clase3_crecimiento bacteriano

8/2/2019 clase3_crecimiento bacteriano

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Es definido como un incremento ordenado de todos los constituyentes y estructuracelular. En muchos microorganismos, este incremento contina hasta que la clula

se divide en dos nuevas clulas: Fisin binaria

El crecimiento microbiano conlleva usualmente a un incremento en el nmero declulas. Es importante distinguir entre el crecimiento individual de clulas y elcrecimiento de poblaciones de clulas:

Crecimiento individualEs el incremento en el tamao y peso y es usualmente un preludio a la divisincelular. (FISIN BINARIA). Bajo las mejores condiciones E. coli puede completarSu ciclo en 20 minutos.

Crecimiento poblacionalEs el incremento en el nmero de clulas como una consecuencia del crecimientoy divisin celular.

Tiempo de generacin: El tiempo requerido para que a partir de unaclula se formen dos clulas o el tiempo requerido para duplicar una

poblacin de clulas.

CRECIMIENTO MICROBIANO


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Un experimento de crecimiento hipottico empezando con una simple clula, teniendo un tiempo de generacinde 30 se presenta en la siguiente tabla:


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CICLO DE CRECIMIENTO POBLACIONAL

Si analizamos el crecimiento microbiano en el tiempo, ste describe una tpicacurva de crecimiento que puede ser dividida en fases distinguibles. La curva decrecimiento puede dividirse en diversas fases:

fase latencia,fase exponencial,

fase estacionaria yfase de muerte.


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a) Fase de Latencia :

Cuando una poblacin microbiana es inoculada en medio fresco, el crecimiento generalmente no

comienza de inmediato sino despus de un cierto tiempo, llamado fase lag que puede ser breve olargo, dependiendo de las condiciones. Si un cultivo que crece exponencialmente es inoculado almismo medio bajo las mismas condiciones de crecimiento no se observa la fase lag y el crecimientoexponencial contina a la misma velocidad. Sin embargo, si el inculo se toma de un cultivo viejo(fase estacionaria) y se inocula en el mismo medio, generalmente se presenta la fase lag, ancuando las clulas del inculo estn vivas. Esto se debe a que las clulas generalmente agotandiferentes coenzimas esenciales u otros constituyentes celulares y se requiere de cierto tiempo para

su resntesis. Un retraso tambin se presenta cuando el inculo est formado por clulas daadas(pero, no muertas) por tratamientos con calor, radiacin o sustancias qumicas, debido al tiemponecesario para que las clulas puedan reparar dicho dao. Tambin se observa cuando unapoblacin se transfiere de un medio de cultivo rico a uno pobre. Esto sucede debido a que para quecontine el crecimiento en un medio de cultivo en particular, es necesario que las clulas tenganun complemento ntegro de enzimas para la sntesis de los metabolitos esenciales que no estnpresentes en dicho medio.


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b) Fase exponencial :

Es una consecuencia del hecho de que cada clula se divide para formar dos clulas, cada una de

las cuales tambin se divide para formar dos clulas ms y as sucesivamente. La mayor parte delos organismos unicelulares crecen exponencialmente. La velocidad de crecimiento exponencial varamucho de un organismo a otro. Por ejemplo: Salmonella typhi crece muy rpidamente en cultivo,con un tiempo de generacin de 2030 , Mycobacterium tuberculosis, crece muy lentamente, conslo una o dos duplicaciones por da. Las condiciones ambientales, T, composicin del medio decultivo, afectan a la velocidad de crecimiento exponencial as como las caractersticas delmicroorganismo.


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c) Fase estacionaria :El crecimiento exponencial se detiene, los nutrientes indispensables se agotan, no hay incrementoo decremento en el nmero de clulas o masa, hay limitacin de nutrientes y acumulacin de

sustancias txicas. Los microorganismos son fisiolgicamente activos y viables. En un sistemacerrado no se puede llevar a cabo indefinidamente el crecimiento exponencial.

d) Fase de muerte :

Si la incubacin contina despus que una poblacin alcanza la fase estacionaria, las clulas puedenseguir vivas y continuar metabolizando, pero lo ms probable es que mueran. Si esto ltimo sucede,la poblacin se encuentra en la fase de muerte. Durante esta fase, el conteo microscpico directopuede permanecer constante pero la viabilidad disminuye lentamente. En algunos casos, la muerte seacompaa por lisis celular, dando lugar a una disminucin del conteo de viabilidad.


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MEDIDA DEL CRECIMIENTO BACTERIANO

Se mide por cambios sucesivos en el nmero de clulas o por el peso de la masa de las clulas.

Existen varios mtodos para contar las clulas o estimar la masa de stas.

A) Recuento de clulas

1) Conteo de clulas al microscopioSe emplea un dispositivo graduado con 25 cuadrados cuyo volumen y rea es conocido.Ej.: Cmara de Petroff-Hausser, cmara de Neubauer, hemocitmetro.

Limitaciones:- Es muy tedioso, no es prctico para un gran nmero de muestras

- No es muy sensible, se necesitan al menos 106 bact/ml para que sean observadas al microscopio- No distinguen clulas vivas de muertas

Se cuentan todas las clulas en un cuadrado. XE 12 clulas (seHalla la media de varios cuadrados). Cada rejilla tiene 25 cuadradosGrandes y un rea total de 1 mm2 y un volumen de 0.02 mm3.

Calculo:

12 clulas x 25 cuadrados x 50 x 103 = 1.7 x 10 7

N x mm2

N x mm3

N x cm3


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2) Conteo de clulas viables

Una clula viable es definida como aqulla que es capaz de dividirse y formar una colonia en el mediode cultivo. El conteo en placas es el mtodo ms utilizado. Pueden ser:

-Diseminacin en placa (siembra en placa por extensin).-

Se asume que cada colonia surgi de una simple clula, contando el nmero de colonias uno puedecalcular el nmero de clulas viables en la muestra.Mtodo de vaciado en placa.-


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B) Medida de la masa celular

En muchos estudios es necesario determinar el peso de las clulas ms que el nmero.1) Peso seco

Se determina el peso seco o peso hmedo de una alcuota de la poblacin separada por centrifugacin.El peso seco es por lo general el 20-25 % del peso hmedo.Peso de una bacteria =1012 g (Una billonesima de gramo)

2) TurbidimetraA travs de un colormetro o espectrofotmetro midiendo la turbidez en unidades de absorbancia.Debe prepararse curva estndar para cada organismo estudiado.


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FACTORES AMBIENTALES QUE INFLUYEN EN EL CRECIMIENTOBACTERIANO

TemperaturapH

Biodisponibilidad de aguaOxigeno


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Efecto de la temperatura sobre la velocidad de crecimiento yConsecuencias moleculares para la clula

TEMPERATURA

La temperatura ejerce dos tipos de efectos opuestos sobre los organismos vivos.

A medida que se eleva la temperatura, las reacciones qumicas y enzimticos de la clula son ms

rpidas y el crecimiento se acelera.En consecuencia dentro de un cierto margen, un aumento de temperatura supone un incremento enel crecimiento y en el metabolismo hasta un punto que tienen lugar las reacciones de inactivasin.Por encima de tal punto, las reacciones celulares caen rpidamente a cero.

As para cada organismo existe una

temperatura mnima por debajo de la cualno es posible el crecimiento, una temperaturaoptima a la que se produce el crecimientoms rpido y una temperatura mxima porencima de la cual no es posible el crecimiento

La temperatura optima esta siempre mas

cerca de la mxima que de la mnima .


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CLASE DE BACTERIAS SEGN LA TEMPERATURA

Cuatro grupos de microorganismos con relacin a su temperatura optima:

Psicrfilos: con temperatura optimas bajas; se encuentran en ambientes muy frosMesfilos: con temperaturas optimas moderadas; se encuentran en animales de sangre caliente y en

medios acuticos y terrestres de latitudes templadas y tropicalesTermfilos: con altas temperaturas optimas; se encuentran en ambientes muy calientesHipertermfilos: con temperaturas optimas muy elevadas; se encuentran en ambientes calientes como

fuentes termales, giser y fuentes hidrotermales submarinas.

Relacin de la temperatura y la tasa de crecimiento para un

psicrfilo, mesfilo, termfilo y termfilo extremo


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ACIDEZ Y ALCALINIDAD (ph)

Acidfilos: Los que crecen a pH menores de 2.

Alcalfilos: Los que crecen a pH mayores a 10Neutrfilos: Los que crecen a pH entre 6 y 8.

En acidfilos o alcalfilos extremos el pH intracelular debe de variar en1.0 y 1.5 unidades respecto a la neutralidad. En el caso de los neutrofilosEl pH del citoplasma es neutro o casi neutro.


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DISPONIBILIDAD DEL AGUA

Es importante para el crecimiento bacteriano, depende del contenido de agua del ambiente y de la

concentracin de solutos en ella.La disponibilidad de agua se expresa generalmente en trminos fsicos como actividad del agua,Abreviadamente (aw),


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REQUERIMIENTOS DE OXIGENO


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