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C R E C I M I E N T O Y C O N T R O L M I C R O B I A N O 167 U N ID A D 1 Los mesófilos están muy extendidos en la naturaleza y son los microorganismos más estudiados. Se encuentran en los anima- les de sangre caliente y en ambientes acuáticos y terrestres en las latitudes templadas y tropicales. Los psicrófilos y los termó- filos se encuentran en ambientes inusualmente fríos o inusual- mente cálidos, respectivamente. Los hipertermófilos viven en hábitats extremadamente cálidos como fuentes termales, géise- res y fumarolas oceánicas. Escherichia coli es un mesófilo típico, y sus temperaturas car- dinales están claramente definidas. La temperatura óptima para la mayoría de sus cepas está cerca de 39 °C, la máxima son 48 °C y la mínima 8 °C. Así pues, el intervalo de temperatura para E. coli es de unos 40 grados, próximo al límite máximo para los procariotas (Figura 5.20). Nos centraremos ahora en los interesantes casos de microor- ganismos que viven en ambientes con temperaturas muy bajas o muy altas. Analizaremos algunos de los problemas fisiológicos a los que se enfrentan y algunas de las soluciones bioquímicas que han desarrollado para sobrevivir en esas condiciones extremas. MINIRREVISIÓN ¿En qué se diferencian un hipertermófilo y un psicrófilo? ¿Cuáles son las temperaturas cardinales de Escherichia coli? ¿A qué clase de organismos pertenece por su temperatura óptima? E. coli puede crecer a temperaturas más altas en un medio complejo que en uno definido. ¿Por qué? 5.12 Vida microbiana a bajas temperaturas Los humanos vivimos y trabajamos en la superficie de la Tie- rra, donde las temperaturas son generalmente moderadas, de manera que es natural considerar los ambientes muy fríos y muy calientes como «extremos». Sin embargo, muchos hábitats microbianos están muy fríos o muy calientes, y los fuerza motriz de protones, el organismo no podrá crecer. A diferencia de la temperatura mínima y máxima, la temperatura óptima de crecimiento refleja un estado en el que todos o la mayoría de los componentes celulares funcionan a su velocidad máxima, y normalmente está más cerca de la máxima que de la mínima (véase la Figura 5.20). Clases de organismos según la temperatura Si bien existe todo un espectro continuo de organismos, desde los que tienen la temperatura óptima muy baja hasta los que la tienen muy alta, es posible distinguir cuatro grandes clases de microor- ganismos en relación a su temperatura de crecimiento óptima: psicrófilos, con temperatura óptima baja; mesófilos, con tempe- ratura óptima moderada; termófilos, con temperatura óptima alta, e hipertermófilos, con temperatura óptima muy alta (Figura 5.20). Figura 5.19 Temperaturas cardinales: mínima, óptima y máxima. Los valores reales pueden variar notablemente para organismos diferentes (véase la Figura 5.20). V e lo c id a d d e c re c im ie n to Máxima gelificación de la membrana; transporte tan lento que no hay crecimiento Desnaturalización de proteínas; colapso de la membrana citoplasmática; lisis térmica Temperatura Máxima Mínima Reacciones enzimáticas a velocidad creciente Reacciones enzimáticas a la máxima velocidad posible Óptima Figura 5.20 Relación entre la temperatura y la velocidad de crecimiento de las diferentes clases de microorganismos. En la gráfica se indica la temperatura óptima de cada organismo representativo. Psicrófilo Ejemplo: Polaromonas vacuolata Mesófilo Ejemplo: Escherichia coli Termófilo Ejemplo: Geobacillus stearothermophilus Hipertermófilo Ejemplo: Thermococcus celer 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 V e lo c id a d d e c re c im ie n to Temperatura (ºC) 110 120 Hipertermófilo Ejemplo: Pyrolobus fumarii 39˚ 4˚ 60˚ 88˚ 106˚ https://booksmedicos.org booksmedicos.org Botón1:
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