metabolismo, nutrición y crecimiento microbiano.ppt

7/14/2019 metabolismo, nutricin y crecimiento microbiano.ppt

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FUNCIONES CELULARES


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NUTRICIN Y METABOLISMO

MICROBIANO


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Monmeros Macromolculas Estructurascelulares

MonosacridosAminocidos

cidos grasosBases nitrogenadas

PolisacridosProtenas

Lpidoscidos nucleicos

Pared celularGlicoclixMembranaRibosomasFlageloPelos y fimbriasEnzimasMembranasCromosomaRibosomasPlsmidos

NUTRICIN MICROBIANA

La nutricin microbiana consiste en aportar a las clulas los ingredientes qumicos que necesitan para la sntesis demonmeros, que son los componentes de las macromolculas, que a su vez construyen las estructuras celulares.


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NUTRIENTES


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Nutricin microbiana

En una bacteria tpica, alrededor del 12% de su peso seco es N.

Forma parte de las protenas, cidos nucleicos y otrosconstituyentes celulares.

En la naturaleza, se encuentra en forma orgnica e inorgnica. Perola mayor parte del N natural se encuentra en forma inorgnica (NH3, NO3

- o N2).

La mayora de las bacterias son capaces de utilizar NH3 como nicafuente de N, y otras muchas pueden utilizar NO3

-.

El N2 puede ser usado como fuente de nitrgeno por algunasbacterias, las bacterias fijadoras de nitrgeno.

N

macronutrientes


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El P se presenta en la naturaleza en forma de fosfatos orgnicos e inorgnicos.La clula necesita P para la sntesis de cidos nucleicos y fosfolpidos.

El S es un componente de los aminocidos cis y met y se encuentra en algunasvitaminas, como tiamina, biotina, cido lipoico y Coenzima A.

La mayora del S celular procede de fuentes inorgnicas, ya sean sulfatos osulfuros.

El K es necesario para todos los organismos. Es cofactor de muchas enzimas.

El Mg funciona como estabilizador de los ribosomas, las membranas celulares ylos cidos nucleicos. Tambin se necesita para la actividad de muchas enzimas.

El Ca ayuda a estabilizar la pared celular bacteriana y tiene una funcinimportante en la termorresistencia de las endoesporas.

El Na es requerido por algunos microorganismos (halfilos),

P

S

K

Mg

Ca

Na

MACRONUTRIENTES


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El Fe es fundamental en la respiracin celular.

Forma parte de los citocromos y de protenasque contienen Fe y S implicados en eltransporte de electrones.

En condiciones anaerbicas, el Fe seencuentra en el estado de oxidacin +2(Fe+2) y es soluble.

En condiciones aerbicas suele estar en elestado de oxidacin +3 ( Fe+3) y forma variosminerales insolubles.

Para obtener el Fe de tales minerales, lasclulas producen agentes quelantes llamadossiderforos que solubilizan el Fe y lo

introducen en la clula.

Es necesario en mayores cantidades que otrosmetales y no se considera un elemento traza.

Fe


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Co, Cu, Mn, Mo, Ni, Se, W, V, Zn

Se requieren en muy pequeas cantidades.

Son tan importantes para el funcionamiento celular como losmacronutrientes.

Muchos son metales que actan como cofactores de enzimas.

A menudo no es necesario aadirlos a los medios de cultivo.

MICRONUTRIENTES


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Los factores de crecimiento son compuestos orgnicos que se necesitan enmuy pequeas cantidades y slo por algunas clulas.

Los factores de crecimiento son vitaminas, aminocidos, purinas y pirimidinas.

La mayora de los microorganismos son capaces de sintetizar estoscompuestos, pero en algunos casos es necesario aadirlos al medio.

Las vitaminas son los factores de crecimiento que se necesitan con mayorfrecuencia, funcionan formando parte de coenzimas.

Las principales vitaminas requeridas por los microorganismos son:tiamina (vitamina B1)biotina,piridoxina (vitamina B6) y

covalamina (vitamina B12)

FACTORES DE CRECIMIENTO


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METABOLISMO


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CRECIMIENTO MICROBIANO


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CRECIMIENTO MICROBIANO

Cambio en el nmero declulas por una unidad detiempo determinada.

Tiempo de generacin(duplicacin):

Tiempo requerido para que

una clula se divida en dos. El tiempo puede ser

minutos, hora o das.


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El crecimiento de un cultivo microbiano se divide en tresetapas claramente diferenciables:

Fase de latencia:Etapa en la cual un inculo proveniente de otro medio decultivo al ser puesto en un medio fresco no crece.

Fase exponencial:Etapa en la que las clulas estn dividindose, por lo quecrecen de manera exponencial. La velocidad vara de unaespecie a otra y depende de parmetros ambientalescomo la temperatura.

Fase estacionaria:Etapa en la que los nutrientes se agotan y el crecimientoexponencial cesa.Hay actividad metablica de sntesis yenerga.

Fase de muerte:Las clulas ya no crecen ni realizan actividadesmetablicas. Hay lisis celular.

1

23

4

Tiempo

Ndemicroorganism

osviables

FASES DEL CRECIMIENTO MICROBIANO


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FACTORES AMBIENTALES YCRECIMIENTO MICROBIANO.


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TEMPERATURA

Cada microorganismo es capaz de crecer en un rango muy determinadode temperatura. Este rango es conocido como temperaturas cardinalesy establece las temperaturas mnimas, mximas y ptimas decrecimiento en funcin de la velocidad de crecimiento y la temperaturade incubacin.

La TEMPERATURA MNIMA es a la que el microorganismo ya no sedetecta crecimiento a valores ms bajos de temperatura. La actividadmetablica es mnima, las membranas se hacen ms rgidas y losprocesos de transporte son limitados o inexistentes.

La TEMPERATURA OPTIMA es cuando el microorganismo registra lamxima velocidad de crecimiento y las reacciones enzimticas ocurrena la mxima velocidad posible.

La TEMPERATURA MXIMA es en la que el crecimiento no existe y sehace insostenible todo proceso bioqumico por la desnaturalizacin deprotenas y enzimas.


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ACIDEZ Y ALCALINIDAD

Al igual que con la T cada microorganismo tiene un rango de pH dentro del que se puede desarrollar. Adiferencia de la temperatura, el pH ptimo de desarrollo suele ser un valor muy bien definido para cadamicroorganismo.

Acidfilos. Son los microorganismos que viven a valores de pH por debajo de 2. En general los hongos tienden a tolerar valores de pH ms cidos que las eubacterias.

Alcalfilos. Son aquellos microorganismos que viven a valores de pH superiores a 10.

Neutrfilos. Son aquellos microorganismos que viven a valores de pH cercano a la neutralidad (pH 6.0 a 8.0).

INDEPENDIENTE DEL Ph DEL AMBIENTE, EL INTERIOR DE LA CLULA DEBE ESTAR CERCANO A UN VALOR 7.


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AGUA

Para el crecimiento microbiano esfundamental contar con agua para realizartodas las reacciones bioqumicas yenzimticas.

El agua difunde siempre desde una zona dealta concentracin (baja concentracin desolutos) a una zona de baja concentracin deagua (alta concentracin de solutos).

La actividad de agua depende de ladisponibilidad de sta en el medio ambiente y

de la concentracin de solutos presentes enella. Por lo que se relaciona bien con lasconcentraciones de NaCl.


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OXGENO

AEROBIOS. Microorganismos que viven enambientes con tensiones normales deoxgeno (21 % de O2).

MICROARFILOS. Microorganismos que

viven en presencia de niveles de oxgenoque estn bajo la concentracin presenteen el aire (

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