TEMA 2.3 CRECIMIENTO BACTERIANO Flashcards
CRECIMIENTO:
- AUMENTO DE TODOS LOS CONSTITUYENTES QUÍMICOS DE LA CÉLULA
- AUMENTO DE TAMAÑO Y DIVISIÓN CELULAR
- AUMENTO DE LA POBLACIÓN
tipos de crescimiento:
a) Crecimiento individual o aumento de tamaño
b) Crecimiento poblacional o incremento del número
de células
Ciclo celular procariótico
Etapas que transcurren desde la formación de una nueva célula y la siguiente división
Tiempo de generación (g)
Tiempo que transcurre entre generación y generación
Mecanismos de división en las bacterias
1-Fisión binaria transversal o bipartición
2-Gemación
3-Ciclos más complejos
Etapas del ciclo celular
- Crecimiento en tamaño y masa
Entrada de nutrientes y metabolismo - Replicación del cromosoma
Masa de iniciación Modelo Thetha Duplicación oriC - Elongación en la región ecuatorial y formación septo
Síntesis de membrana y pared Separación de los dos cromosomas Formación del septo
- Elongación en la región ecuatorial y formación septo
- División
Crecimiento poblacional
Incremento del número de células por unidad de tiempo
Crecimiento exponencial o balanceado
El número de células y todos sus constituyentes químicos se duplican en un mismo periodo de tiempo (tiempo de generación, g constante)
La población se duplica en cada generación
2n
g en esa etapa es constante
Cuando hayan pasado un tiempo T y hayan transcurridos n generaciones habrá Nt bacterias
n° de celulas
Nt = 2n
Si partimos de un número inicial de células igual a No
el nr de generaciones n = n
el tiempo de cultivo T = nx g (la generacion)
el n° total de celulas Nt = 2n xNo
expression exponencial *see page 10
Nt = 2^n x No
Nt: número total del células del cultivo n: número de generaciones
No: número inicial de células
T: tiempo de incubación
g: tiempo de generación
si hacemos el logaritmo
logNt = nlog2+ logNo
logNt-logNo / log 2 =n
logNt-logNo/0.301030 =n
g= T/n
Nt: número total del células del cultivo n: número de generaciones
No: número inicial de células
T: tiempo de incubación
g: tiempo de generación
Sabiendo Nt, No y T podemos calcular n y g
Concepto de tasa o velocidad de crecimiento * check pic
La tasa o velocidad de crecimiento es inversamente proporcional a g
La inclinación de la pendiente es proporcional a μ
quanto mas aumenta la tasa de crescimiento mas diminuye el tiempo de division (g)
3.3. Crecimiento poblacional en cultivos cerrados o discontinuos
El crecimiento exponencial no se da indefinidamente
fase lag o de reajuste
-Adaptación del inóculo -
Apenas existe división celular - no hay reproducucion celular
Aumento del tamaño -
Duración variable:
edad del inóculo-the older the more adaptacion time necessary
composición del medio- composto mas de medio mas podre
medio mas rico mas rapido division
fase exponencial
g constante `
- μ es máxima y constante
Es la etapa elegida para:
-estudios enzimáticos y estructurales
-obtención de metabolitos ex insulina
fase estacionaria
-No hay crecimiento poblacional (división = lisis)
Agotamiento nutrientes, oxígeno
Acumulación metabolitos tóxicos (ácido láctico)
Esporulación
fase de muerte
muerte exponencial
Cultivo continuo
sistema que permite mantener el crecimiento bacteriano en fase exponencial
Hay aporte constante de nutrientes y retirada de desechos
*Procesos industriales *Estudios fisiológicos
Medida del crecimiento poblacional
- Determinación del número de células
- Determinación de masa bacteriana
- Determinación de actividades metabólicas o de componentes celulares
Determinación del número de células
Tipos de células: Viables (cultivables y no cultivables) y no viables
Métodos directos:
- Contador Coulter
Métodos indirectos:
- Recuento en placa
- Membranas de filtración
- Determinación del número más probable (NMP)
metodos directos : contador coulter
-Contadores electrónicos de partículas (Contador Coulter) -Se cuentan células viables y no viables
- barcetrias van de pole positivo al pole negativo
- hay un poro y cada vez que passa bacteria se corta la coriente el electrodo manda un sinal al contador
Métodos indirectos
a) Recuento en placa
-Consiste en enumerar las colonias aparecidas tras sembrar un volumen determinado de cultivo.
-Se cuentan los viables cultivables.
- exige diluciones seriales con una solucion isotonica
b) Recuento sobre filtros de nitrocelulosa de células viables
-Se utilizan filtros de membrana que retienen a las bacterias.
-Adecuado para muestras diluidas. Ej. Agua de manantial.
- Se cuentan los viables cultivables
c) Determinación del número más probable (MPN)
-Estimación de los microorganismos presentes en una muestra en función de la turbidez que originan en medios de cultivo líquidos.
Es un método estadístico
- rojo es positivo y amarillo negativo
–Se siembran 3 diluciones decimales en tres set de tubos con medio de cultivo
–Se estiman las células viables cultivables
3.5.2. Determinación de masa bacteriana
1-Métodos directos:
- Peso húmedo
- Peso seco
2-Métodos indirectos: -
-Medidas ópticas
Medidas ópticas
Espectrofotometría
Se mide la turbidez de un cultivo mediante:
1-Absorbancia o densidad óptica (D.O.)
2-Transmitancia
Mayor absorbancia à Menor luz transmitida à Mayor masa celular (mayor número de células)
peso humedo
cetrifugacion - las celulas van y se quedan en el fondo y se retira el liquido extra
peso seco
- deshydratacion de un cultivo
3.5.3. Determinación de actividades metabólicas o de componentes celulares
- Determinación del consumo de oxígeno
- Determinación de la producción de CO2
- Prueba de la reductasa con azul de metileno
- Efecto de los factores ambientales sobre las bacterias
- modificzn la velocidad de crescimiento
funccion:
distribucion en la naturaleza
controlar el crescimiento microbiano
4.1. Efecto de la temperatura
↑ Temperatura à ↑ velocidad de crecimiento (↑ Velocidad procesos enzimáticos)
t° cardinales el min y max que la bacteria puede crecer exponensialmente
Clasificación de los microorganismos en función de sus temperaturas cardinales
- psicrofilos min -5-5°
max 19-22°
opt - 15-18° - psicrotrfos ( psicrofilos facultativos)
mijn -5 - 5
max 30-35°
opt 15-30° - mesofilos min - 10-15°
max 35-47°
opt 25-40°
3- termofilos min 40-45°
max 60-90°
opt 50-70°
4- hipertermofilos opt 90-110°
ex : arqueas (Pyrococcus y Pyrodictium)
donde encontramos hipertermofilos
-Fuente termal volcánica terrestre
-Fuentes termales submarinas (fumarolas hidrotermales)
- Salidas de chimeneas sulfurosas de las grietas del suelo oceánico (350°C
donde encontramos pscrofilos y psicrotrofos
*Los psicrotrófos son más abundantes que los psicrófilos
*Alteran los alimentos refrigerados
Aguas heladas del Ártico y Antártico
Océanos
5°C
(1-2°C en profundidades)
efecto de altas temperaturas en los microorganismos
(por encima de la máxima)
-Detención del crecimiento
-Muerte
por causa de :
-Desorganización de la membrana citoplasmática
-Desnaturalización de proteínas
-Desnaturalización ácidos nucleicos
Eliminación parcial
*Pasteurización
70-80°C, min
*Calentamiento de alimentos
efecto de temperaturas baja en los microorganismos
(por debajo de la minima
-Detención del crecimiento
causado por :
-Disminución de la fluidez de la membrana
-Aumento de la viscosidad del citoplasma
-Parada de las reacciones bioquímicas
applicacion de afecto de T° bajas en los microorganismos
Conservación alimentos
Conservación de microorganismos
4.2. Efecto de la desecación
Provoca un aumento de la concentración de solutos: parada de crecimiento
applicaciones de desecacion
-Aplicaciones:
-Conservación de alimentos -Conservación de microorganismos
applicada en liofilizacion
4.3. Efecto del pH classificacion de bacterias
pH = -log [H+]
Por encima/debajo del pH óptimo causa
-Desorganización membrana
-Desnaturalización
*La mayoría de las bacterias son neutrófilas, con óptimos para su crecimiento en torno a 7-7,2.
*Las que originan ácido láctico viven mejor a pH ácido
classificacion
acidofilas :
ph 0-5
neutrofilas
ph 5,5-8
alcalofilas
Ph8,5- 11,5
Aplicaciones del effecto Ph
-Conservación alimentos (pH ácido). Ej. Encurtidos.
-No se utiliza como agente esterilizante.
-Hay enzimas de acidófilos y alcalófilos útiles en la industria.
4.4. Efecto de la presión osmótica
-Las bacterias generalmente viven en ambientes hipotónicos respecto a su propio citoplasma
-El agua entra: difusión pasiva y por las aquaporinas (regulan la entrada de agua)
-La pared celular (mureína) evita la lisis bacteriana por choque osmótico
Ambientes hipertónicos
-Las bacterias sufren plasmólisis
applicacion de la utilisacion de effecto de la P° osmotica
-Conservación de los alimentos adicionando sales y azúcares
classificacion
Microorganismos osmófilos: requieren elevadas concentraciones osmóticas en su medio ambiente
Sacarófilos: viven en medios con elevadas concentraciones de azúcares (hongos y levaduras)
Halófilos: viven en medios con elevadas concentraciones de sales (bacterias), requieren las sales para vivir
-Pueden contaminar alimentos en salazón o en confituras.
Clasificación de los microorganismos halófilos
-Hálofilos débiles (bacterias marinas): óptimo al 3% de NaCl
-Halófilos moderados: óptimo al 3-15% de NaCl
-Halófilos extremos: óptimo a más del 15% de NaCl
4.5. Efecto de las radiaciones
La radiación es la propagación de la energía a través del espacio
-todas ondas menos al ondas del visible son nosibles
- quanto mayor la longitud de la onda mas nusible
Radiaciones ionizantes: rayos X y rayos gamma
Son de corta longitud de onda y elevada energía
-Al impactar con las moléculas provocan la liberación de electrones: dañan el ADN, ionizan el agua
- letales
aplicacion de la radiacion
Esterilización de:
* Material farmacéutico
* Material médico-quirúrgico
* Alimentos envasados
Radiación UV
-Letal o mutagénico según la dosis.
-Origina dímeros de pirimidina.
Aplicaciones: radiacion uv
-Como agente esterilizante (superficies):
*Desinfección de material quirúrgico, salas, quirófanos
*Desinfección cabinas de siembra
-Como agente mutagénico : Investigación
4.6. Otros factores: Presión hidrostática
-Efecto inhibitorio en la mayoría de las bacterias
classificacion
Bacterias barófilas:
Crecen óptimamente a más de 400 atmósferas Suelen ser psicrófilas
Bacterias barotolerantes:
Ambientes con elevadas presiones hidrostáticas donde existen procariotas
viven en :
*Fondo de los mares
*Peces abisales
*Plataformas petrolíferas
