EDINSON MORALES CHAVEZ Facultad de Medicina Humana
METABOLISMO BACTERIANO NECESIDADES METABOLICASCarbohidratos, proteínas, lípidos para formar “bloques”  y luego células.Ne...
HIERRO Nuestro cuerpo secuestra hierro (esconde) para  disminuir su disponibilidad como método de  protección. Las bacte...
OXIGENO Es esencial para el humano pero tóxico para algunas  bacterias ej. Cl. Perfringens que causa la Gangrena  gaseosa...
 Las bacterias aerobias producen : Dismutasa y Catalasa las cuales actúan inhibiendo la acción de los productos tóxicos d...
NUTRIENTES Y BACTERIAS De acuerdo a sus necesidades nutricionales las  bacterias pueden ser: AUTOTROFAS: Litotrofas, dep...
GRUPOS NUTRICIONALES      Grupo         Fuente de   Fuente de    nutricional      carbono     energía  Fotoautótrofos     ...
 De lo anterior se puede concluir que hay bacterias  altamente selectivas y otras no. Poco selectivas: E. coli Muy sele...
METABOLISMO Y CONVERSION DELA E Para poder sobrevivir las células tienen que gastar E.  La E se obtiene del ATP a partir ...
 La E obtenida servirá para luego emplearse en la  síntesis de los compuestos celulares (pared celular,  proteínas, ácido...
NUTRICIÓN BACTERIANA       METABOLISMO               BIOSÍNTESISNUTRIENTES      ENERGÍA
PROCESO METABOLICO Se inicia con la HIDRÓLISIS de : MACROMOLECULAS: proteínas, carbohidratos y  lípidos. MICROMOLECULAS...
TRANSPORTE Pueden utilizar Carrier o MPT . De la degradación de estos metabolitos se forma  finalmente ACIDO PIRUVICO (a...
TIPOS DE REACCIONES METABÓLICAS     Reacciones energéticas     Reacciones de biosíntesis     Reacciones de polimerizaci...
REACCIONES ENERGÉTICAS:FASES  Digestión extracelular  Paso a través de la envuelta:      Difusión simple      Difusión...
Difusión      Difusión simple       facilitada  Transporte pasivo        Transporte activo
METABOLISMO DE LA GLUCOSA Es el carbohidrato por excelencia, aquí se trata de  explicar cómo las bacterias utilizan o met...
REACCIONES ENERGÉTICAS:  Vía glucolítica de Embder   Meyerhof  Vía pentosa fosfato  Ciclo de Krebs    Vía de Entner Do...
REACCIONES ENERGÉTICAS  Fermentación:    Aceptor final de e- compuesto orgánico    1 glucosa/2 ATP  Respiración:    A...
RUTA DE EMBDEN-MEYERHOF-PARNAS Aquí el catabolismo de la glucosa utiliza 3 rutas para  convertir la glucosa en PIRUVATO ....
 Ocurre en aerobiosis y anaerobiosis. La reacción inicia con la formación de Glucosa 6 fosfato y se genera ATP a partir ...
CICLO DEL ACIDO TRICARBOXILICO Permite generar una cantidad mucho mayor de E Se forma también un GPT (TRIFOSFATO DE  GUA...
Ciclo de KrebsoCiclo del ácidotricarboxílico(ATC)
 El ATC es un ciclo ANFIBOLICO, es decir que puede actuar en situaciones anabólicas y/o catabólicas de la célula.
RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATO Llamado también Ruta de las Hexosas Monofosfatos. Utiliza 2 enzimas: Transcetolasas y Trans...
REACCIONES DE BIOSÍNTESIS Formación de elementos estructurales:     Ácidos grasos     Azúcares     Aminoácidos     Nu...
REACCIONES DE POLIMERIZACIÓN YENSAMBLAJE     Formación de macromoléculas:          ADN, ARN, proteínas,          peptidog...
REGULACIÓN DEL METABOLISMO   Regulación de la actividad enzimática   Regulación de la síntesis    enzimática:         R...
CRECIMIENTO BACTERIANO La replicación bacteriana es un proceso coordinado  durante el cual se producen 2 células hijas id...
REPLICACION CROMOSOMICA Se inicia en la membrana y cada cromosoma hijo se ancla a una porción diferente de la misma. Los ...
 El comienzo de la replicación cromosómica también inicia el proceso de división celular, la cual se puede visualizar por...
División celular: fisión binaria
REPRODUCCIÓN BACTERIANA:     FISIÓN BINARIA                          Cromosoma                           Membrana         ...
REPRODUCCIÓN BACTERIANA:     FISIÓN BINARIA
AGOTAMIENTO DE LOSMETABOLITOS La inanición o la aparición de productos metabólicos tóxicos (alcohol) desencadena la produ...
 Los ribosomas se desintegran para formar precursores de desoxirribonucleótidos; el peptidoglucano y las proteínas se deg...
 Puede empezar la formación del tabique aunque es posible que la célula no se divida por lo que morirá un gran número de ...
DINAMICA POBLACIONAL Cuando se añaden bacterias a un medio de cultivo, antes de empezar a dividirse ha de transcurrir un ...
 En cambio durante la llamada Fase Logarítmica o Exponencial, las bacterias se dividen y duplican su población a interval...
Nt = No x 2 t/d Nt= N° de bacterias que han crecido después de un  cierto tiempo (t) t/d = cociente del tiempo transcurr...
 Finalmente cuando los metabolitos del cultivo se agotan o bien aparece en su seno alguna sustancia tóxica, en ese moment...
Crecimiento de un microorganismo en      medio de cultivo líquido         1- Fase de latencia         2- Fase exponencial ...
MEDIOS DE CULTIVO
CRECIMIENTO BACTERIANO:TIPOS DE MEDIOS DE CULTIVO  Según su estado físico:        - Líquidos o caldos        - Sólidos (A...
CRECIMIENTO BACTERIANO:FACTORES   1.   Temperatura   2.    pH   3.    Medio de cultivo   4.    Inóculo
TEMPERATURA
pH     A.   Acidófilos     B.   Neutrófilos     C.   Alcalófilos
ESTUDIO CUALITATIVO DELCRECIMIENTO BACTERIANO Medios líquidos: Turbidez Medios sólidos: Colonias
COLONIAS BACTERIANAS. TIPOS    Forma         CIRCULAR     IRREGULAR     FILAMENTOSA          RIZOIDE  Superficie         C...
1: alfa-hemólisis    Colonias aisladas      alfa-hemólisis        Cultivo cofluente2: beta-hemólisis        Colonias aisla...
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Clase 3 nutrición y fisiologia

  1. 1. EDINSON MORALES CHAVEZ Facultad de Medicina Humana
  2. 2. METABOLISMO BACTERIANO NECESIDADES METABOLICASCarbohidratos, proteínas, lípidos para formar “bloques” y luego células.Necesidades mínimas: C, N, Energía, H2O y iones.Elementos esenciales: C,O,N,H,S,PIones : Na,K,Ca,Mg,ClCompuestos de las enzimas: Fe, Zn,Mo,Se,Co,Cu,Ni
  3. 3. HIERRO Nuestro cuerpo secuestra hierro (esconde) para disminuir su disponibilidad como método de protección. Las bacterias concentran el hierro a partir de la secreción de proteínas llamadas SIDEROFOROS.
  4. 4. OXIGENO Es esencial para el humano pero tóxico para algunas bacterias ej. Cl. Perfringens que causa la Gangrena gaseosa el cual es un anaerobio estricto. M. tuberculosis utiliza el O2 para su crecimiento el cual es un aerobio estricto. Otras que pueden crecer en presencia o ausencia de O2 llamadas anaerobias facultativas.
  5. 5.  Las bacterias aerobias producen : Dismutasa y Catalasa las cuales actúan inhibiendo la acción de los productos tóxicos del metabolismo aerobio.
  6. 6. NUTRIENTES Y BACTERIAS De acuerdo a sus necesidades nutricionales las bacterias pueden ser: AUTOTROFAS: Litotrofas, dependen de sustancias químicas inorgánicas y de una fuente de C (CO2) para producir E . HETEROTROFOS: Organotrofas, depende de sustancias orgánicas, es decir necesitan de C orgánico.
  7. 7. GRUPOS NUTRICIONALES Grupo Fuente de Fuente de nutricional carbono energía Fotoautótrofos CO2 Luz Compuesto Fotoheterótrofos Luz orgánico Sales Quimioautótrofos CO2 inorgánicas Compuesto CompuestoQuimioheterótrofos orgánico orgánico
  8. 8.  De lo anterior se puede concluir que hay bacterias altamente selectivas y otras no. Poco selectivas: E. coli Muy selectivas : T. pallidum
  9. 9. METABOLISMO Y CONVERSION DELA E Para poder sobrevivir las células tienen que gastar E. La E se obtiene del ATP a partir de la degradación de sustancias orgánicas (Carbohidratos, lípidos y proteínas). A este proceso de degradación de sustratos y su conversión en E utilizable se denomina CATABOLISMO.
  10. 10.  La E obtenida servirá para luego emplearse en la síntesis de los compuestos celulares (pared celular, proteínas, ácidos grasos, ácidos nucleicos), a esto se denomina ANABOLISMO. La interrelación de estos 2 procesos se denomina METABOLISMO INTERMEDIO.
  11. 11. NUTRICIÓN BACTERIANA METABOLISMO BIOSÍNTESISNUTRIENTES ENERGÍA
  12. 12. PROCESO METABOLICO Se inicia con la HIDRÓLISIS de : MACROMOLECULAS: proteínas, carbohidratos y lípidos. MICROMOLECULAS: péptidos, monosacáridos y ácidos grasos, estos son transportados a través de la membrana celular al interior del citoplasma a través de Mecanismos activos y pasivos.
  13. 13. TRANSPORTE Pueden utilizar Carrier o MPT . De la degradación de estos metabolitos se forma finalmente ACIDO PIRUVICO (a través de 1 o más rutas). A partir del Ac. Pirúvico se pueden formar :1.Producción nueva de E2.Síntesis de nuevos carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
  14. 14. TIPOS DE REACCIONES METABÓLICAS Reacciones energéticas Reacciones de biosíntesis Reacciones de polimerización Reacciones de ensamblaje
  15. 15. REACCIONES ENERGÉTICAS:FASES  Digestión extracelular  Paso a través de la envuelta:  Difusión simple  Difusión facilitada  Transporte activo  Degradación y obtención de energía
  16. 16. Difusión Difusión simple facilitada Transporte pasivo Transporte activo
  17. 17. METABOLISMO DE LA GLUCOSA Es el carbohidrato por excelencia, aquí se trata de explicar cómo las bacterias utilizan o metabolizan la glucosa para la obtención de E u otros sustratos. Lo hacen por varios procesos: fermentación, respiración anaerobia o aerobia .
  18. 18. REACCIONES ENERGÉTICAS:  Vía glucolítica de Embder Meyerhof  Vía pentosa fosfato  Ciclo de Krebs  Vía de Entner Doudoroff
  19. 19. REACCIONES ENERGÉTICAS  Fermentación:  Aceptor final de e- compuesto orgánico  1 glucosa/2 ATP  Respiración:  Aceptor final de e- compuesto inorgánico  1 glucosa/38 ATP
  20. 20. RUTA DE EMBDEN-MEYERHOF-PARNAS Aquí el catabolismo de la glucosa utiliza 3 rutas para convertir la glucosa en PIRUVATO .1.Ruta glucolítica(EMP), es la más frecuente y se consigue piruvato.2.Ruta del NADH3.Ruta de la fermentación del piruvato.
  21. 21.  Ocurre en aerobiosis y anaerobiosis. La reacción inicia con la formación de Glucosa 6 fosfato y se genera ATP a partir de ADP con la participación de NADH hasta su conversión final en Piruvato .
  22. 22. CICLO DEL ACIDO TRICARBOXILICO Permite generar una cantidad mucho mayor de E Se forma también un GPT (TRIFOSFATO DE GUANOSINA). Es el principal mecanismo de generación de ATP. No sólo permite obtener E a partir de glucosa, sino también de los a.a y los ácidos grasos. El ciclo del ATC constituye un medio por el cual los carbonos procedentes de los lípidos (Acetil CoA) pueden desviarse hacia la producción de E o la generación de nuevos productos orgánicos.
  23. 23. Ciclo de KrebsoCiclo del ácidotricarboxílico(ATC)
  24. 24.  El ATC es un ciclo ANFIBOLICO, es decir que puede actuar en situaciones anabólicas y/o catabólicas de la célula.
  25. 25. RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATO Llamado también Ruta de las Hexosas Monofosfatos. Utiliza 2 enzimas: Transcetolasas y Transaldolasas, las cuales generan diferentes tipos de azúcares. Se da en aerobiosis. También interviene el NADH. Ribulosa 5 fosfato y luego en Ribosa 5 fosfato .
  26. 26. REACCIONES DE BIOSÍNTESIS Formación de elementos estructurales:  Ácidos grasos  Azúcares  Aminoácidos  Nucleótidos
  27. 27. REACCIONES DE POLIMERIZACIÓN YENSAMBLAJE  Formación de macromoléculas: ADN, ARN, proteínas, peptidoglicano, fosfolípidos, LPS...  Formación de las distintas estructuras celulares
  28. 28. REGULACIÓN DEL METABOLISMO  Regulación de la actividad enzimática  Regulación de la síntesis enzimática:  Represión  Inducción
  29. 29. CRECIMIENTO BACTERIANO La replicación bacteriana es un proceso coordinado durante el cual se producen 2 células hijas idénticas. Para el crecimiento bacteriano debe existir los suficientes metabolitos para permitir la síntesis de los componentes bacterianos.
  30. 30. REPLICACION CROMOSOMICA Se inicia en la membrana y cada cromosoma hijo se ancla a una porción diferente de la misma. Los procesos de formación de la membrana bacteriana, síntesis de peptidoglucanos y división celular se llevan a cabo en forma coordinada y secuencial, a medida que crece la membrana bacteriana los cromosomas hijos se separan.
  31. 31.  El comienzo de la replicación cromosómica también inicia el proceso de división celular, la cual se puede visualizar por el comienzo de la formación del tabique que separará a las 2 células hijas, incluso pueden darse otras replicaciones antes de que haya terminado la replicación inicial .
  32. 32. División celular: fisión binaria
  33. 33. REPRODUCCIÓN BACTERIANA: FISIÓN BINARIA Cromosoma Membrana Pared División nuclear Septación Separación
  34. 34. REPRODUCCIÓN BACTERIANA: FISIÓN BINARIA
  35. 35. AGOTAMIENTO DE LOSMETABOLITOS La inanición o la aparición de productos metabólicos tóxicos (alcohol) desencadena la producción de ALARMONAS, que son sustancias químicas las cuales provocan la interrupción de la síntesis de DNA y de los procesos de degradación.
  36. 36.  Los ribosomas se desintegran para formar precursores de desoxirribonucleótidos; el peptidoglucano y las proteínas se degradan y la célula se contrae .
  37. 37.  Puede empezar la formación del tabique aunque es posible que la célula no se divida por lo que morirá un gran número de células, esto en algunas especies da inicio a un proceso de ESPORULACION.
  38. 38. DINAMICA POBLACIONAL Cuando se añaden bacterias a un medio de cultivo, antes de empezar a dividirse ha de transcurrir un cierto tiempo de adaptación al nuevo ambiente, éste intervalo se conoce como Fase de Latencia del Crecimiento.
  39. 39.  En cambio durante la llamada Fase Logarítmica o Exponencial, las bacterias se dividen y duplican su población a intervalos regulares hasta alcanzar el máximo nivel posible según el tipo de medio y las condiciones imperantes.
  40. 40. Nt = No x 2 t/d Nt= N° de bacterias que han crecido después de un cierto tiempo (t) t/d = cociente del tiempo transcurrido por el tiempo de duplicación No = N° inicial de bacterias
  41. 41.  Finalmente cuando los metabolitos del cultivo se agotan o bien aparece en su seno alguna sustancia tóxica, en ese momento las bacterias interrumpen su crecimiento y pasan a la llamada Fase Estacionaria , la cual da inicio a la Fase de Declive y muerte bacteriana.
  42. 42. Crecimiento de un microorganismo en medio de cultivo líquido 1- Fase de latencia 2- Fase exponencial 3- Fase estacionaria 4- Fase de muerte
  43. 43. MEDIOS DE CULTIVO
  44. 44. CRECIMIENTO BACTERIANO:TIPOS DE MEDIOS DE CULTIVO  Según su estado físico: - Líquidos o caldos - Sólidos (Agar al 1.5-2%) - Semisólidos  Según crecimiento que permitan: - Enriquecidos - De enriquecimiento - Selectivos - Diferenciales
  45. 45. CRECIMIENTO BACTERIANO:FACTORES 1. Temperatura 2. pH 3. Medio de cultivo 4. Inóculo
  46. 46. TEMPERATURA
  47. 47. pH A. Acidófilos B. Neutrófilos C. Alcalófilos
  48. 48. ESTUDIO CUALITATIVO DELCRECIMIENTO BACTERIANO Medios líquidos: Turbidez Medios sólidos: Colonias
  49. 49. COLONIAS BACTERIANAS. TIPOS Forma CIRCULAR IRREGULAR FILAMENTOSA RIZOIDE Superficie CONVEXA PLANA UMBILICADA CRATERIFORME Bordes REDONDEADO ONDULADO FILAMENTOSO ESPICULADO LOBULADO
  50. 50. 1: alfa-hemólisis Colonias aisladas alfa-hemólisis Cultivo cofluente2: beta-hemólisis Colonias aisladas beta-hemólisis
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