6.- Fisiologia bacteriana

7/26/2019 6.- Fisiologia bacteriana

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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 deprocesos 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

• En las bacterias se encuentran las 3 vías centralesdel metabolismo intermediario de los Hidratos deCarbono:

1.- Vía glicolítica de Embden Meyerhof Parnas

2.- Vía de pentosafosfato o de Shunt de laspentosas

3.-Vía de Entner-Doudoroff

Catabolismo (energía)

Anabolismo (comp. cel.)

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• Los nutrientes producen energía por reacciones de

oxidación- reducción.

• La energía química generada se transforma en una

forma biológicamente útil (ATP); obtenido por 2procesos 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 deenergía (donador de electrones) se reducen,mientras otros se oxidan (“ox-red”) y la energía seproduce por fosforilación a nivel de sustrato.

• La molécula dadora y aceptora de e- , soncompuestos orgánicos.

• Este proceso no es capaz de oxidar completamenteel substrato inicial a CO2, por lo que piruvato esconvertido en ácido láctico, ácido propiónico, etc.

• Los e- generados pasan a coenzimas que contieneNAD, luego NADH cede e- a piruvato para que se

mantenga el equilibrio oxido-reducción6:42



Respiración•

Es el proceso por el cual un substrato es oxidadocompletamente 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 elciclo de Krebs

• Los e- del NADH del ciclo de Krebs son transferidos aloxígeno para regenerar NAD a través de un sistematransportador; conservando energía liberada duranteese transporte en forma de ATP por Fosforilación

Oxidativa6:42



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

BIOSÍNTESISENERGÍA

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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 deenergía

Fuente de carbono Ejemplos

Fotoautotrofas Luz CO2 Algas y

cianobacterias

Fotoheterotrofas Luz Compuestos orgánicos Algas y bacterias

fotosintéticas

Quimioautotrofas oLitotrofas

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 aceptorterminal de electrones, no proliferan en su ausencia.

Ej. Mycobacterium bovis.

Microaerofilos: O2 a niveles muy bajos (12%). Noproliferan en la superficie de un medio sólido.

Ej. Haemophillus suis

Anaerobios estrictos: no emplean O2 para sumetabolismo, obtienen su energía de reaccionesfermentativas.

Ej. Clostridium tetani

Requerimientos físicos y químicos

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Anaerobios aerotolerantes: pueden crecer enpresencia o ausencia O2, pero la energía laobtienen por fermentación.

Ej. Bacterias acidolácticas.

Anaerobios facultativos: proliferan medianteprocesos oxidativos, utilizando O2 como aceptorterminal de electrones, o en anaerobiosis,

empleando reacciones de fermentación paraobtener energía.

Ej. Streptococcus, E. coli


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Tipo de

bacteria

CrecimientoPosesión de

catalasa y SOD

Vía metabólica Ejemplos

Aerobio Anaerobio

Aerobia

estricta + - +Respiración M tuberculosis

Anaerobiaestricta - + - 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


Temperatura

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A. Acidófilos

B. Neutrófilos

C. Alcalófilos

pH


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Condiciones osmóticas y disponibilidad de agua- Halófilos: altas concentraciones salinas

- Osmófilos: altas concentraciones de azúcar

- Xerófilos: ambientes muy secos

La concentración de solutos con actividad

osmótica dentro de la célula bacteriana es

superior a la concentración del exterior celular, a

excepción de Mycoplasma la mayoría tiene

tolerancia osmótica.6:42



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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