Logros. Crecimiento bacteriano. Crecimiento. Finalidad de las bacterias

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1 Fisiología bacteriana Dr. Juan C. Salazar Programa de Microbiología y Micología ICBM, Facultad de Medicina Finalidad de las bacterias Logros Crecimiento Cómo lo hacen? Herramientas Aumento de número y masa METABOLISMO NUTRICIÓN REPRODUCCIÓN Diagnóstico microbiológico Crecimiento bacteriano Aumento del número de bacterias en una población División binaria 1/2/4/8/16/ 2 n Tiempo de generación: tiempo requerido para que una población duplique su número Genéticamente determinado Escherichia coli 20 min Mycobacterium tuberculosis 24 h 1

2 Curva de crecimiento bacteriano in vitro Cómo se mide el crecimiento microbiano? Cómo se mide el crecimiento microbiano? Nefelómetro de McFarland 2

3 Metabolismo Bacteriano Conjunto de reacciones que se realizan en el interior de la bacteria. Aquéllas degradativas que le proporcionan energía (Catabolismo) y aquéllas que permiten sintetizar los componentes estructurales de la bacteria (Anabolismo) Catabolismo de los hidratos de carbono Glucosa Glicólisis 2ATP Sin O Respiración 2 anaerobia Acido pirúvico Con O 2 Respiración aerobia Sin O 2 Fermentación 3

4 Principales tipos de Metabolismo Bacteriano Respiración: oxidaciones biológicas en las cuales el oxígeno molecular O 2 es el último aceptor de electrones. Respiración anaerobia: oxidaciones biológicas en las cuales un compuesto inorgánico, diferente del oxígeno, es el último aceptor de electrones (Ej. NO 3- ) Fermentación: es una reacción oxido-reducción en la cual el dador y el aceptor de electrones son compuestos orgánicos. Membrana citoplásmica Cadena respiratoria CLASIFICACION DE LAS BACTERIAS SEGÚN EL ACEPTOR FINAL DE ELECTRONES AEROBIOS OBLIGADOS Aceptor final de electrones es siempre el O 2 Ej: Mycobacterium tuberculosis ANAEROBIOS OBLIGADOS El aceptor final de electrones es una molécula inorgánica como NO 3-, SO 2-4. Ej: Clostridium botulinum ANAEROBIOS FACULTATIVOS El aceptor final de electrones puede ser el O 2, otra molécula inorgánica u orgánica Ej: E. coli, Staphylococcus, Streptococcus 4

5 Biosíntesis de Macromoléculas (Anabolismo) Proteínas (aminoácidos) Polisacáridos (monosacáridos) Acidos nucleicos (nucleótidos) Lípidos (ácidos grasos) Nutrientes Bacterianos Agua Fuentes de carbono Fuentes de nitrógeno Dadores de electrones Receptores de protones Iones inorgánicos Elementos traza Factores de crecimiento Clasificación de las Bacterias según Nutrición Fuente de carbono Autótrofas Obtienen C de sustratos simples. CO 2 CH 4 Heterótrofas Obtienen C de compuestos más complejos. Aminoácidos H de Carbono Lípidos 5

6 Clasificación de las Bacterias según su Fuente de Energía Fotosintéticas: Son aquéllas que captan la energía de la luz solar Quimiosintéticas: Son aquéllas que obtienen su energía de las reacciones químicas CLASIFICACION DE LAS BACTERIAS SEGÚN Temperatura de crecimiento Bacterias: Psicrófilas < 20ºC Mesófilas Rango C Óptimo 36ºC Termófilas > 40ºC ph óptimo de crecimiento de las bacterias de importancia médica Rango habitual ph: Bacterias acidófilas: ph < 4 Ej. Lactobacillus Bacterias 6

7 Osmolaridad Concentración de solutos en una solución Requerimientos de CO 2 - Bacterias capnófilas Numerosas bacterias de interés Médico requieren aporte de CO 2 para crecer en medios de cultivo Es empleado para la síntesis de ácidos grasos La mayoría crece en sistema candle jar Ejemplo Neisseria spp candle jar BACTERIAS DE INTERÉS CLÍNICO Bacterias Quimiorganotróficas Utilizan compuestos orgánicos preformados (polisacáridos, lípidos, proteínas) Pueden presentar tres tipos de metabolismo (reacciones de oxido reducción, que se diferencian en el aceptor final de electrones) 7

8 Medios de cultivo Preparados estériles que contienen todos los nutrientes necesarios para el desarrollo de determinadas bacterias Importancia Crecimiento en el laboratorio Identificación Estudio de susceptibilidad Clasificación de los medios de cultivo Sólido Líquido Clasificación de los medios de cultivo Medios corrientes Caldo peptonado Agar nutritivo Medios especiales -Enriquecidos: Agar sangre, Agar chocolate -Diferenciales: Agar sangre, Agar Mac Conkey -Selectivos: Agar SS, Agar Sal, Agar Mac Conkey 8

9 Tipos de hemólisis Streptococcus pneumoniae Aplicación Diagnóstico Microbiológico PRIMERA ETAPA SEGUNDA ETAPA Morfología Agrupación Tinción de Gram Fisiología SEGUNDA ETAPA Fisiología Qué se estudia en el laboratorio? Capacidad d de fermentar azúcares Capacidad de degradar algunos aminoácidos Capacidad de utilizar ciertas fuentes de carbono Presencia de enzimas hidrolíticas Presencia de metabolitos intermediarios 9

10 Diferenciando E. coli de S. typhi mediante características fisiológicas Escherichia coli Bacilos Gram (-) Anaerobios facultativos No exigentes (nutrición) Móviles Desarrollo en 24 horas Glucosa (+) Ureasa (-) Citrato (-) Lactosa (+) Salmonella typhi Bacilos Gram (-) Anaerobios facultativos No exigentes (nutrición) Móviles Desarrollo en 24 horas Glucosa (+) Ureasa (-) Citrato (-) Lactosa (-) Pruebas de Diagnóstico Bacterias Gram Negativo Fermentación de glucosa Fermentación de azúcares y degradación de aá sulfurados Utilización de citrato como fuente de carbono Pruebas de Diagnóstico Bacterias Gram Positivo Agar Sal Manitol Coagulasa + Coagulasa - Catalasa H 2 O 2 H 2 O + O 2 (gas, ) Staphylococcus aureus 10

11 11

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