Post on 12-Aug-2018
Fisiología Bacteriana
Prof: José Amaro Suazo6:41
Introducción
• La fisiología bacteriana comprende el estudio de las funciones realizadas por estos microorganismos.
• Las bacterias son muy eficientes fisiológicamente, sintetizan en forma muy rápida sus componentes celulares, siendo la mayoría autosuficientes a pesar de su simpleza estructural.
• En la bacteria se desencadenan una serie de procesos químicos que en conjunto constituyen el Metabolismo Bacteriano
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Metabolismo bacteriano
Es el conjunto de reacciones químicas que ocurren en la célula.
Funciones:
• Obtener energía química del entorno
• Convertir los nutrientes exógenos
• Formar y degradar moléculas
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Metabolismo bacteriano
METABOLISMO
• En las bacterias se encuentran las 3 vías centrales del metabolismo intermediario de los Hidratos de Carbono:
1.- Vía glicolítica de Embden Meyerhof Parnas
2.- Vía de pentosafosfato o de Shunt de las pentosas
3.-Vía de Entner-Doudoroff
Catabolismo (energía)
Anabolismo (comp. cel.)
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Metabolismo bacteriano
• Los nutrientes producen energía por reacciones de oxidación- reducción.
• La energía química generada se transforma en una forma biológicamente útil (ATP); obtenido por 2 procesos diferentes: fosforilación a nivel del substrato y fosforilación oxidativa.
• Dichos procesos incluyen la Fermentación y la Respiración.
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Fermentación• Reacción en la que algunos átomos de la fuente de
energía (donador de electrones) se reducen, mientras otros se oxidan (“ox-red”) y la energía se produce por fosforilación a nivel de sustrato.
• La molécula dadora y aceptora de e- , son compuestos orgánicos.
• Este proceso no es capaz de oxidar completamente el substrato inicial a CO2, por lo que piruvato es convertido en ácido láctico, ácido propiónico, etc.
• Los e- generados pasan a coenzimas que contiene NAD, luego NADH cede e- a piruvato para que se mantenga el equilibrio oxido-reducción
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Respiración• Es el proceso por el cual un substrato es oxidado
completamente a CO2 y H2O, con participación de una cadena de e- ubicada en la MP.
• Respiración aeróbica: aceptor final exógeno (oxígeno)• Respiración anaeróbica: aceptor final exógeno
(compuesto inorgánico: nitrato, fumarato, sulfato, etc.)• Piruvato es oxidado completamente a CO2 mediante el
ciclo de Krebs• Los e- del NADH del ciclo de Krebs son transferidos al
oxígeno para regenerar NAD a través de un sistema transportador; conservando energía liberada durante ese transporte en forma de ATP por FosforilaciónOxidativa
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Balance energético
Fermentación:- Aceptor final de e- compuesto orgánico- 1 glucosa/2 ATP
Respiración: - Aceptor final de e- compuesto inorgánico- 1 glucosa/38 ATP
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Regulación de Metabolismo
Cada reacción metabólica está regulada no sólo con respecto a otras reacciones sino también con respecto a la concentración de nutrientes en el medio. La regulación se realiza a diferentes niveles:
• Regulación de la actividad enzimática a través de: enzimas alostéricas, inhibición por retroalimentación, activación alostérica, y cooperatividad.
• Regulación de la síntesis de enzimas por: inducción enzimática y represión por productos finales.
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NUTRIENTES
METABOLISMO
BIOSÍNTESIS
ENERGÍA
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Requerimientos nutritivos
Podemos clasificar los nutrientes en las siguientes
categorías:
1.-Macronutrientes: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.2.-Micronutrientes: cobalto, cobre, manganeso, fósforo, etc.3.-Factores de crecimiento :incapaz de sintetizarlos, ej. Vit. B, aminoácidos, etc.
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Grupos nutricionales
Tipo Fuente de energía
Fuente de carbono Ejemplos
Fotoautotrofas Luz CO2 Algas y cianobacterias
Fotoheterotrofas Luz Compuestos orgánicos Algas y bacterias fotosintéticas
Quimioautotrofas o Litotrofas
Química Compuesto inorgánicos: H2, NH3, NO2, H2S, CO2
Pocas bacterias
Quimioheterotrofaso Heterotrofas
Química Compuesto orgánicos: glucosa
La mayoría de bacterias
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Oxígeno: Aerobios estrictos: requiere O2 como aceptor terminal de electrones, no proliferan en su ausencia.
Ej. Mycobacterium bovis.
Microaerofilos: O2 a niveles muy bajos (12%). No proliferan en la superficie de un medio sólido.
Ej. Haemophillus suis
Anaerobios estrictos: no emplean O2 para su metabolismo, obtienen su energía de reacciones fermentativas.
Ej. Clostridium tetani
Requerimientos físicos y químicos
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Anaerobios aerotolerantes: pueden crecer en presencia o ausencia O2, pero la energía la obtienen por fermentación.
Ej. Bacterias acidolácticas.
Anaerobios facultativos: proliferan mediante procesos oxidativos, utilizando O2 como aceptor terminal de electrones, o en anaerobiosis, empleando reacciones de fermentación para obtener energía.
Ej. Streptococcus, E. coli
Requerimientos físicos y químicos
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Tipo de bacteria
CrecimientoPosesión de
catalasa y SODVía metabólica Ejemplos
Aerobio Anaerobio
Aerobia estricta + - +
Respiración M tuberculosis
Anaerobia estricta - + -
Fermentación Clostridium spp
Facultativa+ + +
Respiración/
fermentación
E. coli
Indiferente/
aerotolerante+ + +
Fermentación S pneumoniae
Microarófila (+) + (+) Fermentación H pylori
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Tipo Rango de
Temperatura
Temperatura
OptimaM.O
Psicrofilo 0 - 20 15 Algas
Mesofilo 20 - 40 38 E. coli
Termofilo 40 - 70 60 Bacillus
stearothermophillus
Hipertermofilos 90 - 115 106 Thermus acuaticus
Requerimientos físicos y químicos
Temperatura
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A. Acidófilos
B. Neutrófilos
C. Alcalófilos
pH
Requerimientos físicos y químicos
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Requerimientos físicos y químicos
Condiciones osmóticas y disponibilidad de agua- Halófilos: altas concentraciones salinas- Osmófilos: altas concentraciones de azúcar- Xerófilos: ambientes muy secos
La concentración de solutos con actividadosmótica dentro de la célula bacteriana es superior a la concentración del exterior celular, a excepción de Mycoplasma la mayoría tiene tolerancia osmótica.
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CURVA DE CRECIMIENTO BACTERIANO
* Cultivo puro de bacterias en un medio líquido6:42
CRECIMIENTO BACTERIANO:
Tipos de medios de cultivo:
• Según su estado físico:- Líquidos o caldos . (Enriquecimiento)
- Sólidos (Agar al 1.5-2%) (Recuento y aislamiento).
- Semisólidos (Movilidad).
• Según crecimiento que permitan:- Enriquecidos (caldo selenito para Salmonella)
- De enriquecimiento (agar sangre, agar chocolate)
- Selectivos (agar Salmonella-Shiguella, antibioticos)
- Diferenciales (TSI, Citrato)6:42
Estudio cualitativo
• Medios líquidos:
Turbidez
• Medios sólidos:
Colonias
CRECIMIENTO BACTERIANO:
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1: alfa-hemólisis
alfa-hemólisis
Cultivo cofluente
Colonias aisladas
beta-hemólisis
2: beta-hemólisis
Colonias aisladas
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MEDIOS DE CULTIVO: CLASIFICACION
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MEDIOS DE CULTIVO: CLASIFICACION
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