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Fisiologa Bacteriana
Prof: Jos Amaro Suazo6:41
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Introduccin
La fisiologa bacteriana comprende el estudio de las
funciones realizadas por estos microorganismos.
Las bacterias son muy eficientes fisiolgicamente,
sintetizan en forma muy rpida sus componentes
celulares, siendo la mayora autosuficientes a pesar
de su simpleza estructural.
En la bacteria se desencadenan una serie deprocesos qumicos que en conjunto constituyen el
Metabolismo Bacteriano
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Metabolismo bacteriano
Es el conjunto de reacciones qumicas que
ocurren en la clula.
Funciones:
Obtener energa qumica del entorno
Convertir los nutrientes exgenos
Formar y degradar molculas
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Metabolismo bacteriano
METABOLISMO
En las bacterias se encuentran las 3 vas centralesdel metabolismo intermediario de los Hidratos deCarbono:
1.- Va glicoltica de Embden Meyerhof Parnas
2.- Va de pentosafosfato o de Shuntde laspentosas
3.-Va de Entner-Doudoroff
Catabolismo (energa)
Anabolismo (comp. cel.)
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Metabolismo bacteriano
Los nutrientes producen energa por reacciones de
oxidacin- reduccin.
La energa qumica generada se transforma en una
forma biolgicamente til (ATP); obtenido por 2procesos diferentes: fosforilacin a nivel del
substrato y fosforilacin oxidativa.
Dichos procesos incluyen la Fermentacin y la
Respiracin.
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Fermentacin
Reaccin en la que algunos tomos de la fuente deenerga (donador de electrones) se reducen,mientras otros se oxidan (ox-red) y la energa seproduce por fosforilacin a nivel de sustrato.
La molcula dadora y aceptora de e- , soncompuestos orgnicos.
Este proceso no es capaz de oxidar completamenteel substrato inicial a CO2, por lo que piruvato esconvertido en cido lctico, cido propinico, etc.
Los e- generados pasan a coenzimas que contieneNAD, luego NADH cede e- a piruvato para que se
mantenga el equilibrio oxido-reduccin6:42
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Respiracin
Es el proceso por el cual un substrato es oxidadocompletamente a CO2 y H2O, con participacin de una
cadena de e- ubicada en la MP.
Respiracin aerbica: aceptor final exgeno (oxgeno)
Respiracin anaerbica: aceptor final exgeno(compuesto inorgnico: nitrato, fumarato, sulfato, etc.)
Piruvato es oxidado completamente a CO2 mediante elciclo de Krebs
Los e- del NADH del ciclo de Krebs son transferidos aloxgeno para regenerar NAD a travs de un sistematransportador; conservando energa liberada duranteese transporte en forma de ATP por Fosforilacin
Oxidativa6:42
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Balance energtico
Fermentacin:- Aceptor final de e- compuesto orgnico
- 1 glucosa/2 ATP
Respiracin:
- Aceptor final de e-
compuesto inorgnico- 1 glucosa/38 ATP
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Regulacin de Metabolismo
Cada reaccin metablica est regulada no slo con
respecto a otras reacciones sino tambin con
respecto a la concentracin de nutrientes en el
medio. La regulacin se realiza a diferentes niveles:
Regulacin de la actividad enzimtica a travs de:
enzimas alostricas, inhibicin por retroalimentacin,
activacin alostrica, y cooperatividad.
Regulacin de la sntesis de enzimas por: induccin
enzimtica y represin por productos finales.
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NUTRIENTES
METABOLISMO
BIOSNTESISENERGA
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Requerimientos nutritivos
Podemos clasificar los nutrientes en las siguientes
categoras:
1.-Macronutrientes: carbono, hidrgeno,oxgeno y nitrgeno.
2.-Micronutrientes: cobalto, cobre,
manganeso, fsforo, etc.3.-Factores de crecimiento :incapaz desintetizarlos, ej. Vit. B, aminocidos, etc.
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Grupos nutricionales
Tipo Fuente deenerga
Fuente de carbono Ejemplos
Fotoautotrofas Luz CO2 Algas ycianobacterias
Fotoheterotrofas Luz Compuestos orgnicos Algas y bacteriasfotosintticas
Quimioautotrofas oLitotrofas
Qumica Compuesto
inorgnicos: H2, NH3,
NO2, H2S, CO2
Pocas bacterias
Quimioheterotrofaso Heterotrofas
Qumica Compuesto orgnicos:
glucosa
La mayora de
bacterias
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Oxgeno: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 slido.
Ej. Haemophillus suis
Anaerobios estrictos: no emplean O2 para sumetabolismo, obtienen su energa de reaccionesfermentativas.
Ej. Clostridium tetani
Requerimientos fsicos y qumicos
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Anaerobios aerotolerantes: pueden crecer enpresencia o ausencia O2, pero la energa laobtienen por fermentacin.
Ej. Bacterias acidolcticas.
Anaerobios facultativos: proliferan medianteprocesos oxidativos, utilizando O2 como aceptorterminal de electrones, o en anaerobiosis,
empleando reacciones de fermentacin paraobtener energa.
Ej. Streptococcus, E. coli
Requerimientos fsicos y qumicos
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Tipo de
bacteria
CrecimientoPosesin de
catalasa y SOD
Va metablica Ejemplos
Aerobio Anaerobio
Aerobia
estricta + - +Respiracin M tuberculosis
Anaerobiaestricta - + - Fermentacin Clostridium spp
Facultativa+ + +
Respiracin/
fermentacin
E. coli
Indiferente/
aerotolerante + + +Fermentacin S pneumoniae
Microarfila (+) + (+) Fermentacin H pylori
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Tipo Rango deTemperatura
Temperatura
OptimaM.O
Psicrofilo 0 - 20 15 Algas
Mesofilo 20 - 40 38 E. coli
Termofilo 40 - 70 60 Bacillusstearothermophillus
Hipertermofilos 90 - 115 106 Thermus acuaticus
Requerimientos fsicos y qumicos
Temperatura
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A. Acidfilos
B. Neutrfilos
C. Alcalfilos
pH
Requerimientos fsicos y qumicos
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Requerimientos fsicos y qumicos
Condiciones osmticas y disponibilidad de agua- Halfilos: altas concentraciones salinas
- Osmfilos: altas concentraciones de azcar
- Xerfilos: ambientes muy secos
La concentracin de solutos con actividad
osmtica dentro de la clula bacteriana es
superior a la concentracin del exterior celular, a
excepcin de Mycoplasma la mayora tiene
tolerancia osmtica.6:42
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CURVA DE CRECIMIENTO BACTERIANO
* Cultivo puro de bacterias en un medio lquido6:42
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CRECIMIENTO BACTERIANO:
Tipos de medios de cultivo: Segn su estado fsico:
- Lquidos o caldos . (Enriquecimiento)
- Slidos (Agar al 1.5-2%) (Recuento y aislamiento).- Semislidos (Movilidad).
Segn crecimiento que permitan:
- Enriquecidos (caldo selenito para Salmonella)- De enriquecimiento (agar sangre, agar chocolate)
- Selectivos (agar Salmonella-Shiguella, antibioticos)
- Diferenciales (TSI, Citrato)6:42
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Estudio cualitativo
Medios lquidos:
Turbidez
Medios slidos:
Colonias
CRECIMIENTO BACTERIANO:
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1: alfa-hemlisis
alfa-hemlisis
Cultivo cofluente
Colonias aisladas
beta-hemlisis
2: beta-hemlisis
Colonias aisladas
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MEDIOS DE CULTIVO: CLASIFICACION
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