Permite conocer el modo de vida y el hábitat de diferentes especies bacterianas

Permite formular medios de cultivo para el aislamientoe identificación de los patógenos participantes.

Permite conocer y entender el modo de acción de algunosAntimicrobianos.

FISIOLOGÍA Y METABOLISMO BACTERIANO

Panorama del metabolismo y nutrición bacteriana

Sistema vivo

Dirigir reacciones químicas

Moléculas:estructuras específicas

Crecimiento

CCrecimientorecimiento NutrientesNutrientes

Aumento de los constituyentes químicos celulares en cantidades 

apropiadas

Productos químicos que provienen del exterior a partir de los cuales se 

construye una célula 

MetabolismoMetabolismo

Panorama del metabolismo y nutrición bacteriana

MetabolismMetabolismoo

Anabolismo oAnabolismo oBiosíntesisBiosíntesis

Todos los procesos químicos que tienen lugar en una célula

Proceso en el que una célula sintetiza todos sus componentes a partir de 

nutrientes tomados del medio exterior

CatabolismoCatabolismo

Reacciones que conducen a la producción de energía utilizable por la 

célula (ATP)

Energía

Panorama del metabolismo y nutrición bacteriana

Oxidación­ReducciónOxidación­Reducción

Metabolismo bacteriano

La utilización de energía química en organismos vivos implica reacciones REDOX

 Oxidación: se define como la pérdida de electrones de una molécula

 Reducción: se define como la ganacia de electrones de una molécula

Donadores de electrones: molécula que se oxida

 Aceptores de electrones: molécula que se reduce

GlucólisisGlucólisisRx preparativas Rx oxidación

Aldolasa

  Etapa  I:  se  consumen  2  moléculas  de ATP  y  no  hay  transferencia  de electrones

  Etapa  II:  ocurre  transferencia  de 

electrones:  NAD+  acepta  2  átomos  de 

hidrógeno y se convierte en NADH. 

  Ganancia  neta  del  organismo:  2 

moléculas  de  ATP  por  molécula  de 

glucosa.

Mecanismos para la producción de Energía

El ácido pirúvico acepta electrones del NADH para

formar ácido láctico, etanol, butanol, mientras genera NAD+ para la glicolisis. La fermentación no produce ningún ATP más que los 2 ATP formados

en la glicolisis.

FermentaciónFermentación

Fermentación Fermentación alcohólicaalcohólica

Metabolismo bacteriano

Fermentación Fermentación lácticaláctica

En levaduras, el piruvato se reduce a etanol con liberación de CO2

En bacterias, el piruvato se reduce a ácido láctico

Piruvato decarboxilasa

Alcohol DH

Lactato DH

Fosforilación a nivle de sustrato

Respiración Respiración aeróbicaaeróbica

Cadena respiratoria transportadora de Cadena respiratoria transportadora de electroneselectrones

 Sistema asociado a membranas 

 Funciones: (1) Aceptar electrones  de un donador y transferirlos a un aceptor 

    (2) Conservar energía durante la transferencia de electrones para   

sintetizar ATP 

Composición química de una célula bacteriana

La  masa  celular  está  formada  por  sustancias  constituidas  por  4  tipos  de átomos

 Carbono (50%)                   

 Nitrógeno (12%)

 Oxígeno 

 Hidrógeno

Esqueleto de macromoléculas

Nutrientes:

 Macronutrientes: se requieren en altas cantidades: C, H, O, N, P, S, Mg, Fe

 Micronutrientes: se requieren en bajas cantidades: Cu, Mn, Ni, Zn

Crecimiento: aumento en el número de células

Visión global del crecimiento microbiano

Procesos biosintéticos

2000 reacciones

Síntesis de macromoléculas: DNA, RNA, proteínas

Ensamblaje de macromoléculas: pared celular, membrana citoplasmática,

flagelos, ribosomas

Se originan 2 células hijas a partir de una célula madre

Todos los constituyentes celulares incrementan de manera adecuada

Fisión Binaria

TIEMPO DE GENERACIÓN

EL INTERVALO ENTRE FISIONES BINARIAS SUCESIVAS DE BACTERIAS

O POBLACIONES BACTERINAS:

Tiempo requerido para que se duplique la población bacteriana

Duplicación de la biomasa y duplicación del número de células

LA DINÁMICA DE CRECIMIENTO

REQUERIMIENTOS BACTERIANOS

METABOLIS MO

Liberación de energía catabolismo

Requerimiento de energíaanabolismo

REQUERIMIENTOS DE LOS MICROORGANISMOS

REQUERIMIENTOS ENERGÉTICOS

En función de la fuente de energíaFotótrofos: LuzQuimiótrofos: Oxidan compuestos químicos

REQUERIMIENTOS DE CARBONO

En función de la fuente de carbono Autótrofos: CO2 (CIANOBACTERIAS)Heterótrofos: Compuestos orgánicos Carbonados

Fotoautótrofos: Luz + CO2. Bacterias fotosintéticasFotoheterótrofos: Algunas bacterias fotosintéticasQuimioautótrofos o quimiolitotrofos: Usan como fuente de energía compuestos inorgánicos reducidos: NO2, H2, Fe++...

REQUERIMIENTOS BACTERIANOSREQUERIMIENTOS BACTERIANOS

TEMPERATURAPsicrfilasó

Mes filaó sTerm filasó

Hiperterm filasó

PS ICRÓFILAS15-20 °CAGUAS O TERRENOS FRÍOSPRODUCEN TOXINAS

MES ÓFILAS25-40 °C S OPORTAN CORTOS PERÍODOS DE EXPOS ICIÓN A ELEVADAS TEMPERATURASEscherichia coli

TERMÓFILAS50-60 °C Facultativos y obligadosBacillus s tearotermophilus (65-75 °C )

HIPERTERMÓFILAS150-500 °C RELACIONADOS CON FENÓMENOS VOLCÁNICOS . US A, NUEVA ZELANDA, ITALIA , INDONES IA JAPÓN

TEMPERATURAS CARDINALES

Temperatura de mínimo crecimientoTemperatura más baja en la cual la bacteria puede dividirse

Temperatura de máximo crecimientoTemperatura más alta en la cual la bacteria puede dividirse

Temperatura de óptimo crecimientoTemperatura en la cual la bacteria crece más rápidamente (tiempo de generación más corto)

pHAcidófilaspH 1-5,4

Neutrófilas5,4- 8

Causan enfermedadesEn mamíferos Escherichia coli

Alcalófilas7- 11,5Alcaligenes fecalis

            Vibrio cholerae 

O2

Aerobias Obligados Capaces de crecer en presencia de oxígeno y no llevan a cabo fermentaciónPseudomonas

Anaerobias Obligados No realizan fosforilación oxidativa, mueren en presencia de oxígeno,

carecen de enzimas como la catalasa.

Clostridium

MicroaerófilasCrecen bien a bajas concentraciones de oxígeno, pero no resisten altas concentraciones.Streptococos Neisseria

Anaerobios facultativos Crece tanto en presencia como en ausencia de Oxigeno . E. coli

Anaerobios aerotolerantes Respiran anaeróbicamentre, pero pueden sobrevivir en presencia de oxígeno. Lactobacillus

Medio de Cultivo El material alimenticio en el que crecen los

microorganismos

El Cultivo El crecimiento de los microorganismos

Uno de los sistemas más importantes para la identificación de microorganismos es observar su crecimiento en sustancias

alimenticias artificiales preparadas en el laboratorio

MEDIOS DE CULTIVO

SEGÚNSU ESTADO

FÍSICO

SEGÚN SU FINALIDAD ENMICROBIOLOGÍA

LÍQUIDO

SÓLIDO

SEMI-SÓLIDO

NO SELECTIVOS

SELECTIVOS

ENRIQUECIDOS

DIFERENCIALES

Semisólidos

MENOR CONCENTRACION DE AGAR

MOVIMIENTO

Líquidos

AGUA PEPTONA

Sólidos

CULTIVAR BACTERIASAISLAR CULTIVOS PUROSCONTAJEAGAR 1,5-2 %

NO SELECTIVOS:PERMITEN CRECIMIENTO DE GRAN VARIEDAD

DE MICROORGANISMOS

SELECTIVOS

PERMITEN EL CRECIMIENTO DE UN TIPO DE MICROORGANISMOS E INHIBEN EL CRECIMIENTO DE OTROS

AGAR VERDE BRILLANTE: INHIBE EL CRECIMIENTO DE GRAM-POSITIVASPERMITE EL CRECIMIENTO DE GRAM-NEGATIVAS (Salmonella)

ENRIQUECIMIENTOSELECTIVOS QUE SE LE

AGREGA, SANGRE, SUERO ALBÚMINA

(PARA MICROORGANISMOS EXIGENTES)

DIFERENCIALESPERMITEN ESTABLECER DIFERENCIAS ENTRE DIVERSOS TIPOS DE MICROORGANISMOS(POSEEN CONSTITUYENTES)EVIDENCIAR UN CAMBIO OBSERVABLE

LACTOSA + INDICADOR DE pH

AGAR S-S

Técnicas de Siembra

Siembra por estría en placa

Vertido de agar en placa

La confianza en sí mismo es el primer decreto del éxito