FisiologíA  Y Metabolismo  Bacteriano TeoríA
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FisiologíA  Y Metabolismo  Bacteriano TeoríA FisiologíA Y Metabolismo Bacteriano TeoríA Presentation Transcript

  • Metabolismo y crecimiento bacterianos Objetivos Entender los procesos metabólicos que tienen lugar en la célula bacteriana y su aplicación en el aislamiento e identificación de las bacterias
  • Fisiología bacteriana
    • Crecimiento : es el aumento ordenado de todos los componentes celulares -> Duplicación celular
    • Metabolismo : son los pasos intermedios entre la captación de nutrientes y la división celular.
    • Anabolismo Catabolismo
    • (Síntesis) (Destrucción)
  • Nutrición bacteriana
    • Exigentes ( Haemophilus, Neisseria )
    • No exigentes ( Pseudomonas, Escherichia )
    • Energéticamente exigentes ( Chlamydias )
    Nutrientes necesarios: Inorgánicos: H 2 O - C - N - S - Fe - P Orgánicos: Azúcares - Ácidos - Aminoácidos - Purinas y Pirimidinas - Vitaminas
  • Transporte a través de la M.P.
  • Absorción de nutrientes
    • Difusión pasiva : glicerol, agua, O 2 , CO 2
    • Difusión facilitada : Permeasas
    • Transporte activo : . Con gasto de energía
    • Translocación de grupo : alteración molecular
    • Captación de hierro : sideróforos
  • Absorción de nutrientes
    • Oligoelementos : difusión pasiva o facilitada
    • Gases : difusión pasiva
    • Moléculas pequeñas : difusión simple o facilitada
    • Grandes moléculas : digestión previa
      • Almidón: amilasas
      • Proteínas: proteasas
      • DNA: Desoxirribonucleasas
      • Gelatina: gelatinasas
      • Grasas. Lipasas, fosfolipasas
  • Requerimientos de O 2 y CO 2
    • Aerobios estrictos : 21% de oxígeno
    • Pseudomonas, Mycobacterium
    • Microaerófilos : 5% de oxígeno
    • Campylobacter, Helycobacter
    • Anaerobios obligados : 0% de oxígeno
    • Fusobacterium, Clostridium
    • Anaerobios aerotolerantes : 0,5% de oxígeno
    • Actinomyces, Propionibacterium
    • Anaerobios facultativos : crecen con o sin oxígeno
    • Streptococcus, Enterobacteriaceae
    • Capnófilos : necesitan o crecen mejor con 5-10% de CO 2 Neisseria, Haemophilus
  • Requerimientos de pH
    • Neutrófilas = 5,5 - 8,0
      • Staphylococcus
    • Acidófilas = 0,0 - 5,5
      • Lactobacillus
    • Alcalófilas = 8,0 - 11,5
      • Vibrio
  • Requerimientos de temperatura
    • Psicrófilas = 0 - 20ºC
      • Pseudomonas, Listeria
    • Mesófilas = 20 - 45ºC
      • Staphylococcus, Streptococcus
    • Termófilas = 55ºC o más
      • No patógenas
    • Estenotérmicos = 35 - 36ºC
      • Neisseria
    • Euritérmicos = 0- 44ºC
      • Enterococcus
  • Metabolismo
    • Es el conjunto de reacciones químicas que se producen en las células vivas .
    • Criterios de división del metabolismo
    • Según los cambios de energía libre
    • Según la fuente principal de carbono
    • Según la utilización del oxígeno molecular
    • Según el sustrato
  • Clasificación metabólica Especies patógenas para el hombre y la mayoría de otras bacterias Sustancias orgánicas Reacciones de óxido-reducción Sustancias orgánicas Quimio heterótrofos Bacterias del hidrógeno Thiobacillus thiooxidans y otros Sustancias inorgánicas reducidas Reacciones de óxido-reducción CO2 Quimio autótrofos Bacterias púrpuras no sulfúeas Sustancias orgánicas Luz Sustancias orgánicas Foto heterótrofos Cianobacterias Bacterias sulfúreas verdes y purpúreas Sustancias inorgánicas reducidas Luz CO2 Fotoautótrofos Ejemplos Dador de electrones Fuente de energía Fuente de carbono Categoría
  • Obtención de energía
    • Moléculas complejas
    • Degradación Energía
    • Metabolitos intermedios
    • Síntesis Energía
    • Moléculas complejas
  • Catabolismo
    • Es la descomposición de las sustancias nutritivas en compuestos más sencillos con liberación de energía, que la bacteria utiliza para su biosíntesis.
    • Bacterias heterótrofas energía por descomposición de sustancias orgánicas.
  • Oxidación biológica
    • Finalidad : obtener energía (ATP) para el crecimiento y la obtención de productos intermedios que se pueden utilizar como punto de partida para la biosíntesis .
    • Procesos:
    • Fosforilación a nivel de sustrato o
    • Fermentación
    • Fosforilación oxidativa o
    • Respiración
  • Respiración aeróbica
    • Ocurre en presencia de oxígeno (Oxidación)
    • Glucosa + O 2 CO 2 + H 2 O + 38 ATP
    • Pasos
          • Glucólisis
          • Decarboxilación oxidativa
          • Ciclo de Krebs
          • Transporte de electrones
    Productos tóxicos: O 2 - y H 2 O 2 Bacterias aerobias y anaerobias facultativas en aerobiosis
  • Respiración anaeróbica
    • Ocurre en ausencia de oxígeno
    • Aceptores finales de electrones: iones inorgánicos
    • Glucosa + S CO 2 + SH 2 + 34 ATP
    • Pasos
          • Glucólisis
          • Decarboxilación oxidativa
          • Transporte de electrones
    No se liberan productos tóxicos Bacterias anaerobias obligadas y anaerobias facultativas en anaerobiosis
  • Fermentación anaeróbica
    • Ocurre en ausencia de oxígeno
    • Los aceptores de electrones son moléculas orgánicas
    • Glucosa + NADH Piruvato + NAD + + ATP
    • Pasos
      • Glucólisis
      • Degradación del piruvato
    Productos con alta energía: ácido láctico, propiónico, butírico, acético, alcohol etílico, etc. Bacterias anaerobias y anaerobias facultativas en anaerobiosis
  • Requerimientos de oxígeno Aerobio Anaerobio Microaerófilo Anaerobio estricto estricto facultativo B C D A
  • Metabolismo energético Oxidador Fermentador No sacarolítico Medio de cultivo + glucosa + indicador de pH 1 tubo abierto y 1 tubo cerrado con vaselina
  • Anabolismo
    • Polisacáridos capsulares
    • Exotoxinas
    • Exoenzimas
    • Antibióticos
    • Vitaminas (complejo B y vit K)
    • Pigmentos
    • Bacteriocinas
  • Medios de Cultivo
    • Los microorganismos deben ser obtenidos en forma de cultivos puros a partir de la muestra del paciente (2do. postulado de Koch).
    • Conjunto de sustancias que permiten el crecimiento de los microorganismos bajo determinadas condiciones de incubación (Tiempo, temperatura y oxígeno)
  • Según su consistencia
    • Líquidos (Caldos)
        • Enriquecimiento
        • Tubos
        • Identificación
    • Sólidos (Agares)
        • Aislamiento
        • Identificación
        • Placas de Petri o tubos
  • Según su composición
    • Medios sintéticos o simples
    • Poseen composición exactamente conocida.
        • Sólo contienen sustancias orgánicas e inorgánicas
    • Medios complejos o enriquecidos
    • Su composición se conoce parcialmente.
        • Contienen huevo, sangre, suero, carne, etc.
    • Líneas celulares
        • Formadas por células vivas
  • Según su aplicación
    • Medios generales : Permiten el crecimiento de la mayoría de las bacterias presentes en la muestra
    • Medios selectivos : Permiten el crecimiento de sólo determinado tipo de bacteria. Contienen sustancias que inhiben el desarrollo de ciertas bacterias (antibióticos, colorantes, sales, etc.)
    • Medios diferenciales : Poseen sustancias que permiten diferenciar entre grupos bacterianos según determinadas características biológicas y permiten realizar una identificación presuntiva (hemólisis, fermentación de azúcares, precipitación de sales, etc).
  • Medios de cultivo
    • Caldo Tioglicolato
    • Caldo selenito
    • Caldo Cerebro-Corazón
    • Agar nutritivo
    • Agar sangre
    • Agar chocolate
    • Agar Eosina-Azul de Metileno (E.M.B.)
    • Agar Salmonella-Shigella (S.S.)
    • Agar Manitol Salado
  • Aislamiento primario Muestras clínicas Medio de cultivo
  • Aislamiento primario Siembra por estrías Inicio de la siembra Final de la siembra Incubar 24 hs a 37ºC
  • Aislamiento primario Siembra por estrías Inicio de la siembra Final de la siembra
  • División Bacteriana
    • 1 Célula bacteriana 1 colonia
    • Escherichia coli
        • División: 20 minutos Colonias: 1 día
    • Clostridium botulinum
        • División: 35 minutos Colonias: 2 días
    • Mycobacterium tuberculosis
        • División: 12 horas Colonias: 30 días
    División Bacteriana
  • Crecimiento y muerte bacterianos Latencia Exponencial Estacionaria Muerte Tiempo Número de bacterias vivas
  • Recuento bacteriano
    • 1 colonia
    • 1 Unidad formadora de colonias (UFC)
    • Cámara de Petroff-Hausser
    • Recuento en placa
    • Turbidimetría
    • Dilución en tubos
  • Recuento en placa
    • Muestra 5 microlitros Placa
    5 µl ---------- 45 colonias 1000 µl (1ml) ---------- 1000 x 45 / 5 = 200 x 45 Número de colonias x 200 = UFC/ml