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FACULTAD DE
CIENCIAS
NUTRICIÓN BACTERIANA Blgo.Mblgo. Eterio ALVA MUÑOZ Curso: Microbiología General Especialidad: Biología en Acuicultur Acuiculturaa
Metabolismo Bacteriano •
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Conjunto de reacciones bioquímicas catabólicas y anabólicas, que transforman las sustancias nutritivas para obtener energía. Anabolismo: reacciones reacciones de síntesis. Catabolismo: degradación degradación de compuestos orgánicos. Reacciones Endorganicas. Reacciones Exorganicas.
Metabolismo Bacteriano •
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Conjunto de reacciones bioquímicas catabólicas y anabólicas, que transforman las sustancias nutritivas para obtener energía. Anabolismo: reacciones reacciones de síntesis. Catabolismo: degradación degradación de compuestos orgánicos. Reacciones Endorganicas. Reacciones Exorganicas.
Energía La Energía celular se obtiene de reacciones redox y se conserva en compuestos ricos en energía. Oxidación:
pérdida de electrones por parte de una substancia.
Reducción:
ganancia de electrones.
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Nutrición Microbiana •
Las células están compuestas de: 1. Macromoléculas: polisacáridos, lípidos, ácidos nucleicos y proteínas ( Las proteínas son las mas abundantes). 2. Agua. El agua es el solvente ideal para los organismos vivos debido a su polaridad y a su cohesión
Nutrición •
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Los microorganismos requieren para su desarrollo y actividad celular compuestos químicos: nutrientes. Dependiendo de las cantidades que se requieran se habla de macronutrientes y micronutrientes. Existen diferencias en cuanto a los requerimientos nutricionales de cada microorganismo.
Tabla Periódica Microbiana
Macronutrientes
Carbono
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-puede obtenerse de: compuestos orgánicos carbonados (heterótrofos) CO2 (autótrofos) - C es el 50% del peso seco. - Requerido para proteínas, lípidos y azúcares. •
Nitrógeno - es 12% del peso seco. - En la naturaleza esta en forma: - orgánica (menor parte): compuestos orgánicos nitrogenados. - inorgánica: amoníaco (NH 3), nitratos (NO3-) o N2. Se utiliza para amino acidos y ácidos nucleicos. La mayoría de los procariotas usan amoníaco, y algunas nitratos. El N2 gaseoso puede ser usado por las bacterias fijadoras de N2.
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Macronutrientes
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S (azufre) - se necesita en algunos amino ácidos y vitaminas. - Disponible mayormente como S inorgánico: sulfatos (SO4=) o sulfuros (HS-). - Algunas bacterias degradan proteínas.
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Fósforo P - El fósforo se encuentra como ion fosfato (PO 4-3) en fosfatos orgánicos o inorgánicos. - Se utiliza en ácidos nucleicos y fosfolípidos.
Magnesio
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- estabiliza ribosomas, membranas y ácidos nucleicos. - importante para la actividad de enzimas
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Potasio (K) - es necesario en algunas enzimas.
Macronutrientes
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Calcio (Ca), importante para algunos en membranas y endosporas. Sodio (Na) necesario para organismos marinos.
El hierro (Fe) fundamental en respiración (citocromos y proteinas Fe-S)
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- en condiciones anaeróbicas: hierro en estado de oxidación +2 (ferroso) es soluble. - en condiciones aeróbicas: en estado de oxidación +3 (férrico) forma minerales insolubles.
Sideróforos: son agentes quelantes producidos por procariotas, que solubilizan el hierro de los minerales y lo transportan dentro de la célula.
Micronutrientes Son
metales. Muchos tienen función estructural en enzimas.
Factores de crecimiento: Compuestos orgánicos que se requieren en pequeñas cantidades. Ej. vitaminas, aminoácidos, purinas, pirimidinas. Muchos microorganismos son capaces de sintetizarlos, otros no.
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Metabolismo en procariotas Fuente Energía
Luz
Carbono CO2
Compuestos orgánicos
Fotoautótrofo
Fotoheterótrofo (pocos) Fotótrofo
Compuestos Inorgánicos
Compuestos Orgánicos
Autótrofo
Autoquimiolitótrofo
Mixótrofo (algunos)
Quimiolitótrofo
Quimioorganótrofo Heterótrofo Quimioorganótrofo
Qué clase de metabolismo tenemos nosotros? Y las plantas? Y los hongos?
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La nutrición Quimio autótrofa: Es aquella que realizan ciertos organismos como las bacterias que utilizan sustancias químicas para poder fabricar su propio alimento, por ejemplo las bacterias del Nitrógeno, Azufre, etc.
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La nutrición Foto autótrofa: Es aquella que la realizan únicamente los vegetales de color verde en presencia de luz solar, para poder fabricar su propio alimento mediante la Fotosíntesis.
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La nutrición Heterótrofa: Es aquella que realizan únicamente los seres que no pueden fabricar su propio alimento y necesitan de los autótrofos para la obtención del mismo, por ejemplo los animales, bacterias heterótrofas, hongos, protozoos, etc.
Tipos Nutricionales Tipo
Fuente de energía
Fuente de carbono
Ejemplos
Fotoautotrofas
Luz
CO2
Algas y cianobacterias
Fotoheterotrofas
Luz
Compuestos orgánicos
Algas y bacterias fotosintéticas
Quimioautotrofas o Litotrofas
Química
Compuesto inorgánicos: H2, NH3, NO2, H2S, CO2
Pocas bacterias
Quimioheterotrofas o Heterotrofas
Química
Compuesto La mayoría de orgánicos: glucosa bacterias
NUTRICIÓN Y CULTIVO DE MICROORGANIMOS
USO DE NUTRIENTES GENERACIÓN DE MATERIAL CELULAR MANUTENCIÓN DE ACTIVIDAD ENZIMÁTICA Y DE TRANSPORTE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE MICROORGANISMOS AGUA: 80 – 90% (FORMAS VEGETATIVAS) MATERIA SECA: MACROMOLÉCULAS (PROTEÍNAS, ÁCIDOS NUCLEICOS, LÍPIDOS, POLISACÁRIDOS) PRECURSORES DE MACROMOLÉCULAS
ELEMENTOS PRINCIPALES MACROELEMENTOS: C, O, H, N, P, S, Ca, K, Fe, Mg OLIGOELEMENTOS: Zn, Mn, Co, Cu, Ni, Mo, Se
FUENTES DE ELEMENTOS C: CO2, COMPUESTOS ORGÁNICOS H: AGUA, COMPUESTOS ORGÁNICOS O: AGUA, OXÍGENO GASEOSO N: NH3, NO3 P: COMPUESTOS ORGÁNICOS (AA) S: SH2, COMPUESTOS ORGÁNICOS K, Mg, Ca, Na, Fe: IONES
UTILIZACIÓN DE CARBONO AUTOTROFOS: USAN CO2 COMO ÚNICA O PRINCIPAL FUENTE DE C HETEROTOFOS: USAN SUSTANCIAS ORGÁNICAS PREFORMADAS REDUCIDAS
FACTORES DE CRECIMIENTO COMPUESTOS ORGÁNICOS NECESARIOS COMO PRECURSORES QUE NO PUEDEN SER SINTETIZADOS AMINOÁCIDOS, PURINAS Y PIRIMIDINAS, VITAMINAS (COFACTORES) SUMINISTRADOS EN MEZCLAS COMPLEJAS
CULTIVO DE ORGANISMOS PROVEER UN MEDIO ADECUADO PARA EL CRECIMIENTO OBTENER UN CULTIVO PURO
MEDIOS DE CULTIVO MEDIOS SINTÉTICOS O DEFINIDOS: SE CONOCE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA Y CANTIDADES DE COMPONENTES MEDIOS COMPLEJOS: CONTIENEN ALGUNOS COMPONENTES DE COMPOSICIÓN QUÍMICA NO TOTALMENTE DEFINIDA
MEDIOS DE CULTIVO
MEDIOS COMPLEJOS SIMPLES: BAJOS REQUERIMIENTOS ENRIQUECIDOS: ADICIÓN DE SANGRE, SUERO, etc. SELECTIVOS: FAVORECEN EL CRECIMIENTO DE ALGUNOS TIPOS DE ORGANISMOS DIFERENCIALES: DESTACAN CARACTERÍSTICAS PROPIAS DE UN ORGANISMO
CULTIVOS PUROS OBTENCIÓN DE COLONIAS AISLADAS PLACAS DE PETRI MEDIOS SÓLIDOS: AGAR AL 1,5% UN ORGANISMO DA ORIGEN A UNA COLONIA
SIEMBRA DE MICROORGANISMOS EN PLACA POR ESTRÍA EN PLACA EN SUPERFICIE O POR EXTENSIÓN EN PROFUNDIDAD O POR VERTIDO
PLACA DE PETRI
SIEMBRA POR ESTRÍA
Diseño, Formulación, Optimización de medios de cultivo
Diseño: Elección de los componentes necesarios para lograr el crecimiento y la formación de productos
Formulación: Proporciones, concentraciones de cada componente.
Optimización: Encontrar la mejor formulación para lograr el objetivo (máx biomasa, producto, etc.)
Formulación La formulación tiene que ver con los aspectos cuantitativos de los medios establecer las concentraciones de cada componente a ser utilizadas.
