METABOLISMO BACTERIANO

Helicobacter Pylori

POTENCIAL HIDRÓGENO

Potencial Hidrógeno (pH)• Es el término que nos indica la concentración de iones de hidrógeno de una disolución.

• El pH se usa para medir la acidez o alcalinidad en una disolución e indica la concentración de iones hidrógeno.

•Sörensen (1909)

Potencial Hidrógeno (pH)

• Indicadores acido-base:colorantes que cambian de color a valores de pH específicos.

Potencial Hidrógeno (pH)

• La teoría de Lewis de los ácidos y bases define:

• Acido: cualquier sustancia capaz de aceptar (y compartir) un par de electrones.

• Base: cualquier sustancia capaz de donar (y compartir) un par de electrones.

Ion hidrogeno es un acidoIon hidróxido es una base.

Potencial Hidrógeno (pH)• Es un parámetro crítico en el cultivo de microorganismos , estos sólo pueden crecer en un rango pH fuera del cual mueren rápidamente.

• El pH intracelular > al medio que rodea las células.

• Los rangos de pH varían según el microorganismo.

• Acidófilos que pueden vivir a pH = 1.0 • Alcalóficlos que toleran pH = 10.0

• La mayoría de los microorganismos están en el rango de 6.0 a 7.0.

Potencial Hidrógeno (pH)• El pH del medio de cultivo suele tender a bajar durante el cultivo. (Ventaja selectiva frente a otros microorganismos competidores)

• Para conservar el pH relativamente constante en medios sintéticos es necesario usar amortiguadores artificiales. Los amortiguadores /buffer son sales de ácidos o bases débiles.

TEMPERATURA

Temperatura• El patrón de crecimiento y ciertos procesos metabólicos de las bacterias son profundamente influenciados por la temperatura.

• T. a crecimiento óptimo = permite el crecimiento más rápido de las bacterias durante un período de tiempo(12 - 24 hrs.)

Cultivo Staphylococcus aureus en Agar sangre. Temperatura óptima de crecimiento entre 34 y 37ºC.

• Se dividen en 3 grandes grupos en base a su preferencia de rango de temperatura en la que se desarrollan:

• Sicrófilas son capaces de crecer a 0°C ó menos, pero crecen mejor a una temperatura mayor, y como máximo 30º C.

ej. Bacterias que crecen en la Antártica, crecer de 2 a 3 semanas

• Mesófilas crecen mejor a temperaturas que fluctúan de entre 25°C a 40°C.

ej. Aquí encontramos los patógenos de humanos y animales de sangre caliente, éstas crecen mejor a 37°C.

• Termófilas Son capaces de crecer de 45° a mas de 90°C. ej. Serratia marcescens, produce un pigmento rojo

solamente a cierta temperatura de cultivo.

Chlamydomonas nivalis (Sicrófilo)

Pyrolobus fumarii (Termófilo)

Vibrio cholerae (Mesófilo)

FUENTESDE ENERGÍA

• Existen dos fuentes de energía

1. La Fototrofía Utilización de la luz como fuente de energía

2. La QuimiotrofíaUtilización de sustancias oxidables, inorgánicas y orgánicas, como fuentes de energía.

Heliobacteria

E. Coli

• La fototrofía a su vez tiene dos variantes:

1. oxigénica - genera oxígeno 2. Anoxigénica - no genera oxígeno

• Esta diferencia la hace el uso, o no uso, del agua como donador de electrones. El donador de electrones es también un requerimiento nutricional y las células pueden ser clasificadas como:

1. Litotrofas - Utilizan donadores de electrones inorgánicos.

2. Organotrofas - Utilizan donadores de electrones orgánicos

La quimiotrofía a su vez puede ser por: Respiración o por fermentación.

• Una célula respira cuando en el ambiente encuentra una sustancia que pueda utilizar como aceptor de electrones, por ejemplo, oxígeno, nitrato o fumarato.

• Una célula fermenta cuando no encuentra en el medio una sustancia que pueda utilizar como aceptor de electrones y entonces ella la forma de su fuente de energía. Los aceptores de electrones para los procesos fermentativos son el ácido pirúvico ( producto final de la glucólisis ) y sus derivados.

El aceptor de electrones es también un requerimiento nutricional y las células pueden ser clasificadas como:

• Aerobias

Que utilizan el oxígenocomo aceptor de electrones

• Anaerobias Que no utilizan eloxígeno como aceptor de electrones

RUTASMETABÓLICAS

Rutas MetabólicasUna ruta metabólica o vía metabólica es una sucesión de reacciones químicas que conducen, de un sustrato inicial, a uno o varios productos finales, a través de una serie de metabolitos intermediarios.

Las diferentes reacciones de todas las rutas metabólicas están catalizadas por enzimas y ocurren en el interior de las células.

Casi todas las rutas metabólicas se entrecruzan y existen algunos metabolitos que son importantes interconexiones metabólicas, como el acetil coenzima.

Rutas Metabólicas

Ruta de Embden-Meyerhoff

-La más común

-Funciona en condiciones aerobias y en anaerobias.

-La ruta produce: 2 piruvato (C3)2ATP2NADH + 2H+

Rutas Metabólicas

Ruta de las Pentosas fosfato

-Presente en muchas bacterias y en la mayoría de los eucariontes.

-Puede ser simultánea a la ruta EM.

-Funciona en condiciones aerobias y anaerobias.

-Importancia en catabolismo y en anabolismo.

Rutas Metabólicas

Ruta de Entner-Doudoroff

-Presente en ciertas Gram-negativas aerobias como Pseudomonas.

-Muy rara en hongos

- Relativamente infrecuente como vía defermentación

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