Crecimiento Microbiano, Diapositivas de Microbiología

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CRECIMIENTO

MICROBIANO

DIVISION CELULAR:

Bacterias y Arqueas

• (^) Fisión binaria

CRECIMIENTO

DE POBLACIONES

• (^) Crecimiento: incremento en todos los componentes celulares que pueden dar resultado a el incremento en el tamaño del microorganismo, de la abundancia de la población o ambos.
• (^) Conceptos básicos:
  • (^) Velocidad específica de crecimiento es el cambio en el numero de células experimentado por unidad de tiempo (μ).
  • (^) Tiempo de generación: es el tiempo que se requiere para que la población se duplique (tg o td).
• (^) Cuando se requiere producir biomasa se hace en un cultivo en medio líquido de manera continua o discontinua:
  • (^) Continuo (CC).
  • (^) Lote (CL).
  • (^) Lote alimentado (CLA).

CULTIVO POR

LOTE

Crecimiento en sistemas cerrados. Nutrientes disminuyen Desechos aumentan Debido a el tamaño, es mas facil estudiar cambios poblacionales

FASE LAG: DE

ADAPTACIÓN O

LATENCIA.

• (^) Las células se adaptan al nuevo ambiente, aún no se dividen.
• (^) La duración de esta etapa depende de:
  • (^) Edad del inóculo.
    • (^) Viejo (fase estacionaria). Fase lag larga.
    • Joven (fase exponencial). Fase lag corta o no existe.
  • (^) Condiciones del inóculo.
    • (^) De cultivo: T, pH, etc.
    • (^) De posible daño: preservación, contacto con una compuesto tóxico, etc.
    • (^) Fase lag larga, ya que requiere sintetizar nuevas enzimas y adaptarse a los cambios de las condiciones ambientales.
  • (^) Medio de cultivo.
    • Cambio en los componentes principales (fuente de C, fuente de energía, fuente de N).
    • (^) Fase lag larga, ya que requiere sintetizar nuevas enzimas.
• (^) El contenido en RNA aumenta de 8 a 12 veces.

FASE LOG: DE

CRECIMIENTO

EXPONENCIAL O

LOGARÍTMICO

• (^) Velocidad máxima de crecimiento bajo condiciones particulares.
• (^) Tiempo de generación mínimo y constante.
• (^) Fase idónea para la determinación de la velocidad específica de crecimiento.
• (^) Mayor uniformidad en características químicas y fisiológicas de las células

FASE ESTACIONARIA: DE DESACELERACIÓN.

• (^) Sin crecimiento neto, la velocidad específica de crecimiento es igual a la de muerte.
• (^) Se alcanza por:
  • (^) Limitación de nutrientes. Solo son suficientes para mantener actividad.
  • (^) Limitación de oxigeno (aerobios). En recipientes aireados, no es factor.
  • Acumulación de desechos. Inhiben el crecimiento.
  • (^) Concentración de biomasa elevada.
• (^) Pueden utilizarse aun materiales de reserva, descomponerse parte de los ribosomas y sintetizarse enzimas.
• (^) Producción de metabolitos secundarios. P. ej. penicilina.
• (^) Concentraciones celulares dependen de la disponibilidad de nutrientes, principalmente. De manera general alcanzan un orden de: - (^) Bacterias: 10^9 células/mL. - (^) Protozoos y algas: 10^6 células/mL.

FASE DE MUERTE

• (^) La velocidad de muerte celular > velocidad específica de crecimiento.
• (^) Usualmente es logarítmica.
• (^) De acuerdo a las condiciones, las células pueden lisarse par acción de sus propias enzimas (autolisis). Muerte : Perdida irreversible de la capacidad de reproducirse
• (^) Disminuye numero de células viables
• (^) Usualmente logarítmica (una proporción constante de células muere cada hora)
• (^) La parte final de esta fase, no es logarítmica (algunas células resistentes sobreviven)

DIAUXIA

CULTIVO

CONTINUO

Permite mantener poblaciones de células en crecimiento exponencial por largos periodos. P. ej. quimiostato.

Datos de la tabla: Graficados directamente Nt= N 0 X 2n Graficados en su forma logarítmica log Nt= (logN 0 + n )(log2) n = numero de generaciones en el tiempo t N 0 = tamaño de la población al inicio Nt = tamaño de la población en tiempo t k = numero de generaciones por unidad de tiempo

Nt= (N 0 )( 2n) log Nt= (log N 0 + n ) (log2) n= (log Nt – log N 0 )/(log 2) k= n/t Si: Nt= (2)(N 0 ) entonces t= μ (es g) k=1/ μ

Tiempos generacionales de algunos microorganismos

PARAMETROS DE CRECIMIENTO El rendimiento de biomasa con respecto al sustrato (Yxs) esta dado por: Don de S es la concentración del sustrato en el medio (fuente de carbono, energía, nitrógeno, etc.).