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TEMA 3: FISIOLOGÍA BACTERIANA Dra. Isabel Alvarez de Mora Microbiología Médica I Lapso II 2008 LITETERATURA RECOMENDADA: T. Stuart Walker, Yawetz, Divo, Murray, Zinsser. OBJETIVOS: 3.1 Describir requerimientos físicos y nutricionales que necesitan los microorganismos. 3.2 Describir formas de metabolismo que utilizan las bacterias para producir energía y clasificarlas en base a los requerimientos de oxigeno y rango de temperatura de crecimiento. 3.3 Explicar división y crecimiento bacterianos, diferenciar y explicar las fases de la curva de crecimiento bacteriano. 3.4 Diferenciar enzimas, pigmentos y toxinas bacterianas, señalando: caracteristicas, composición, antigenicidad, acción específica y su relación con la patogenicidad de las bacterias. PROPIEDADES GENERALES DE LAS BACTERIAS • SON ORGANISMOS UNICELULARES • LA MAYORÍA SON DE VIDA LIBRE • POSEEN CROMOSOMA ÚNICO, CIRCULAR, DE DOBLE CADENA DE ADN • SU MEMBRANA CITOPLASMATICA CUMPLE MULTIPLES FUNCIONES Lo que nos dice la historia… (1843-1910) Premio Nobel en 1905 COMPOSICION QUIMICA DE LA CELULA BACTERIANA Mg 2+, Zn 2++, Na + Mn 2+, Fe 3+ , Ca 2+ NUTRICION CLASIFICACION SEGUN FUENTES DE CARBONO Y ENERGIA De donde proviene la demanda energetica? Fotolitotrofas *Autotrofas Microorganismo es capaz de sintetizar todos los metabolitos esenciales *Heterotrofas Necesidad de un microrganismo de recibir Aporte exogeno de metabolitos esenciales Quimiolitotrofas Metilotrofas Organotrofas FACTORES DE CRECIMIENTO NUTRICION • Fuente de carbono y de nitrogeno (Enzimas, Proteinas,) • Metabolitos esenciales:extracto de levadura, sangre (factores X y V), aminoacidos, purinas, pirimidinas,vitaminas, etc • Agua (Reacciones metabólicas) • Sustancias inorgánicas: nitrogeno, fosforo, azufre, potasio , magnesio y calcio. • Sales REQUERIMIENTOS FÍSICOS O AMBIENTALES 1. Concentración de oxigeno *Aerobios estrictos *Anaerobios estrictos *Anaerobios facultativos *Anaerobios aereotolerantes *Microaerófilos Mycobacterium tuberculosis Clostridium tetani Escherichia coli Clostridium perfringens Campylobacter jejuni REQUERIMIENTOS FÍSICOS O AMBIENTALES 2. Temperatura: Termófilas: 45-65 oC Mesófilas: 20-45 oC Psicrófilas: 5-20 oC REQUERIMIENTOS FÍSICOS O AMBIENTALES 3. Concentración de iones de hidrógeno (ph): Acidófilas: pH= 5-6 Ej: Helicobacter pylori Ej:Enterobacter cloacae Neutrófilas: pH= 6.8-7.6 y otras Enterobacterias Basófilas: pH= >8 Ej: Vibrio cholerae Fuentes de Energia Metabolica • Fermentacion • Respiracion • Fotosintesis ACTIVIDAD METABOLICA PRODUCCION DE ENERGIA: 1. RESPIRACION AEROBICA 2. RESPIRACION ANAEROBICA 3. FERMENTACION ACTIVIDAD METABOLICA • Respiracion aerobica: emplea uno de los metodos para transformar la glucosa en Piruvato. Luego usa ciclo de Krebs para producir la forma reducida del NADH. • Respiracion anaerobica: emplea un conjunto distinto de Citocromo que donan electrones a una molecula inorganica. • Fermentacion: La glucosa se transforma en piruvato a traves de glucolisis. Luego el NADH se recicla a NAD y transforma el piruvato en cualquiera de los diversos acidos organicos que le sirve como aceptor terminal de electrones. FUENTES DE ENERGIA Crecimiento Bacteriano • -Aumento de tamano y la division del microorganismo es el signo fundamental de viabilidad del microorganismo. • -Crecimiento ordenado de todos los componentes de un microorganismo. • -La multiplicacion celular es una consecuencia de del crecimiento. Medios de Cultivo Artificial • Segun concistencia: >Liquido >Solido >Semi-solido • Segun composicion: >Enriquecidos >Diferenciales >Selectivos Tiempo PRODUCCION DE ENZIMAS •Hialuronidasa o factor de propagación. •Coagulasa: se une a la protrombina y polimerizan la fibrina. •Estafilocinasa: produce fibrinólisis. •Hemolisinas y Leucocidinas •Lecitinasa, proteasas, Adenilciclasas, ADNasas, colagenasas, etc. TOXINAS Proteinas capaces de inducir respuestas inmunológicas que provocan daño a la célula. TOXINAS Exotoxinas Secretadas al medio Bacterias Gram + y Mayoría termolábiles Muy antigénicos Se producen toxoides No producen fiebre Controladas por plásmidos Muy tóxicas( ug o < ) Endotoxinas Parte integral de la pared Solo bacterias Gram Termoestables Poco antigénicos No se producen toxoides Producen fiebre Control por genes cromosómicos Menos tóxicas( decenas de ug ) Otros términos • Bacterias eugónicas: que no necesitan muchas condiciones para su crecimiento. Ej. E. coli, P. aeruginosa • Bacterias disgónicas: que son muy exigentes para su crecimiento. Son patógenos estrictos. Ej. N. meningitidis, M. tuberculosis St. John’s, Newfoundland