Digestión de macromoléculas

Equipo 44IM1

La nutrición microbiana consiste en suministrar a las células los ingredientes químicos que necesitan para hacer monómeros. Estos compuestos químicos son los nutrientes, macro y micro. Diferentes microorganismos necesitan diferentes tipos de nutrientes y a menudo los requerimientos son específicos.

Factores de crecimiento: Compuestos orgánicos que, como los micronutrientes, se necesitan en pequeñas cantidades y sólo por algunas células.

● Vitaminas (riboflavina, tiamina, ácido nicotínico, ácido pantoténico).

● Aminoácidos (triptófano, cistina, etc.).● Purinas.● Pirimidinas.● Elementos metálicos simples.● Sales inorgánicas.

La digestión celular consiste en una serie de reacciones de hidrólisis, catalizadas enzimáticamente son degradadas y transformadas en otras de menor tamaño y estructura más simple que resultan fácilmente asimilables por la célula.

Enlaces glucosídicos Monosacáridos.

Enlaces peptídicos Aminoácidos.

Enlaces éster Glicerol y ácidos grasos.

Enlaces éster-fosfato Nucleótidos.

Las partículas alimenticias que la célula incorpora mediante endocitosis no resultan directamente asimilables por ella, debido a su gran tamaño, estas partículas no pueden atravesar la membrana de la vesícula en la que se encuentran confinadas; además, las sustancias de que se componen estas partículas, por ser ajenas a la célula, no podrían formar parte de su maquinaria bioquímica, y no le resultan de ninguna utilidad.

Se distinguen dos modalidades de digestión celular:

● Extracelular: Los lisosomas se aproximan a la membrana plasmática y, por exocitosis, vierten a dicho medio su contenido en enzimas hidrolíticas, los cuales pueden ahora actuar directamente sobre las partículas alimenticias y liberar las unidades monoméricas que forman parte de los diferentes tipos de macromoléculas que las constituyen.

● Intracelular: confinado en el interior de una vesícula membranosa intracelular en cuyo interior tiene lugar el proceso de digestión.

■ heterofágica, si el contenido de esta vesícula es de procedencia extracelular

■ autofágica, si es de procedencia intracelular.

PRUEBAS BIOQUÍMICAS: Digestión de Macromoléculas.

Hidrólisis de Gelatina

PRINCIPIO: La gelatina es una proteína que tiene la capacidad de gelificar, cuando es hidrolizada por la gelatinasa en los aminoácidos que la componen, pierde esta característica.

Gelatina -------→ Aminoácidos individuales

● Prueba positiva en tubo: Bacillus subtilis.● Prueba positiva en placa: Bacillus subtilis,

Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus.

En el caso de placa el revelador empleado fue: HgCl2.

Gelatinasas

Hidrólisis de Gelatina: Tubo

Hidrólisis de Gelatina: Placa

Determinar la capacidad de un microorganismo de hidrolizar el almidón. Probar la desaparición del almidón con el uso de un reactivo con yodo.Estructura básica del almidón: amilosa (lineal), amilopectina (ramificada)

α -amilasa: Enzima que hidroliza los enlaces α(1-4) de polímeros de glucosa.

Hidrólisis de Almidón

Agar Almidón Sustrato: Almidón (polímero de glucosa). Enzima: Amilasa (exoenzima). Producto: Glucosa. Revelador: Lugol.Almidón Glucosa

amilasa

Hidrólisis de AlmidónPositivoBacillus Subtilis

NegativoSalmonella typhi

PRINCIPIO: La caseína es la proteína de la leche que le confiere el color blanco. Cuando la caseína es hidrolizada desaparece este color característico, generándose un halo alrededor del crecimiento microbiano.

Caseína ---→ Aminoácidos (L-Arginina)

Prueba positiva para: Bacillus subtilis, Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa.

Hidrólisis de Caseína: Placa

Caseasa

Hidrólisis de Caseína: Placa

PRINCIPIO: Los fosfolípidos son ésteres complejos de alcohol, ácido graso, ácido fosfórico y una base nitrogenada.Las fosfolipasas son enzimas catabólicas importantes en el metabolismo de los fosfolípidos que se producen constitutivamente.

Hidrólisis de Fosfolípidos

Composición:Infusión de corazón de ternera, triptosa, cloruro de sodio❖ Prueba positiva: Se visualiza una zona

amarillenta➔ opaca➔ traslúcida

hidrólisis de fosfolípidos de la membrana celular de los eritrocitos.

Medio de cultivo agar sangre

hemólisis parcial

Halo opaco verdosa

enlaces éster fosfato con acumulacion extracelular de digliceridos

hemólisis total

halo transparente

Enlaces éster y utilización de ácidos grasos

sin hemólisis

sin halo no empleo de los fosfolípidos membranales de los eritrocitos

Interpretación:

Prueba positiva en gelosa sangre: ● Bacillus subtilis y Escherichia

coli → Hemólisis β● Pseudomonas aeruginosa y

Shigella typhi → Hemólisis α●

Medio de cultivo agar yema de huevo

Composición:● Triptona, extracto de carne, extracto de levadura,glicina, piruvato de sodio, cloruro de litio, telurito depotasio.

Interpretación:❖ Prueba positiva: Formación de un halotransparente alrededor de la colonia.

Medio de cultivo agar yema de huevo

Prueba positiva ● Bacillus subtilis● Staphylococcus

aureus● Pseudomonas

aeruginosa

La leche contiene lactosa junto con tres proteínas principales:

•Caseína: Fosfoproteína compleja y globular, soluble en agua o en soluciones acuosas de ácidos, bases o sales.Cantarow y Schepartz: La caseína “se presenta tal vez como una sal (caseinato de calcio) y precipita con la acidificación, como sucede con la leche cortada”.

•Lactoalbúmina.

•Lactoglobulina.

posee un pH de 6.6–6.9 debido a la presencia de fosfatos ácidos.

El tornasol es un indicador tanto de pH como Eh (oxidación–reducción); como indicador de pH, es rojo en una solución ácida (pH 4.5) y azul en condiciones alcalinas (pH 8.3).

Prueba de leche tornasolada

La leche tornasolada es un medio diferencial para determinar diversas funciones metabólicas de un microorganismo, cada una para una específica para una especie particular:

a)Fermentación de la lactosa (acidificación).

b)Reducción del tornasol.

c)Formación de un coágulo.

d)Peptonización (Digestión).

e)Formación de gas.

Prueba de leche tornasolada

● La leche tornasolada, no inoculada, muestra un color azul purpúreo (pH 6.8). Si un microorganismo fermenta la lactosa produce, sobre todo, ácido láctico que origina cambios en el medio a un color rosa-rojo.

● Ciertas bacterias formadoras de álcalis, no fermentan la lactosa, actúan sobre las sustancias nitrogenadas presentes en la leche que

ocasionan la liberación de NH3 y, en consecuencia, originan un pH

alcalino evidenciado por un color púrpura azulado.

Prueba de leche tornasolada:Fermentación de la lactosa (acidificación)

Prueba de leche tornasolada:Fermentación de la lactosa (acidificación)

Lactosa Glucosa + Galactosa

ácido láctico

Glucosa Ácido pirúvico ácido butírico

CO2 y H2O

Reducción del tornasol

● Los niveles de reducción de oxígeno a menudo acompañan la formación de ácido en la profundidad del tubo.

● La profundidad de la capa superior depende de la proporción de reducción, no de la oxidación del aire.

Tornasol → Leucobase (blanca)

● Las caseasas (proteasas) hidrolizan las proteínas de la leche que la coagulan.

● Quimosina del cuajo (rennina): Enzima digestiva responsable de la formación del coágulo por la precipitación de la caseína mediante la formación de ácido o por la conversión caseína à paracaseína, por acción de esta enzima.

Formación de un coágulo

Prueba de leche tornasolada

● MacFADDIN, J.F. 2003. Pruebas bioquímicas para la identificación de bacterias de importancia clínica. 3ª ed. Editorial Médica Panamericana, S.A. Argentina. 851p.

● MADIGAN, M.T., MARTINKO, J.M. y PARKER, J. 2004. Brock: Biología de los microorganismo. 10ª ed. Pearson Educación, S.A. Madrid. 1096p.

● http://www.bionova.org.es/biocast/documentos/tema12.pdf

Bibliografía yFuentes de consulta