TEMA 3 CRECIMIENTO MICROBIANO

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Tema 3 
Crecimiento y Desarrollo microbiano 
Clasificación nutritiva de los microorganismos 
 
Ing. Agr. Msc. Susana Krieger 
Crecimiento microbiano 
Como resultado del metabolismo , el 
microorganismo crece y se multiplica. 
 
 El crecimiento implica la división celular y el 
aumento del número células por unidad de 
volumen. 
 
 Los microorganismos unicelulares se 
reproducen generalmente por fisión binaria. 
N = No 2 n No: número inicial de células/mL, n: N° generaciones 
log N = log No + n log 2 
TIEMPO DE GENERACIÓN 
 
 Es el intervalo de tiempo requerido para que una 
población se duplique. Es muy variable y depende 
de la especie. 
 
 Varían de 20 minutos hasta 24 horas. Ej. en Escherichia coli es 
de 20 minutos (3 generaciones/hora) 
 
VELOCIDAD DE CRECIMIENTO 
 
 Es el número de generaciones que ocurren en un 
tiempo t y se expresa en generaciones por hora. 
 
 
Curva de crecimiento 
o exponencial 
o de muerte 
Fase de crecimiento acelerado 
Fase de 
crecimiento 
desacelerado 
 Fases del crecimiento bacteriano 
 Fase de latencia 
 
 No hay crecimiento visible y puede haber una reducción en el 
número de bacterias. Es un período de adaptación, en que las 
bacterias ponen a punto su paquete enzimático. 
 
 Fase de crecimiento exponencial o logarítmica 
 
 Después de algunas horas de haber sembrado las bacterias en un 
medio óptimo, las bacterias comienzan a dividirse en forma 
constante. El número de bacterias aumenta en progresión 
geométrica y la resultante es una línea recta ascendente. La 
velocidad de crecimiento es máxima. 
 
Fase estacionaria 
 Debido a la acumulación de desechos metabólicos y disminución 
de los nutrientes, la actividad metabólica decae. Las bacterias se 
dividen con menor frecuencia y el número total de bacterias 
vivas permanece constante, puesto que el número de muertes 
se equilibra con el de multiplicación. Velocidad de crecimiento 
0. 
 
Fase de muerte microbiana o regresión 
 Las bacterias dejan de multiplicarse y mueren con el tiempo, 
debido a que los nutrientes se agotan, hay acumulación de 
metabolitos tóxicos y una disminución del espacio físico. 
QUIMIOSTATO 
 El quimiostato es un aparato que se utiliza para obtener un 
cultivo continuo en medio renovado, permite mantener 
poblaciones de células en crecimiento exponencial por largos 
periodos de tiempo 
Usos: obtención de productos a 
escala industrial: 
antibióticos, yogur, enzimas 
(celulasas), vinos, ácido cítrico 
y otros. 
MEDIDA DEL CRECIMIENTO MICROBIANO 
 Método Directo 
 Recuento de células al microscopio : contar al microscopio el 
número de células en un volumen conocido. Limitante: No diferencia 
células vivas y muertas. 
 
 
 
 Método Indirecto 
 Recuento de células viables en placa: cada célula viable es una 
Unidad Formadora de Colonia o UFC. 
 Se expresa en UFC/mL o gramo. 
 Recuento de viables en medio líquido (NMP/mL 
 o gramo) 
 
Se usa cámara de Petroff-Hausser 
Diluciones Sucesivas 
Recuento de células viables 
en medio sólido 
Se eligen placas que tengan entre 30 a 300 colonias para 
efectuar el recuento y se expresan en UFC/mL o g 
Métodos Indirectos: determinación de biomasa celular 
 
 TURBIDIMETRÍA: establecer número de células través de un 
colorímetro o espectrofotómetro. 
 
 
 Cuánto mas bacterias 
 hay mayor luz se dispersa y 
 más turbia aparece la suspensión. 
 
 
 
 
 
 
Medida de crecimiento de los hongos 
Levaduras: Se trabaja en medio líquido con las mismas 
características que los cultivos bacterianos. 
 
Hongos filamentosos: 
 En medio de cultivo sólido 
 Se mide el diámetro de la colonia 
 
 
 
 
Hongos filamentosos 
 
 En Medio de cultivo líquido sin agitación: película 
superficial 
 
 En cultivo líquido con agitación: se forman pellets 
 
 
 
 
 En ambos casos se filtra y se mide PESO SECO 
 
Importancia del crecimiento en la industria 
 Inoculantes 
 Bebidas alcohólicas (vinos) 
 Levaduras (cerveza, panificación) 
 Antibióticos 
 
 
Nutrientes 
 Sustancias necesarias para asegurar supervivencia de los 
microorganismos. 
 
 Proveen energía y elementos necesarios para síntesis de 
estructuras celulares. 
 Todos los microorganismos necesitan: 
Elementos esenciales: CHON 
Fuente de energía 
Macronutrientes 
Micronutrientes 
Agua 
 
 
Requerimientos nutricionales de los 
microorganismos 
 
 Agua: Más del 80% de la composición celular 
bacteriana es agua. 
 
 Fuente de Carbono: Todos los compuestos orgánicos 
poseen carbono. Las fuentes más simples de carbono 
son el CO2 y el CH4. Fuentes más complejas son 
aminoácidos, hidratos de carbono y lípidos. 
 
 Nitrógeno: elemento fundamental, ya que es el 
componente principal de proteínas y ácidos nucleicos, 
constituyendo el 10% del peso seco de una bacteria. 
 
 
 
 Macronutrientes: (P, K, Mg, Ca,) El fósforo es esencial en 
estructuras como ácidos nucleicos, ATP, fosfolípidos de membrana 
y algunas coenzimas, como NAD y FAD. Ej: Solución Salina 
Standart 
 
 Elementos traza u oligoelementos: Son aquellos elementos que 
las bacterias requieren en cantidades muy pequeñas, como Fe, Cu, 
Mo, Zn. Ej. Solución de oligoelementos. 
 
Factores de crecimiento 
 Sustancias que la bacteria, es incapaz de sintetizar Ej.: vitaminas, 
purinas, pirimidinas, aminoácidos. Estos compuestos hay que 
aportarlos al medio. 
 
Categorías nutricionales 
Los microorganismos se pueden clasificar: 
Según fuente de Carbono: 
 
 Autotróficos: sintetizan sus propios compuestos a partir de 
sustancias inorgánicas minerales. 
 
 Heterotróficos: necesitan sustancias preelaboradas no pueden 
llevar a cabo reacciones de síntesis. Son los descomponedores. 
 
 
Según fuente de energía: 
 
Fotótrofos :estos utilizan la energía electromagnética (luz) para su 
desarrollo. 
 
Quimiótrofos :que obtienen su energía a partir de la oxidación de 
compuestos químicos 
 
 
 
 
 
 
 
 Además de la energía necesitan un dador de electrones por lo que los 
podemos clasificar en: 
 Fotolitótrofos: si el dador de electrones es de origen inorgánico (algas, bacterias 
fotosintéticas sulfurosas, cianobacterias) 
 Fotoorganótrofos: si el dador de electrones es de origen orgánico (bacterias 
fotosintéticas no sulfurosas) 
 
 Quimiolitótrofos: oxidación de compuestos inorgánicos (nitritadores, 
nitratadores, bacterias oxidantes del azufre elemental y sulfuros) 
 Quimioorganótrofos: oxidación de compuestos orgánicos (hongos, la mayoría 
de las bacterias) 
 
Los microorganismos usan diferentes mecanismos 
para realizar su metabolismo 
 
Se pueden categorizar con respecto al oxígeno: 
 Aerobios: usan el O2 como aceptor de electrones. 
 Anaerobios: usan a los nitratos, sulfatos y compuestos oxidados 
del Fe como aceptores de electrones. 
 
Respiración : proceso para la generación de energía ( ATP) 
 
 Respiración aerobia : glucosa +O2 CO2 + H2O + ATP 
 
 Respiración anaerobia : glucosa +Nitrato CO2 + N2 at.+H 
 
(Sustrato variado : producto degradación polímeros: celulosa, pectinas) … 
Bibliografía 
 
 Frioni, Lilian. 2011. Microbiología: Básica, Ambiental y 
Agrícola.1ª edición. Orientación Gráfica Editora. Buenos 
Aires. Argentina. 
 
 Madigan, T. et al. 2009. Brock. Biología de los 
Microorganismos. 12ª edición. Ed. Pearson Educación. 
S.A. España. 
 
 Prescott, Harley, Klein. 1999. Microbiología. Mc Graw-
Hill. Ed. Interamericana