Crecimiento Microbiano

Cap 6 Brock

Septum

Cell elongation

Septumformation

On

e g

ener

atio

n

Septum formation

Completionof septum;formation ofwalls; cellseparation

On

e g

ener

atio

n

Incremento en el número de células por Fisión Binaria

Cytoplasmic membrane

Outer membranePeptidoglycan

Cytoplasmic membrane

Divisomecomplex

FtsZ ring

Division plane

•Análogo de tubulina•Análogo de tubulinaFtsZ:

Divisoma •Análogo de actina

•Ausente en cocos

•Análogo de actina

•Ausente en cocosMreB:Divisoma

Cell wall

Cytoplasmicmembrane

Nucleoid

MinE

Minutes

0

20

40

Divisomecomplex

FtsZ ring

Nucleoid

Septum

MinE

60

80

Biosíntesis de Peptidoglicano

• Penicilina y formación de pared

Velocidad de Crecimiento

• V de crecimiento:– Cambio en el número

celular por unidad de tiempo

• T de generación:• T de generación:– Tiempo necesario para que

la población se duplique

• Velocidad se incrementa con el tiempo

• EXPONENCIAL

Parámetros de Crecimiento

¿Cuál población crece más rápido?

N = N02n g = t/n

– N: número final de células

Parámetros de Crecimiento

– N: número final de células

– N0: número inicial de células

– n: número de generaciones

– g: tiempo de generación

– t: tiempo

Curva de Crecimiento

• Estacionaria: Nutriente limitante vs Desechos

Recuento Directo

• Limitaciones:– No distingue vivas de muertas– Células pequeñas son difíciles de contar– Dificultad de precisión– No adecuado con baja densidad– Células móviles

Recuento en Placa

Diluciones Seriadas

• Células Viables

• Limitaciones– Células se desarrollan a

diferentes velocidadesdiferentes velocidades– Colonias muy pequeñas pasan

desapercibidas– 2 o más células producen 1

colonia

• Rec directo vs Rec placa

Medidas Indirectas

• Turbidez

– Medida de la luz dispersada

– Fotómetro

• Filtro simple y λ corta

– Espectrofotómetro

• Prisma y λ muy estrecha

Turbidez

Cultivo Cerrado o Batch

Cultivo Continuo

• Quimiostato

– Sistema abierto– Sistema abierto

– Volumen constante

Cultivo Continuo

• Equilibrio– Número de células y su

estado metabólico es constante

• Velocidad de dilución

• Cn del nutriente limitante

Utilidades Quimiostato

Controla la velocidad de

crecimiento y la densidad de población.

Permite mantener una población en

fase exponencial.población. exponencial.

Ecología microbiana

(competitividad).

Aislamiento y enriquecimiento

de bacterias.

Efectos Ambientales

• Temperatura• Temperatura

• pH

• Agua

• Oxígeno

Crecimiento y Temperatura

Temperaturas cardinales o fundamentales

Temperatura y Velocidad de Crecimiento

Bajas Temperaturas

• Microorganismos extremófilos

• Océanos temp media 5°C• Océanos temp media 5°C

• Profundidades marinas 1-3°C

• Regiones polares y sedimentos marinos: psicrófilos (algas) y psicrotolerantes (bacterias y eucariotas)

Bajas Temperaturas

Altas Temperaturas

Suelos muy expuestos a luz solar

Cúmulos de abono y silos Cúmulos de abono y silos 60-65°C

Fuentes termales 150-500°C

Temperaturas

Los procariotas pueden crecer a

temperaturas más elevadas que los

eucariotas.

Los más termófilos de los procariotas son

algunas especies de Archaea.

Organismos no fototróficos son

capaces de crecer a temp más

elevadas que los fototróficos.

Crecimiento y pHCrecimiento y pH

pH

Acidófilos (hongos)

AlcalófilosAlcalófilos

pH extracelular (2-10) vs pH intracelular (6-8)

• mantienen pH constante en medios de cultivo

Buffer o tampone

s

Crecimiento y OsmolaridadCrecimiento y Osmolaridad

Actividad del Agua

• Aw: actividad del agua

– Pva/PvH2O

– Varían entre 0 y 1

• Ósmosis:– Agua difunde desde baja Cn

solutos hacia alta Cn de solutos

Efecto y Na

Halotolerantes

Halófilos

• 1-15% NaCl

Halófilos extremos Halófilos extremos

• 15-30% NaCl

Osmófilos

• azúcares

Xerófilos

• ambientes secos

Solutos compatibles

Para ajustar Awdel citoplasma

Crecimiento y OxígenoCrecimiento y Oxígeno

• Aerobios estrictos

• Anaerobios estrictos

Aerobios facultativos• Aerobios facultativos

• Microaerofílicos

• Anaerobios aerotolerantes

Anaerobiosis

Aire es remplazado por una mezcla de H2 y CO2

Formas Tóxicas del Oxígeno

Catalasa