Crecimiento Bacteriano Ilse Valderrama

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  • 1. Crecimiento Bacteriano
  • 2.
    • FISIOLOGIA BACTERIANA
      • CRECIMIENTO Y RECUENTO
      • SUSTAMCIAS ANTIMICBROBIANAS
      • NUTRICION Y METABOLISMO
      • RECOMBINACION GENETICA
  • 3. FASES DEL CRECIMIENTO
    • CUANDO INTRODUCIMOS UNA POBLACION DE MICROORGANISMOS DENTRO DE UN MEDIO DE CULTIVO LIQUIDO, CADA ORGANISMO PRESENTA CUATRO FASES DE CRECIMIENTO TIPICAS:
            • FASE LAG(latencia)
            • FASE LOGARITMICA (LOG)
            • FASE ESTACIONARIA
            • FASE DE MUERTE .
    • ESTAS CUATRO FASES FORMAN LA CURVA ESTANDAR DEL CRECIMIENTO BACTERIANO
    • CRECIEMIENTO EXPONENCIAL
    • N° CELULAS : 1 2 3 4 8
    • EXPONENTE 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4
  • 4.
    • Fase de latencia: período de adaptación , gran actividad metabólica, células no se dividen (min-horas )
    • Fase exponencial o logarítmica (log): aumento regular de la población que se duplica a intervalos regulares de tiempo (G).
    • Los Bllactamicos actuan en esta fase
    Fase estacionaria : cese del crecimiento por agotamiento de nutrientes, por acumulación de productos tóxicos, etc. N|°cel.nuevas=n°cel.que mueren Fase de declinación o muerte: el número de células que mueren es mayor que el número de células que se dividen. ↓cel. viables Las propiedades de un microorganismo dependerán de la fase de la curva en que se encuentren (la producción de antibióticos se lleva a cabo en la fase estacionaria).
  • 5. MEDIDAS DEL CRECIMIENTO MICROBIANO:
    • se mide siguiendo los cambios en el numero de celulas o el peso de la biomasa celular.
    • el cálculo del número de células que existen en una suspensión se puede llevar a cabo mediante el recuento celular (microscopía, número de colonias), masa celular (peso seco, medida del nitrógeno celular, turbidimetría) o actividad celular (grado de actividad bioquímica en relación al tamaño de la población). todos estos métodos se clasifican en dos apartados: métodos directos y métodos indirectos.
    • recuentos pueden clasificarse en:
      • directos e indirectos
      • viables o totales
    • existen diversos métodos tales como:
      • recuento directo al microscopio
      • recuento en placas
      • método de las diluciones
      • turbidimetría
      • numero mas probable
      • filtración
  • 6.  
  • 7.  
  • 8. DILUCIONES :
  • 9. SUSTANCIAS ANTIMICROBIANAS
    • AGENTE ANTIMICROBIANO : SUSTANCIA QUIMICA QUE DESTRUYE O INHIBE LA PROLIFERANCION DE LOS MICROORGANISMOS
      • PRODUCTO NATURAL
      • SINTESIS QUIMICA
    • PRODUCTO NATURAL: ANTIBIOTICOS LOS CUALES EN SU MAYORIA SON PRODUCIDOS POR MICROORGANISMOS.
  • 10. EFECTO BACTERIOSTATICO
    • SE OBSERVA CUANDO SE INHIBE LA PROLIFERACION PERO NO TIENE LUGAR LA MUERTE CELULAR.
    • UN AGENTE BACTERIOSTATICO:
      • INHIBE LA SINTESIS DE PROTEINAS
      • ACTUA UNIENDOSE A LOS RIBOSOMAS
      • PUEDE ACTUAR EL EFECTO DILUCION
      • EJEMPLO:
      • Streptomicina, Tetraciclina, Cloramfenicol
      • Tetraciclinas y estreptomicinas ( 30S )
      • Cloramfenicol (50S)
  • 11. AGENTES BACTERICIDAS
    • EVITAN LA PROLIFERACION E INDUCEN LA MUERTE, PERO NO TIENE LUGAR LA LISIS O RUPTURA CELULAR.
    • SE UNEN MUY INTIMAMENTE CON SUS BLANCOS CELULARES Y NO PUEDEN ELIMINARSE POR DILUCIÓN.
    • SON EJEMPLO DE ESTOS AGENTES LOS METALES PESADOS.
    • Ejemplos:
    • Ácido Nalidíxico, Rifampicina
  • 12. AGENTES BACTERIOLITICOS
    • INDUCEN LA MUERTE POR LISIS CELULAR.
    • ESTO SE OBSERVA EN LA DISMINUCION DEL NUMERO DE CELULAS O EN LA TURBIDEZ , DESPUES QUE SE AGREGA EL BACTERIOLITICO
    • PENICLINA : SINTESIS DE PARED
    • AGENTES QUE ACTUAN A NIVEL DE MEMBRANA : KOH, ALCOHOLES, DETERGENTES
    • Inhibición de la síntesis de la pared celular:
    • Cicloserina, Penicilina
    • Alteración de la permeabilidad de la membrana:
    • Anfotericina B, Polimixina, Nistatina
  • 13. AGENTES : quimioterapeúticos
    • TOXICIDAD SELECTIVA: EL AGENTE ES MAS EFECTIVO CONTRA EL MICROBIO QUE CONTRA EL HUESPED ANIMAL O VEGETAL.
    • CUANDO OCURRE LO ANTERIOR EL AGENTE RECIBE EL NOMBRE DE QUIMIOTERAPEUTICO .
    • EL EFECTO DE UN AGENTE ANTIMICROBIANO SE PUEDE ESTUDIAR CON LA AYUDA DE:
      • CONCENTRACION MINIMA INHIBITORIA CMI
      • ANTIBIOGRAMA
      • ESPECTRO DE ACCION
  • 14. CMI
  • 15. ANTIBIOGRAMA  
  • 16. Zona de Inhibición Sensibilidad de la cepa 0 a 10mm de diámetro Resistente 10 a 15mm de diámetro Medianamente resistente 15 a 25mm de diámetro Sensible 25mm o más de diámetro Muy sensible
  • 17.  
  • 18.
    • Resistencia Antibiótica
      • Natural o Adquirida
      • Cromosómica o Plasmídica
      • (Transposones)
    • Mecanismos de Resistencia:
      • Trastornos de la Permeabilidad
      • Alteraciones del Sitio Blanco
      • Hidrólisis Enzimática
  • 19. EFECTO DE LOS FACTORES AMBIENTALES SOBRE EL CRECIMIENTO
    • No todos los microorganismos responden de la misma manera a los factores ambientales, lo que para unos puede ser beneficioso para otros es perjudicial
    • Los requerimientos para el crecimiento microbiano se pueden dividir en dos categorías :
    • FISICOS : QUIMICOS :
      • TEMPERATURA AGUA
      • pH FUENTE DE C Y DE N
      • PRESION OSMOTICA SUSTANCIAS MINERALES OXIGENO FACTORES ORGANICOS DE CRECIMIENTO
  • 20. TEMPERATURAS CARDINALES: Tº MAXIMA, Tº OPTIMA Y Tº MINIMA
  • 21. REQUERIMIENTOS FISICOS
    • de acuerdo al rango de temperatura tenemos :
    • psicrofilos, mesofilos y termofilos .
  • 22. pH: acidófilos(0 y 5.5ph) , alcalófilos(8.5y11.5) y neutrofilos(5.5 y 8.0)
  • 23. DISPONIBLIDAD DE AGUA
    • Todos los organismos requieren H2O para vivir.
    • Halófilos: microorganismos que viven en altas concentraciones de sales. algunas bacterias se han adaptado muy bien a ambientes con altas concentraciones de sal (nacl):
      • halotolarentes,(toleran conentraciones de nacl) y los
      • halófilas ( requieren nacl para su crecimiento, moderados(6-15%) y extremos(15-30% nacl).
    • Osmófilos : microorganismos que viven en altas concentraciones de azúcares. Xerófilos : microorganismos que viven en ambientes secos.
  • 24. Crecimiento aeróbico y anaerobico
    • Crecimiento de algunas bacterias depende de la presencia de oxigeno (aerobias y facultativas)
    • Otras mueren (anaerobicas)
    • La utilizacion de O2 genera productos toxicos como superoxido y H2O2
    • Algunos mo aerobios y facultativos poseen enzimas superoxido dismutasa y catalasa para detoxificar estos productos
  • 25. Presencia de O2 Aerobios Anaerobios (ausenciaO2) Microaerofilos Requiere(1-15%) Obligados O2(21%) Aerotolerantes No requieren crecen peor en O2 Extrictos, obligados O%, letal Facultativos No requieren crecen mejor en presencia de O2
  • 26. RADICALES LIBRES SUPEROXIDO Enzimas que actúan sobre especies moleculares derivadas del oxigeno
  • 27. FISIOLOGIA CELULAR ESTUDIA LOS PROCESOS VITALES DE LA CELULA MICROBIANA SE AGRUPAN EN TRES FUNCIONES VITALES QUE SON: NUTRICION RELACION REPRODUCCION
  • 28.
    • Nutrientes
    • 1- Fuente de energía luz
    • química
    • 2- Macronutrientes
    • H K
    • O Mg
    • C Na
    • N 95% Ca
    • S Fe
    • P
    • 3- Micronutrientes (elementos traza)
    • Co, Zn, Mo, Cu, Mn, Ni, Se, W
    • 4- Factores de crecimiento
      • Vitaminas
      • Purinas y pirimidinas
      • Aminoácidos
  • 29. Todos los organismos Quimiotrofos Fototrofos Quimioorganotrofos Quimiolitotrofos Fotoheterotrofos Fotoautotrofos Mixotrofos Quimiolitotrofos DIVERSIDAD METABÓLICA Fuente de Energía: Comp. Químicos Fuente de energía: luz C = CO 2 C = orgánico C = CO 2 C = orgánico
  • 30.  
  • 31. Tipos nutricionales Compuestos orgánicos Química quimioheterotrofos CO2 Química Quimioautotrofos Compuestos orgánicos Luz Fotoheterótrofos CO2 Luz Fotoautrotofos FUENTE CARBONO FUENTE DE ENERGIA COMPUESTOS ORGANICOS HETEROTROFOS CO2 AUTOTROFOS QUIMICA QUIMIOTROFOS LUZ FOTOTROFOS FUENTE DE CARBONO FUENTE DE ENERGIA
  • 32. METABOLISMO Visión simplificada del metabolismo celular
  • 33.  
  • 34.  
  • 35. Mecanismos de obtención energía quimioheterotrofos autrotofos quimioautrotofos fotoautrotofos Fermentación respiración Fotosíntesis oxigenica Fotosíntesis anoxigenica
  • 36. ADP + Pi + E ATP + H 2 O Generación de ATP
    • 1.- Fosforilación a nivel de sustrato
    • 2.- Fosforilación oxidativa (Transporte de electrones) :
  • 37. FLUJO ENERGETICO Y DE CARBONO   ALTERNATIVAS DE GENERACION DE LA ENERGÍA
    • Respiración aeróbica
    • Comp. orgánico
    NO 3 - CO 2 CO 2 ATP Biosíntesis O 2 Flujo de e - Flujo de C 2. Respiración anaeróbica Comp. orgánico ATP Biosíntesis S 0 SO 4 -2 aceptores orgánicos de e - Flujo de e - Flujo de C
  • 38. 3. Metabolismo quimiolitotrófico NO 3 - CO 2 ATP Biosíntesis S 0 SO 4 -2 O 2 Flujo de e - Flujo de C 4. Metabolismo fototrófico LUZ ATP + CO 2 BIOSINTESIS  
  • 39. I . CATABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Visión general de la respiración y la fermentación
  • 40. Resumen de la respiración aeróbica en procariontes
  • 41. Catabolismo de proteínas, carbohidratos y lípidos
  • 42.  
  • 43. Fermentación
  • 44.   FERMENTACION   a)   Utiliza una fuente de energía en ausencia de un aceptor externo de electrones b ) El donador de e se oxida por completo y después de algunos intermedios queda reducido    T IPOS DE FERMENTACIONES a) F. Alcohólica hexosa CO 2 + etanol Levaduras Zymomonas   b ) F. Homolactica hexosa ac. láctico Streptococcus Lactobacillus   c) F. Heterolactica hexosa ac. láctico Leuconostoc etanol, CO 2   d) F. Propiónica lactato Propionato Propionibacterium (acetato, CO 2 ) Clostridium propionicum   e ) F. Ac. mixta hexosa Butanol Enterobacterias 2,3 butanodiol E. Coli, Shigella acetato, formato, lactato, succinato Salmonella ) f) F. Ac. butírica hexosa Butirato Clostridium butiricum Acetato, H 2 + CO 2   g) F. Butanólica hexosas butanol Clostridium butiricum Acetato, acetona, etanol
  • 45. GENETICA MICROBIANA
    • los procesos moleculares responsables de la proliferacion celular pueden dividirse en diversos estadios tales como los que siguen.
    • replicacion
    • transcripción
    • traducción
  • 46. LA INFORMACION CONTENIDA EN EL DNA ES EL PLAN MAESTRO DEL METABOLISMO. LA INFORMACION GENETICA PASA DEL DNA AL RNA QUE DIRIGE LA SINTESIS DE PROTEINAS. POR LO TANTO EL DNA DIRIGE TODO EL METABOLISMO.
  • 47. Los RNAm en procariontes son policistrónicos, lo cual no ocurre en eucariontes
  • 48.  
  • 49. REPLICA EN PLACA: TECNICA PARA IDENTIFICAR Y AISLAR CEPAS MUTANTES
  • 50. Mutantes auxotroficas, que desarrollan un requerimirnto nutricional por mutación
  • 51. PRUEBA DE AMES
    • determina, por selección directa, la capacidad de un compuesto mutagénico para producir reversiones, mutaciones que revierten la mutación original, produciendo una auxotrofia y permitiendo a la cepa crecer en ausencia de histidina.
    • se mezcla el compuesto químico a evaluar con hígado de rata macerado, una fuente rica en enzimas que convierten algunos compuestos químicos inocuos en carcinógenos.
      • Si un compuesto químico da negativo en la prueba de Ames, probablemente será inocuo.
      • Si es positivo, es con certeza mutagénico y probablemente carcinógeno.
    • Aproximadamente, el 90% de los compuestos químicos que se dan como mutagénicos en la prueba de Ames, también son carcinógenos en las posteriores pruebas con animales.
  • 52. PRUEBA DE AMES
  • 53. Intercambio genético
    • Conjugación
    • Transformación
    • transducción
  • 54. PROCESO CONJUGACION
  • 55. FIJACION DNA LIBRE PASO DE CADENA DNA CADENA SIMPLE SE RECOMBINA CON REGIONES HOMOLOGO DEL DNA BACTERIANO CELULA TRANSFORMADA TRANSFORMACION
  • 56. Transducción generalizada, particulas con DNA hospedador
  • 57. FAGOS TEMPERADOS O LISOGENICOS
  • 58. Ciclo lítico
    • Fijación
    • Penetración
    • Eclipse
    • Ensamblaje
    • Liberación
  • 59.  
  • 60. ¡Muchas gracias por su atención!