METABOLISMO Y CRECIMIENTO BACTERIANO

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Metabolismo y crecimiento Metabolismo y crecimiento bacterianosbacterianos Objetivos

Entender los procesos metabólicos que tienen lugar en la célula bacteriana y su aplicación en el aislamiento e identificación de las bacterias

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Fisiología bacterianaFisiología bacteriana

Crecimiento: es el aumento ordenado de todos los componentes celulares → Duplicación celular

Metabolismo: son los pasos intermedios entre la captación de nutrientes y la división celular.

Anabolismo Catabolismo

(Síntesis) (Destrucción)

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Nutrición bacterianaNutrición bacteriana

Exigentes (Haemophilus, Neisseria)

No exigentes (Pseudomonas, Escherichia)

Energéticamente exigentes (Chlamydias)

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Nutrientes necesarios:Inorgánicos: H2O - C - N - S - Fe - P Orgánicos: Azúcares - Ácidos - Aminoácidos - Purinas y Pirimidinas - Vitaminas

Transporte a través de la M.P.Transporte a través de la M.P.5

Absorción de nutrientesAbsorción de nutrientes

Oligoelementos: difusión pasiva o facilitada Gases: difusión pasiva Moléculas pequeñas: difusión simple o facilitada Grandes moléculas: digestión previa

Almidón: amilasas Proteínas: proteasas DNA: Desoxirribonucleasas Gelatina: gelatinasas Grasas. Lipasas, fosfolipasas

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Requerimientos de ORequerimientos de O22 y CO y CO22

Aerobios estrictos: 21% de oxígeno Pseudomonas, Mycobacterium

Microaerófilos: 5% de oxígenoCampylobacter, Helycobacter

Anaerobios obligados: 0% de oxígenoFusobacterium, Clostridium

Anaerobios aerotolerantes: 0,5% de oxígeno Actinomyces, Propionibacterium

Anaerobios facultativos: crecen con o sin oxígenoStreptococcus, Enterobacteriaceae

Capnófilos: necesitan o crecen mejor con 5-10% de CO2 Neisseria, Haemophilus

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Requerimientos de pHRequerimientos de pH

Neutrófilas = 5,5 - 8,0

Staphylococcus

Acidófilas = 0,0 - 5,5

Lactobacillus

Alcalófilas = 8,0 - 11,5

Vibrio

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9Requerimientos de temperaturaRequerimientos de temperatura

• Psicrófilas = 0 - 20ºC– Pseudomonas, Listeria

• Mesófilas = 20 - 45ºC– Staphylococcus, Streptococcus

• Termófilas = 55ºC o más– No patógenas

• Estenotérmicos = 35 - 36ºC– Neisseria

• Euritérmicos = 0- 44ºC– Enterococcus

Metabolismo

Es el conjunto de reacciones químicas que se producen en las células vivas.

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Catabolismo Es la descomposición de las sustancias nutritivas en

compuestos más sencillos con liberación de energía, que la

bacteria utiliza para su biosíntesis.

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Oxidación biológica

Finalidad: obtener energía (ATP) para el crecimiento y la obtención de productos intermedios que se pueden utilizar como

punto de partida para la biosíntesis.

Procesos:Fosforilación a nivel de sustrato o

Fermentación

Fosforilación oxidativa o Respiración

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Respiración aeróbicaRespiración aeróbica

Ocurre en presencia de oxígeno (Oxidación)Glucosa + O2 CO2 + H2 O + 38 ATP

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PasosGlucólisisDecarboxilación oxidativaCiclo de KrebsTransporte de electrones

Productos tóxicos: O2- y H2 O2

Bacterias aerobias y anaerobias facultativas en aerobiosis

15Respiración anaeróbicaRespiración anaeróbica

• Ocurre en ausencia de oxígeno• Aceptores finales de electrones: iones inorgánicos

• Glucosa + S CO2 + SH2 + 34 ATPPasos

GlucólisisDecarboxilación oxidativaTransporte de electrones

No se liberan productos tóxicos

Bacterias anaerobias obligadas y anaerobias facultativas en anaerobiosis

16Fermentación anaeróbicaFermentación anaeróbica

• Ocurre en ausencia de oxígeno• Los aceptores de electrones son moléculas orgánicas

• Glucosa + NADH Piruvato + NAD+ + ATPPasos

GlucólisisDegradación del piruvato

Productos con alta energía: ácido láctico, propiónico, butírico, acético, alcohol etílico, etc.Bacterias anaerobias y anaerobias facultativas en anaerobiosis

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Requerimientos de oxígenoRequerimientos de oxígeno

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BB CC DDAA

Aerobio Anaerobio Microaerófilo Anaerobio estricto estricto facultativo

AnabolismoPolisacáridos capsulares

Exotoxinas

Exoenzimas

Antibióticos

Vitaminas (complejo B y vit K)

Pigmentos

Bacteriocinas

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Medios de CultivoMedios de Cultivo

Conjunto de sustancias que permiten el crecimiento de los microorganismos bajo determinadas condiciones de incubación (Tiempo, temperatura y oxígeno)

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Según su composiciónSegún su composición

Medios sintéticos o simples

Poseen composición exactamente conocida.

Sólo contienen sustancias orgánicas e inorgánicas

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• Medios complejos o enriquecidos

Su composición se conoce parcialmente.

Contienen huevo, sangre, suero, carne, etc.

• Líneas celulares

Formadas por células vivas

Según su aplicaciónSegún su aplicación

Medios generales: Permiten el crecimiento de la mayoría de las bacterias presentes en la muestra

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• Medios selectivos: Permiten el crecimiento de sólo determinado tipo de bacteria. Contienen sustancias que inhiben el desarrollo de ciertas bacterias (antibióticos, colorantes, sales, etc.)

• Medios diferenciales: Poseen sustancias que permiten diferenciar entre grupos bacterianos según determinadas características biológicas y permiten realizar una identificación presuntiva (hemólisis, fermentación de azúcares, precipitación de sales, etc).

Medios de cultivoMedios de cultivo Caldo Tioglicolato Caldo selenito Caldo Cerebro-Corazón Agar nutritivo Agar sangre Agar chocolate Agar Eosina-Azul de Metileno (E.M.B.) Agar Salmonella-Shigella (S.S.) Agar Manitol Salado

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Aislamiento primarioAislamiento primario24

Muestras clínicasMedio de cultivo

25Aislamiento primarioAislamiento primarioSiembra por estríasSiembra por estrías

Inicio de la siembra

Final de la siembra

Incubar 24 hs

a 37ºC

Aislamiento primarioAislamiento primario Siembra por estríasSiembra por estrías

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Inicio de la siembra

Final de la siembra

División BacterianaDivisión Bacteriana27

División BacterianaDivisión Bacteriana

1 Célula bacteriana 1 colonia

Escherichia coli División: 20 minutos Colonias: 1 día

Clostridium botulinum División: 35 minutos Colonias: 2 días

Mycobacterium tuberculosis División: 12 horas Colonias: 30 días

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Crecimiento y muerte bacterianosCrecimiento y muerte bacterianos29

Latencia Exponencial Estacionaria Muerte

Tiempo

Núm

ero de bacterias vivas

GRACIAS

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