Lectura de articulo científico#1 - Plúas Sánchez Naomi Emily.pdf
- 1. Universidad De Guayaquil Facultad De Odontología Asignatura: Microbiología Tema; Fisiología Y Metabolismo Bacteriano Docente: Dr. Loor Alban Jesús Salvador Alumna: Plúas Sánchez Naomi Emily Semestre: 2 PARALELO ODO-S-MA-2-2 VAN20 (MA-MATUTINO) CII-2020-2021
- 2. Tabla De Contenido Misión y visión de la Universidad de Guayaquil….......................................................................................3 Misión y visión de la facultad de Odontología …..........................................................................................4 Perfil de egreso ...............................................................................................................................................5 Fisiología y metabolismo bacteriano .............................................................................................................6 Metabolismo productor de energía............................................................................................................6 Fermentación .............................................................................................................................................6 Fermentación alcohólica ...............................................................................................................6 Fermentación homoláctica ...........................................................................................................6 Fermentación del ácido propiónico ..............................................................................................6 Fermentación heteroláctica ..........................................................................................................6 Fermentación acido mixta.............................................................................................................6 Fermentación de butanodiol.........................................................................................................6 Fermentación de ácido butírico ....................................................................................................6 Respiración .................................................................................................................................................7 Sistemas transportadores de electrones y generación de trifosfato de Adenosina.................................7 Balance energético de la respiración.........................................................................................................7 Regulación del metabolismo......................................................................................................................7 Crecimiento bacteriano..............................................................................................................................7 Macronutrientes .........................................................................................................................................7 Micronutrientes..........................................................................................................................................7 Factores de crecimiento..............................................................................................................................7 Requerimientos atmosféricos y ambientales ............................................................................................7 Fases del crecimiento de las poblaciones bacterianas...................................................................................8 Fase de latencia ...........................................................................................................................................8 Fase exponencial.........................................................................................................................................8 Fase estacionaria ........................................................................................................................................8 Fase de muerte ............................................................................................................................................8 Medios de cultivo........................................................................................................................................8 Bibliografía .....................................................................................................................................................9
- 6. Las bacterias son organismos pequeños con elementos necesarios para el crecimiento y replicación. Su composición es similar a la célula eucariota (proteínas, polisacáridos, lípidos, ácidos nucleicos, etc.). sus macro-moléculas forman estructuras celulares más complejas como la pared celular y la membrana plasmática. El crecimiento bacteriano se define como el aumento ordenado de todos los constituyentes químicos de la célula. Es un proceso complejo que supone la replicación de todas las estructuras y componentes celulares a partir de nutrientes exógenos. El término metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se producen en la célula y tiene tres funciones específicas. La primera es obtener energía química del entorno y almacenarla, para luego usarla en diferentes funciones celulares. La segunda es convertir los nutrientes exógenos en unidades precursoras de los componentes macromoleculares de la célula bacteriana. Y la tercera función es formar y degradar moléculas necesarias para cumplir funciones celulares específicas, por ejemplo: movilidad y captación de nutrientes. El metabolismo se produce por secuencias de reacciones catalizadas enzimáticamente y se divide en anabolismo y catabolismo. Anabolismo: El proceso por el cual la célula bacteriana sintetiza sus propios componentes se conoce como anabolismo y resulta en la producción de nuevo material celular; también se denomina biosíntesis, es un proceso que requiere energía. Catabolismo: El conjunto de reacciones degradativas de los nutrientes para obtener energía o para convertirlos en unidades precursoras de la biosíntesis, se conoce como catabolismo. Metabolismo productor de energía La utilización de la energía potencial contenida en los nutrientes se produce por reacciones de oxidación reducción, estas reacciones frecuentemente incluyen también la transferencia de átomos enteros de hidrógeno, por lo tanto, se conocen con el nombre de reacciones de deshidrogenación. En las reacciones de este tipo hay sustancias que ceden electrones (dadoras) y otras que los aceptan (aceptoras). en la respiración hay un aceptor final exógeno, que cuando es el oxígeno se denomina respiración aerobia y cuando es un compuesto inorgánico, respiración anaerobia. Fermentación Aunque hay distintos tipos de fermentaciones, todas llevan a una oxidación parcial de los átomos de carbono del substrato inicial y liberan, por lo tanto, una pequeña parte de la energía potencial contenida. El rendimiento energético de este proceso es menor que el de la respiración. En las bacterias se encuentran las tres vías centrales del metabolismo intermediario de los hidratos de carbono: la glucolítica o de Embden Meyerhof Parnas, la de pentosa fosfato o shunt de las pentosas y la de Entner-Doudoroff. Fermentación alcohólica: Produce etanol a partir de glucosa. Fermentación homoláctica: El piruvato se reduce a ácido láctico por acción de la enzima láctica deshidrogenasa, actuando el NADH como dador de electrones. Fermentación del ácido propiónico: genera una molécula más de ATP. Fermentación heteroláctica: Solo la mitad de la glucosa se convierte en ácido láctico. Fermentación acido mixta: Fermentan las hexosas a través del piruvato a ácido láctico, ácido acético, ácido succínico y ácido fórmico. Fermentación de butanodiol: deriva de la condensación de dos moléculas de piruvato en una molécula neutra de acetoína que luego es reducida a 2,3-butanodiol. Fermentación de ácido butírico: Se ve en bacterias del género Clostridium (bacilo grampositivo, anaerobio y esporulado). Fisiología Y Metabolismo Bacteriano
- 7. Respiración: Es el proceso por el cual un substrato es oxidado completamente a CO2 y agua, con participación de una cadena de electrones ubicada en la membrana plasmática, en la cual el aceptor final es el oxígeno molecular u otro compuesto inorgánico (nitratos, sulfatos, anhídrido carbónico, etc.). Sistemas transportadores de electrones y generación de trifosfato de Adenosina: Estos sistemas están compuestos por transportadores de electrones, asociados a la membrana plasmática y tienen dos funciones básicas: aceptar electrones de un donador y cederlos a un aceptor y conservar energía liberada durante ese transporte en forma de ATP por fosforilación oxidativa. Balance energético de la respiración: El resultado neto de las reacciones del ciclo de Krebs es la oxidación completa del piruvato a CO2 con formación de cuatro moléculas de NADH y una de dinucleótido de flavinadenina (FADH). El NADH y el FADH pueden ser oxidados nuevamente por el sistema transportador de electrones. Un total de 15 moléculas de ATP son sintetizadas en cada vuelta del ciclo, dado que cada molécula de glucosa rinde dos de piruvato, 30 moléculas de ATP son sintetizadas por cada molécula de glucosa que entra al ciclo de Krebs. Regulación del metabolismo: Cada reacción metabólica está regulada no solo con respecto a otras reacciones, sino también con respecto a la concentración de nutrientes en el medio. La regulación se realiza a diferentes niveles: en la actividad enzimática y en la síntesis de las enzimas. En la primera, regulación de la actividad enzimática, se produce: activación de enzimas alostéricas, inhibición por retroalimentación, activación alostérica y cooperatividad. La inducción enzimática y la represión por productos finales son mecanismos de regulación de la síntesis de enzimas. En las bacterias anaerobias facultativas la fermentación (como única vía de producción de energía) es bloqueada en presencia de oxígeno, asegurando que el suministro de energía se produzca por respiración, que consume menos glucosa y acumula menos lactato. En este fenómeno denominado efecto Pasteur, la enzima fosfofructoquinasa es activada o inhibida según la relación entre el ATP y el ADP, regulando así el consumo de glucosa. Crecimiento bacteriano: Es el aumento ordenado de todos los constituyentes químicos de la célula. Las condiciones físicas y químicas del medio donde el microorganismo se encuentra afectan marcadamente sus actividades. Las bacterias como grupo son extremadamente versátiles y tienen gran capacidad para utilizar una amplia gama de nutrientes que van desde compuestos inorgánicos simples, a compuestos orgánicos más complejos. Los nutrientes se pueden dividir en dos clases: esenciales, sin los cuales la célula no puede crecer y no esenciales, se usan cuando están presentes, pero no son indispensables. Macronutrientes: El carbono es el mayor constituyente de la célula bacteriana. Según la forma en que lo usa, existen fundamentalmente dos tipos de bacterias: autótrofas y heterótrofas. Las primeras son capaces de sintetizar todos sus componentes orgánicos a partir de compuestos inorgánicos. En cambio, las heterótrofas usan sustancias orgánicas como fuente de carbono. Después del carbono, el elemento más abundante en la célula es el nitrógeno que representa entre el 12 y el 15% del peso seco. Micronutrientes: Entre estos destacamos el cobalto, el cobre y el manganeso. Factores de crecimiento: Las bacterias que no necesitan factores de crecimiento, se denominan prototróficas y, las que sí los requieren, auxotróficas para ese factor. Requerimientos atmosféricos y ambientales: - Oxigeno - Concentraciones de hidrógeno - Anhídrido carbónico - Condiciones osmóticas y disponibilidad de agua - Potencial de oxidación - Captación de nutrientes - Temperatura - Concentraciones de hidrógeno
- 8. Fases del crecimiento de las poblaciones bacterianas Fase de latencia Las bacterias transferidas de un cultivo en fase estacionaria a un medio fresco sufren un cambio en su composición química antes de ser capaces de iniciar la multiplicación. Hay aumento de los componentes macromoleculares y de la actividad metabólica, casi sin división celular, asociado a un incremento de la susceptibilidad a los agentes físicos y químicos. Por lo tanto, la mal llamada fase de latencia implica intensa actividad metabólica. Fase exponencial Las células se dividen a velocidad constante, determinada por la naturaleza intrínseca de la bacteria y por las condiciones del medio. Existe gran aumento del número total de células viables, que puede ser expresado en forma exponencial. Próximo al final de esta fase, se produce la liberación de exotoxinas por las bacterias que las producen. Fase estacionaria Eventualmente el agotamiento de los nutrientes o la acumulación de productos tóxicos determina el cese del crecimiento. Hay pérdida de células por muerte, la cual es balanceada por la formación de nuevas células. Cuando esto ocurre, el conteo total de células aumenta levemente, aunque el de las bacterias viables permanece constante. Hacia el final de esta etapa, puede ocurrir la esporulación en aquellas bacterias que poseen este mecanismo de resistencia. Fase de muerte Luego de la fase estacionaria, la tasa de muerte se incrementa, el número de bacterias viables disminuye rápidamente y, por lo tanto, la curva de crecimiento declina. Las características de la curva de crecimiento pueden variar, dependiendo de las características propias del microorganismo, del estado metabólico del inoculo, del medio de cultivo y de las condiciones de incubación. Las condiciones físicas y químicas del medio donde el microorganismo crece afectan las actividades de éstos. La comprensión de cómo influye el ambiente en el crecimiento, nos ayuda a explicar la distribución de los microorganismos en la naturaleza y hace posible diseñar métodos que permitan estudiar y controlar el crecimiento bacteriano. Medios de cultivo Son una mezcla equilibrada de nutrientes requeridos a concentraciones que permiten el crecimiento de los microorganismos. Deben contener todos los nutrientes necesarios en cantidades apropiadas a los requerimientos de los microorganismos y en condiciones de pH, presión osmótica, oxígeno disuelto, etc., adecuados para el crecimiento. Aunque los diferentes microorganismos tienen distintas propiedades fisiológicas y requerimientos nutricionales, la composición química de las células es constante en todo el mundo vivo. Los medios más simples están compuestos por una base mineral se puede suplementar con una fuente de carbono, de energía, de nitrógeno y con algún factor de crecimiento requerido. Los medios deben esterilizarse antes de ser usados. Esta esterilización generalmente se realiza con calor húmedo, pero algunos medios con componentes sensibles al calor pueden filtrarse. Los medios sólidos son usados para el aislamiento bacteriano, mientras que los líquidos son útiles para el enriquecimiento de una población bacteriana de interés. Según su composición: definidos (de composición química conocida, medios simples) y complejos (con agregados de sustancias no definidas, por ejemplo, extracto de levadura). Según la cantidad de nutrientes: pobres (por ejemplo, el agar simple) y ricos (por ejemplo, el agar sangre). También pueden clasificarse en medios: diferenciales, que permiten diferenciar algunas propiedades distintivas del grupo bacteriano y selectivos, que permiten el desarrollo de algunos microorganismos. También existen los medios especiales para el transporte de muestras o cepas, o aquellos específicos para identificar alguna vía metabólica determinada.
- 9. Bibliografía G. Varela, G. G. (2008). Fisiología y metabolismo bacteriano. Obtenido de http://www.higiene.edu.uy/cefa/2008/FisiologiayMetabolismoBacteriano.pdf