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7/25/2019 fisiologamicrobiana-091203204558-phpapp01

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FISIOLOGAFISIOLOGA

MICROBIANAMICROBIANA

DOCENTEDOCENTE

T.M. Claudia Castillo K.T.M. Claudia Castillo K.


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ObjetivoObjetivo

ss Coo!e" los "e#ue"i$ietosCoo!e" los "e#ue"i$ietosut"i!ioales de las ba!te"ias.ut"i!ioales de las ba!te"ias.

Ca%ta!i& de los ut"ietes.Ca%ta!i& de los ut"ietes. Coo!e" el !"e!i$ietoCoo!e" el !"e!i$ieto

ba!te"iao.ba!te"iao.

Cultivo de los $i!"oo"'ais$os.Cultivo de los $i!"oo"'ais$os.


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FISIOLOGA BACTERIANAFISIOLOGA BACTERIANA La fsiologa bacteriana comprende el estudioLa fsiologa bacteriana comprende el estudio

de las unciones realizadas por estas.de las unciones realizadas por estas. Las bacterias son muy efcientesLas bacterias son muy efcientes

fsiolgicamente, sintetizan en orma muyfsiolgicamente, sintetizan en orma muy

rpida sus componentes celulares, siendo larpida sus componentes celulares, siendo lamayora autosufcientes, a pesar de sumayora autosufcientes, a pesar de susimpleza estructural.simpleza estructural.

En la bacteria se desencadenan una serie deEn la bacteria se desencadenan una serie de

procesos qumicos, que en conjuntoprocesos qumicos, que en conjuntoconstituyenconstituyen

METABOLISMO BACTERIANOMETABOLISMO BACTERIANO


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N(TRICI)N MICROBIANAN(TRICI)N MICROBIANA

Nutrientes sustancias que seNutrientes sustancias que seemplean en la biosntesis yemplean en la biosntesis yproduccin de energa, necesariosproduccin de energa, necesariospara el crecimiento microbiano.para el crecimiento microbiano.


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Ma!"out"ietesMa!"out"ietes

En orma de cationesEn orma de cationes! "otasio #$%&"otasio #$%&

acti'idad enzimtica.acti'idad enzimtica.(ntesis de protenas.(ntesis de protenas.

! )alcio #)a%%&)alcio #)a%%&*ermorresistencia de las endosporas.*ermorresistencia de las endosporas.


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! +ierro #e%% y e%%%&+ierro #e%% y e%%%&orma parte de los citocromos.orma parte de los citocromos.

)oactor de enzimas y protenas)oactor de enzimas y protenas

transportadoras de electrones.transportadoras de electrones.

! -agnesio #-g%%&-agnesio #-g%%&

)oactor enzimtico.)oactor enzimtico.orma complejos con el *".orma complejos con el *".Estabiliza los ribosomas y las membranasEstabiliza los ribosomas y las membranas

celulares.celulares.


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-acro elementos que son-acro elementos que soncomponentes de /idratos de carbono,componentes de /idratos de carbono,lpidos, protenas y cidos nucleicos.lpidos, protenas y cidos nucleicos.

! )arbono #)&)arbono #)&! 01geno #0&01geno #0&

! +idrgeno #+&+idrgeno #+&

!Nitrgeno #N&Nitrgeno #N&

! zure #(&zure #(&

! soro #"&soro #"&


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)arbono #)&)arbono #)&! Necesario para la construccin deNecesario para la construccin de

mol2culas orgnicas.mol2culas orgnicas.

! Las mol2culas que contienen carbono,Las mol2culas que contienen carbono,aportan a su 'ez /idrgeno y o1geno.aportan a su 'ez /idrgeno y o1geno.

! 3tilizadas como uente de energa3tilizadas como uente de energa

#reacciones de 1ido4reduccin&.#reacciones de 1ido4reduccin&.


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Nitrgeno #N&Nitrgeno #N&! Necesario para sintetizar aminocidos,Necesario para sintetizar aminocidos,

purinas, pirimidinas, algunos /idratos depurinas, pirimidinas, algunos /idratos de

carbono y lpidos, coactores de enzimascarbono y lpidos, coactores de enzimasy otras sustancias.y otras sustancias.

soro #"&soro #"&

! "resente en los cidos nucleicos,"resente en los cidos nucleicos,osolpidos, nucletidos como el *",osolpidos, nucletidos como el *",'arios coactores, algunas protenas y'arios coactores, algunas protenas yotros componentes celulares.otros componentes celulares.

! uente es el osato inorgnico.uente es el osato inorgnico.


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zure #(&zure #(&! Necesario para la sntesis de sustanciasNecesario para la sntesis de sustancias

como los aminocidos cistena ycomo los aminocidos cistena y

metionina, algunos /idratos de carbono,metionina, algunos /idratos de carbono,biotina y tiamina.biotina y tiamina.

! uente de azure es el sulato.uente de azure es el sulato.


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5i1ido de )arbono #)06&5i1ido de )arbono #)06&! No aporta +idrgeno ni energa.No aporta +idrgeno ni energa.

! Los organismos pueden agruparseLos organismos pueden agruparsedependiendo de la uente de carbonodependiendo de la uente de carbonoenen

(sa el CO* !o$o+uete de ee"',a

ORGANISMOSFOTOSINT-TICOS.

A(T)TROFOS

(sa ut"ietesO"'i!os !o$o

Fuete de !a"boo/ ee"',a

0ETER)TROFOS


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*ipos nutricionales*ipos nutricionales! Los microorganismos pueden clasifcarseLos microorganismos pueden clasifcarse

dependiendo de la uente de +idrgenodependiendo de la uente de +idrgeno

o electroneso electronesObtiee ele!t"oes

O 1id"&'eo deCo$%uestos io"'i!os.

LIT)TROFOS

(tili2a susta!iaso"'i!as !o$o

Fuete deEle!t"oes.

ORGAN)TROFOS


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Ma!"out"ietesMa!"out"ietes*ipos nutricionales*ipos nutricionales

! El metabolismo es realizado mediante laEl metabolismo es realizado mediante lautilizacin de dos uentes de energautilizacin de dos uentes de energaenerga libre de las o1idacionesenerga libre de las o1idaciones

qumicas y radiacin.qumicas y radiacin.

FOT)TROFOS3(IMI)TROFOS

Emplean la luzEmplean la luz

como uentecomo uentede energa.de energa.

0btienen energa a0btienen energa apartir de lapartir de la

o1idacin deo1idacin decompuestoscompuestos

orgnicos oorgnicos oinorgnicos.inorgnicos.


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Protozoos, hongos,

Bacterias no fotosintticas(mayora de microorganismosPatgenos)

Bacterias prpuras y

verdes no sulfreas

Algas, acterias prpuras! verdes del azufre,"ianoacterias#

TI4OS N(TRICIONALESTI4OS N(TRICIONALES

ORGAN)TROFOSLIT)TROFOS

ORGAN)TROFOS

0ETER)TROFOSA(T)TROFOS

0ETER)TROFOS

FOT)TROFOS3(IMI)TROFOS

FOT)TROFOS

Bacterias o$idantes del azufre,

%idrgeno, nitrificantes,&$idantes del hierro#

LIT)TROFOSA(T)TROFOS

3(IMI)TROFOS


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Mi!"out"ietesMi!"out"ietes

Elementos trazaElementos traza! -anganeso, cinc, cobalto, molibdeno,-anganeso, cinc, cobalto, molibdeno,

nquel y cobre.nquel y cobre.Necesarios en muy peque7as cantidades.Necesarios en muy peque7as cantidades.(on parte de enzimas y coactores.(on parte de enzimas y coactores.

acilitan la catlisis de reacciones.acilitan la catlisis de reacciones.

yudan a mantener la estructura de layudan a mantener la estructura de lamembrana.membrana.


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Fa!to"es de !"e!i$ietoFa!to"es de !"e!i$ieto

Son compuestos orgnicos necesariosSon compuestos orgnicos necesariospara los componentes celulares, quepara los componentes celulares, queno pueden ser sintetizados por losno pueden ser sintetizados por los

microorganismos.microorganismos. AminocidosAminocidos

Sntesis de protenas.Sntesis de protenas.

Purinas y pirimidinasPurinas y pirimidinasSntesis de cidos nucleicos.Sntesis de cidos nucleicos.

VitaminasVitaminasCofactores enzimticos.Cofactores enzimticos.


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CAPTACIN DE NUTRIENTESCAPTACIN DE NUTRIENTES

unciones de la membrana citoplasmtica


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CA4TACI)N DE N(TRIENTESCA4TACI)N DE N(TRIENTES

(on mecanismos(on mecanismosespecfcos.especfcos.

*ransporte de*ransporte de

nutrientes en contranutrientes en contrade un gradiente dede un gradiente deconcentracin.concentracin.

Los nutrientes tienenLos nutrientes tienenque atra'esar laque atra'esar lamembranamembranaplasmtica.plasmtica.


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CAPTACIN DE NUTRIENTESCAPTACIN DE NUTRIENTES


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Desplazamiento de las molculas deDesplazamiento de las molculas deun lugar de mayor concentraci!n aun lugar de mayor concentraci!n auno de menor concentraci!n.uno de menor concentraci!n.

"ecesario un gradiente de concentraci!n"ecesario un gradiente de concentraci!nele#ado.ele#ado.

$%&, &%, C&%, atra#iesan fcilmente.$%&, &%, C&%, atra#iesan fcilmente.


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'ealizada gracias a protenas de'ealizada gracias a protenas demem(rana )permeasas*.mem(rana )permeasas*.

Concentraciones inferiores de laConcentraciones inferiores de la

molcula que difunde.molcula que difunde.

+a #elocidad aumenta con el gradiente.+a #elocidad aumenta con el gradiente.


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CA4TACI)N DE N(TRIENTESCA4TACI)N DE N(TRIENTES


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"ecesario cuando en el eterior es"ecesario cuando en el eterior esmenor la concentraci!n, en contra demenor la concentraci!n, en contra deun gradiente de concentraci!n.un gradiente de concentraci!n.

-tiliza protenas transportadoras.-tiliza protenas transportadoras.-sa energa meta(!lica y es capaz-sa energa meta(!lica y es capaz

de concentrar sustancias.de concentrar sustancias. Presentes en (acteriasPresentes en (acterias


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radiente de protones generado duranteradiente de protones generado duranteel transporte de electrones para facilitar elel transporte de electrones para facilitar eltransporte acti#o.transporte acti#o.

Sistema de transporte de una sustancia enSistema de transporte de una sustancia enun sentidoun sentido uniporteuniporte.. Sistema de transporte com(inado de dosSistema de transporte com(inado de dos

sustanciassustancias simportesimporte..

Sistema de transporte com(inado en queSistema de transporte com(inado en quelas sustancias se desplazan en direccioneslas sustancias se desplazan en direccionesopuestasopuestas antiporteantiporte..


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/ransporte de molculas al interior/ransporte de molculas al interiorde la clula despus de modificarsede la clula despus de modificarsequmicamente.qumicamente.

/ransporte de az0cares como/ransporte de az0cares comoglucosa, manosa y fructosa, que songlucosa, manosa y fructosa, que sonfosforilados durante el proceso defosforilados durante el proceso de

transporte por el sistematransporte por el sistemafosfotransferasa.fosfotransferasa.


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(istema osotranserasa en Escherichia coli


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C"e!i$ieto ba!te"iaoC"e!i$ieto ba!te"iao

1s el incremento de todos los1s el incremento de todos losconstituyentes en unconstituyentes en unmicroorganismo.microorganismo.

1s el cam(io en la po(laci!n1s el cam(io en la po(laci!n(acteriana que ocurre a tra#s de la(acteriana que ocurre a tra#s de lamultiplicaci!n de las clulas.multiplicaci!n de las clulas.


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+a cur#a de crecimiento se (asa en2+a cur#a de crecimiento se (asa en2

un culti#o micro(iano.un culti#o micro(iano.

en un medio lquido.en un medio lquido.

sistema cerrado.sistema cerrado.

nutrientes entregados en la fase inicialnutrientes entregados en la fase iniciales mayor que los residuos de la fasees mayor que los residuos de la fase

final.final.

Crecimiento bacterianoCrecimiento bacteriano


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3ase delatencia

3aseeponencial

3aseestacionaria

3ase demuerte


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3ase de latencia 4lag523ase de latencia 4lag52 6ntroducci!n de microorganismos a un medio6ntroducci!n de microorganismos a un medio

de culti#o.de culti#o.

"o 7ay di#isi!n celular inmediata."o 7ay di#isi!n celular inmediata.

1stn replicando su D"A.1stn replicando su D"A.

"o 7ay incremento de la po(laci!n."o 7ay incremento de la po(laci!n.

+a clula est sintetizando nue#os+a clula est sintetizando nue#oscomponentes.componentes.

Depende de la 8u#entud de las clulas, delDepende de la 8u#entud de las clulas, delmedio en que se culti#an o traspasan, etc.medio en que se culti#an o traspasan, etc.

Aproimadamente 9 7oras.Aproimadamente 9 7oras.



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3ase eponencial o logartmica23ase eponencial o logartmica2

+os microorganismos crecen y se+os microorganismos crecen y sedi#iden 7asta su ni#el mimo.di#iden 7asta su ni#el mimo.

Despus de : 7oras.Despus de : 7oras.

+a po(laci!n es uniforme, qumica y+a po(laci!n es uniforme, qumica yfisiol!gicamente.fisiol!gicamente.

1n esta fase se realizan los estudios1n esta fase se realizan los estudios(ioqumicos y fisiol!gicos de las(ioqumicos y fisiol!gicos de lascolonias.colonias.



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3ase estacionaria23ase estacionaria2 Se llega a una concentraci!n de ;< = clulasSe llega a una concentraci!n de ;< = clulas

por m+.por m+.

1l n0mero total de microorganismos #ia(les1l n0mero total de microorganismos #ia(lespermanece constante.permanece constante.

1iste una limitaci!n de los nutrientes.1iste una limitaci!n de los nutrientes.

Algunas (acterias responden con cam(iosAlgunas (acterias responden con cam(ios

como2 formaci!n de endosporas, reducci!n decomo2 formaci!n de endosporas, reducci!n detama>o.tama>o.

+as (acterias se #uel#en ms resistentes.+as (acterias se #uel#en ms resistentes.



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3ase de muerte23ase de muerte2

Disminuci!n del n0mero de clulasDisminuci!n del n0mero de clulas#ia(les.#ia(les.

Producto de que no eiste multiplicaci!nProducto de que no eiste multiplicaci!ncelular.celular.

1sta fase es logartmica, producida en1sta fase es logartmica, producida en

condiciones de la(oratorio.condiciones de la(oratorio.



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Factores ambientales sobre elFactores ambientales sobre el

crecimiento bacterianocrecimiento bacteriano 1l crecimiento est influenciado por1l crecimiento est influenciado por

factores fsicos y qumicos delfactores fsicos y qumicos delam(iente en que se encuentran.am(iente en que se encuentran.

3actores como2 efecto de solutos y la3actores como2 efecto de solutos y laacti#idad del agua, p$, temperatura,acti#idad del agua, p$, temperatura,ni#el de ogeno, presi!n y radiaci!n.ni#el de ogeno, presi!n y radiaci!n.


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Solutos y actividad del aguaSolutos y actividad del agua

Cuando la osmolaridad del entorno seCuando la osmolaridad del entorno se#uel#e ms (a8a que la del citoplasma.#uel#e ms (a8a que la del citoplasma. 'educci!n por cuerpos de inclusi!n.'educci!n por cuerpos de inclusi!n.

Apertura de canales sensi(les a la presi!nApertura de canales sensi(les a la presi!nosm!tica.osm!tica.

&smotolerantes&smotolerantes pueden crecer en unapueden crecer en unaamplia concentraci!n osm!tica.amplia concentraci!n osm!tica.

$al!filas$al!filas necesitan ni#eles ele#ados denecesitan ni#eles ele#ados decloruro de sodio, condiciones 7ipert!nicas.cloruro de sodio, condiciones 7ipert!nicas.


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pHpH

?edida de la acti#idad de los iones?edida de la acti#idad de los ionesde 7idr!geno de una soluci!n.de 7idr!geno de una soluci!n.

Acid!filosAcid!filos p$ entre < @,@.p$ entre < @,@.

"eutr!filos"eutr!filos p$ entre @,@ ,


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TemperaturaTemperatura

Al ser microorganismos unicelulares, estnAl ser microorganismos unicelulares, estndependiendo de la /B am(iental.dependiendo de la /B am(iental.

Al aumentar la /B, aumenta elAl aumentar la /B, aumenta el

meta(olismo y a su #ez el crecimientometa(olismo y a su #ez el crecimiento(acteriano(acteriano /B !ptima/B !ptima Desnaturalizaci!n de protenas, deterioroDesnaturalizaci!n de protenas, deterioro

de mem(ranas citoplasmticas, in7i(ici!nde mem(ranas citoplasmticas, in7i(ici!n

de crecimientode crecimiento /B altas/B altas +a funci!n se afecta, pero la estructura ni+a funci!n se afecta, pero la estructura nicomposici!n qumicacomposici!n qumica /B (a8as/B (a8as


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'eacciones enzimticas1n aumento constante

'eacciones enzimticasA m. #elocidad

Desnaturalizaci!n proteica,Colapso de mem(rana,

+isis trmica.elificaci!n de mem(rana,

/ransporte lento,"o 7ay crecimiento.


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+as temperaturas cardinales+as temperaturas cardinalesdependen de2dependen de2

Cada microorganismoCada microorganismo

3actores am(ientales como p$ y3actores am(ientales como p$ ynutrientes.nutrientes.

/B !ptima puede #ariar de < @B C/B !ptima puede #ariar de < @B C

/B crecimiento de %< ;


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mnimamnima !ptima!ptima mimamima

Psicr!filosPsicr!filos


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Concentracin de oxgenoConcentracin de oxgeno

Aero(iosAero(ios organismo que necesita &% paraorganismo que necesita &% paracrecer.crecer.

Anaero(ioAnaero(io organismo que puede crecer enorganismo que puede crecer enausencia de &%.ausencia de &%.

Anaero(io facultati#oAnaero(io facultati#o no requieren &% parano requieren &% paracrecer, pero lo 7acen me8or en su presencia.crecer, pero lo 7acen me8or en su presencia.

Anaero(io aerotoleranteAnaero(io aerotolerante pueden crecer conpueden crecer conpresencia o ausencia de &%.presencia o ausencia de &%.

Anaero(io estrictoAnaero(io estricto no crecen en presencia deno crecen en presencia de&%&% ?icroaer!filos?icroaer!filos necesitan ni#eles de &%necesitan ni#eles de &%

(a8os 4%;


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ConcentracinConcentracinde oxgenode oxgeno

Aero(ioAero(ioAnaero(ioAnaero(io

facultati#ofacultati#o

Anaero(ioAnaero(io

estrictoestricto

?icroaer!filo?icroaer!filo Anaero(ioAnaero(io

aerotoleranteaerotolerante


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PresinPresin

"o afecta a microorganismos de la"o afecta a microorganismos de lasuperficie terrestre.superficie terrestre.

Presi!n de ; atm!sfera.Presi!n de ; atm!sfera. 1n el ocano puede alcanzar :


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Factores ambientales sobre elFactores ambientales sobre el

crecimiento bacterianocrecimiento bacteriano


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Medios de cultivoMedios de cultivo

Preparaci!n lquida o s!lida utilizadaPreparaci!n lquida o s!lida utilizadapara el crecimiento, transporte opara el crecimiento, transporte omantenimiento de microorganismos.mantenimiento de microorganismos.

De(e poseer nutrientes esencialesDe(e poseer nutrientes esencialesseg0n la especie que se quiere culti#ar.seg0n la especie que se quiere culti#ar.

+os requerimientos refle8an el am(iente+os requerimientos refle8an el am(iente

natural en que se encuentran.natural en que se encuentran.


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?edios sintticos?edios sintticos componentes conocidos.componentes conocidos. -tilizados en in#estigaci!n.-tilizados en in#estigaci!n.

?edios comple8os?edios comple8os Para (acterias eigentes.Para (acterias eigentes. Composici!n qumica eacta se desconoce.Composici!n qumica eacta se desconoce. Contienen peptonas, etracto de carne y de le#adura.Contienen peptonas, etracto de carne y de le#adura. e8.2 caldo nutriti#o, agar ?ac conHey, etc.e8.2 caldo nutriti#o, agar ?ac conHey, etc.

?edios selecti#os?edios selecti#os 3a#orecen el crecimiento de microorganismos3a#orecen el crecimiento de microorganismos

particulares.particulares. ?edios diferenciales?edios diferenciales

Permite identificaci!n tentati#a de (acterias.Permite identificaci!n tentati#a de (acterias. 18.2 agar sangre18.2 agar sangre

Medios de cultivoMedios de cultivo

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