Unidad 2 parte II

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Crecimiento microbiano:
Aumento en el nº de células-> Aumentan la cantidad y se agrupan en colonias
Las poblaciones pueden lograr un crecimiento muy grande en periodos cortos de tiempo-> Conociendo las causas= formas de 
control de patógenos
Requerimientos: Físicos-> Tº, pH y presión osmótica
Químicos-> Fuentes de C,N,S,P,O, Oligoelementos y factores de crecimientos orgánicos
-Temperatura: 
Grupos: Sicrófilos (afinidad por el frio)
Mesófilos (afinidad a Tº moderadas)
Termófilos (afinidad por el calor)
Tº mínima de crecimiento-> Tº más baja en la cual crece la sp.
Tº optima de crecimiento-> Tº en la cual la sp. Crece mejor-> Cerca de la parte más elevada
Tº máxima-> Tº más elevada en la cual crece la sp.
Sicrófilas: 1º Sicrófilas estrictas-> Crece a 0ºC 
Tº optima 15 ºC 
Profundidades de los océanos y áreas polares
2º Sicrófilas-> Tº optima 20 a 30 ºC y pueden vivir a 0ºC
Deterioro de alimentos-> Refrigeradores (< Tº < crecimiento-> deterioro lento)
Mesófilos: Tº optima de 25 a 40 º C-> Adaptación
patógenos Tº optima de 37ºC 
Más comunes-> muchos son patógenos generando enfermedades y deterioro de alimentos 
Termófilos: Tº optima 50 a 60 º C
Endospora 
Hipertermofilas y termófilas extremos 
-pH:
La mayoría crecen mejor en un rango de pH estrecho cercano a la neutralidad -> 6,5 y 7,5
Pocas bacterias crecen en un pH ácido-> Ciertos alimentos son preservados del deterioro por los ácidos producidos por la 
fermentación bacteriana
Bacterias acidófilas: Toleran la acidez (pH:1)
Quimioautótrofas
La alcalinidad también inhibe el crecimiento microbiano
En el laboratorio a menudo producen ácidos que al final interfieren sobre su propio crecimiento:
-Se agregan al medio de cultivo sustancias químicas que actúan como tampones o buffets
-Peptonas y los aminoácidos actúan como tampones 
-Medios con sales de fosfato-> proveen fósforo (nutriente esencial)
-Presión Osmótica:
Cuando un microorganismo se encuentra en una solución que tiene una concentración mayor de solutos que la de la célula 
(ambiente hipertónico)-> El agua celular atraviesa la membrana plasmática y se difunde hacia una zona de mayor 
concentración de soluto Plasmólisis o reducción del citoplasma de la célula
El agregado de sales (u otros solutos) a una solución y el aumento de la presión osmótica pueden utilizarse para conservar 
los alimentos
Halófilos extremos: concentraciones elevadas de sales que en realidad necesitan para su crecimiento-> Halófilos estrictos
Halófilos facultativos: no requieren concentraciones elevadas de sales pero pueden crecer en 
concentraciones salinas de hasta un 2% (hasta un 15%)
La mayoría de los microorganismos deben ser cultivados en un medio constituido casi en su totalidad por agua:
Concentración de agar-> Complejo de polisacárido aislado de las algas marinas, usado para solidificar los medios de cultivo 
microbianos y suele ser de alrededor del 1,5% (evitando el aumento de la presión osmótica)
Si la presión osmótica es extremadamente baja (ambiente es hipotónico)-> El agua tiende a ingresar en la célula generando una 
lisis
-Carbono:
Uno de los requerimiento mas importante para el crecimiento -> La mitad del peso seco de una célula bacteriana típica es C
Quimioheterótrofos: obtienen la mayor parte de su carbono de la fuente de su energía, materiales orgánicos ( Pr, lípidos y HC)
Quimioautótrofos y los fotoautótrofos obtienen su carbono del dióxido de carbono
-Nitrógeno, azufre y fosforo:-> Síntesis del material celular: Síntesis de Pr=N y S
ADN/ARN= N y P
ATP=N y P
Utilizan el N para formar grupo amino de los aminoácidos, iones de amonio o el N de los nitratos
Cianobacterias fotosintéticas utilizan el N atmosférico-> Fijación de nitrógeno
S se utiliza para sintetizar aminoácidos y vitaminas 
F para la síntesis de ácidos nucleicos y fosfolípidos de la membrana celular
Otros importantes: Potasio, magnesio y calcio-> Cofactores enzimáticos
-Oligoelementos:
Los microbios requieren cantidades muy pequeñas de otros elementos mineral ( hierro, cobre, molibdeno y zinc) 
Casi todos son esenciales para las funciones de ciertas enzimas (cofactores)
Aunque en ocasiones estos elementos se agregan al medio de cultivo, se encuentran el agua de la canilla y agua destilada
-Oxígeno:
Los microbios que utilizan oxígeno molecular aerobios-> Producen más energía a partir de los nutrientes que los que no utilizan 
oxígeno, denominados anaerobios
Aerobios estrictos: Organismos que requieren oxígeno para vivir
Desventaja-> O2 es poco soluble en el agua de su ambiente
Muchas de las bacterias aerobias han desarrollado o conservado la capacidad de continuar creciendo en ausencia de oxígeno 
Anaerobios facultativos: Utilizan el oxígeno cuando está presente pero pueden continuar creciendo 
mediante de la fermentación o respiración anaeróbica (menor eficiencia)
Escherichia coli
No pueden utilizar el oxígeno molecular en las reacciones que producen energía
El género Clostridium (tétanos y botulismo)-> Utilizan átomos de oxígeno presentes en los materiales celulares; los átomos suelen obtenerse del 
agua.
Formas tóxicas del O2:
1-Oxígeno monoatómico
2-Radicales libre superóxido-> Tóxico
Superóxido dismutasa
3-Peróxido de hidrogeno-> Tóxico 
Catalasa y peroxidasa
4-Ozono
5-Radical hidroxilo
Estas formas tóxicas son componentes esenciales para las defensas-> Fagocitosis
Los anaerobios aerotolerantes -> No pueden utilizar oxígeno para su crecimiento pero lo toleran
Sobre la superficie de un medio sólido crecen sin el empleo de las técnicas especiales 
Fermentan los HC para formar ácido láctico, que cuando se acumula inhibe el crecimiento de 
los competidores aerobios y establece un nicho ecológico favorable para los productores de 
ácido láctico
Lactobacilos utilizados en la producción de varios alimentos ácidos fermentados, como los 
pickles y los quesos
Microaerófilas: Aerobios que requieren oxígeno 
Crecen sólo en concentraciones de oxígeno menores que las presentes en el aire
En un tubo de ensayo con un medio nutritivo sólido crecen sólo a una profundidad en la que una pequeña 
cantidad de oxígeno se ha difundido al medio
Tolerancia limitada-> sensibilidad a los radicales libres superóxidos y peróxidos
-Factores de crecimiento orgánicos:
Son aquellos compuestos orgánicos esenciales que no pueden ser sintetizados por los organismos
Pueden obtenerse directamente del ambiente
Las vitaminas -> seres humanos
La mayoría de ellas actúan como coenzimas
Muchas bacterias pueden sintetizar la totalidad de sus propias vitaminas y no dependen de fuentes externas
Algunas carecen de las enzimas necesarias para la síntesis de ciertas vitaminas y para ellas esas vitaminas constituyen factores de 
crecimiento orgánicos
Otros son los aminoácidos, las purinas y las pirimidinas
Nutrición Bacteriana:
Proceso por el que los seres vivos toman del medio donde habitan las sustancias químicas que necesitan para crecer
Los productos químicos exteriores a partir de los cuales se construye una célula se denominan nutrientes y se requieren para 
los dos objetivos que comprende el metabolismo:
-Obtención de energía o catabolismo
-Biosíntesis de moléculas o anabolismo
Todos los organismos se pueden clasificar desde el punto de vista metabólico según su patrón nutricional (según sus fuentes 
de energía y carbono)
Los organismos fotótrofos utilizan la luz como fuente de energía principal mientras que los quimiótrofos dependen de 
reacciones de oxidación y reducción de compuestos inorgánicos u orgánicos para obtener energía
Los organismos autótrofos utilizan dióxido de carbono como fuente principal de carbono y los heterótrofos requieren una 
fuente de carbono orgánica
Combinación de las fuertes de E y de C:
La aplicación práctica de la nutrición bacteriana-> El diseño de medios de cultivo para cultivar los microorganismos en el 
laboratorio
Factores de crecimiento: Son los compuesto orgánico que un organismo requiere como precursoro como constituyente de su 
material orgánico celular, pero que no puede sintetizar a partir de fuentes de carbono más sencillas, 
debe ser administrado como nutriente 
Son moléculas orgánicas específicas que, en muy pequeña cantidad, son necesarias para el crecimiento 
No tienen función biosintética ni sirven como fuente de energía
Suelen ser coenzimas o sus precursores, vitaminas, que determinadas bacterias no pueden fabricar
El conocimiento de la nutrición microbiana permite el cultivo de los microorganismos en el laboratorio
Un medio de cultivo es una solución acuosa en la que están presentes todas las sustancias necesarias para el crecimiento de 
microorganismos ( diversos en propiedades fisiológicas)
Proporcionar una mezcla equilibrada de los nutrientes requeridos-> En concentraciones que permitan un buen crecimiento 
Muchos nutrientes se hacen inhibidores del crecimiento, o resultan tóxicos al elevar su concentración
Las actividades metabólicas-> Cambios en la naturaleza del medio-> efectos negativos = reducción o muerte
Generados por cambios en el pH, acumulación de compuestos tóxicos, agotamiento del O2
Cantidades limitantes de nutrientes!!!!!!
1er-> Preparación de medios-> Base mineral que proporcione todos los nutrientes que pueden suministrarse a cualquier 
organismo en forma inorgánica
Luego puede suplementarse:
-Una fuente de carbono
-Una fuente de energía
-Una fuente de nitrógeno 
-Algún factor de crecimiento requerido
Estos suplementos variarán de acuerdo con las propiedades nutricionales del microorganismo a cultiva!
Reproducción bacteriana:
El crecimiento de una célula individual continúa hasta que se divide en dos células nuevas Fisión binaria
-Algunas especies-> Brotación: formación de protuberancia inicial, crece y se separan
-Bacterias filamentosas -> Formación de cadenas de conidiosporas situadas externamente en los extremos de los filamentos
-Otras se fragmentan y estos fragmentos inician el crecimiento de células nuevas
Fisión Binaria-> Las células se alargan (doble de longitud de una célula)
Se desarrolla un tabique transversal (separa a la célula en dos células hijas) 
Septo: Resultado del crecimiento hacia dentro de la membrana citoplasmática y la pared c 
celular
Durante el ciclo de crecimiento-> Los constituyentes celulares incrementan en número de tal manera que cada célula hija 
recibe un cromosoma completo y copias suficientes de todas las otras macromoléculas, 
monómeros e iones inorgánicos que le permitirán vivir como célula independiente
La partición del ADN replicado depende de que el ADN quede unido a puntos específicos de la membrana durante la división 
y la segregación real de las dos copias es realizada por la separación física que representa el septo celular
TIEMPO DE GENERACION: Es el tiempo necesario para que una célula se divida
Genética bacteriana:
Variabilidad genética-> Adaptación
Puede ser: 1)Mutaciones-> Cambios heredables del ADN (sustitución, deleciones, adicciones)
2)Recombinación-> Transferencia de fragmentos de ADN (cromosoma bacteriano o plásmido)
R. Homologa: Segmento de ADN similar y se intercambia por ruptura, entrecruzamiento y unión
Puede ser: Transformación (penetración del ADN desnudo)
Transducción (Bacteriófago-> C. Lisogénico)
Conjugación (Plásmidos)
Existen transposones/ integrones-> Fragmentos genéticos transferibles 
Puede ser: Sin cambio del fenotipo (M. Silenciosas)
Con cambio del fenotipo 
Pueden modificar: Virulencia (Cambios en los antígenos) Ventajas selectivas en el medio
Resistencia
Curva de crecimiento bacteriano:
1)Fase de latencia o retraso:
No ocurre crecimiento inmediatamente: Fase de latencia
Si un cultivo en crecimiento exponencial se inocula exactamente en el mismo medio, no se observa la fase de latencia, sino que 
sigue creciendo exponencialmente
Si el inóculo se toma a partir de un cultivo viejo-> Fase de adaptación:
-Carecen de determinados componentes esenciales y tiene que transcurrir un cierto tiempo para que se proceda a su síntesis
-Células han sido dañadas mediante tratamientos por calor, tóxicos, etc., porque se requiere tiempo para reparar los daños 
sufrido
-Se transfieren células de un medio rico a uno más pobre-> Es preciso que se sinteticen enzimas que permitan metabolizar los 
compuestos presentes en el nuevo medio
2)Fase exponencial:
Cada bacteria es capaz de duplicar su masa y dividirse a intervalos regulares, dando lugar al crecimiento exponencial de la 
población.
La fase de crecimiento exponencial representa la etapa en la que la velocidad de crecimiento es constante y máxima para esas 
condiciones de cultivo
Modificaciones-> Cambios en la composición del medio de cultivo y/o las condiciones de incubación
3)Fase estacionaria:
El crecimiento bacteriano en un cultivo cerrado, en el que no hay aporte de nuevos nutrientes ni remoción de los productos del 
metabolismo Autolimitado
Luego de varias generaciones-> Hacen que la multiplicación bacteriana cese o que su velocidad de crecimiento disminuya a 
niveles que se equilibran con la velocidad de muerte
No hay incremento neto (o disminución) del número de células-> Ocurren muchas funciones celulares, incluyendo el metabolismo 
energético y algunos procesos biosintéticos. 
En algunos organismos puede incluso tener lugar crecimiento lento
4)Fase de muerte:
Representa la pérdida de su capacidad de multiplicación, aunque no significa necesariamente pérdida absoluta e inmediata de 
todas las funciones celulares. 
El único criterio válido de muerte bacteriana es la pérdida irreversible de la capacidad de reproducirse en cualquier medio 
adecuado para ello
Según la viabilidad pueden ser:
a) las bacterias viables (o vivas) que son aquéllas que conservan su capacidad reproductora
b) las bacterias no viables (o muertas) que son las que han perdido esa capacidad de reproducirse