Microbiologia - UNALM - Resumen (PARTE 1)

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MICROBIOLOGIA 
 
Definición 
Es una ciencia biológica que estudia la 
estructura, fisiología, genética y ecología de los 
microorganismos (fungi, protistas y moneras). 
Se estudia la microbiología para darle una 
aplicación socioeconómica. 
Utiliza técnicas como: 
● Esterilizaciones 
● Medios de cultivo 
● Análisis molecular 
● Análisis bioquímico 
 
Desarrollo histórico 
A) Período especulativo (3´a.C. – 1676) 
● Se inicia desde los 3-2.5 millones de años 
a.C. 
● El contacto con los microorganismos se 
inicia con las prácticas agrícolas y los 
procesamientos empíricos de los 
alimentos. 
● Los primeros en aplicar directamente a 
los microorganismos fueron los sumerios, 
babilonios y egipcios. 
● Girolamo Fracastoro, en el año 1546, 
sugiere que microorganismos invisibles 
eran causantes de enfermedades. 
● Robert Hooke, en el año 1664, describe 
observaciones microscópicas de hongos. 
● Antonie Van Leewenhoek, en octubre de 
1676, publica su primer artículo sobre 
observaciones microscópicas de 
bacterias. A estos microorganismos los 
llamó “animálculos”. 
B) Período de las observación (1676 – 1867) 
● Tuvieron que pasar 200 años para que la 
microbiología se tome en cuenta ya que 
imperaba la teoría de la generación 
espontánea. 
● Francesco Redi (1626 – 1698) 
Lázaro Spallanzani (1729 – 1799) 
John Tyndall (1820 – 1893) 
Louis Pasteur (1822 – 1895) 
Estaban en contra de la teoría de la 
generación espontánea. 
C) Período de los cultivos (1867 – 1910 apr.) 
● Robert Koch (1843 – 1910), fue 
fundamental en el desarrollo de la 
microbiología con el establecimiento de 
técnicas de aislamiento y medios de 
cultivo sólidos. 
Utilizó el agar como medio sólido de 
cultivo. El agar es un polisacárido 
complejo que no es degradado por 
ninguna bacteria. Sirve como soporte, no 
como nutriente. 
● Richard Petri, sugirió el uso de placas de 
vidrio para los medios de cultivo. 
● Las mejores técnicas y medios 
permitieron el aislamiento e 
identificación de microorganismos. 
● En 1876, Koch demostró que un 
microorganismo era el agente causante de 
enfermedades. Hizo estudios con ántrax. 
● En el año 1883, Christian Gram, 
desarrolló empíricamente el método de 
tinción diferencial para bacterias que 
permite hacer una diferenciación básica 
(Gram + y Gram -). 
Método de tinción diferencial para 
bacterias: 
I etapa: se utiliza un colorante primario 
básico llamado “cristal violeta” por 30 .́ 
II etapa: se coloca un mordiente 
(sustancia que incrementa la afinidad del 
colorante con la bacteria), el lugol. 
III etapa: se aplica un decolorante 
(mezcla de alcohol – cetona). 
IV etapa: se aplica un contrastante, la 
safranina. 
Gram (+) son aquellas capaces de retener 
el colorante primario al final de la tinción 
de Gram. 
Gram (-) son aquellas incapaces de 
retener el colorante primario al final de la 
tinción de Gram. 
● A este período también se le conoce como 
el de los “cazadores de microbios”. 
● Aún sin el conocimiento de los procesos 
inmunológicos, Pasteur desarrolló 
vacunas contra el ántrax, contra el cólera 
de las aves, contra la erisipela porcina y 
contra la rabia. Descubrió la técnica de 
atenuación de virulencia que se emplea en 
la fabricación de vacunas. 
D) Período de la fisiología microbiana (1910 
– 1940) 
● Se pudo estudiar la fisiología y el 
metabolismo de las bacterias. 
● Fue iniciado por Pasteur con sus estudios 
de cepas en la fabricación de vinos. 
● Winogradski (1856 – 1956) y Beijenrick 
(1851 – 1931), relacionaron el 
metabolismo microbiano con las 
transformaciones biogeoquímicas del 
suelo. Desarrollaron técnicas de cultivo 
por enriquecimiento. 
● Kluyver y Van Niel, estudiaron el 
metabolismo bacteriano y la fotosíntesis 
bacteriana respectivamente. 
Permiten el 
crecimiento y 
aislamiento de 
los 
microorganismos 
● A finales del siglo XIX con el 
conocimiento de la fisiología, se pudo 
producir económicamente a los 
microorganismos. 
● En la Primera Guerra Mundial, Chain 
Weizmann, salvó a los aliados de la 
escasez de explosivos. Produjo a gran 
escala acetona a partir de la fermentación 
de granos amiláceos con Clostridium 
acetobutylicum. 
● En 1923, se puso en funcionamiento la 
primera planta mundial de ácido cítrico 
por la empresa Pfizer que usaba la 
fermentación de sacarosa por Aspergillus 
Níger. 
● En 1928, Alexander Fleming, descubre el 
carácter antibiótico del Penicillium 
notatum contra la bacteria Staphylococos 
aureus. 
● Howard Florey y Ernst Chain, en plena 
Segunda Guerra Mundial, produjeron 
masivamente la penicilina. 
● También se conoce como el período de la 
microbiología industrial. 
E) Período de la genética microbiana (1941 
– 1970) 
● En 1941, Beadle y Tatum, probaron la 
relación entre los genes y las enzimas al 
encontrar mutantes auxotróficos. 
● En 1944, Aveny, Mc Leod y Mc Carty, 
probaron que el DNA era la molécula 
hereditaria y que las bacterias podían 
transferir genes a través de la 
transformación genética. 
● En 1946, Lederberg y Tatum, 
demostraron que algunas bacterias 
pueden transferir genes con contacto 
célula-célula. 
● En 1952, Watson, Crack y Wilkings, 
propusieron el modelo estructural del 
DNA. 
● En este período se inicia la utilización de 
los nuevos conceptos de la genética de 
microorganismos con el mejoramiento de 
las características culturales (cultivos) e 
incremento de las características 
metabólicas de los microorganismos. 
F) Período de la biotecnología microbiana 
(1970 – actualidad) 
● En el año 1973, se publicó un artículo en 
el que se expresaba que era posible 
introducir y expresar genes foráneos en 
bacterias. Ejemplo: el gen de la 
somatostatina (interviene en la regulación 
de la glucemia) se introdujo en E. coli. La 
insulina es producida por bacterias. 
● Actualmente se producen de forma 
industrial varias proteínas humanas, 
vegetales y animales usando varios 
microorganismos. 
● Se manipula genéticamente a los 
microorganismos para que mejoren el 
aroma de los vinos, para que detecten 
minas antipersonales (tabaco), para que 
produzcan licopeno (tomate), para que 
produzcan vacunas comestibles (contra el 
sarampión), arroz dorado que produce 
betacaroteno, árboles que descontaminan 
los suelos (fitoremediación). 
 
CELULA PROCARIOTA: BACTERIAS 
 
Características generales de los procariotas 
● Son los más simples de todos los 
organismos vivientes conocidos. 
● Constituyen el reino Monera (Whitacker, 
1969). 
● Carecen de envoltura nuclear, plastidios ni 
mitocondrias. 
 
● Lynn Margwlis, dice que todas las algas son 
protistas. 
● Sistema de clasificación basado en 
dominios: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
● Son unicelulares, solitarios/coloniales. 
● Nutrición: osmotrófica, quimiosintética, 
fotoorganótrofa, fotolitótrofa. 
● Reproducción: asexual por fusión binaria 
Parasexual 
Protosexual 
● Son inmóviles o móviles por flagelos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
● Constituyen individuos aploides. 
 
Morfología 
● Varían en forma y tamaño: 
Más pequeños: 100-200 nm = 0.1-0.2 u 
Más grandes: 70 u 
Ejemplos: 
Oscilatoria → 8*50 u 
Bacillus megatherium → 1.5*4 u 
Escherichia coli → 1*3 u 
Streptococcus pneumonial → 0.8 u de D 
Epulopiscium fishelsoni → 50*600 u (más 
grande que un paramecio) 
● Según su forma: 
Esféricas → cocos 
Alargadas → bacilos 
Espiral → espirilos 
Marcadamente espiraladas → espiroquetas 
Alargadas con una curvatura → vibriones 
Ovoides → cocobacilo 
● Según sus agrupaciones: 
Cocos asociados en pares → diplococos 
Ejemplo: Neisseria sp 
Cocos asociados en cadenas → 
estreptococos 
Ejemplo: Streptococcus sp 
Cocos asociados en racimos → 
estafilococos 
Ejemplo: Staphylococcus sp 
Cocos asociados en cuatro → tétradas 
Ejemplo: Micrococcus sp 
Cocos asociados en cubo → sarcinas 
Ejemplo: sarcina sp 
Bacilos asociados en cadena → 
estreptobacilos 
Ejemplo: Bacillus megatherium sp 
 
La importancia deser pequeños 
Determina varias de sus propiedades biológicas. 
Ejemplo: la velocidad de entrada de nutrientes 
y salida de sustancias de desecho es 
inversamente proporcional al tamaño celular. 
Esto afecta de manera directa al crecimiento y 
al metabolismo. 
Esto se debe a que las velocidades de transporte 
son parcialmente dependientes de la superficie 
de membrana disponible, y en relación al 
tamaño celular, las células pequeñas tienen 
mayor superficie relativa disponible que las 
células grandes. 
 
Por lo tanto, las células con menor radio poseen 
una relación superficie-volumen más ventajosa 
por lo que llevan a cabo los intercambios de 
nutrientes con el medio en condiciones 
ventajosas. 
Los procariotas alcanzan mayor población que 
los eucariotas. 
 
Estructura celular 
A) Citoplasma: Es una solución acuosa de 
sales, azúcares, aminoácidos, vitaminas, 
coenzimas y otras moléculas. 
Visto al microscopio tiene naturales 
granular, debido a que se encuentran gran 
cantidad de ribosomas. 
a) Ribosomas: Son partículas formadas por 
proteínas y RNA. Participa activamente 
en la síntesis de proteína, su tamaño es de 
14-15 nm. 
En los procariotas, los ribosomas son 70s. 
El “s” representa el coeficiente de 
sedimentación (Svedberg). 
b) Nucleoide: Es una zona condensada en 
el citoplasma. Está formado 
aproximadamente por 60% de DNA, 30% 
de RNA y una pequeña cantidad de 
proteína. 
El DNA de las bacterias es único y 
circular. 
El DNA de las bacterias está asociado a 
proteínas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) Plásmidos: Son moléculas circulares de 
DNA autoreplicativas e independientes 
del cromosoma bacteriano. No se 
requiere para el crecimiento y 
reproducción de la célula. 
Le va a conferir características 
específicas. 
d) Inclusiones: Son gránulos de material 
orgánico e inorgánico que 
frecuentemente son visibles al 
microscopio óptico. 
● Inclusiones orgánicas: tenemos al 
glucógeno y poli-beta-hidroxibutirato 
(son principales reservorios de fuentes 
carbonadas que van a producir energía 
para procesos anabólicos). 
● Inclusiones inorgánicas: gránulos de 
polifosfatos o metacromáticos (son 
cúmulos de fósforo para la producción) 
y gránulos de sulfuro (son fuentes de 
azufre elemental) 
B) Sistemas internos de membrana 
a) Mesosomas: Son invaginaciones de la 
membrana plasmática que tienen forma 
de vesículas o túmulos o lamelas. Se les 
involucra en la formación de nueva pared 
en la división celular y en la replicación 
cromosómica. También se le asocia en las 
funciones de secreción de enzimas. 
b) Vacuolas de gas: Está rodeada por una 
envoltura proteica carente de lípidos 
permeable a los gases e impermeable al 
agua. Otorga capacidad de flotar y regular 
la profundidad en ambientes acuáticos. 
C) Membrana celular o citoplasmática: Es una 
capa delgada que mide entre 4-5 nm de 
grosor que envuelve completamente a la 
célula y es de vital importancia para el 
mantenimiento de su integridad. Además, 
es una barrera altamente selectiva que 
capacita a la célula para concentrar 
metabolitos específicos y excretar 
materiales de desecho. 
El movimiento de intercambio de los 
fosfolípidos de la membrana se llama flip-
flop. El fosfolípido es una molécula 
antipática. 
Algunas membranas presentan colesterol. 
Este se inserta entre los fosfolípidos y su 
función es darle rigidez a la membrana 
celular. Sólo está presente en células 
eucariotas. 
Los micoplasmas no tienen pared celular, 
por lo tanto, si tienen colesterol. 
Una de las diferencias más significativas 
entre las membranas de los procariotas y 
eucariotas es que estos últimos poseen 
esteroles. Los esteroles están ausentes en 
las membranas de casi todos los 
procariotas. 
Las membranas de los procariotas tienen 
hopanoides, son agentes reforzantes de las 
membranas. 
Las membranas celulares cuyos 
fosfolípidos son ricos en ácidos grasos 
saturados tienden a ser más rígidos. 
Las membranas celulares cuyos 
fosfolípidos son ricos en ácidos grasos 
insaturados tienden a ser menos densos, 
aceitosos y fluidos. 
Las bacterias que viven en altas 
temperaturas tienen membrana con ácidos 
grasos saturados. 
Las bacterias que viven en bajas 
temperaturas tienen membrana con ácidos 
grasos insaturados. 
 
Transporte a través de membrana 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dos tipos de proteínas: 
A) Proteínas Carrier (transportadoras): Se unen 
a un soluto específico a ser transportado y 
sufre un cambio conformacional para 
transferir el soluto a través de la membrana. 
Pueden ser: 
● Uniportadoras: capaces de pasar 
sustancias de un lado de la membrana al 
otro. 
● Simportadoras: transportan dos 
sustancias en la misma dirección. 
● Antiportadoras: transporta una sustancia 
en un sentido y la otra en sentido opuesto. 
B) Channel proteins (proteínas canal): Forman 
poros llenos de agua que se extienden a 
través de la bicapa lipídica. Estos poros 
permiten el paso de iones inorgánicos de 
tamaño apropiado y de carga. 
 
Membrana de arquebacterias 
A diferencia de lo que sucede en bacteria y 
escaria, en los que los enlaces éster se da entre 
el glicerol y los ácidos grasos, en las 
arquebacterias los lípidos poseen enlaces éter 
que es la responsable de la unión entre el 
glicerol y las cadenas laterales hidrofóbicas. 
Carecen de ácidos grasos, tienen cadenas 
laterales compuestas de unidades repetitivas de 
una molécula hidrocarbonada como el isopreno. 
Tiene diéteres, tetraéteres en lugar de 
fosfolípidos. 
En las moléculas de tetraéteres, las cadenas 
laterales de fentanil de cada molécula de 
glicerol se unen covalentemente entre sí, esto da 
como consecuencia la formación de una 
monocapa lipídica en lugar de una bicapa 
lipídica. Las monocapas son más estables y 
resistentes a la disgregación. Este tipo de 
membrana es habitual entre las arquebacterias 
hipertermofílicas. 
 
Translocación de grupos 
● Requiere de energía y es común en 
bacterias. 
● Se modifica químicamente al compuesto 
que se transporta en su paso a través de la 
membrana celular. Ejemplo: glucosa, 
fructosa, manosa, N-acetilglucosamina y 
beta-glucósidos. Son fosforilados y 
desfosforilados por un sistema de 
fosfotransferasas. 
● El sistema fosfotransferasa de E. coli está 
formado por 24 proteínas de las cuales 4 son 
esenciales para el transporte de un 
determinado azúcar. 
● La proteínas que conforman el sistema 
fosfotransferasa, se fosforilan y 
desfosforilan alternadamente hasta que una 
proteína transmembranal de transporte 
llamada enzima IIc recibe el grupo fosfato 
y fosforila al azúcar llevando a cabo su 
transporte. El enlace fosfato de alta energía 
es cedido por un intermediario metabólico 
crucial, el fosfoenolpiruvato. 
 
Mecanismo de captación de glucosa 
Sistema fosfotransferasa Transporte activo 
E .coli P. aeruginosa 
B. subtilis Azotobacter sp 
C. pasteurianum Micrococcus sp 
Staphylococcus sp Mycobacterium sp 
 
Pared celular 
● La gran mayoría de bacterias presenta pared 
celular ya que estas resisten una alta presión 
de turgencia (2 atm). 
● Es responsable de la forma de la célula. 
 
 
 
 
● El peptidoglucano es la responsable de la 
rigidez en la pared celular. Está formada por 
dos azúcares derivados llamados N-
acetilglucosamina y N-acetilmurámico. 
Además, está conformadopor L-alanina, D-
glutámico, L-lisina, D-alanina (tetrapéptido 
de glucano). En algunos casos la L-lisina se 
cambia por ácido diaminopimélico. 
● El enlace beta-1,4es atacado por una 
lisozima, matando a la bacteria. 
● La pared se hace fuerte por el 
entrecruzamiento entre las partes 
peptídicas. 
● En Gram negativas, el entrecruzamiento se 
da mediante enlaces peptídicos directos del 
grupo amino del diaminopimélico y el 
grupo carboxílico de la D-alanina terminal. 
● En Gram positivos, se da mediante el enlace 
de varios aminoácidos cuyo número y tipo 
depende de las diferentes bacterias. 
Ejemplo: en Staphylococcus aureus,el 
puente está formado por cinco glicinas 
conectadas por enlaces peptídicos 
(pentaglicina). 
 
Densidad del peptidoglucano 
● Solo existe peptidoglucano en bacteria. 
Nunca se ha encontrado en paredes de 
archaea ni en eubacteria el azúcar N-
acetilmurámico ni el ácido diamino. 
● No todas las bacterias poseen DAP. Esta se 
encuentra en todas las Gram (-) y en algunas 
Gram (+). En cambio, la mayor parte de 
cocos Gram (+) poseen lisina en lugar de 
DAP. 
● Otra característica poco común de la pared 
celular es la presencia de aminoácidos de 
configuración D: D-glutámico y D-alanina. 
 
Ácidos teicoicos 
● Son polisacáridos ácidos que se encuentran 
unidos a la pared celular de las bacterias 
Gram (+). Es un polímero formado por 
unidades repetidas de la estructura del 
ribitol. El ribitol es un azúcar al que se unen 
otros azúcares como al D-glucosa y D-
alanina. 
● Confiere una carga negativa neta a la 
superficie de la bacteria Gram (+). 
 
Pseudopéptidoglucano 
● Está formado por N-acetilglucosamina N-
acetiltaloaminurónico. 
● Tienen un enlace beta-1,3 insensible a la 
lisozima. 
● Las archaeas metanógenas se componen de 
polisacáridos, glicoproteínas o proteínas. 
● Las metanosarcinas están formadas por 
paredes gruesas de polisacáridos a base de 
glucosa, ácido glucurónico, galactosamina 
y acetato. 
 
Membrana externa de Gram (-) 
● Además del peptidoglucano, poseen una 
membrana externa compuesta por 
lipopolisacácaridos. Esta capa externa es 
una segunda bicapalipídica que contiene 
polisacáridos y proteínas (LPS). 
● Composición química del LPS: La 
estructura del polisacárido consta de dos 
partes: el núcleo polisacárido y el 
polisacárido O. 
● Para Salmonela, el núcleo polisacárido está 
compuesto por los siguientes azúcares: 
cetodosoxioctonato (KDO), heptosa, 
glucosa, galactosa y N-acetilglucosamina. 
El polisacárido O está unido al núcleo 
polisacárido y está formado por: galactosa, 
glucosa, ramnosa, manosa, abecuosa, 
colitosa, paratosa, etc. 
● La parte lipídica (lípido A) del 
lipopolisacárido no es un glicerolípido sino 
que los ácidos grasos se unen a un 
disacárido compuesto de glucosalina 
fosfato por un enlace ésteramina. 
● La membrana LPS tiene una capacidad 
tóxica para los animales. Ejemplo: Las 
Gram (+) como la Salmonela, E. coli son 
tóxicos por esta capa. 
 
Porinas y zona periplásmica 
● La membrana externa de las bacterias Gram 
(-) son relativamente permeables a 
pequeñas moléculas, porque presenta una 
proteínas externas llamadas porinas. 
● Las porinas actúan como canales de entrada 
y salida de sustancias hidrofílicas de bajo 
peso molecular. 
● Porinas inespecíficas: forman canales 
llenos de agua a través de los cuales pasan 
cualquier tipo de sustancias pequeñas. 
● Porinas específicas: contienen un sitio de 
unión específico para una o más sustancias. 
● Están formados por cuatro cadenas 
polipeptídicas. Forman un agujero de 1 nm 
de diámetro. 
● Entre la membrana externa y la membrana 
citoplasmática existe una zona llamada 
periplasma. En E. coli en periplasma mide 
entre 12-15 nm. En esta zona se encuentran 
enzimas hidrolíticas, proteínas de unión 
(para transporte de sustratos), 
quimiorreceptores. 
 
Síntesis de la pared celular 
● Para que una bacteria se divida tiene que 
haber producido pared celular nueva. 
● Una antilisina produce pequeños agujeros 
en la pared celular, luego se incorpora un 
peptidoglucano. 
● Biosíntesis del peptidoglucano: participan 
dos moléculas transportadoras: difosfato de 
uridina (UDP) y bactoprenol (transportador 
lipídico). El bactoprenol es un alcohol 
isoprenoide que tiene 55 carbonos. 
Mediante un enlace fosfodiéster se une el 
ácido N-acetilmurámico al que después se 
une un pentapéptido y después se une la N-
acetilglucosamina. 
La función del bactoprenol es generar 
intermediarios suficientemente 
hidrofóbicos para permitir el paso a través 
de la membrana altamente hidrofóbica. El 
bactoprenol inserta el pentapéptido 
disacárido en el esqueleto del glucano y 
regresa al interior para recoger otro 
precursor del peptidoglucano. 
● El paso final en la síntesis de la pared 
celular es la unión de enlaces peptídicos 
entre las cadenas paralelas de glucanos. 
● El entrecruzamiento de las cadenas de beta-
glucanos se llama transpeptidación. La 
penicilina inhibe la transpeptidación. 
● El entrecruzamiento es directo entre el 
grupo amino del DAP y el grpo carboxílico 
de la D-alanina (en Gram negativas). 
● Al comienzo existen dos grupos D-alanina 
en el extremo del peptidoglucano precursor 
que durante la reacción de transpeptidación 
un grupo D-alanina se separa por hidrólisis, 
esa ruptura sirbe para activar la D-alanina 
sub terminal favoreciendo su reacción con 
el DAP. Esta reacción se lleva a cabo en el 
exterioir de la membrana citoplasmática 
donde no existe energía disponible. 
● En Staphylococcus aureus la 
transpeptidación se da a través de un puente 
de pentaglicina. 
● El penicilium inhibe la transpeptidación en 
Staphylococcus auerus. 
 
CELULA EUCARIOTA: HONGOS 
 
Características generales de las células 
eucariotas 
● Tienen un núcleo individualizado con 
membrana nuclear doble y porosa. 
● Tiene cromosomas formados por DNA 
lineales y asociados a proteínas histonas. 
● Sus ribosomas tienen un coeficiente de 
sedimentación de 80s. 
● Tiene citoplasma compartimentalizado por 
un sistema de endomembranas que dan 
lugar a un número de organelos con 
funciones particulares y específicas. 
● Los hongos constituyen un reino aparte. 
 
Características fungi 
● Son organótrofos de nutrición osmotrófica. 
Están excluidos los organismos que hacen 
fotosíntesis o quimiosíntesis. También 
están excluidos los organismos que tienen 
nutrición endocitócica. 
● Son organismos filamentosos o unicelulares 
sin movimiento propio. 
● En ningún momento de su vida presentan 
cilios o flagelos. Tampoco se ha encontrado 
otro movimiento como reptación o 
deslizamiento. 
● Tienen reproducción sexual y asexual. 
● La reproducción asexual se da a través de la 
esporulación, a través de la fragmentación 
de estructuras celulares, a través de la 
gemación. 
● Son organismos cuya célula siempre tiene 
pared celular en cuya composición existe 
quitina pero nunca celulosa. 
● Antiguamente se consideraban como 
hongos a los grupos llamados mixomicetos, 
oomicetos y chitridiomicetos. 
● Los mixomicetos, parte de su ciclo de vida 
tiene forma de ameba sin pared celular. 
Tiene movimiento pseudopodialy nutrición 
endocitócica. Durante su reproducción 
sexual forman células con paredes que 
presentan celulosa. 
● Los oomicetos tienen pared celular con 
celulosa. Tienen flagelos. 
● Chitridiomicetos presentan esporas 
flageladas. Si se considera dentro del reino 
fungi. 
 
La hifa y el micelio 
● Los hongos filamentosos forman 
estructuras tubulares y ramificadas 
llamadas hifas. Al conjunto de hifas se le 
llama micelio. 
Las hifas son estructuras alargadas y 
continuas (aseptadas), otras son 
interrumpidas por septos (septadas). 
● De todos los hongos los zigomicetos tiene 
hifas aseptadas. 
● Las hifas se originan a partir de una espora, 
de fragmentos de hifas o de otras estructuras 
reproductivas mediante extensión o 
crecimiento apical. 
● La hifa constituye la unidad fisiológica y 
morfogenética (en hongos filamentosos). 
Realiza todas las actividades metabólicas y 
nutricionales que sustentan el crecimiento 
de todos los organismos (hifa vegetativa). 
 
Diferenciaciones nutricionales 
A) Anillos constructores: Son de especies que 
atrapan nemátodos y se nutren de ellos. 
Estan formados por tres células 
osmosensibles. 
B) Nudos adhesivos: su función es la de atrapar 
nemátodos. Están cubiertas con un material 
adhesivo. 
C) Redes adhesivas: Son ramificaciones de 
una hifa que se unen formando varios 
orificios revestidos de material adhesivo. 
D) Apresorium: Son dilataciones de la paredfuertemente unidas a la superficie del 
sustrato (plata o animal) a partir de los 
cuales proyectan hifas invasivas 
(intracelular). 
E) Haustorio: Son hifas que se proyectan y 
ramifican en el interior de la célula de la 
planta hospedera y que permite nutrirse al 
hongo a partir de los componentes 
citoplasmáticos. 
F) Rizoide: Se fija en el sustrato y absorbe 
nutrientes. 
 
Diferenciaciones de resistencia 
Se forman frente a condiciones ambientales 
adversas. Forman estructuras de conservación. 
A) Clamidospora: Son células intercalares o 
terminales que engrosan su pared 
individualizándose. Resisten condiciones 
ambientales extremas. 
B) Rizomorfos: Son cordones gruesos 
constituidos por hifas paralelas que pierden 
su individualidad y se cubren de una corteza 
gruesa y dura. 
C) Esclerotes: Son estructuras globulares 
muchas veces macroscópicas formado por 
hifas que constituyen un pseudotejido. 
Están revestidos de una corteza gruesa y 
dura. Presentan un alto contenido de 
melanina. 
 
Diferenciaciones reproductivas 
Las hifas vegetativas dan lugar a estructuras 
reproductivas sexuales y asexuales. 
Asexuales: Esporangióforos (zigomicetos) y 
Conidióforo. Estas estructuras sobresalen del 
sustrato en el cual el hongo está creciendo. 
Ejemplo: rhizopus sp 
 
 
Crecimiento del micelio 
El crecimiento de las hifas se da por extensión 
apical, debido a la síntesis y descomposición de 
los componentes de la pared celular. 
Este crecimiento proporciona una gran 
capacidad de penetración en el sustrato 
(estructuras sólidas como el suelo). 
Sustrato sólido: Cuando una espora o un 
fragmento de hifa se coloca en un sustrato 
sólido se produce la germinación de un tubo 
germinal y luego de un tiempo se observa que 
el micelio se dispone de una manera circular 
(colonia). 
Medio líquido: 
● Sin agitación: el crecimiento es tal cual como 
en un medio sólido. 
● Con agitación: sep puede encontrar dos tipos 
de comportamiento de crecimiento. En un 
caso se da un crecimiento micelar amorfo o en 
malla. Otros hongos tienen un crecimiento en 
esferas (pellets). 
 
Dimorfismo 
Varios hongos presentan la capacidad de 
cambiar de forma según las condiciones 
ambientales imperantes. A esta característica se 
le denomina dimorfismo. 
Especies filamentosas dimórficas pueden 
cambiar a una forma unicelular. Ejemplo: 
levadura → levaduriforme (unicelular). 
Especies levaduriformes pueden cambiar a una 
forma filamentosa. 
Las bases moleculares de este dimorfismo no es 
muy conocido, solo se conocen las causas 
medioambientales que la inducen. 
Para que Mucor sp cambie de filamentoso a 
levaduriforme, siempre se requiere de una 
hexosa fermentable para el crecimiento 
levaduriforme. La anaerobiosis generalmente 
favorece el crecimiento de levaduras. La 
aerobiosis induce el crecimiento micelar. 
En otro género de hongos es la presión parcial 
de oxígeno/CO2 la que determina el cambio de 
forma. 
Las hifas de Mucor sp tienen una mayor 
proporción de quitina y quitosanos, mientras 
que la levadura contiene más mananos y 
proteínas. 
 
Estructura celular 
A) Vacuolas: Son reservas de grasas, 
proteínas, aminoácidos y carbohidratos. 
B) Mitocondria: Genera energía en la célula 
mediante el ciclo de Krebs. Ocurren 
reacciones biosintéticas (sintetiza arginina). 
C) Cuerpos de Golgi (Dictiosomas): Síntesis 
de polisacáridos, incorporación de fracción 
sacárida de glicoproteínas. 
D) Lisosomas: Almacén de enzimas 
digestivas, degrada sustancias de desecho 
de la célula. 
E) Microcuerpos: Tenemos dentro a los 
glioxisomas y peroxisomas, que esté 
presente en los hongos. 
F) Microtúbulos: Formados por tubulina como 
proteína que se disponen a lo largo de la 
hifa, estos microtúbulos conducen las 
corrientes citoplasmáticas hacia el ápice. 
También participa en la división celular 
orientando la dirección de cromosomas. 
G) Microfilamentos y microfibrillas: 
Formados por actina, miosina y proteínas 
relacionadas. Junto con los microtúbulos 
participan en la migración de túmulos 
mediante la formación. 
Las microfibrillas se encuentran en mayor 
proporción en el núcleo de las hifas. 
H) Retículo endoplasmático: Tenemos 
R.E.rugoso y R.E.liso. Con funciones 
similares al de otras células eucariotas, 
participa en el transporte celular. 
I) Cuerpos vesiculares: Estos están 
relacionados funcionalmente a la extensión 
aplical y a la formación de la pared. 
Estos cuerpos vesiculares pueden ser 
macrovesículas y microvesículas (se 
derivan de dictiosomas y contiene formas 
zimógenas de la quitina sintetasa). 
Las microvesículas pueden ser estados 
morfológicos de los quitosomas. 
J) Lomasomas: Son vesículas membranosas 
localizadas entre la pared y la membrana 
plasmática. Participa en la formación de 
material de la pared y particularmente sobre 
el engrosamiento secundario de la hifa. 
K) Cuerpos de Woronia: Relacionados a los 
microcuerpos de los cuales se originan. 
Participan en la oclusión de los poros septos 
y juega un papel importante en la protección 
de las hifas cuando estas se rompen. 
 
Pared celular 
Tiene una composición diferente al de los 
hongos y vegetales. 
Confiere forma a la célula. 
Es una estructura altamente dinámica y está 
sujeta a cambios y modificaciones en los 
diferentes estados de crecimiento. 
Composición: 
● Principalmente está formado por 
polisacáridos (homopolisacáridos y 
heteropolisacáridos). 
● Algunos hongos presentan proteínas en 
grandes cantidades, unidas a polisacáridos 
(glicoproteínas). 
● Lípidos y melaninas son componentes 
menores. 
● De acuerdo a su función los polisacáridos se 
dividen en dos grupos: 
a) Polisacáridos estructurales: Formados 
por homopolisacáridos (homopolímero) 
insolubles en agua. Son altamente 
cristalinos. Ejemplo: quitina, glucano-R 
b) Polisacáridos de la matriz: Son amorfos 
o ligeramente cristalinos, y generalmente 
son solubles en agua. 
 
 Compuestos macromoleculares de las paredes 
de los hongos 
A) Compuestos misceláneos: 
Quitosanos: Homopolímero -1,4 de la D-
glucosamina, polímeros de D-
galactosamina, proteínas, melaninas y 
lípidos. 
B) Compuestos de matriz: 
-glucanos: Homopolímeros -1,3 de 
glucosa (glucanos). 
Glucanos: -1,3 y -1,4 
Glicoproteínas: Proteínas unidas a manona 
y a otros polisacáridos. 
C) Elementos de estructura: 
Quitina: Homopolímero -1,4 de N-
acetilglucosamina. 
-glucanos: Homopolímeros -1,3 
formado por D-glucosa con enlaces -1,3 
y -1,6 (glucano-R). 
 
 
Levaduras (hemiascomicetos y 
hemibasidiomicetos) 
● Su pared consiste principalmente de -1,3 
glucanos con enlaces espaciados -1,6. las 
ramificaciones disminuyen la cristalinidad 
de la molécula. 
● La quitina está presente solo en zonas de 
separación entre células madre e hija. 
 
Filamentosos 
Todos tiene quitina (altamente cristalina, por lo 
tanto, insoluble en agua) junto con glucano -
1,3 como principales componentes 
estructurales. 
 
Polisacáridos de la matriz 
● Levadura: formados por complejos de 
mananos y proteínas (forman 
manoproteínas). 
● Hongos filamentosos: formados por 
glucanos -1,3 con ramificaciones -1,4 
son solubles en agua. 
● Zigomicetos: tienen quitosanos. 
 
Biosíntesis de la pared 
● El crecimiento de la hifa se produce 
apicalmente debido a que la biosíntesis de 
la pared y la membrana plasmática que 
presentan está creciendo. 
● El componente estructural más importante 
en la pared celular de hongos es la quitina 
que se forma con la N-acetilglucosamina. 
● La quitina sintetaza une las N-
acetilglucosamina y forma la quitina. 
● La polimerización se produce en interfase 
membrana plasmática-periplasma. 
● La quitina sintetaza se produce como 
zimógeno en el R.E.rugoso y luego se 
transporta a los dictiosomas, saliendo luego 
contenida en las macrovesículas a partir de 
las cuales se producen las quitosomas 
(microvesículas) que se concentran en el 
ápice formando el cuerpo apical.● Las microvesículas o quitosomas se 
fusionan con la membrana plasmática 
donde la quitina sintetaza se activa 
mediante proteólisis parcial. 
 
Biosíntesis 
A) Biosíntesis de quitina 
 
 
 
B) Biosíntesis de glucano: La síntesis de 
glucano implica la activación de -glucosa 
o -glucosa en UDP-glucosa. Luego se 
polimeriza por -1,3 glucano sintetaza o 
por la -1,4 sintetaza. 
 
 
 
C) Biosíntesis de manano 
 
 
 
 

 
 

 





 
UTPPaaluacetiN
PaagluPfructosaPaglu


mincoslg
6mincos66cos
1)mincoslg(
)mincoslg(mincoslg


naaluacetiN
naaluacetiNaaluacetiN




UDPnaglusaagluUDP  )min(cos
 
 
 
Reproducción asexual 
Durante el ciclo de vida de los hongos el estado 
genético de preponderancia es haploide. En este 
estado algunos se reproducen por 
esporogénesis. 
A) Esporogénesis: Una hifa se diferencia en 
esporangióforo a partir del cual se forma un 
saco llamado esporangio 
B) Conidiogénesis: el conidióforo da lugar a 
conidiosporas libres, los cuales pueden ser 
unicelulares o multicelulares. 
C) Gemación: La levadura se reproduce 
asexualmente por gemación. 
D) Fisión: Implica la formación de dos células 
mediante la formación de un septo, dando 
lugar a las estructuras artrosporas. 
 
Reproducción sexual 
Ocurre en un período corto en el ciclo de vida 
de los hongos. Implica participación de gametos 
(hifas haploides). 
A) Plasmogamia: Fusión de gametos para dar 
lugar a una célula heterocarionte 
B) Cariogamia: Fusión de núcleos haploides 
para dar lugar a una estructura diploide. 
C) Meiosis: Se produce la recombinación y da 
lugar a núcleos haploides. 
D) Segregación: De dos núcleos haploides 
obtenidos. 
 
Para que ocurra la reproducción sexual, implica 
participación de sustancias que posibilitan la 
reproducción como es la feromona (de hifas 
opuestas). 
En la reproducción sexual se habla de especies 
heterotálicos (las estructuras sexuales 
provienen de dos individuos diferentes) y 
homotálicos (las estructuras sexuales se 
encuentran en el mismo individuo). 
 
Clasificación de hongos 
La clasificación de los hongos se realiza 
principalmente por el tipo de estructura sexual 
(división), por las variaciones de las estructuras 
sexuales y por el tipo de reproducción asexual 
(especies). Además se toma en cuenta la 
composición de la pared celular, características 
moleculares especiales y el contenido de 
guanina-citocina y secuencia de DNA. 
El reino fungi incluye cuatro divisiones: 
Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota, 
Chitridiomycota, Deuteromycota (artificial o 
fungi imperfecti porque no se le conoce alguna 
reproducción sexual). 
A) Zygomycota: Grupo de hongos cuya forma 
de reproducción sexual es por fusión 
completa de gametangios dando lugar a 
zygosporas. La reproducción asexual es 
mediante esporangiosporas. Tiene hifas 
aseptadas y algunas especies son 
dimórficas. Son exclusivamente terrestres y 
algunos son parásitos de animales y plantas. 
Otros tienen usos en biotecnología 
industrial. 
Ejemplos: Rhizopus sp, Mucor sp, Absidia 
sp 
B) Ascomycota: Presentan un micelio formado 
por hifas septadas. La reproducción asexual 
es por conidiosporas, por yemas, por 
artrosporas. Su reproducción sexual se 
realiza por la formación de esporas dentro 
de una estructura de forma de bolsa o saco 
llamados ascas. 
Ejemplos: Talloromyces sp, Eurotium sp, 
Saccharomyces sp, Neurospora 
C) Basidiomycota: Presentan especies 
miceliares y algunas unicelulares. Se 
reproducen asexualmente por 
conidiosporas, por yemas. Su reproducción 
sexual es por basidiosporas que se producen 
sobre estructuras llamadas basidias. 
Ejemplos: Agaricus bisporus 
(champiñones), Amanita muscaria (hongos 
venenos) 
Patógenos: royas (Uredinales), tizones 
(Ustilaginales) y destructores de madera 
(Phomes). 
Simbiontes: ectomicorrizas (B. aletus) 
Comestibles: champiñones 
D) Chytridiomycota: Existe una considerable 
variación en la morfología y ecología de 
este grupo. Algunos son de agua, algunos 
marinos, algunos son parásitos de plantas y 
de dípteros, mientras que otros viven en 
plantas muertas y partes de insectos. 
Algunos son unicelulares y otros producen 
micelio con hifas cenocíticas. Presentan 
gametos flagelados. Dos ejemplos de 
importancia: Synchitrium endobioticum, 
Alcomyces (produce la sarna de la papa). 
 
NUTRICION 
 
 Nutrientes 
Son productos químicos exteriores a partir de 
los cuales se forma o se construye una célula. 
Estos nutrientes son tomados por la célula y 
transformados en constituyentes celulares 
(anabolismo). 
El anabolismo es un proceso por el que una 
célula se construye a partir de nutrientes simples 
tomados del medio exterior, requiere energía. 
Esa energía se obtiene también de su entorno (la 
luz y componentes químicos). 
Esta oxidación de compuestos químicos se 
denomina catabolismo (ruptura de moléculas 
orgánicas grandes en constituyentes más 
simples, libera energía). 
 
Tipos nutricionales 
A los microorganismos se los agrupa en clases 
metabólicas, dependiendo de la fuente de 
energía que utilicen. “Trofo” significa 
alimentarse. 
A los microorganismos también se los puede 
agrupar en clases nutricionales de acuerdo a 
cómo satisfacen sus requerimientos de energía, 
H+/e- y carbono. 
 
 
Fuente de 
energía 
Tipo Donador H+/e- Tipo Fuente de C Tipo 
Luz Fotótrofos Moléculas 
inorgánicas 
reducidas 
Litótrofos CO2 Autótrofos 
Oxidación de 
compuestos 
químicos 
(productos 
químicos), 
oxidación de 
compuestos 
orgánicos e 
inorgánicos 
Quimiótrofos Moléculas 
orgánicas 
Organótrofos Moléculas 
orgánicas 
reducidas 
preformadas 
de otros 
organismos 
Heterótrofos 
 
De acuerdo a su fuente primaria de obtención de 
energía, fuente carbonada y H+/e-, a los 
microorganismos se los puede considerar en 
uno de los cuatro siguientes tipos nutricionales: 
A) Fotolitotrófico autótrofo: También 
llamados fotoautótrofos. Estos organismos 
utilizan como fuente de energía la luz, como 
fuente de carbono al CO2 y utilizan como 
donador de H+/e- a las moléculas 
inorgánicas reducidas. Las algas y 
cianobacterias emplean al agua como 
donador de electrones, liberando oxígeno. 
Las bacterias púrpuras y verdes del azufre 
utilizan ácido sulfídrico (H2S), hidrógeno o 
azufre elemental como donador de H+/e-. 
Estas bacterias no oxidan el agua, por lo 
tanto, no liberan oxígeno al ambiente. 
B) Fotolitotrófico heterótrofo: Es un grupo 
menos abundante. Utilizan como fuente de 
energía la luz, como donador de H+/e- a 
moléculas inorgánicas y como fuente de 
carbono a las moléculas orgánicas. 
Ejemplo: bacterias fotosintéticas púrpuras 
no sulfúreas. Estas habitan lagos 
contaminados y afloramientos naturales de 
agua. 
C) Quimiolitotrófico autótrofo: Grupo que 
oxida compuestos inorgánicos reducidos 
como el Fe, H o moléculas de azufre para 
obtener energía y electrones para la 
biosíntesis. Utilizan el CO2 como fuente de 
carbono. 
D) Quimioorganotrófico heterótrofo: También 
se le llama quimioheterótrofo. Es el grupo 
nutricional más numeroso en 
representantes. 
Utilizan compuestos orgánicos como fuente 
de energía, fuente de carbono y fuente de 
H+/e-. 
Los representantes de este grupo son la 
mayoría de bacterias no fotosintéticas, 
hongos, microorganismos patógenos. 
 
Algunas bacterias se les conocen como 
mixotróficas. Presentan flexibilidad metabólica 
como respuesta a cambios ambientales 
marcados. 
Ejemplo: muchas bacterias púrpuras no 
sulfúreas actúan como fotolitotrófico 
heterótrofos en ausencia de oxígeno, pero 
oxidan compuestos orgánicos como 
quimiótrofos en niveles normales de oxígeno. 
 
Requerimientos nutricionales 
Los nutrientes requeridos por los 
microorganismos pueden ser divididos en dos 
grupos: macronutrientes y micronutrientes. 
A) Macronutrientes: Son los que se requieren 
en grandes cantidades. Ejemplo: carbono 
(necesariopara el esqueleto carbonado de 
las moléculas orgánicas). Se utiliza en 
forma inorgánica como CO2 en organismos 
autótrofos. 
El nitrógeno es un componente mayoritario 
de proteínas y ácidos nucleicos. Se 
encuentra en la naturaleza en su forma 
orgánica e inorgánica (NH3, NO3, N2). 
El fósforo se encuentra en la naturaleza en 
forma de fosfatos. Se utiliza para la síntesis 
de ácidos nucleicos y fosfolípidos. 
El azufre es un elemento estructural en los 
aminoácidos cisteina y metionina. También 
está presente en vitaminas como la tiamina, 
biotina. 
La mayor fuente de azufre celular proviene 
de fuentes inorgánicas ya sea bajo la forma 
de sulfatos o sulfuros. 
El potasio está presente en una gran 
diversidad de enzimas como aquellas que 
participan en la síntesis de proteínas. 
El magnesio estabiliza los ribosomas, las 
membranas celulares, los ácidos nucleicos 
y se requiere también para la actividad de 
muchas enzimas (activador enzimático). 
El calcio ayuda a estabilizar la pared celular 
bacteriana y juega un papel importante en la 
termoresistencia de las endosporas. 
El sodio es requerido por algunos 
microorganismos. Se debe a la naturaleza 
química de su habitad. 
El hierro juega un papel importante en la 
respiración celular. Forma parte de la 
estructura de los citocromos y de las 
proteínas que contienen hierro y azufre 
implicados en el transporte de electrones. 
Muchas bacterias producen agentes que 
unen hierro de manera muy específica, 
denominadas sideróforos (solubilizan las 
sales de Fe, transportándolos al interior de 
las células). 
Ejemplo: E. coli, Salmonella, entre otras 
bacterias entéricas. 
B) Micronutrientes: También llamados 
elementos traza. Las células los 
requieren en pequeñas cantidades. Son 
metales muchos de los cuales forman 
parte de las enzimas. 
 
Factores de crecimiento 
Son compuestos orgánicos que al igual que 
los micronutrientes se requieren en 
pequeñas cantidades y solo por algunas 
células. 
Tenemos a las vitaminas, aminoácidos, 
purinas y pirimidinas. 
Los más usados son las vitaminas que 
forman parte de las coenzimas. Hablamos de 
la tiamina, biotina, piridoxina, cobalamina. 
 
Otros compuestos 
CO2: Es considerado un macronutriente ya 
que ciertos microorganismos requieren de 
mayor presión de CO2 para crecer. 
Ejemplo: Neisseria sp, Brucella, 
Compylobacter (5-10 % CO2 en la atmósfera) 
Oxígeno: También considerado 
macronutriente. 
Hablamos de los aerobios, los anaerobios 
(facultativos, aerotolerantes y estrictos) y 
microaerófilos. 
Los anaerobios facultativos no requirieren 
oxígeno para su crecimiento, pero pueden 
crecer bien en su presencia. Ejemplo: E. coli 
Los anaerobios aerotolerantes ignoran el 
oxígeno y crecen igual en su presencia. 
Ejemplo: Streptococcus 
Los anaerobios estrictos no toleran el 
oxígeno y mueren en su presencia. Ejemplo: 
Clostridium sp, bacteroides 
Los microaerófilos resultan dañados por la 
presencia de oxígeno en la atmósfera. Con 2-
5% de oxígeno pueden vivir. 
 Hidrógeno: 
● Limitados a bacterias litótrofas que utilizan 
el H2 como fuente de energía. 
● La concentración de H2 es importante en 
términos de pH. 
● Cada organismo tiene un pH óptimo de 
crecimiento: acidófilos (1.1-5.0), 
neutrófilos (5.5-8.0) y alcalinófilos (8.5-
11.5). 
● Las bacterias son consideradas como 
neutrófilas. Mientras que los hongos son 
acidófilos. 
● Las diferencias de potencial electroquímico 
(pH externo y pH interno) es utilizado por 
la bacteria para obtener energía bajo la 
forma de ATP. Ejemplo: Thiobacillus 
ferrooxidans tiene un pH interno de 6 pero 
el pH externo en que habita es de 
aproximadamente 2. 
 
Requerimientos de agua 
La disponibilidad de agua depende de 2 
factores: 
A) Factor de adsorción: La cantidad de agua 
disponible para los microorganismos se ve 
influenciada por la absorción a la superficie 
de sólidos (efecto mátrico) 
B) Factor de solución: Se da por interacción 
con moléculas de soluto (efecto osmótico). 
 
El grado de disponibilidad de agua se expresa 
cuantitativamente como actividad de agua 
(Aw). 
 
Pa: Presión de vapor de la solución 
Po: Presión del agua pura 
 
La actividad de agua también se estima 
midiendo la humedad relativa. 
 
 
La actividad de agua es inversamente 
proporcional a la presión osmótica. 
 
Staphylococcus aureus es una bacteria que 
crece en un medio con gran concentración de sal 
(presión osmótica externa = presión osmótica 
interna) → osmotolerante. 
 
Los osmotolerantes son bacterias que crecen en 
un amplio rango de actividad de agua. 
Sacharomyces → Aw = 0.6 
Aspergillus → Aw = 0.8 
Bacterias → Aw = 0.58 
Halofilos → Aw = 0.7 
 
Los halófilos están adaptados completamente a 
condiciones salinas, requieren altos niveles de 
NaCl en su medio para crecer. Ejemplo: 
Halobacterium sp (3-6molar) 
 
Requerimientos físicos 
A) Temperatura: Conforme aumenta la 
temperatura las reacciones químicas y 
enzimáticas en la célula tienen lugar a 
velocidades más rápidas. 
Más allá de cierta temperatura las proteínas, 
ácidos nucleicos y otros componentes 
celulares se vuelven sensibles a estas 
temperaturas elevadas y pueden inactivarse 
en forma irreversible. 
Cada microorganismo tiene una 
temperatura mínima (por debajo del cual no 
tiene lugar la proliferación), temperatura 
óptima (el crecimiento es más rápido) y 
temperatura máxima (por encima del cual 
no existe crecimiento). 
La desnaturalización puede ser reversible o 
irreversible, dependiendo de las 
condiciones de la desnaturalización. 
Las bajas temperaturas congelan las 
membranas y afectan el transporte de 
nutrientes, transporte de protones, entre 
otras cosas que inactivan a la bacteria. 
Tipos: 
● Psicrófilos: 
Tº mínima = 0 ºC 
Tº óptima = 15 ºC 
Tº máxima = 20 ºC 
Ejemplo: Flavobacterium, 
Pseudomonas sp 
● Mesófilos: Presentes en animales de 
sangre caliente y en entornos terrestres 
y acuáticos, en las latitudes templadas y 
tropicales 
Tº mínima = 15-20 ºC 
Tº óptima = 20-40 ºC 
Tº máxima = 45 ºC 
Ejemplo: E. coli, Bacillus, 
Staphylococcus. 
● Termófilos: En entornos 
excepcionalmente fríos o calientes. En 
los manantiales calientes se encuentran 
termofílicos extremos, en los conos 
volcánicos de los mares profundos, en 
los géiseres. 
Tº mínima = 45 ºC 
Tº óptima = 50-65 ºC 
Tº máxima > 55 ºC 
 
B) Radiación: Se refiere a aquella fuente de 
energía que son transmitidos de un lugar a 
otro a través del aire o espacio externo. 
Dentro de las radiaciones que tienen interés 
biológico están: electromagnéticos, 
ionizantes. 
Electromagnéticos: dentro de esta tienen 
efecto la UV, la radiación visible, IR. 
La UV (10-300nm) tiene una acción letal 
sobre los microorganismos. 
Radiación visible (380-760nm): 
beneficioso para organismos vivos que 
constituyen su fuente de energía para la 
fotosíntesis. 
Radiaciones ionizantes: tienen longitudes 
de onda más cortas que la luz visible y 
mucho más energía. Ejemplo: rayos X, 
energía tan grande que causa iotización de 
átomos y radicales químicos. Puede causar 
mutación y muerte celular. Efectos: ruptura 
de enlaces puente de hidrógeno, destrucción 
de estructuras anilladas, polimerización 
anormal de moléculas, destrucción del 
DNA. 
 
C) Presión: La gran mayoría de 
microorganismos viven a una presión de 1 
atmósfera. 
Los efectos de la alta presión en 
microorganismos no tolerantes: 
● Afecta la síntesis de las proteínas. 
● Afecta la actividad enzimática. 
● Afecta el transporte de membrana. 
po
pa
Aw 
100
HR
Aw 
En las profundidades del mar la presión 
llega a 1100 atmósferas. 
Microorganismos barotolerantes: Crecen a 
presiones por encima de lo normal mas no 
en extremas. Pueden crecer y adaptarse a 
ese medio. 
Microorganismos barofílicos: Crecen 
rápidamente en presiones de entre 500-600 
atmósferas. Ejemplo: bacterias que crecen 
en los intestinos de invertebrados que viven 
en mares profundos. 
Términosusados para describir las relaciones del O2 con los microorganismos. 
 
Grupo Ambiente Efecto O2 
Aerobio Anaerobio 
Aerobio obligado Crecimiento No hay crecimiento Requerido (utilizado 
para la respiración) 
Microaerófilo No hay crecimiento Requerido pero a 
niveles debajo de 0.2 
atmósferas 
Anaerobio obligado 
(estricto) 
Crecimiento si el nivel 
no es demasiado alto 
Crecimiento Tóxico 
Anaerobio facultativo Crecimiento Crecimiento Crecimiento pero 
utilizado cuando está 
disponible 
Anaerobio 
aerotolerante 
Crecimiento Crecimiento No requerido y no 
utilizado 
 
 
METABOLISMO 
 
Definición 
Conjunto de reacciones químicas que tiene 
lugar en la célula. Las reacciones químicas son 
posibles ya que están presentes las enzimas. 
Conjunto de todas las reacciones enzimáticas 
que tienen lugar en la célula. 
 
Enzima 
La mayoría son proteínas que actúan en 
moléculas específicas. Disminuyen la energía 
de activación de las reacciones químicas. 
Algunas enzimas necesitan además un cofactor 
para su activación. 
Es un biocatalizador de naturaleza proteica. 
Las ribozimas son enzimas pero no son de 
naturaleza proteica. 
 
Características 
● Disminuyen la energía de activación y 
aumentan la velocidad de reacción. 
 
● Son específicas. 
 
● Especificidad absoluta de sustrato. 
● Especificidad relativa de sustrato. 
Celulasa (endogluconasa, exogluconasa y -
gluconidasa) 
Oxidación 
Es la perdida del electrón en una sustancia. 
 
Reducción 
Químicamente se define como la ganancia de un 
electrón o electrones. 
 
Transportadores de electrones 
NAD+: nicotinamida adenin dinucleótido 
NADP+: nicotinamida adenin dinucleótido 
fosfato 
 
Estas coenzimas siempre transfieren dos átomos 
de hidrogeno al próximo transportador de la 
cadena. Tal transferencia se conoce como 
deshidrogenación. 
S + E + NAD+→ Soxidado + E + NADH+H 
 
Cofactor 
Ion metálico: Fe, Mg (catalasa-Fe) 
Molécula orgánica o coenzima (hidrogenasas) 
 
Degradación de carbohidratos 
Sistema de Embden-Meyerhoff-Parnos 
Es una vía bioquímica común para la 
degradación de la glucosa (glucólisis). 
La glucólisis se divide en tres etapas. 
ETAPA I: Sucede una serie de arreglos 
preparatorios en donde no existe reacciones de 
agluSOHNaOHcelulosa
hC
cos
2*º12142
 
aglucelulasacelulosa cos
asgludextrinasmaltosasamilasaalmidón cos
 2222 OOHcatalasaOH

oxido-reducción. No hay liberación de energía 
y se forman dos moléculas de gliceraldehido-3-
fosfato a partir de una molécula de glucosa. 
ETAPA II: Si ocurre una reacción de oxido-
reducción se producen enlaces de alta energía 
en forma de ATP a la vez que se originan dos 
moléculas de piruvato. 
ETAPA III: Tiene lugar un segunda reacción de 
oxido-reducción así como productos de 
fermentación (etanol y CO2; acido láctico). 
 
Glucosa 
↓ 
Glucosa-6-P 
↓ 
Fructosa-6-P 
↓ 
Fructosa-1,6-bisfosfato 
↓ 
Gliceraldehido-3-P 
↓ 
1,3-difosfoglicerato 
↓ 
3-fosfoglicerato 
↓ 
Fosfoenolpiruvato 
↓ 
Piruvato 
↓ 
Acetaldehído + CO2 
↓ 
Etanol 
Respiración aeróbica 
Proceso por el que un compuesto se oxida 
utilizando al O2 como aceptor final de 
electrones. 
C6H12O6+6O2 → 6CO2+6H2O+ATP+686Kcal 
 
En las células eucariotas la glucólisis se realiza 
en el citoplasma, el ciclo de Krebs y la cadena 
transportadora de electrones de realizan en las 
mitocondrias. 
En las células procariotas la glucólisis, el ciclo 
de Krebs y la cadena de transporte de electrones 
se realiza en las invaginaciones de la membrana 
interna de las bacterias. 
 
Ciclo de Krebs 
El piruvato es completamente oxidado hasta 
CO2. El piruvato es descarboxilado 
produciéndose NADH+H y acetil-CoA. El 
grupo acetilo del acetil-CoA se combina con el 
oxalacetato dando origen al citrato. 
 
Biosíntesis y ciclo de Krebs 
Además de jugar un papel central en las 
reacciones catabólicas el ciclo de Krebs es 
importante para la célula por las reacciones 
biosintéticas. Así el -cetoglutarato y 
oxalacetato son precursores de varios 
aminoácidos. 
 
Succinil-CoA → anillos porfirínicos de 
citocromos y clorofilas. 
Oxalacetato → fosfoenolpiruvato. 
Acetil-CoA → síntesis de ácidos grasos. 
 
Por lo tanto, el ciclo de Krebs juega dos papeles 
importantes: bioenergética y biosintética. 
 
Glucosa 
↓ 
Piruvato 
↓ 
Acetil-CoA 
↓ 
 
 
NAD+ 
↓ 
Flavoproteinas 
↓ 
CoCl 
↓ 
Citocromo b 
↓ 
Citocromo c 
↓ 
Citocromo a 
↓ 
 1/2O2 + 2H2 → H2O 
 
Producción de ATP en respiración celular 
Producción neta glucólisis → 2 ATP 
Oxidación de dos gliceraldehido-3-P → 6 ATP 
Oxidación por NAD+ 
● dos ácidos piruvicos 
● dos isocitratos → 24 ATP 
● dos -cetoglutaratos 
● dos malatos 
Oxidación por FAD+ 
● dos succinatos → 4 ATP 
Conversión de dos -cetoglutaratos a dos 
succinatos → 2 ATP 



Citrato 
Isocitrato 
-cetoglutarato 
Succinato 
Fumarato 
Malato 

Oxalacetato 
 
Fuerza protón motora (teoría quimiosmótica de 
Mitchell) 
El resultado neto es la generación de un 
gradiente de pH y un potencial electroquímico a 
través de la membrana con la parte interna 
cargada negativamente y la parte externa 
cargada positivamente. 
Esta gradiente causa un estado energético de la 
membrana y esta energía puede ser utilizada por 
la célula. 
Esta energía puede usarse en el desarrollo de un 
trabajo como el transporte de iones o en el 
movimiento flagelar o puede utilizarse para 
formar enlaces de alta energía en forma de ATP. 
 
ATP sintetasa o ATP-asa 
Enzima conformada por una cabeza F1 y una 
cola F0. Este complejo multiproteico insertado 
en la membrana produce ATP. 
Trabajando unidireccionalmente, la ATP-asa 
cataliza la formación de ATP al permitir la 
entrada controlada de protones a través de la 
membrana energetizada (fosforilación 
oxidativa). 
 
Respiración anaeróbica 
Los aceptores de electrones pueden ser nitratos 
(NO3
-), ión férrico (Fe+3), sulfatos (SO4
-2) y 
carbonatos (CO3
-2). 
Bacterias como las Pseudomonas y Bacillus 
pueden usar el NO3
- como aceptor final de 
electrones, reduciéndolo a NO2
- o a oxido 
nitroso (N2O). 
Otras bacterias como Desulfovibrio usan 
sulfatos como aceptor final de electrones para 
formar acido sulfhídrico sulfuro de hidrogeno 
(H2S). 
Otras bacterias utilizan carbonatos como 
aceptor final de electrones para producir 
metano. 
Existen otros microorganismos escasos que 
utilizan compuestos orgánicos como aceptores 
finales de electrones, como el ácido fumárico. 
 
Alternativas de la glucólisis 
La glucosa es oxidada a acido fosfoglucónico o 
6-fosfogluconato como paso previo a la ruptura 
de la molécula. 
 
Vía de la pentosa fosfato 
Esta ruta opera simultáneamente con la 
glucólisis. Produce pentosas intermediarias 
importantes que actúan como precursores para 
la síntesis de ácidos nucleicos y ciertos 
aminoácidos. Es un medio importante para la 
producción de NADPH que se utilizan en las 
reacciones biosintéticas (ácidos grasos, 
colesterol). 
Bacterias que utilizan esta vía: 
● Bacillus subtilis 
● E. coli 
● Leuconostoc mesenteroides 
● Streptococcus faecalis 
 
Glucosa 
↓ 
Glucosa-6-P 
↓ 
6-fosfogluconato 
↓ 
Ribulosa-5-P 
 
Ribosa-5-P Xilulosa-5-P 
 
↓ 
 
Gliceraldehido-3-P Sedoheptulosa-7-P 
 
↓ 
 
Fructosa-6-P Eritrosa-4-P 
 
↓ 
 
Fructosa-6-P Gliceraldehido-3-P 
 
Vía de Entner Doudoroff (EDP) 
La vía EDP es otra vía para la oxidación de 
glucosa a piruvato. Por cada molécula de 
glucosa se producen dos moléculas de NADPH 
para usarlo en reacciones biosintéticas. 
Las bacterias que presentan la vía EDP pueden 
metabolizar sin glucólisis ni la vía pentosa 
fosfato. 
Las únicas bacterias que presentan la vía EDP 
son las del genero Rhizobium y Pseudomona. 
Esta vía solo ocurre en procariotas. 
 
Glucosa 
↓ 
Glucosa-6-P 
↓ 
6-fosfogluconato 
↓ 
2-ceto-3-desoxi-6-fosfogluconato 
↓ 
 ↓↓ 
Piruvato Gliceraldehido-3-P 
 ↓ ↓ 
Lactato o etanol Piruvato + ATP + NADH 
 
(1) glucoquinasa 
(2) glucosa-6-P-deshidrogenasa 
(3) deshidrasa 
(4) 2-ceto-3-desoxi-6-fosfogluconato 
aldolasa 
 
Fermentación alcohólica 
La realizan tanto levaduras como bacterias. 
En levaduras las cepas más comunes son de 
Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces 
fragilis. 
En condiciones aeróbicas y con grandes 
concentraciones de sustratos (azúcares 
fermentables) produce biomasa y no alcohol. En 
condiciones anaeróbicas se produce menos 
biomasa y el piruvato producido durante el 
catabolismo es procesado por la piruvato 
descarboxilasa a acetaldehído y CO2. 
 
Glucosa 
↓ 
Piruvato 
↓ 
Acetaldehído + CO2 
↓ 
Etanol 
 
Glucosa -------------🡪 2 piruvatos 
 
Etanol 🡪-------------2 acetaldehídos 
 
(1) piruvato descarboxilasa 
(2) alcohol deshidrogenasa 
Esta ruta metabólica es seguida por las 
levaduras y por una única bacteria, Sarcina 
ventriculi. 
La bacteria Zymomona mobilis también produce 
etanol, pero no por esta ruta. Esta bacteria 
descompone la glucosa a través de la vía 2-ceto-
3-desoxi-6-fosfogluconato (KDPG). 
 
Fermentación láctica 
Las bacterias del ácido láctico son gram 
positivas, son inmóviles y no forman esporas. 
Estas bacterias no tienen porfidinas ni 
citocromos, por lo tanto no realizan 
fosforilación oxidativa. Obtienen su energía por 
fosforilación a nivel de sustrato. 
Todas estas bacterias crecen anaeróbicamente 
pero también pueden comportarse como un 
anaerobio aerotolerante. 
Obtienen su energía a través del metabolismo de 
los azúcares, por lo que están restringidos a un 
hábitat rico en azúcares. 
Existe un grupo de bacterias homofermentativas 
que tienen un solo producto de fermentación, el 
ácido láctico. Mientras que otro grupo de 
bacterias heterofermentativas tiene además 
otros productos como el etanol y el CO2. 
Esta diferencia en la fermentación está dada por 
la presencia o ausencia de la enzima aldolasa. 
Los heterofermentativos carecen de la enzima 
aldolasa, en cambio oxidan la glucosa-6-P a 6-
fosfogluconato que luego descarboxila para 
producir pentosa fosfato. Estos a su vez se 
rompen en triosa fosfato y acetil fosfato 
mediante la enzima fosfocetolasa. Finalmente, 
la triosa fosfato es convertida en lactato y el 
acetil fosfato da origen al etanol. 
Los homofermentadores producen 2 moles de 
ATP y producen doble biomasa. 
 
Fermentación ácido-mixta y fermentación 2,3-
butanodiol 
Una manera de clasificar a las enterobacterias 
es viendo los productos de fermentación que 
forman como consecuencia de la degradación 
anaeróbica de la glucosa. Se conocen dos rutas: 
ácido-mixta y 2,3-butanodiol. 
En la fermentación ácido-mixta se forman tres 
ácidos en cantidades considerables (ácido 
acético, ácido láctico y ácido succínico). 
Además se forma etanol, CO2 e hidrógeno, pero 
no se forma butanodiol. 
En la fermentación del 2,3-butanodiol se 
forman cantidades menores de ácido y los 
principales productos son el butanodiol, etanol, 
CO2 e hidrógeno. 
Otra diferencia, en la fermentación ácido-mixta 
se forma igual cantidad de CO2 e hidrógeno, 
mientras que en la fermentación 2,3-butanodiol 
se produce más CO2 que hidrógeno. 
Bacterias ácido-mixtas: E. coli, Salmonella, 
Enterobacter cerratia. 
 
Fermentación butírica 
Los clostridios carecen de citocromos y de un 
mecanismo de fosforilación oxidativa, por lo 
tanto obtienen su ATP por fosforilación a nivel 
de sustrato. Obtiene como producto principal 
ácido butírico y algunos producen también 
acetona y butanol. 
La glucosa se convierte en piruvato siguiendo la 
ruta glucolítica y el piruvato se separa en 
acetilCoA, CO2 e hidrógeno. Luego este acetil 
CoA se reduce a productos de fermentación 
usando el NADH formado en la glucólisis. 
Las proporciones de los diferentes productos 
dependen de la duración y condiciones de 
fermentación. En las primeras fases de la 
fermentación los productos dominantes son los 
ácidos butírico y acético. Al bajar el pH del 
medio cesa la síntesis de ácido y empieza a 
acumularse acetona y butanol (neutros). 
Si se mantiene el pH alcalino con CO3Ca se 
forman muy pocos productos neutros y la 
fermentación producirá tres partes de ácido 
butírico y dos partes de ácido acético. 
Clostridium butiricum produce ácido acético, 
ácido butírico, CO2 y H2. 
Clostridium acetobutylicum produce más 
acetona y butanol. 
Clostridium butylicum produce isopropanol a 
partir de acetona. 
 
Fermentación de aminoácidos 
Otro grupo de clostridios obtienen su energía 
fermentando aminoácidos. 
Algunas cepas no fermentan un único 
aminoácido, sino pares de aminoácidos. En este 
caso un aminoácido funciona como donador de 
e- y es oxidado mientras que el otro funciona 
aceptor de e- y es reducido. A este tipo de 
reacción acoplada se le conoce como reacción 
de Stickland. Ejemplo: Clostridium sporogenes 
cataboliza una mezcla de glicina y alanina. Los 
productos de esa fermentación son NH3, CO2 y 
un ácido carboxílico. 
 
CRECIMIENTO 
 
La bacteria es considerada una maquinaria 
biosintética que es capaz de duplicarse a si 
misma. 
 
Crecimiento 
Es el incremento ordenando de todos los 
constituyentes y estructura celular. 
 
Crecimiento individual 
También llamado crecimiento celular es un 
incremento en el tamaño y peso, y es 
usualmente un preludio a la división celular. 
 
Crecimiento poblacional 
Se refiere al incremento en el número de células 
como una consecuencia del crecimiento y 
división celular. 
 
Tasa de crecimiento 
Es el cambio del número de células o masa por 
unidad de tiempo. También llamado velocidad 
de crecimiento. 
 
Generación 
Es el intervalo para la formación de dos células 
provenientes de una. 
 
Tiempo de generación (tg) 
Tiempo que tarda una población en duplicarse. 
Varía ampliamente en los microorganismos. 
El tiempo de generación se ve afectado por 
factores externos e internos. 
Los factores externos: condiciones ambientales 
(pH, Aw, Tº, O2, CO2, luz y humedad) o 
culturales (referido al cultivo) y a condiciones 
nutricionales (tasa carbono:nitrógeno). 
Los factores internos: capacidad metabólica. 
Ejemplo: tiempo de generación para E. coli 
respecto a la temperatura 
Tº tg (min) 
20 ºC 60 
30 ºC 29.7 
37 ºC 17.21 
40 ºC 17 
45 ºC 30.34 
50 ºC No hay duplicación 
 
Microorganismo tg 
Enterobacterias 15-30’ 
E. coli 17.21’ 
Nitrosomonas 5-10 horas 
Bacterias lixicantes 2-7 días 
 
Crecimiento exponencial 
Es el patrón de crecimiento de la población 
microbiana en el cual el número de células se 
duplica por cada unidad de tiempo. 
El número de células se incrementa por un 
factor constante por cada unidad de tiempo. 
 
 
Medida del crecimiento microbiano 
Se mide por el cambio sucesivo en el número de 
células o por el peso de la masa de la célula. Hay 
varios métodos para contar las células o estimar 
su biomasa. 
 
Recuento de células 
A) Conteo de células al microscopio: Se 
emplea un dispositivo graduado con 25 
cuadrados de área y volumen conocido. 
Tenemos la cámara de Petroff Hausser, 
cámara de Neubauer, hemocitrómetro. 
Limitaciones: Es muy tedioso, no es 
práctico para un gran número de muestras, 
no es muy sensible, se necesitan al menos 
106 bacterias para que sean observadas, no 
distingue células vivas de muertas. 
B) Conteo de células viables: Una célula viable 
es definida como una célula que es capaz de 
dividirse y formar una colonia en el medio 
de cultivo. La técnica más utilizada es el 
conteo en placas. 
● Técnica por diseminación en placa o 
siembra por extensión. 
● Técnica por vaciado en placa o siembra 
por vertido en placa. 
 
Medida de la masa celular 
A) Peso seco: Se determina el peso seco de una 
alícuota de la población separada por 
centrifugación. 
B)Turbidimetría: Se mide la turbidez en 
unidades de absorbancia o transmitancia. 
Para esto se prepara una curva estándar para 
cada microorganismo. 
 
 
Otras técnicas: 
Métodos Fundamento Observaciones 
Recuento en celda Conteo directo del Nº de células. Requiere células individuales y un medio 
limpio. 
Recuento en placa Conteo del número de colonias. Requiere células individuales. Influencia de 
las condiciones de incubación. 
Nifelometría Dispersión de la luz. Requiere cultivo homogéneo y traslúcido. 
NMP Estadístico Requiere células individuales y un medio 
limpio. 
Volumen 
empacado 
Centrifugación Poco preciso. 
Físicos y químicos Variados, indirectos. Cambios en viscosidad, pH, análisis de 
compuestos celulares. 
Balance de masa Conservación de la masa. Gran cantidad de datos analíticos. 
 
Ciclo del crecimiento poblacional 
El crecimiento microbiano en el tiempo 
describe una típica curva de crecimiento que 
puede ser dividida en fases distinguibles. Son 
fases características cuando se cultiva un 
microorganismo por lotes (en un sistema 
cerrado) 
A) Fase de latencia (fase lag): Es una fase de 
preparación y adaptación al medio. Su 
duración depende del medio de cultivo y 
estado fisiológico de la célula. 
B) Fase de crecimiento exponencial (fase log): 
Es el tipo de crecimiento de una población 
donde el número de células se duplica cada 
cierto tiempo. Una célula se divide para 
formar dos células, cada una de las cuales 
también se divide para formar dos células 
más y así sucesivamente. 
La mayor parte de los microorganismos 
unicelulares crecen exponencialmente. La 
velocidad exponencial varía mucho de un 
microorganismo a otro. Ejemplo: 
Salmonella Typhi crece con un tg de 20-30’ 
Mycobacterium tuberculosis con 1 o 2 
duplicaciones / día 
C) Fase estacionaria: El exponencial se detiene 
porque los nutrientes indispensables se 
agotan. No hay incremento o disminución 
en el número de células o masa. Hay 
limitación de nutrientes y acumulación de 
sustancias tóxicas. Los microorganismos 
son fisiológicamente activos y viables. Por 
lo tanto, en un sistema cerrado no se pueden 
llevar a cabo indefinidamente el 
crecimiento exponencial. 
D) Fase de muerte: Si la incubación continúa 
después que una población alcanza la fase 
estacionaria, las células pueden seguir vivas 
y continuar metabolizando pero lo más 
probable es que mueran. Si esto último 
sucede, la población se encuentra en la fase 
de muerte. 
Si hacemos un conteo al microscopio este 
permanece constante pero la viabilidad 
disminuye porque la muerte se acompaña 
de lisis celular lo que da a lugar la 
disminución de la viabilidad. 
E) Fase de crecimiento críptico: Unas células 
de la población crecen y otras mueren, 
equilibrándose los dos procesos no hay 
incremento ni disminución en la cantidad de 
células. 
 
Efecto de la concentración de nutrientes en el 
crecimiento microbiano 
La concentración de nutrientes en un medio 
determinado puede afectar a: 
● La velocidad de crecimiento. 
● Rendimiento del crecimiento de un 
microorganismo. 
 
[ ] nutrientes Velocidad de crecimiento 
Muy bajas Se reduce 
Moderadas y altas Máxima 
Muy altas No se modifica 
 
La dependencia de la tasa de crecimiento con la 
concentración de nutrientes fue descrita por J. 
Monod en 1950 y recuerda la cinética 
enzimática establecida por la ecuación de 
Michaelis & Menten. 
 
 
 
 
 
 
Ks: Es la medida de la facilidad de consumo, es 
decir, que tan metabolizable es un nutriente. Es 
un valor que siempre se bajo. 
Para alcanzar el max → [S] > 10 Ks 
 
Cultivo en lote (Batch, discontinuo) 
Es el crecimiento de microorganismos en un 
volumen fijo de nutrientes que continuamente 
es alterado hasta su agotamiento por el 
crecimiento. Se realiza sin intercambio de 
materia con los alrededores. 
Ventajas: Su simpleza, tanto de equipo como de 
operación. 
Desventajas: Falta de control sobre diversos 
parámetros de cultivo. Las células se 
desarrollan en un estado fisiológico poco 
definido y cambiante. 
 
Cultivo continuo 
Es un sistema de flujo de volumen constante al 
que se le agrega continuamente medio y del cual 
sale un dispositivo que permite la eliminación 
constante del medio excedente. 
Este sistema se encuentra en equilibrio: 
● El número de células. 
● Estado nutritivo. 
 
 
 
 
Sistema se encuentra en un estado estable. 
El dispositivo más frecuente para cultivo 
continuo es el llamado quimiostato. 
 
Quimiostato 
Es el dispositivo comúnmente usado para 
cultivo continuo. 
Su diseño y manejo permite: 
● El control de la densidad de la población. 
● La tasa de crecimiento del cultivo. 
Consiste en un tanque agitado que opera con dos 
elementos de control: 
A) La tasa de flujo. 
B) La concentración de un nutriente limitante. 
Los demás nutrientes en el medio se encuentran 
en exceso y junto al nutriente limitante son 
aportados al tanque continuamente desde un 
reservorio, al mismo tiempo que se saca del 
recipiente en exceso de organismos y del medio. 
En el quimiostato, la tasa de crecimiento se 
controla por: 
● La tasa de flujo o la tasa de dilución 
(velocidad a la que se bombea el medio en 
el tiempo) mientras que la densidad de la 
población está controlada. 
● La concentración del nutriente limitante. 
Si la tasa de dilución se incrementa y la 
concentración de nutrientes es constante, la 
densidad de la población es constante y la tasa 
de crecimiento se elevará. El nutriente limitante 
será completamente usado en estas condiciones. 
Si la tasa de dilución se eleva muy alta, los 
microorganismos pueden ser removidos en su 
totalidad fuera del recipiente antes de que se 
produzcan dado que la velocidad de flujo 
superaría a la velocidad de crecimiento. 
Cuando el sistema está en equilibrio, el número 
de células (densidad de la población) y el estado 
nutricional permanecen constantes, a esto se le 
conoce como “estado estable” o “estado 
sostenido”. 
 
Fermentador continuo tipo tanque agitado 
La fermentación continua permite un alto nivel 
de productividad en términos de transformación 
por unidad de tiempo y por unidad de volumen. 
No obstante su difusión está restringida a un 
grupo reducido de aplicaciones debido a los 
siguientes obstáculos: 
● Dificultad para mantener asepsia por largo 
tiempo. 
● Cambios genéticos de la cepa. 
● Baja velocidad del bioproceso. 
Ejemplos de aplicación: Tratamiento de 
efluentes, producción de levaduras de 
panadería, proteína unicelular, etanol, cerveza, 
vino, ácido acético, selección de inóculos, etc. 
Suposiciones generales: 
● Mezcla perfecta. 
● Flujo de entrada y salida iguales (F1=F0=F) 
● Volumen de líquido en el biorreactor 
(dv/dt=0) 
● Temperatura, pH, velocidad de 
transferencia de oxígeno, etc. constantes. 
 
Control del crecimiento de microorganismos 
Esterilización 
][
]max[
SKs
S





Permanecen 
constantes 
Es el proceso de destrucción de toda forma de 
vida microbiana en un objeto o material. 
 
Desinfección 
Es el proceso de destrucción de patógenos 
vegetativos pero no necesariamente de 
endosporas. 
Un desinfectante es un químico aplicado a un 
objeto que tiende a reducir el crecimiento 
microbiano, pero no esteriliza. 
 
Antisepsis 
Desinfección química de la piel, mucosas u otro 
tejido vivo, es una forma específica de 
desinfección. 
 
Microbicida o germicida 
Es un agente químico que mata microbios pero 
no necesariamente sus estructuras de 
resistencia. 
 
Bacteriostasis 
El crecimiento microbiano y su multiplicación 
se inhiben sin causar su muerte. Ejemplo: 
refrigeración, colorantes. 
Asepsis 
Es la ausencia de microorganismos de un objeto 
o área. Las técnicas de asepsia se diseñan para 
prevenir la entrada de patógenos. Ejemplo: 
filtración de aire. 
 
Sanitización 
Es la reducción de patógenos para asegurar los 
niveles de salud pública en utensilios de comida 
mediante limpiezamecánica o uso de químicos. 
 
Agentes antimicrobianos 
Agentes físicos: 
A) Calor: Produce desnaturalización de 
enzimas, proteínas, ácidos nucleicos, etc. 
● Por calor húmedo: Con vapor a través 
del autoclavado. 
● Por calor seco: Flameo directo, 
incineración, aire caliente. 
● Pasteurización: Tratamiento con calor a 
72 ºC / 15 segundos para eliminar 
patógenos en leche, cremas y bebidas 
alcohólicas, luego se baja la 
temperatura bruscamente. 
B) Filtración: Utiliza una membrana que 
retiene microorganismos. 
C) Baja Tº: Por refrigeración. El 
congelamiento (-50 - -95 ºC) es efectivo 
para evitar el desarrollo de 
microorganismos. Con la liofilización el 
agua se elimina por presión a baja 
temperatura, es el método más efectivo para 
conservar cultivos bacterianos por largo 
tiempo. 
D) Desecación. 
E) Presión osmótica. 
Agentes químicos: 
A) Fenol y derivados fenólicos: Produce 
ruptura de membranas celulares, 
desnaturaliza proteínas y enzimas. Actúa 
como desinfectante y antiséptico. 
Los derivados fenólicos se utilizan en 
superficies variadas como piel y mucosas. 
Ejemplo: hexaclorofeno 
B) Halógenos: Actúan como agentes oxidantes 
que alteran los componentes celulares. 
Ejemplo: yodo, cloro. 
El yodo inhibe la función proteica y es un 
agente oxidante poderoso. Se usa como 
antiséptico en forma de tintura de yodo o 
alcohol yodado. 
El cloro forma ácido hipocloroso y actúa 
como agente oxidante. Básicamente para 
desinfección de utensilios y agua. 
C) Alcoholes: Tienen efecto bactericida y 
fungicida en exposición prolongada. No son 
efectivos contra endosporas. Ejemplo: 
etanol, alcohol isopropílico. 
D) Metales pesados: Desnaturalizan enzimas, 
precipitan enzimas. Actúan como 
microbicidas o antisépticos. Ejemplo: 
nitrato de plata (NO3Ag), mercurio, cromo. 
Agentes surfactantes: 
A) Jabones y detergentes: Tienen efecto 
mecánico removiendo microorganismos. 
Algunos tienen agentes químicos como 
triclorocorban. 
B) Ácidos orgánicos: Actúan como inhibidores 
metabólicos. Su acción no está relacionada 
con su acidez sino que actúan como 
análogos estructurales de compuestos 
metabólicos. Ejemplo: ácido propiónico. 
C) Aldehídos: Produce inactivación proteica, 
son efectivos bactericidas. Ejemplo: 
formaldehído, glutaraldehído. 
Agentes oxidantes: 
Alteran componentes celulares. Se usan sobre 
superficies contaminadas. Ejemplo: ozono en 
vez de cloro, H2O2. 
Agentes quimioterapéuticos: 
Son agentes que se pueden usar en el interior del 
cuerpo controlando las enfermedades 
infecciosas. Debe cumplir con una toxicidad 
selectiva. Tenemos a: 
A) Análogos a los factores de crecimiento: Son 
estructuralmente similares a los factores de 
crecimiento. Ejemplo: sulfas. 
La sulfanilamida actúa como un análogo 
para el ácido amino-benzoico (parte de la 
vitamina ácido fólico). 
B) Antibióticos: 
a) Inhibición de la síntesis de 
peptidoglucano. 
1. Antibióticos beta-lactámico 
naturales y semisintéticos 
(penicilina). 
2. Vancomicina. 
3. Bacitracina. 
b) Alteración de la membrana 
citoplasmática. 
1. Polimixina. 
2. Anfotericina. 
3. Nistolina. 
4. Imidazoles. 
c) Inhibición de la síntesis proteica. 
d) Interferencia con la síntesis de ADN. 
 
 
 
 
 
GENETICA MOLECULAR 
MICROBIANA 
 
Concepto 
Ciencia que estudia los mecanismos por los 
cuales los caracteres pasan de un organismo a 
otro. 
 
Características de los seres vivos 
● Transformación de la energía. 
● La reproducción. 
● Flujo de la información genética. 
 
Gen 
Segmento de ácido nucleico (DNA o RNA) 
cuya cadena de nucleótidos tiene la información 
necesaria para la síntesis de cadenas 
polipeptídicas. 
 
Dogma central de la biología molecular 
 
Retrovirus: 
 
 
 
Estructura de los genes en procariotas y 
eucariotas 
● El genoma bacteriano consta de una sola 
molécula circular de DNA, en cambio, el 
genoma eucariota consta de varios 
segmentos lineales de DNA que se 
encuentran en cromosomas individuales en 
el núcleo celular. 
● La transcripción y traducción es simultánea 
en procariotas mientras que en eucariotas la 
transcipción y traducción están separados 
en el espacio y en el tiempo. 
● Los genes de los eucariotas se encuentran 
fragmentados. Existen regiones no 
codificantes (intrones) que separan 
regiones codificantes (exones). 
 
E1 I1 E2 I2 E3 
↓ 
E1 I1 E2 I2 E3 
↓ 
E1 E2 E3 
 
● El RNAm de los procariotas es 
policistrónico mientras que el RNAm de los 
eucariotas es monocitrónico. 
 
 
 Tipos de DNA 
DNA B 🡪 con torción a la derecha 
DNA Z 🡪 con torción a la izquierda 
El DNA se ha desnaturalizado cuando la doble 
hebra se separa a 80 °C, luego se puede 
renaturalizar. 
 
DNA superenrollado 
Es el estado en el que el DNA se repliega sobre 
sí mismo. 
Superenrollamiento (-): Se enrolla en dirección 
opuesta a la doble hebra. 
Superenrollamiento (+): Se enrolla en la misma 
dirección de la doble hebra. 
La enzima que provoca el superenrollamiento 
es la topoisomerasa II. 
La enzima que elimina el superenrollamiento es 
la potoisomerasa I. 
El superenrollamiento afecta la expresión de los 
genes. Ciertos genes son transcriptos más 
activamente cuando el DNA está sobre 
enrollado en tanto que la transcripción de otros 
genes es inducida por un sobre enrollamiento 
execivo. 
 
Palíndromo 
La secuencia de bases es simétrica respecto a un 
eje imaginario. 
 
ATC GAT 
TAG CTA 
 
Son sitios de reconocimiento para las enzimas y 
otras proteínas que se unen específicamente con 
el DNA. 
opolipéptidRNAmDNA
traducciónióntranscripc
  
opolipéptidRNADNA
inversa
asatranscript
 
opolipéptidRNAmRNA 
Cuando se encuentran repeticiones invertidas 
muy cercanas se forma una estructura llamada 
cruciform. 
 
Enzima de restricción o endonucleasas de 
restricción 
Causan rupturas de la doble cadena solamente 
en secuencias que presentan simetría binaria 
alrededor de un punto dado. 
Son enzimas que protegen de un DNA viral. 
Ejemplo: endonucleasa de restricción de E.coli 
 
5’ GAA TTC 3’ 
3’ CTT AAG 5’ 
 
Elementos genéticos 
Es una estructura que contiene material 
genético. 
 
El cromosoma: Es un elemento genético 
principal. 
 
Propiedades: 
● Capacidad para autoreplicarse. 
● Propiedades codificadoras genéticas. 
 
Los virus son un elemento genético que tiene 
DNA o RNA, controlan su propia replicación y 
transferencia de una célula a otra. 
 
Otros elementos genéticos no cromosómicos 
son los plásmidos. Son pequeñas moléculas 
circulares de DNA que se replican de manera 
independiente del genoma bacteriano. 
Los plásmidos no causan daño a la célula. Son 
comunes en células procariotas y raro en 
eucariotas. 
 
Las mitocondrias y cloroplastos son otros 
elementos genéticos no cromosómicos que se 
encuentran en los eucariotas. 
 
Replicación de DNA 
La replicación del DNA es semiconservativa, es 
decir, mantienen solo una hebra patrón o molde. 
La enzima encargada de la replicación del DNA 
es la DNA-polimerasa III. 
Se requiere: 
● DNA molde. 
● Enzima DNA-polimerasa III (5’🡪3’) 
● ATP, CTP, GTP, TTP 
 
Cebador o primer: Es un segmento de DNA que 
provee un extremo 3’ que es reconocido por un 
DNA-polimerasa. 
Luego de la replicación se retiran los primers y 
sus lugares son tapados por la DNA-polimerasa 
I. 
La DNA-polimerasa II participa en la 
reparación del DNA. 
En el DNA eucariota se presentan múltiples 
orígenes de replicación llamados burbujas. 
 
Fidelidad de la replicación del DNA 
Desde que el espermatozoide fecunda al óvulo, 
miles de millones de replicaciones de DNA 
ocurrieron. 
 
Corrección de lectura: Se efectúa en 
procariotas, eucariotas y en la replicación del 
DNA viral. Se da cuando el DNA se está 
replicando. 
Una DNA-polimerasa III (de actividad 3’🡪5’) 
conocida como exonucleasa retira los 
nucleótidos mal colocados y lo reemplaza por el 
correcto. Estos errores ocurren por la resonancia