MICROBIOLOGIA GENERAL

MICROBIOLOGIA GENERAL

DEPARTAMENTO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE QUILMES

GUIA DE ESTUDIO 4: Crecimiento de poblaciones microbianas. Factores ambientales que influyen en el crecimiento.1. Cul es el efecto del pH sobre el crecimiento de las bacterias? Cmo se clasifica a las bacterias de acuerdo a su pH ptimo de crecimiento? Cules pueden ser los nichos naturales en que desarrollen las bacterias acidfilas?

2. Dibuje grficos que relacionen la temperatura con la tasa de crecimiento para c/u de los siguientes tipos de bacterias: psicrfilas, psicrtrofas, mesfilas, termfilas, hipertermfilas. D una explicacin acerca de las formas de estas curvas. Cul es el intervalo aproximado de temperaturas en el cual crece cada grupo de bacterias?3. Por qu las psicrfilas son capaces de crecer a temperaturas en que las mesfilas son inhibidas? Por qu las termfilas crecen a temperaturas en que las mesfilas mueren? Cmo se designa a los lmites de temperatura inferior y superior para el crecimiento de una bacteria?4. Qu determina la osmolaridad de un medio de crecimiento? Por qu la osmolaridad del ambiente afecta el crecimiento bacteriano?

5. Cul es la relacin entre osmoloridad y actividad de agua (Aw)?. En qu intervalo de Aw pueden crecer las bacterias en la naturaleza?

6. Cul es la diferencia entre un organismo osmotolerante y un osmfilo (halfilo)?. Cules son los halfilos extremos?7. Cmo describira el crecimiento de una bacteria individual y qu es el crecimiento de una poblacin bacteriana? Cmo se mide el crecimiento de una poblacin? Describa las distintas tcnicas empleadas en la medicin del crecimiento y seale sus ventajas y desventajas.

8. Dibuje una curva tpica del crecimiento de una poblacin bacteriana en un sistema cerrado. Marque las coordenadas en el grfico y seale las diferentes fases de un ciclo de crecimiento.

9. Describa las condiciones fisiolgicas de las clulas en cada fase del ciclo. Discuta los factores que determinan el inicio y el final de cada fase.

10. Cmo define el tiempo de generacin de un cultivo bacteriano? Esperara que el tiempo de generacin sea una constante caracterstica de una especie bacteriana? Justifique.

11. Si un medio de cultivo fresco fuese inoculado con 500 bacterias/ ml, cuntas clulas estaran presentes al cabo de 7 generaciones?12. Se siembran 4 clulas en un medio rico, la fase de latencia dura 1 h y las bacterias tienen un tiempo de generacin de 20 min, cuntas bacterias habr al cabo de 2, 4 y 6 h posteriores a la siembra?Pregunta 1

a) Explique las razones por las que un cultivo puede entrar en latencia luego de la inoculacin del mismo en medio fresco.

b) Cmo se estable la fuerza motriz de protones sobre la membrana plasmtica? En qu procesos utiliza la bacteria esta energa?.

c) Qu enzimas detoxificantes de formas txicas de O2 poseen los anaerobios facultativos y cules estn presentes en los aerotolerantes?d) Describa los requerimientos nutricionales de un quimiolittrofo-hetertrofo.

Pregunta 2

a) Escherichia coli se incub con aereacin en un medio mnimo que contiene cantidades limitantes de glucosa y lactosa, como nicas fuentes de carbono y energa. Dibuje la curva de crecimiento que exhibira esta bacteria creciendo en dicho medio de cultivo. Cul es la razn para que el cultivo muestre tal curva y cmo se llama a ese tipo de crecimiento?b) Si al final del crecimiento obtuviera un cultivo con 5 x 109 bacterias/ml, qu diluciones hara, qu volumen sembrara y cmo efectuara dichas diluciones para realizar un recuento en caja. Cules son las ventajas y desventajas del recuento de bacterias viables?c) Escherichia coli utiliza protenas de unin para el transporte de una serie de azcares y aminocidos. Explique en qu consiste este mecanismo de transporte, dnde se encuentran estas protenas y qu ocurrira con este mecanismo en presencia de un inhibidor metablico que bloquee la produccin de energa.

Pregunta 3

Cuando un cultivo saturado de cierta bacteria se diluy en medio fresco, el perodo de latencia result ser de 30 min. Se sabe que el tiempo de duplicacin de esta bacteria es de 45 min. Si el cultivo saturado contiene 2x109 UFC/ml y se realiza una dilucin 1/20 en medio fresco (t0):

a) Cuntas UFC/ml espera encontrar al cabo de 2 h?

b) Qu dilucin hara y qu volumen sembrara para titular el cultivo en ese momento?

Pregunta 4

a) Calcule el tiempo de generacin de Staphylococcus aureus en un experimento de cintica de crecimiento en el cual se inocularon 3 x 106 cl/ml en un medio de cultivo y despus de 1 h de fase de adaptacin la poblacin bacteriana creci exponencialmente durante 5 h hasta que su concentracin final fue de 6 x 109 cl/ml.

b) Estime la concentracin final de la poblacin microbiana a las 3,5 h de incubacin. Realice el correspondiente esquema para un recuento de viables en placa para este cultivo.

Pregunta 5

a) Por qu, luego de cierto tiempo de incubacin, el crecimiento de un cultivo en batch entrar en fase estacionaria?b) Cmo se procede para determinar el nmero de bacterias viables, en cada muestra tomada a diferente tiempo, durante una cintica de crecimiento bacteriano?c) Qu tipos de sistemas de transporte pueden utilizar las bacterias para incorporar azcares?d) Dibuje la curva de crecimiento de una poblacin mixta formada las bacterias, A y B, considerando que: i- A debe producir las enzimas para utilizar los nutrientes del medio en tanto que en B stas son constitutivas, ii- A tiene un tiempo de duplicacin menor que B, iii- el crecimiento de A no tiene efecto sobre el crecimiento de B y iv- la cantidad de nutrientes del medio es suficiente para sostener el crecimiento de ambas bacterias hasta que ambas alcancen la fase estacionaria.

Pregunta 6a) Compare las enzimas SOD (superxido-dismutasa) y catalasa desde los siguientes puntos de vista: sustratos, organismos que las contienen y papel desarrollado en la tolerancia celular al oxgeno.

b) Dibuje la curva de crecimiento de una poblacin formada por las bacterias A y B, considerando que: i- A debe producir las enzimas para utilizar los nutrientes del medio en tanto que en B stas son constitutivas, ii- A tiene menor tiempo de duplicacin que B, iii- el crecimiento de A no tiene efecto sobre el crecimiento de B y iv- la cantidad de nutrientes es suficiente como para que ambas bacterias alcancen la fase estacionaria.

c) Describa las caractersticas del ingreso de nutrientes por translocacin de grupo y por transporte activo (protenas involucradas, fuente de energa, tipo de sustancias transportadas).

d) Explique qu son y cul es la funcin de los solutos compatibles.

Pregunta 7a) Por qu la velocidad de crecimiento de las bacterias aumenta con la temperatura, para disminuir nuevamente a temperaturas ms elevadas?b) Describa cmo efectuara, una bacteria como Escherichia coli, el transporte de un aminocido desde el ambiente. c) Qu razones pueden llevar a la presencia de una fase de latencia durante el crecimiento bacteriano y por qu esta fase puede prolongarse?d) Por qu Escherichia coli es capaz de crecer en un medio mnimo y Lactobacillus kefir no lo hace?