Post on 12-Jan-2020
Fisiología bacteriana
José Miguel Amaro S.Profesor Asistente
Metabolismo bacteriano
3 funciones específicas
• Obtener energía química del entorno, almacenarla, parautilizar luego en diferentes funciones celulares.
• Convertir los nutrientes exógenos en unidades precursoras delos componentes macromoleculares de la célula bacteriana.
• Formar y Degradar moléculas necesarias para funcionescelulares específicas (movilidad, captación de nutrientes, etc.)
Metabolismo bacteriano
Por tanto es posible agrupar a las bacterias de acuerdo a varios
criterios fisiológicos…
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Fuente de carbono y nitrógeno
Heterotróficas:
• Requieren como fuente de carbono compuestos orgánicos (o compuestos nitrogenados)
• No pueden fijar el CO2 ni el N2 atmosférico.
• La mayor parte de las bacterias patógenas son heterotróficas.
Autotróficas:
• Pueden fijar el CO2 y/o el N2 de la atmósfera
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Grupos nutricionales
Tipo Fuente de energía
Dador de electrones y protones
Ejemplos
Fotolitotróficas Luz Compuestos inorgánicos (CO2)
Algas y cianobacterias
Fotoorganotróficas Luz Compuestos Orgánicos
Algas y bacterias fotosintéticas
Quimiolitotróficas Química Compuesto inorgánicos:
(H2, NH3, NO2,H2S, CO2)
Pocas bacterias
Quimioorganotróficas Química Compuesto orgánicos:
glucosa
La mayoría de bacterias
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Aceptor final de electrones y protones
Respiradores
• Aquellas bacterias que poseen una cadena respiratoria en la membrana plasmática.
• Esta cadena genera el gradiente de protones que finalmente se utilizará para la síntesis de ATP, fosforilación oxidativa.
• La respiración puede ser aeróbica o anaeróbica, dependiendo si el aceptor final de electrones es el oxígeno u otro compuesto diferente, respectivamente.
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Aceptor final de electrones y protones
Fermentadores
• La acción de las bacterias sobre los azúcares, almidón u otro hidrato de carbono se manifiesta por la producción de ácidos, acompañada o no de la producción de gas (CO2, H2)…Fermentación.
• Entre los ácidos orgánicos producidos está el ácido láctico, cítrico, butírico.
• La capacidad para fermentar un azúcar específico es un rasgo generalmente utilizado en la identificación microbiológica.
• La fermentación es un proceso que no requiere oxígeno y que genera ATP principalmente por fosforilación a nivel de sustrato.
• En este proceso no interviene la cadena respiratoria, y además, el aceptor de electrones y protones es un compuesto orgánico interno del metabolismo celular y no externo como en el caso de la respiración.10:13
Nutrición
De acuerdo a los requerimientos nutritivos, las bacterias se dividen en:
• Poco exigentes: Cuando crecen en medio corrientes.
• Exigentes o Fastidiosas: Cuando necesitan sustancias más complejas para su desarrollo (factores de crecimiento, como vitaminas, aminoácidos, etc.)
Ej: genero Haemophilus
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Requerimientos de Oxígeno
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Requerimientos Temperatura
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A. Acidófilos
B. Neutrófilos
C. Alcalófilos
Requerimientos pH
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Curva de crecimiento bacteriano
* Cultivo puro de bacterias en un medio líquido10:13
Medios de cultivo
Importancia
• Identificación de microorganismos: observar su crecimiento en sustancias nutritivas preparadas en el laboratorio.
• El material en el que crecen los microorganismos es el Medio de Cultivo y el crecimiento de los microorganismos es el Cultivo.
• Condiciones mínimas:
– Temperatura
– Humedad
– Presión de oxígeno
– pH
Preparación
• Para preparar:
- a partir de sus componentes
- a partir de productos en polvo deshidratados comerciales
- medios listos para su uso
Agentes Gelificantes o solidificantes
AGAR
• Polisacárido natural de peso molecular elevado
• Producido por algas marinas (Gracilaria y Gelidium).
• Empleado para la preparación de medios de cultivo.
• Se licua completamente a la temperatura del agua hirviendo y se solidifica al enfriarse a 40°C.
• No tiene efecto sobre el crecimiento de las bacterias y no es atacado por aquellas que crecen en él (existen excepciones).
GELATINA
• proteína (hidrólisis de colágeno)
• Se disuelve solo en agua hirviendo
• Transparente
• Reemplaza a agar
Clasificación medios de cultivo
Según características FISICAS
Sólidos• Contienen un agente solidificante entre sus
componentes (1,2-1,9 % de agar).
• Se preparan en placas de Petri o en tubos principalmente tendidos.
Semisólidos• Contiene menor cantidad de solidificante.
(0,2-0,35 % de agar).
Líquidos• No contiene solidificante.
• Se denominan caldos y se preparan en tubos o matraz
Clasificación medios de cultivo
Según características FUNCIONALES
Medios simples o básicos• Pobres nutricionalmente, se desarrollan bacterias
poco exigentes y constituyen la base para otros medios.
Ej.: Caldo peptonado, Agar tripticasa.
Medios de enriquecimiento• Son medios complejos (normalmente) con aditivos
adicionales para favorecer el crecimiento de determinados microorganismos (particularmente
heterótrofos exigentes).
Ej: adicción de sangre o suero.
Clasificación medios de cultivo
Según características FUNCIONALES
Medios selectivos• Favorecen por su diseño el crecimiento específico
de un microorganismo particular (o grupo de microorganismos).
• De gran utilidad para el aislamiento de microorganismos a partir de una población microbiana mixta.
Medios diferenciales• Facilitan la discriminación de microorganismos de
una mezcla por sus propiedades diferenciales de crecimiento en dichos medios.
• Ejemplo: Agar sangre diferencia hemolíticos de no hemolíticos; Mac Conkey diferencia lactosa (+) de lactosa (-).
Medios más usados
Infusión Cerebro Corazón
• Medio líquido adecuado para el enriquecimiento y cultivo de bacterias aerobias y anaerobias.• Muy rico en nutrientes• Caldo son muy apropiados para los hemocultivos.
• Medio para propósitos generales (aislamiento y cultivo).
• Cultivo de microorganismos aerobios y anaerobios nutricionalmente exigentes a partir de una gran variedad de muestras,
• Es posible detectar hemolisis.
Agar Sangre
• Para aislamiento de bacilos gram negativos de fácil desarrollo, aerobios y anaerobios facultativos.
• Medio diferencial para m.o. que utilizan o no la lactosa
Lactosa (+ o -)
• Todas las especies de la familia Enterobacteriaceae se desarrollan en este medio.
Agar Mac Conkey
• Para el aislamiento de Salmonella spp. y de algunas especies deShigella spp. a partir de heces, alimentos y otros materiales en los cuales se sospeche su presencia.
Agar Salmonella Shigella S-S
A. Klebsiella pneumoniaeB. Escherichia coliC: Salmonella sp.D: Proteus mirabilisE: Pseudomonasaeruginosa
• Lleva como base agar nutritivo y se agrega sangre desfibrinada a una temperatura de aprox. 80° C.
• Esta temperatura permite la liberación de hemina y NAD, necesarios para el desarrollo de ciertos organismos
Agar Chocolate
Fundamento
• Utilizado para la realización de Antibiograma en medio sólido,.
Agar Mueller Hinton
Medios de transporte
Medio de Transporte Stuart
• Medio para recolección, transporte y preservación de muestras clínicas aptas para exámenes bacteriológicos.
• Permite mantener la viabilidad de los microorganismos presentes en la muestra sin que exista un crecimiento significativo.
• Es recomendado para exudados faríngeos, vaginales y muestras de heridas.
Medio de Transporte Amies
• Medio semisolido, no nutritivo.
• Útil para bacterias fastidiosas.
• El buffer fosfato provee un ambiente reducido.
• En este medio un fosfato inorgánico del buffer ha sustituido al glicerolfosfato.
Medio de Transporte Cary Blair
• Contiene una baja cantidad de nutrientes y buffer fosfato.
• Se inhibe el sobrecrecimiento de E.coli y Klebsiella.
• Posee un bajo potencial redox que permite una mejor viabilidad de algunas bacterias.