesófilas 30 – 37 º C
Termófilas 50 – 60 º C
Estenotermófilas >60ºC
Reacciones químicas : crecimiento
Proteínas de choque por calor
Calor : destrucción de m.o
Choque por frío: enfriamiento
rápido
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•
•
•
•
Aerobios obligados : Mycobacterium tuberculosis
Anaerobios facultativos: Escherichia coli
Microaerofílicos : Campylobacter
Anaerobios estrictos :Clostridium perfringens
1: Aerobio obligado
2: Anaerobio facultativo
3: microaerofílico
4: anaerobio estricto
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• Enfermedades producidas por aerobios
facultativos
• Anaerobios y microaerófilos requieren de
condiciones especiales
• Técnicas para demostrar su presencia
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• Osmófilos requieren presiones osmóticas
altas
• halófilos
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MEDIOS DE CULTIVO
Soluciones de nutrientes utilizados para propagar
microorganismos en el laboratorio
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• Medios de cultivo
• El medio de cultivo químicamente definido se prepara añadiendo
cantidades precisas de compuestos orgánicos e inorgánicos puros a u
volumen conocido de agua destilada.
• Se conoce su composición exacta
Medio definido para Escherichia coli
• K2HPO4
7g
• KH2PO4
2g
• (NH4)2SO4
1g
• MgSO4
0,1 g
• CaCl2
0,02 g
• Glucosa
4-10 g
• Elementos traza 2-10 g
(Fe, Co, Mn, Zn,Cu, Ni, Mo)
• Agua destilada
1000 ml
pH7
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Para elaborar el medio complejo se utilizan hidrolizados de proteínas y
otras sustancias muy nutritivas pero no definidas químicamente que se
pesan y se añaden a un volumen conocido de agua.
No se conoce la composición exacta del medio complejo.
Medio complejo
para Escherichia coli
Glucosa
15 g
Extracto de levadura 5 g
Peptona
5g
KH2PO4
2g
Agua destilada
1000 ml
pH7
Slide 23
Tipos de medios de cultivo
El agar se utiliza para dar consistencia a los medios de cultivo y observar
la formación de colonias.
Los medios generales mantienen el crecimiento de muchos
microorganismos. Ej., el caldo y agar nutritivo
Medios enriquecidos
Se añaden nutrientes especiales para mantener el crecimiento de
microorganismos exigentes. Ej., el agar sangre
Medios selectivos
Favorecen el crecimiento de microorganismos particulares. Ej Agar
MacConkey. Contienen colorantes y sales biliares que inhiben el
crecimiento de las bacterias Gram positivas.
Medios diferenciales
Medios que diferencian entre grupos distintos de bacterias e incluso
permiten una identificación tentativa de los m.o
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Slide 25
Obtención de cultivos puros
2. Siembra en estrías
Se esteriliza el asa y
luego se toma una
muestra del tubo
Crecimiento de colonias confluentes
al comienzo de la siembra por estría
Colonias aisladas
al final
de la siembra por
estría
1. Dilución y siembra por
extensión en superficie
Se realiza una siembra
por estría en una placa de
agar con medio estéril.
Después de una estría inicail
Se hacen estrías en ángulo
Slide 26
Morfología y crecimiento de las colonias
Las colonias son masas visibles de células que se forman por división
de una o varias células.
El desarrollo de colonias sobre superficies de agar permite al
microbiólogo identificar las bacterias porque las especies forman a
menudo colonias con una forma y aspecto característico.
La morfología de la colonia de una bacteria puede variar según el
medio en que crezca la bacteria.
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CURVA DE CRECIMIENTO BACTERIANO
log. nùmero de
cèlulas viables
TIEMPO
Slide 28
• Reproducción de las bacterias por fisión binaria
• Tiempo de generación o de duplicación: tiempo
requerido para la duplicación
• Escherichia coli cada 15 minutos
• Mycobacterium tuberculosis cada 18 horas
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•
•
•
•
•
•
•
METABOLISMO BACTERIANO
Crecimiento bacteriano requiere.
Materia prima
Fuente de energía : ATP
Degradación de CHO, lípidos, proteínas
Catabolismo
anabolismo
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Slide 31
• METABOLISMO PRODUCTOR DE ENERGIA
• En los seres vivos, la utilización de la energía potencial
contenida en los nutrientes se produce por reacciones de
oxido-reducción.
• Hay sustancias que ceden e- (dadoras) y otras
que los aceptan (aceptoras).
• En las bacterias de interés médico los sistemas de oxidoreducción que transforman la energía química de los
nutrientes en una forma biológicamente útil, incluyen la
fermentación y la respiración.
• Bacterias fotosintéticas
Slide 32
Metabolismo productor de energía
• Fosforilación del sustrato
• Fuerza motriz protónica
• La misión de la cadena transportadora de
electrones es la de crear un gradiente
electroquímico para la síntesis de ATP
• La fosforilación más importantes para el
metabolismo es la fosforilación del ADP
ADP + P → ATP + H2O
Slide 33
• La cadena respiratoria se realiza en las
membranas de las mitocondrias de las células, o en
la membrana externa de las bacterias.
• Cuando los átomos de hidrógeno , electrones que
provienen de ellos van hacia el oxígeno
• liberan una cantidad de energía, para mover
hidrogeniones (H+) de un lado al otro de las
membranas.
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•
•
•
•
Metabolismo productor de energía
Glucosa
Respiración ( aerobia, anaerobia )
fermentación
• Metabolismo de la glucosa
• Vía glucolítica Emden Meyerhoff
• Pentosas fosfato
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Glucólisis
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Respiración
• CO2 y agua
• Cadena de electrones
• Aceptores : oxígeno ( aerobia )
nitratos, sulfatos, CO2 ( anaerobia )
ácido pirúvico : CO2 , agua ( ciclo de Krebs )
CICLO DE KREBS
• Principal mecanismo en la generación de ATP
• Oxidación completa de aa, CHO, ácidos grasos
• Proporciona productos metabólicos para la biosíntesis de
aa, lípidos, purinas y pirimidinas
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Ciclo de Krebs
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Vía de las pentosas fosfato
•
•
•
•
Proporciona precursores
NADPH
Enzimas transcetolasas y transaldolasas
Generan azúcares para biosíntesis o producción de
energía
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Vía de las pentosas fosfato
Slide 42
Vía de EntnerDoudoroff.
Desde GAL-3P hasta
Piruvato es catalizado
por enzimas comunes a
la vía Glicolítica.
Pseudomonas
Rhizobium
Agrobacterium
Muy pocos Gram
positivos
Slide 43
Biosíntesis
• Polimerización de elementos bioquímicos
• Preformados en el medio, síntesis
• ATP, coenzimas
• Síntesis del péptidoglucano
• LPS, gránulos de reserva
• Ácidos nucléicos inicia con la ribosa -5- fosfato de
la ruta de las pentosas
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• Los azúcares requeridos para la biosíntesis son
hexosas (glucosa es la utilizada más comúnmente)
y pentosas
• (ribosa y desoxirribosa son componentes de los
ácidos nucleicos).
• La glucosa-6-fosfato es el compuesto clave en la
síntesis de polisacáridos, al convertirse en
uracilo-difosfoglucosa (UDPG), a partir del cual
se formarán las macromoléculas del
peptidoglicano y los polisacáridos de reserva
(almidón y glucógeno).
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• Vías biosintéticas
• Glucosa-6 fosfato
- polisacáridos
- ácidos nucléicos
- tirosina
-cisteína
- triptófano
- lípidos
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• Fosfoenolpiruvato
•
•
•
•
• Oxalacetato
Asparagina
•
Treonina
•
Pirimidinas
• Alfa cetoglutarato
•
•
•
Glicina
Cisteína
Polisacáridos
Alanina
Lípidos
ácidos nucléicos
Lisina
Glutamina
Arginina
prolina
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Metabolismo bacteriano y avances en el
desarrollo de la Microbiología Clínica
•
cultivo de una bacteria en un tubo con medio
líquido (preferentemente caldo con tioglicolato)
algunas especies del género Clostridium
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• La mayoría de las bacterias fermentadoras de la
glucosa, desarrollan las denominadas vías
ácido-mixta y/o butilenglicólica (reacción de
Voges-Proskauer).
• Detección de los enzimas catalasa y
citocromooxidasa.
• Detección de nitrato y nitrito reductasas.
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¡ GRACIAS POR SU
ATENCION !
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• Objetivos específicos :
• Que al finalizar la clase los estudiantes tengan la capacidad de :
• Explicar las características generales de las bacterias, hongos y
parásitos
• Describir las diferentes vías metabólicas para obtener energía
• Describir los tipos de nutrientes y su función en el crecimiento
bacteriano
• Explicar la influencia de los factores que intervienen en el
crecimiento y desarrollo de los microorganismos
• Definir en qué consiste un medio de cultivo y la clasificación general
• Describir la curva de crecimiento bacteriano y los eventos que
acontecen en cada fase
• Establecer diferencias en los tiempos de generación de las bacterias
• Explicar las características metabólicas generales de las bacterias en la
biosíntesis y el crecimiento de las mismas
• Vías biosintéticas de cápsula, LPS, péptidoglicán
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Composición bioquímica de los parásitos
• Los parásitos tienen la misma constitución
que las células eucariotas, pero se destacan
por su alto contenido de hidratos de carbono
. El principal de estos en los helmintos y
protozoos es el glucógeno, que será
utilizado para los procesos energéticos
cuando aquellos viven en un hábitat pobre
de oxígeno.
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Metabolismo energético y respiración
• La actividad metabólica en los protozoos se
efectúa mediante las formas vegetativas,
denominadas trofozoitos.
• En muchos casos éstos dan lugar a quistes
que son formas de resistencia y
multiplicación, y se caracterizan por su
inmovilidad y metabolismo bajo.
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•
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•
•
•
Bacterias, levaduras, algas, otros protozoos,
sustancias disueltas en su medio.
se alimenta de sustancia animal muerta.
autótrofos
Heterótrofa por ingestión (a nivel celular,
por fagocitosis y pinocitosis
• Metabolismo aerobio
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• Los helmintos poseen una envoltura
cutaneomucosa, pueden tener aparato digestivo o
no, y ser hermafroditas o mostrar sexos separados.
• Muchos de ellos tienen órganos especializados
para succionar o atacar al huésped
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• Hongos : heterótrofos
Estructura de una bacteria
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La nutrición microbiana consiste en aportar a las células los ingredientes
químicos que necesitan para la síntesis de monómeros, que son los
componentes de las macromoléculas, que a su vez construyen las
estructuras celulares.
Monómeros
Macromoléculas
Estructuras
celulares
Monosacáridos
Polisacáridos
Pared celular
Glicocàlix
Aminoácidos
Proteínas
Membrana
Ribosomas
Flagelo
Pelos y fimbrias
Enzimas
Ácidos grasos
Lípidos
Membranas
Bases nitrogenadas
Ácidos nucleicos
Cromosoma
Ribosomas
Plásmidos
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Nutrición microbiana
macronutriente :Carbono
Elemento más abundante en las macromoléculas.
Constituye el 50% del peso seco de las células.
Muchos procariotas son heterótrofos. Necesitan algún tipo de compuesto
orgánico como fuente de carbono para hacer nuevo material celular.
Los aminoácidos, los ácidos grasos, los ácidos orgánicos, los azúcares,
las bases nitrogenadas, los compuestos aromáticos y un sinfín de
compuestos orgánicos pueden ser utilizados por las bacterias.
Algunos procariotas son autótrofos, capaces de construir todas sus
estructuras orgánicas a partir del CO2 con la energía obtenida de la luz
o de compuestos inorgánicos.
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Nitrògeno
En una bacteria típica, alrededor del 12% de su peso seco
es N.
Forma parte de las proteínas, ácidos nucleicos y otros
constituyentes celulares.
En la naturaleza, se encuentra en forma orgánica e
inorgánica. Pero la mayor parte del N natural se
encuentra en forma inorgánica ( NH3, NO3- o N2 ).
La mayoría de las bacterias son capaces de utilizar NH3
como única fuente de N, y otras muchas pueden utilizar
NO3- .
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El P se presenta en la naturaleza en forma de fosfatos
orgánicos e inorgánicos, ATP
La célula necesita P para la síntesis de ácidos nucleicos y
fosfolípidos.
El S es un componente de los aminoácidos cis y met y se
encuentra en algunas vitaminas, como tiamina, biotina,
ácido lipoico y Coenzima A.
La mayoría del S celular procede de fuentes inorgánicas, ya
sean sulfatos o sulfuros.
.
El Mg funciona como estabilizador de los ribosomas, las
membranas celulares y los ácidos nucleicos. También se
necesita para la actividad de muchas enzimas.
Slide 12
El K es necesario para todos los organismos. Es cofactor de
muchas enzimas
El Ca ayuda a estabilizar la pared celular bacteriana y tiene
una función importante en la termorresistencia de las
endoesporas.
El Na es requerido por algunos microorganismos (halófilos),
El Fe es fundamental en la respiración celular forma parte
de los citocromos y de proteínas que contienen Fe y S (
azufre ) implicados en el transporte de electrones.
Para obtener el Fe de tales minerales, las células producen
agentes quelantes llamados sideróforos que solubilizan el
Fe y lo introducen en la célula.
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Micronutrientes (elementos traza)
Co, Cu, Mn, Mo, Ni, Se, W, V, Zn
Se requieren en muy pequeñas cantidades.
Son tan importantes
macronutrientes.
para
el
funcionamiento
celular
como
los
Muchos son metales que actúan como cofactores de enzimas.
A menudo no es necesario añadirlos a los medios de cultivo.
Si el agua utilizada para elaborar el medio es ultrapura se añade al medio
una pequeña cantidad de una solución de metales traza.
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Los factores de crecimiento son compuestos orgánicos que se necesitan
en muy pequeñas cantidades y sólo por algunas células.
Los factores de crecimiento son vitaminas, aminoácidos, purinas y
pirimidinas.
La mayoría de los microorganismos son incapaces de sintetizar estos
compuestos, pero en algunos casos es necesario añadirlos al medio.
Las vitaminas son los factores de crecimiento que se necesitan con
mayor frecuencia, funcionan formando parte de coenzimas.
Las principales vitaminas requeridas por los microorganismos son:
tiamina (vitamina B1)
biotina, ( vitamina B8 )
piridoxina (vitamina B6) y
cianocobalamina (vitamina B12)
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•
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•
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FACTORES AMBIENTALES
Ph : acidófilos 3.0
6.5
neutralófilos 6 – 8
7.5
alcalófilos 10.5
9.6
Regulación del pH interno
Regulación del sistema de protones ( bomba )
Intercambiador de Na+ / H+
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•
•
•
Psicrófilas < 20 ºC
Mesófilas 30 – 37 º C
Termófilas 50 – 60 º C
Estenotermófilas >60ºC
Reacciones químicas : crecimiento
Proteínas de choque por calor
Calor : destrucción de m.o
Choque por frío: enfriamiento
rápido
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•
•
Aerobios obligados : Mycobacterium tuberculosis
Anaerobios facultativos: Escherichia coli
Microaerofílicos : Campylobacter
Anaerobios estrictos :Clostridium perfringens
1: Aerobio obligado
2: Anaerobio facultativo
3: microaerofílico
4: anaerobio estricto
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• Enfermedades producidas por aerobios
facultativos
• Anaerobios y microaerófilos requieren de
condiciones especiales
• Técnicas para demostrar su presencia
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• Osmófilos requieren presiones osmóticas
altas
• halófilos
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MEDIOS DE CULTIVO
Soluciones de nutrientes utilizados para propagar
microorganismos en el laboratorio
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• Medios de cultivo
• El medio de cultivo químicamente definido se prepara añadiendo
cantidades precisas de compuestos orgánicos e inorgánicos puros a u
volumen conocido de agua destilada.
• Se conoce su composición exacta
Medio definido para Escherichia coli
• K2HPO4
7g
• KH2PO4
2g
• (NH4)2SO4
1g
• MgSO4
0,1 g
• CaCl2
0,02 g
• Glucosa
4-10 g
• Elementos traza 2-10 g
(Fe, Co, Mn, Zn,Cu, Ni, Mo)
• Agua destilada
1000 ml
pH7
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Para elaborar el medio complejo se utilizan hidrolizados de proteínas y
otras sustancias muy nutritivas pero no definidas químicamente que se
pesan y se añaden a un volumen conocido de agua.
No se conoce la composición exacta del medio complejo.
Medio complejo
para Escherichia coli
Glucosa
15 g
Extracto de levadura 5 g
Peptona
5g
KH2PO4
2g
Agua destilada
1000 ml
pH7
Slide 23
Tipos de medios de cultivo
El agar se utiliza para dar consistencia a los medios de cultivo y observar
la formación de colonias.
Los medios generales mantienen el crecimiento de muchos
microorganismos. Ej., el caldo y agar nutritivo
Medios enriquecidos
Se añaden nutrientes especiales para mantener el crecimiento de
microorganismos exigentes. Ej., el agar sangre
Medios selectivos
Favorecen el crecimiento de microorganismos particulares. Ej Agar
MacConkey. Contienen colorantes y sales biliares que inhiben el
crecimiento de las bacterias Gram positivas.
Medios diferenciales
Medios que diferencian entre grupos distintos de bacterias e incluso
permiten una identificación tentativa de los m.o
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Obtención de cultivos puros
2. Siembra en estrías
Se esteriliza el asa y
luego se toma una
muestra del tubo
Crecimiento de colonias confluentes
al comienzo de la siembra por estría
Colonias aisladas
al final
de la siembra por
estría
1. Dilución y siembra por
extensión en superficie
Se realiza una siembra
por estría en una placa de
agar con medio estéril.
Después de una estría inicail
Se hacen estrías en ángulo
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Morfología y crecimiento de las colonias
Las colonias son masas visibles de células que se forman por división
de una o varias células.
El desarrollo de colonias sobre superficies de agar permite al
microbiólogo identificar las bacterias porque las especies forman a
menudo colonias con una forma y aspecto característico.
La morfología de la colonia de una bacteria puede variar según el
medio en que crezca la bacteria.
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CURVA DE CRECIMIENTO BACTERIANO
log. nùmero de
cèlulas viables
TIEMPO
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• Reproducción de las bacterias por fisión binaria
• Tiempo de generación o de duplicación: tiempo
requerido para la duplicación
• Escherichia coli cada 15 minutos
• Mycobacterium tuberculosis cada 18 horas
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•
•
•
•
•
•
•
METABOLISMO BACTERIANO
Crecimiento bacteriano requiere.
Materia prima
Fuente de energía : ATP
Degradación de CHO, lípidos, proteínas
Catabolismo
anabolismo
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• METABOLISMO PRODUCTOR DE ENERGIA
• En los seres vivos, la utilización de la energía potencial
contenida en los nutrientes se produce por reacciones de
oxido-reducción.
• Hay sustancias que ceden e- (dadoras) y otras
que los aceptan (aceptoras).
• En las bacterias de interés médico los sistemas de oxidoreducción que transforman la energía química de los
nutrientes en una forma biológicamente útil, incluyen la
fermentación y la respiración.
• Bacterias fotosintéticas
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Metabolismo productor de energía
• Fosforilación del sustrato
• Fuerza motriz protónica
• La misión de la cadena transportadora de
electrones es la de crear un gradiente
electroquímico para la síntesis de ATP
• La fosforilación más importantes para el
metabolismo es la fosforilación del ADP
ADP + P → ATP + H2O
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• La cadena respiratoria se realiza en las
membranas de las mitocondrias de las células, o en
la membrana externa de las bacterias.
• Cuando los átomos de hidrógeno , electrones que
provienen de ellos van hacia el oxígeno
• liberan una cantidad de energía, para mover
hidrogeniones (H+) de un lado al otro de las
membranas.
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•
•
•
•
Metabolismo productor de energía
Glucosa
Respiración ( aerobia, anaerobia )
fermentación
• Metabolismo de la glucosa
• Vía glucolítica Emden Meyerhoff
• Pentosas fosfato
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Glucólisis
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Respiración
• CO2 y agua
• Cadena de electrones
• Aceptores : oxígeno ( aerobia )
nitratos, sulfatos, CO2 ( anaerobia )
ácido pirúvico : CO2 , agua ( ciclo de Krebs )
CICLO DE KREBS
• Principal mecanismo en la generación de ATP
• Oxidación completa de aa, CHO, ácidos grasos
• Proporciona productos metabólicos para la biosíntesis de
aa, lípidos, purinas y pirimidinas
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Ciclo de Krebs
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Vía de las pentosas fosfato
•
•
•
•
Proporciona precursores
NADPH
Enzimas transcetolasas y transaldolasas
Generan azúcares para biosíntesis o producción de
energía
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Vía de las pentosas fosfato
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Vía de EntnerDoudoroff.
Desde GAL-3P hasta
Piruvato es catalizado
por enzimas comunes a
la vía Glicolítica.
Pseudomonas
Rhizobium
Agrobacterium
Muy pocos Gram
positivos
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Biosíntesis
• Polimerización de elementos bioquímicos
• Preformados en el medio, síntesis
• ATP, coenzimas
• Síntesis del péptidoglucano
• LPS, gránulos de reserva
• Ácidos nucléicos inicia con la ribosa -5- fosfato de
la ruta de las pentosas
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• Los azúcares requeridos para la biosíntesis son
hexosas (glucosa es la utilizada más comúnmente)
y pentosas
• (ribosa y desoxirribosa son componentes de los
ácidos nucleicos).
• La glucosa-6-fosfato es el compuesto clave en la
síntesis de polisacáridos, al convertirse en
uracilo-difosfoglucosa (UDPG), a partir del cual
se formarán las macromoléculas del
peptidoglicano y los polisacáridos de reserva
(almidón y glucógeno).
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• Vías biosintéticas
• Glucosa-6 fosfato
- polisacáridos
- ácidos nucléicos
- tirosina
-cisteína
- triptófano
- lípidos
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• Fosfoenolpiruvato
•
•
•
•
• Oxalacetato
Asparagina
•
Treonina
•
Pirimidinas
• Alfa cetoglutarato
•
•
•
Glicina
Cisteína
Polisacáridos
Alanina
Lípidos
ácidos nucléicos
Lisina
Glutamina
Arginina
prolina
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Metabolismo bacteriano y avances en el
desarrollo de la Microbiología Clínica
•
cultivo de una bacteria en un tubo con medio
líquido (preferentemente caldo con tioglicolato)
algunas especies del género Clostridium
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• La mayoría de las bacterias fermentadoras de la
glucosa, desarrollan las denominadas vías
ácido-mixta y/o butilenglicólica (reacción de
Voges-Proskauer).
• Detección de los enzimas catalasa y
citocromooxidasa.
• Detección de nitrato y nitrito reductasas.
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¡ GRACIAS POR SU
ATENCION !