Tema 4 5 6 microbiologia

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División celular
• FISIÓN BINARIA
Es un proceso en el cual de la división de una célula resultan dos
(2) células, usualmente ambas células hijas tienen el mismo 
tamaño y forma. Este es el proceso más común y sin duda el 
más importante en el ciclo de crecimiento de las poblaciones 
bacterianas. En un cul- tivo en crecimiento la célula bacteriana 
aumenta de tamaño, replica su ADN y la pared celu- lar y la 
membrana citoplasmática comienzan a crecer hacia adentro a 
partir de direcciones opuestas formando una partición conocida 
como septo. A cada lado del septo se ubica una copia del 
cromosoma bacteriano y los otros constituyentes celulares que 
le permitan a cada célula hija vivir como célula independiente. 
Luego se separan como dos células hijas resul- tantes de la 
división de la célula madre original.
GEMACIÓN 
consiste en que una célula madre emite un brote, éste aumenta 
de tamaño y posteriormente se separa como una nueva célula.
 CURVA DEL CRECIMIENTO BACTERIANO
Esta curva se divide en cuatro fases denominadas fase de 
latencia, fase exponencial o fase logarítmica, fase estacionaria y
fase de muerte.
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Fase de latencia
Cuando una población bacteriana es inoculada en medio fresco, 
el crecimiento usualmente no comienza de inmediato sino 
después de un tiempo llamado de latencia, que puede ser corto 
o largo dependiendo de las condiciones.
La fase de latencia representa un periodo de transición para los 
microorganismos cuando son transferidos a una nueva 
condición. En esta fase se producen las enzimas necesarias para
que ellos puedan crecer en un nuevo medio ambiente.
En esta fase no hay incremento en el número de células, pero 
hay gran actividad metabólica, aumento en el tamaño individual
de las células, en el contenido proteico, ADN y peso seco de las 
células.
Si un cultivo que está creciendo en fase exponencial es 
inoculado al mismo medio de cultivo bajo las mismas 
condiciones de crecimiento, no se observa fase de latencia y el 
crecimiento exponencial sigue a la misma velocidad. Si el 
inóculo se toma de un cultivo viejo (fase esta- cionaria) y se 
inocula en el mismo medio, generalmente se presenta la fase de
latencia esto se debe a que las células generalmente agotan 
una serie de coenzimas esenciales u otros consti- tuyentes 
celulares y se requiere cierto tiempo para su resíntesis.
También se observa latencia cuando el inóculo está formado por 
células que han sido daña- das pero no muertas, bien sea por 
tratamiento con calor, radiaciones o sustancias químicas, puesto
que requieren reparar dicho daño.
En el caso de que una población se transfiera de un medio de 
cultivo rico a un medio pobre, se observa latencia puesto que es
necesario que las células para poder seguir creciendo tengan 
una serie de enzimas para poder sintetizar algunos metabolitos 
esenciales que no están presentes en el medio.
Fase exponencial o fase logarítmica
Es el período de la curva de crecimiento en el cual el 
microorganismo crece exponencialmen- te, es decir que cada 
vez que pasa un tiempo de generación la población se duplica. 
Bajo condiciones apropiadas la velocidad de crecimiento es 
máxima. Las condiciones ambientales (temperatura, 
composición del medio de cultivo, etc.) afectan a la velocidad de
crecimiento exponencial.
Fase estacionaria
En cultivos en recipientes cerrados una población no puede 
crecer indefinidamente en forma exponencial. Las limitaciones 
del crecimiento ocurren ya sea por agotamiento de algún nu- 
triente esencial, por acumulación de productos tóxicos, porque 
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se alcance un número de célu- las elevado para el espacio 
disponible o por una combinación de las causas anteriores. Este 
periodo durante el cual cesa el crecimiento se conoce como fase
estacionaria.
Fase de muerte 
Si la incubación continúa después de que una población 
microbiana alcanza la fase estaciona- ria, las células pueden 
seguir vivas y continuar metabolizando, pero va a comenzar una
disminución progresiva en el número de células viables y cuando
esto ocurre se dice que la pobla- ción ha entrado en fase de 
muerte.
 MEDICIÓN DEL CRECIMIENTO MICROBIANO
El crecimiento microbiano se mide por cambios sucesivos en el 
número de células o por el aumento de peso de la masa de las 
células. Hay varios métodos para enumerar las células o estimar
la masa de éstas.
1. - Determinación del número de células totales
1.1 Recuento directo mediante contadores electrónicos
Los contadores electrónicos diseñados para contar glóbulos rojos
se puede usar para este fin
Las limitaciones de este método son las siguientes:
• Se cuentan células vivas y muertas.
• Las suspensiones deben estar libres de partículas diferentes a 
los microorganismos que estamos contando por que el aparato 
no puede distinguir entre una u otra. 
1.2 Recuento directo al microscopio
Se determina directamente el número de células contándolas al 
microscopio con la ayuda de cámaras especiales que albergan 
un volumen conocido de liquido (Hemocitómetros, Cámara de 
Petroff- Hausser).
El recuento directo al microscopio es tedioso, pero es una forma 
rápida de estimar el número de células microbianas.
2 Determinación de células viables
Se define como célula viable, aquella célula que es capaz de 
dividirse y forma una progenie y la manera usual para realizar 
un recuento de células viables es determinando el número de 
células en la muestra, capaces de formar colonias sobre un 
medio de cultivo sólido (agar) y esto se conoce como recuento 
en placa.
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3. Determinación de la masa microbiana
Para muchos estudios especialmente aquellos relacionados con 
la bioquímica de los procesos de crecimiento, se prefiere 
determinar la masa de la población más que el número de 
células presentes. La masa se puede determinar directamente 
determinando el peso seco o húmedo de la muestra. También se
puede determinar el contenido de nitrógeno o el contenido de 
proteínas o de ADN.
Otra forma de estimar la masa celular de una manera indirecta 
es determinando la actividad metabólica de la célula por 
ejemplo determinando el consumo de oxígeno o producción de 
dióxido de carbono. Asumiendo que la cantidad del producto 
metabólico está en proporción directa al número de bacterias 
presentes en la población.
Un método más sencillo y útil para obtener la estimación 
relativa de la masa bacteriana es utilizar métodos ópticos 
(turbidimétricos) que consisten en medir la turbidez, ya que, 
dentro de ciertos límites, las suspensiones bacterianas dispersan
la luz proporcio- nalmente a su concentración.
 TEMA 5 y 6
FACTORES FISICO QUIMICOS, NUTRICION Y METABOLISMO BACTERIANO
Temperatura:
la Temperatura, los microorganismos tienen un margen de temperaturas 
en el cual pueden crecer. Este margen viene delimitado por la temperatura 
máxima de crecimiento, a partir de la cual no pueden vivir e incluso 
mueren; la por debajo de la cual no pueden crecer temperatura mínima
aunque generalmente no mueren; y la a la cual ofrecentemperatura óptima
el mejor crecimiento
Atendiendo a este margen de temperatura de crecimiento, los 
microorganismos se clasifican en:
Termófilos: Su temperatura óptima se encuentra entre 45-70ºC. Suelen ser 
microorganismos de vida libre
o Termófilos facultativos: 50 a 60°C.
o Termófilos extremos: Mayor de 90°C
Mesófilos: Su temperatura óptima se encuentra entre los 25-45ºC. Incluye 
microorganismos patógenos y comensales del hombre y animales de sangre
caliente y algunos de vida libre.
Psicótrofos : La temperatura óptima de los microorganismos de este grupo 
está por debajo de los 25 – 30°C incluye microorganismos de vida libre.
o Sicrófilos: Son capaces de crecer a 0°C, tienen una temperatura óptima de 15°C y una máxima 
de aproximadamente 20°C.
o Los sicrófilosestrictos mueren a <20°C, Tardan en crecer de 2 a 3 semanas.
o Los sicrófilos facultativos o sicrotrofos: 0°C, Temp. Optima: 20 a 30°C.
 Gases
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Aerobios estrictos :Requieren oxígeno para poder vivir. Carecen de la 
capacidad para realizar fermentación. Por ejemplo Mycobacterium 
tuberculosis.
Facultativos Pueden crecer con o sin aire, en ausencia de aire realizan 
procesos fermentativos y en pre- sencia de aire cambian a un metabolismo 
respiratorio. Por ejemplo levaduras, enterobacte- rias.
Microaerofílicos Crecen mejor en presencia de pequeñas cantidades de 
oxígeno, tienen metabolismo respiratorio. Por ejemplo Campylobacter fetus.
Anaerobios aerotolerantes pueden crecer con o sin oxígeno pero su 
metabolismo es siempre fermentativo. Por ejemplo Lactobacillus.
Anaerobios estrictos No pueden crecer en presencia de oxígeno. Su 
metabolismo puede ser fermentativo en al- gunos, respiración anaeróbica 
en otros y ciertos grupos realizan fotosíntesis. Por ejemplo Clostridium 
botulinum
 Mecanismo quemador de energía
Respiración aerobia: El aceptor de electrones es el oxígeno.
Respiración anaerobia: El aceptor de electrones es un compuesto 
inorgánico diferente al oxígeno, por ejemplo: nitratos, sulfatos, carbonatos 
etc.
Según su ph:
Acidófilas: Se desarrollan a pH entre 1.0 y 5.0
(< 7.0). Ejemplo muchas Archeobacterias y hongos.
Neutrófilas: Se desarrollan a pH entre 5.5 y
8.5. Ejemplo bacterias patógenas para el hombre.
 : Se desarrollan pH entre 9.0 y 10.0Basófilas
(> 7.0). Ejemplo suelos y aguas ricas en carbonatos
 Tolerancia osmotica
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 Segun su fuente de energía 
Con relación a la fuente de energía los microorganismos se clasifican en dos grupos:
 , estos utilizan la energía electromagnética (luz) para su desarrollo.Fotótrofos
 , que obtienen su energía a partir de la oxidación de compuestos químicos, yQuimiótrofos
que a su vez se subdividen en:
Quimiolitótrofos Quimiorganótrofos (oxidación de compuestos inorgánicos) (oxidación de compuestos 
orgánicos)
Con respecto a la fuente de carbono, se clasifican como:
Autótrofos, microorganismos que usan CO2 y carbonatos.
Heterótrofos, aquellos que utilizan compuestos orgánicos
 Fermentación y tipos
Fermentación
Proceso de producción de energía en el cual compuestos orgánicos actúan como dadores y 
aceptores de electrones. No hay aceptor externo de electrones.
 1. Láctica (Streptococcus, Lactobacillus)
2. Alcohólica (Muchas levaduras y algunas bacterias)
3. Ácido mixta (La mayoría de las enterobacterias)
4. Butanodiólica (Enterobacter)
5. Butírica (Clostridium)
6. Propiónica (Propionibacterium)
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Fermentación alcohólica
Es un tipo de fermentación que es realizada por un amplio rango de hongos 
filamentosos (mohos) como Aspergillus, Mucor y Fusarium y hongos unicelulares 
(levaduras) como Sac- charomyces. En esta fermentación el ácido pirúvico 
proveniente de la glicólisis es decarboxi- lado a acetaldehido en una reacción 
catalizada por la enzima piruvato decarboxilasa y TPP (Tiamina pirofosfato); el 
acetaldehido es reducido a etanol por una alcohol deshidrogenasa dependiente de 
NAD, resultando en la reoxidación del NADH2 formado durante la glicólisis. La 
fermentación alcohólica por especies de Saccharomyces se ha usado para la 
producción de cerveza, vino y otras bebidas alcohólicas. El CO2 producido por las 
levaduras es utilizado para el levantamiento de la masa del pan.
Fermentación láctica
Es un tipo de fermentación en la cual el ácido láctico es el producto principal de la fermenta- 
ción de la glucosa. En ella las 2 moléculas de ácido pirúvico formadas en la glicólisis son 
reducidas por 2 moléculas de NADH para formar 2 moléculas de ácido láctico como producto 
final de la reacción, teniendo un rendimiento energético de 2 ATP por molécula de glucosa. Las 
bacterias que producen ácido láctico se denominan bacterias lácticas, si la producción de ácido 
láctico la realizan realizan por esta vía se denominan homolácticas. La fermentación láctica 
puede causar el deterioro de alimentos, pero el proceso puede utilizarse también para producir
yogurt a partir de la leche, repollo ácido a partir de repollo fresco y encurtidos. Dos géneros 
importantes de las bacterias lácticas son Streptococcus y Lactobacillus.
Esta fermentación tiene como producto final al ácido láctico a partir de la oxidación de la 
glucosa. Aquí el piruvato se reduce sin pasos previos a ácido láctico. Puede tratarse de:
 Una fermentación homoláctica: cuando este es el único producto obtenido.
 Una fermentación heteroláctica: cuando además se obtiene agua y etanol.
Fermentación butírica:
Este tipo de fermentación es realizada por ciertas especies de Clostridium en la que la glu- cosa
es fermentada con la formación de ácido acético, ácido butírico, CO2 y H2.
Fermentación ácido mixta
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Este es un tipo de fermentación que es usualmente llevada a cabo por miembros de la familia 
Enterobacteriaceae, incluyendo Escherichia coli, especies de Proteus, Salmonella y Shi- gella. 
En esta vía se forman ácidos acético, láctico, succinico y fórmico en diferentes propor- ciones 
que varían con el microorganismo y con las condiciones de cultivo. Los microorga- nismos que 
llevan a cabo esta fermentación dan positiva la prueba del rojo de metilo
Fermentación propiónica
Esta es una fermentación realizada por especies del género Propionibacterium en la cual los 
productos principales de la fermentación de la glucosa son los ácidos propiónico y acético. Esta 
es la fermentación mediante la cual se produce el queso suizo, el sabor peculiar se lo dan los 
ácidos y los huecos se deben a la gran producción de CO2.
 
 
Requerimiento de nutrientes 
Para crecer, las bacterias necesitan un mínimo de nutrientes: 
agua, una fuente de carbono, una fuente de nitrógeno y algunas
sales minerales
Los requerimientos nutricionalesde cada grupo microbiano están dados por la composición 
química de las células que los constituyen y por sus características genéticas las que 
determinan sus propiedades fisiológicas y su capacidad para utilizar y transformar los 
compuestos que se encuentran en el ambiente en que se desarrollan
En general los requerimientos nutricionales de los microorganismos reflejan el ambiente 
natural en que viven; este conocimiento y el uso de medios de cultivo de composición química 
definida, son de primordial importancia en el estudio de la nutrición microbiana cuyas 
características varían ampliamente entre los microorganismos. Algunos tienen requerimientos 
nutricionales muy simples, obtienen su energía de compuestos inorgánicos y utilizan CO2 o 
carbonatos como fuente de carbono, en tanto que otros requieren de compuestos orgánicos 
con diferentes grados de complejidad. La fuente de nitrógeno, la obtienen a partir de 
aminoácidos o nitrógeno inorgánico en diferentes estados de oxidación incluyendo el nitrógeno
molecular. Respecto a los requerimientos de oxígeno, los microorganismos pueden vivir con 
diferentes concentraciones de este elemento.