CRECIMIENTO Y MULTIPLICACIÓN DE LAS

BACTERIAS

Concepto

• El crecimiento bacteriano, es el incremento en el número de células de una población bacteriana.

• La velocidad dependerá del número de células partido por el tiempo.

Nutrición

• El éxito evolutivo de las bacterias se debe en parte a su versatilidad metabólica.

• Todos los mecanismos posibles de obtención de materia y energía podemos encontrarlos en las bacterias.

• Según la fuente de carbono que utilizan, los seres vivos se dividen en autótrofos, cuya principal fuente de carbono es el CO2, y heterótrofos cuando su fuente de carbono es materia orgánica.

• • Por otra parte según la fuente de energía, los

organismos o seres vivos pueden ser fotótrofos, cuya principal fuente de energía es la luz, y quimiótrofos, cuya fuente de energía es un compuesto químico que se oxida.

• Atendiendo a las anteriores categorías, entre las bacterias podemos encontrar las siguientes formas, como puede apreciarse en el esquema:

• 1. Las bacterias quimioheterótrofas, utilizan un compuesto químico como fuente de carbono, y a su vez, este mismo compuesto es la fuente de energía. La mayor parte de las bacterias cultivadas en laboratorios y las bacterias patógenas son de este grupo.

• 2. Las bacterias quimioautótrofas, utilizan compuestos inorgánicos reducidos como fuente de energía y el CO2 como fuente de carbono. Como, por ejemplo, Nitrobacter, Thiobacillus.

• 3. Las bacterias fotoautótrofas, utilizan la luz como fuente de energía y el CO2 como fuente de carbono. Bacterias purpúreas.

• 4. Las bacterias fotoheterótrofas, utilizan la luz como fuente de energía y biomoléculas como fuente de carbono. Ejemplos como Rodospirillum y Cloroflexus.

Reproducción bacteriana

• Esta se da por fisión binaria en las siguientes etapas:

• Replicación del ADN

• Elongación celular

• Separación del septo

• Termina el septo

• Se separan las células

La reproducción es geométrica

Tiempo de generación

•Es específico para cada especie y se define como el tiempo mínimo que tardan las bacterias de una población en duplicarse.

• Las bacterias crecen hasta un tamaño fijo y después se reproducen por fisión binaria. una forma de reproducción asexual.

• En condiciones apropiadas, una bacteria Gram-positiva puede dividirse cada 20–30 minutos y una Gram-negativa cada 15–20 minutos, y en alrededor de 16 horas su número puede ascender a unos 5.000 millones (aproximadamente el número de personas que habitan la Tierra).

Curva de crecimiento

• Se divide en cuatro fases:

1.- Fase de latencia, fase de adaptación a las condiciones del medio donde se encuentre.

2.- Fase exponencial, la población crece a la máxima velocidad, en un mínimo de tiempo

• 3.- Fase estacionaria, cuando los nutrientes empiezan a agotarse y se forman sustancias de desecho.

• 4.- Fase de muerte o lisis, en la que los nutrientes se han agotado y las bacterias mueren.

Tras la duplicación del ADN, que esta dirigida por la ADN-polimerasa que se encuentra en los mesosomas, la

pared bacteriana crece hasta formar un tabique transversal separador de las dos nuevas bacterias.

Pero además de este tipo de reproducción asexual, las bacterias poseen unos mecanismos de reproducción sexual o parasexual, mediante los cuales se intercambian fragmentos de ADN.Esta reproducción sexual o parasexual, puede realizarse por transformación, por conjugación o por transducción.

• 1.- TRANSFORMACIÓN: Consiste en el intercambio genético producido cuando una bacteria es capaz de captar fragmentos de ADN, de otra bacteria que se encuentran dispersos en el medio donde vive.

• 2.- CONJUGACIÓN: En este proceso, una bacteria donadora F+ transmite a través de un puente o pili, un fragmento de ADN, a otra bacteria receptora F-. La bacteria que se llama F+ posee un plásmido, además del cromosoma bacteriano.

• 3.- TRANSDUCCIÓN: En este caso la transferencia de ADN de una bacteria a otra se realiza a través de un virus bacteriófago, que se comporta como un vector intermediario entre las dos bacterias.

Endoesporas

• Ciertos géneros de bacterias Gram-positivas, tales como Bacillus, Clostridium, Sporohalobacter, Anaerobacter y Heliobacterium, pueden formar endosporas.

• Las endosporas son estructuras durmientes altamente resistentes cuya función primaria es sobrevivir cuando las condiciones ambientales son adversas.

• Las endosporas tienen una base central de citoplasma que contiene ADN y ribosomas, rodeada por una corteza y protegida por una cubierta impermeable y rígida.

• Las endosporas no presentan un metabolismo detectable y pueden sobrevivir a condiciones físicas y químicas extremas, tales como altos niveles de luz ultravioleta, rayos gamma, detergentes, desinfectantes, calor, presión y desecación.

• En este estado durmiente, las bacterias pueden seguir viviendo durante millones de años, e incluso pueden sobrevivir en la radiación y vacío del espacio exterior.-

• Las endosporas pueden también causar enfermedades. Por ejemplo, puede contraerse carbunco por la inhalación de endosporas de Bacillus anthracis y tétanos por la contaminación de las heridas con endosporas de Clostridium tetani.

Formación de una espora en un gram positivo

La célula se encuentra en la etapa final de crecimiento exponencial y contiene dos cromosomas

El DNA celular se hace más denso y ocupa el centro de la célula. Comienza un importante recambio intracelular de proteínas

Se forma un tabique (septo) cerca del polo celular a causa de la invaginación de la membrana citoplasmática. El DNA es segregado en dos compartimentos (la espora en desarrollo y la célula madre).

El citoplasma de la espora en formación queda delimitado por dos membranas debido al crecimiento de la membrana citoplasmática alrededor del protoplasto.

Aparece el exosporio. La membrana exterior se transforma en la capa cortical por la incorporación de proteínas ricas en cisteína. Esta etapa le confiere a la espora resistencia frente a los agentes antimicrobianos

Maduración de la espora. Su citoplasma se vuelve homogéneo y electrodenso. La capa cortical se completa

La endospora es liberada por la lisis de la célula.

Efecto de las condiciones ambientales sobre el crecimiento de los

microorganismos

° Por debajo de la temperatura mínima de crecimiento, la membrana se gelifica y los procesos de transporte dejan de ocurrir.

° Por arriba de la temperatura máxima de crecimiento las proteínas se desnaturalizan, se produce colapso de la membrana plasmática.

Según la temperatura óptima:

• Psicrofilos crecen 10°C

• Mesófilos crecen 35-37 °C

• Termófilos crecen 60°C

• Hipertermófilos crecen más de 80°C