1

MicrobiologíaBiol 2201

Nutrición, cultivo y

crecimiento microbiano

2

Lecturas asignadas

Libro de Prescott: • Capítulo 5: Nutrición, crecimiento y control

microbiano• Capítulo 6: Crecimiento microbiano

3

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.

4

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

5

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

6

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

7

Ejemplos de Vitaminas

• Biotina: metabolismo de compuestos monocarbonados

• Cianocobalamina (B12): reagrupamientos moleculares

• Acido fólico: metabolismo de compuestos monocarbonados

• Tiamina: Transferencia de grupos aldehído

8

La membrana bifosfolipidica

• Semipermeable• Contiene:

– Proteínas– Bicapa de fosfolípidos– Proteínas integrales – Proteínas periféricas

• Exterior: Hidrofilica • Interior: Hidrofobica

9

MEMBRANA FLUIDA SEMIPERMEABLEMOSAICO FLUIDO

10

11

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.

12

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.

13

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

14

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.

15

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.

16

• Colonia= formación o agrupación macroscópicamente visible de microorganismos sobre un medio sólido.

17

• 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

18

Siembra en estría

19

Siembra en Profundidad

20

Extensión

21

Morfología de colonias bacterianas

22

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.

23

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.

24

Curva de Crecimiento bacteriano

25

Rangos de temperatura

• Mínima• Optima• Máxima

• Definidos por los efectos de temperatura, desnaturalización de proteínas y alteración de membranas.

26

5 tipos de microorganismos con distintas preferencias de temperaturas:

1. Psicrofilos 2. Psicrotrofos 3. Mesofilos4. Termofilos5. Hipertermofilos

27

28

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

29

Concentración de Oxígeno