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MicrobiologíaBiol 2201
Nutrición, cultivo y
crecimiento microbiano
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Lecturas asignadas
Libro de Prescott: • Capítulo 5: Nutrición, crecimiento y control
microbiano• Capítulo 6: Crecimiento microbiano
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Nutrición microbiana
• Para obtener energía y elaborar nuevos componentes celulares, los organismos tienen que disponer de materias primas, o nutrientes.
• Los nutrientes son sustancias que se emplean en la biosíntesis y producción de energía y, en consecuencia, son necesarios para el crecimiento microbiano.
• Factores ambientales como temperatura, nivel de oxigeno y concentración osmótica del medio son críticos para cultivar con éxito los microorganismos.
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Requerimientos nutritivos esenciales
• Macroelementos o macronutrientes:– CHONPS• Componentes de carbohidratos, lípidos y ácidos
nucleicos
– Calcio, magnesio y hierro• Microelementos o micronutrientes– Traza– Manganeso, cinc, cobalto, molibdeno, níquel y
cobre
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Fuentes de carbono, energía y electrones
• Fuentes de carbono:– Autótrofos: Utilizan CO2 como única o principal fuente de carbono– Heterótrofos: Utilizan moléculas orgánicas precedentes de otros
organismos
• Fuentes de Energía:– Fototrofos: Luz– Quimiotrofos: Oxidación de compuestos orgánicos o inorgánicos
• Fuentes de electrones:– Litótrofos: moléculas inorgánicas reducidas – Organotrofos: moléculas orgánicas
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Factores de crecimiento
• Son compuestos orgánicos que necesitan los microorganismos para poder crecer:– Amino ácidos• Para síntesis de proteínas
– Purinas y pirimidinas• Para síntesis de ácidos nucleicos
– Vitaminas • Tienen múltiples funciones • Son moléculas orgánicas pe queñas
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Ejemplos de Vitaminas
• Biotina: metabolismo de compuestos monocarbonados
• Cianocobalamina (B12): reagrupamientos moleculares
• Acido fólico: metabolismo de compuestos monocarbonados
• Tiamina: Transferencia de grupos aldehído
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La membrana bifosfolipidica
• Semipermeable• Contiene:
– Proteínas– Bicapa de fosfolípidos– Proteínas integrales – Proteínas periféricas
• Exterior: Hidrofilica • Interior: Hidrofobica
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MEMBRANA FLUIDA SEMIPERMEABLEMOSAICO FLUIDO
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Difusión facilitada
• Tipo de difusión pasiva– No requiere energía
• Requiere el uso de una proteína en la membrana plasmática: Permeasa
• El soluto se pega a la permeasa, cambiando la conformación de la permeasa, permitiendo que el soluto se libere hacia el interior de la célula.
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Difusión facilitada
• Se sigue un gradiente de concentración• Como no hay utilización de energía, las moléculas
continuaran entrando a la célula mientras que su concentración sea superior al a del exterior.
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Transporte activo
• Requiere energía• En contra del gradiente de concentración – «va en contra de la corriente»
• No depende de las concentraciones del interior o del exterior de la célula
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Medios de Cultivo
• Los estudios en la microbiología dependen grandemente de la capacidad de cultivar y mantener microorganismos en un laboratorio. Para esto, se deben tener disponible los medios de cultivo apropiados.
• Medio de cultivo: preparación liquida o solida utilizada para el crecimiento y mantenimiento de microorganismos.
• La composición precisa de un medio adecuado dependerá de la especie que se quiere cultivar, porque las necesidades nutricionales varían considerablemente.
• El conocimiento del hábitat natural de un microorganismo es útil para poder elegir un medio de cultivo apropiado.
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Medios de Cultivo
• Medios definidos o sintéticos– se conocen todos los componentes
• Medios complejos– se desconoce la composición química de algunos de los
ingredientes
• Medios diferenciales– Medios que diferencian entre grupos distintos de bacterias
• Medios selectivos – Favorecen el crecimiento de microorganismos particulares– Ej. MacConkey
• para E.coli• suprime el crecimiento de las bacterias gram positivas.
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• Colonia= formación o agrupación macroscópicamente visible de microorganismos sobre un medio sólido.
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• 3 técnicas de siembra de cultivos:–Siembra en Estrías• Medio solido frio
–Siembra en Profundidad• Con diluciones en agar temperado 45°C
–Extensión • Se extiende la muestra uniformemente con
una varilla estéril
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Siembra en estría
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Siembra en Profundidad
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Extensión
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Morfología de colonias bacterianas
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Crecimiento Microbiano
• El crecimiento consiste en el aumento de los constituyentes celulares, y tiene como resultado un incremento del tamaño o del número celular o de ambos.
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Curva de crecimiento
4 fases1. Latencia: Aunque no hay crecimiento inmediato, es un
proceso activo con síntesis de nuevos componentes2. Exponencial: se duplican las células en intervalos
constantes3. Estacionaria: el numero total de microorganismos viables,
se mantiene constante. Balance entre división y muerte. También puede ser debido a que la células dejan de dividirse.
4. Muerte: disminución de nutrientes y acumulación de residuos tóxicos. Intervalos constantes.
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Curva de Crecimiento bacteriano
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Rangos de temperatura
• Mínima• Optima• Máxima
• Definidos por los efectos de temperatura, desnaturalización de proteínas y alteración de membranas.
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5 tipos de microorganismos con distintas preferencias de temperaturas:
1. Psicrofilos 2. Psicrotrofos 3. Mesofilos4. Termofilos5. Hipertermofilos
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Distintos microorganismos poseen distintos requerimientos de oxígeno para vivir:
Aerobio= crece en O2 atmosférico
Anaerobio= crecen en ausencia de O2
1. Aerobios obligados: requieren O2 atmosférico
2. Anaerobio estricto: mueren en presencia de O2
3. Anaerobios facultativos: puede crecer sin O2, pero crece mejor en su presencia
4. Microaerofilos: crecen en concentraciones de O2 de 2-10%
5. Anaerobio aerotolerante: de igual manera puede crecer con o sin O2
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Concentración de Oxígeno