Biologia

Práctica 10 Crecimiento bacteriano. Efecto de la temperatura y el pH sobre el crecimiento.
OBJETIVOS 1) Definir y describir el crecimiento bacteriano 2) Identificar los componentes de la curva de crecimiento bacteriano 3) Aprender cómo se calcula el número de generaciones y el tiempo de generación de una bacteria 4) Comprender los conceptos de temperatura óptima de crecimiento y pH óptimo decrecimiento

INTRODUCCIÓN El crecimiento bacteriano en el mundo microbiano no se refiere a que las células demuestren un incremento continuo en el tamaño celular. En vez de eso, se refiere a un incremento en el número de células. Las células bacterianas aumentan de tamaño antes de la fisión binaria, un mecanismo asexual mediante el cual una célula acumula nutrientes, duplica sus ácidos nucleicos yproteínas y se divide en dos células hijas o clonas de ella misma (figura 1).

Figura 1: Fisión binaria
Bacilo antes de la división

División del cromosoma, crecimiento celular por alargamiento

Cromosoma dividido, Célula totalmente alargada, invaginación de la pared celular, cromosomas segregados

Septo en la pared celular completado

Separación de las células hijas

Las principalesreacciones de la síntesis celular son reacciones de polimerización, proceso por el cual los polímeros (macromoléculas) se sintetizan a partir de monómeros: síntesis de DNA, RNA y proteínas; que una vez sintetizadas se ensamblan formando las estructuras celulares tales como la envuelta celular, flagelos, ribosomas, cuerpos de inclusión, etc. En la mayor parte de los microorganismos estecrecimiento continúa hasta que las células se dividen en dos nuevas células. El tiempo que requiere una célula para completar su ciclo es muy variable y depende de factores nutricionales y genéticos. El intervalo que transcurre en la formación de dos células a partir de una célula se llama generación y el tiempo requerido para esto es el tiempo de generación.

Cálculo del tiempo de generación Tiempo degeneración (G) es el tiempo requerido para que una célula se divida o una población se duplique. t G = ----n

donde t es el tiempo transcurrido y n el número de generaciones

Si partimos de una célula al cabo de una generación habrá duplicado su número y así sucesivamente en cada generación. Como se puede comprobar el crecimiento se produce en progresión geométrica: 1 generación -------------> 2células = 21 2 generaciones -------------> 4 células = 22 3 generaciones -------------> 8 células = 23 4 generaciones -------------> 16 células = 24 5 generaciones -------------> 32 células = 25 Si partimos de N células (en microbiología los estudios se realizan con poblaciones), a un tiempo determinado (Ta) tenemos un número de células determinadas (Na). En la primera generación se duplicará elnúmero de células (2Na) y así sucesivamente de tal manera que al cabo de un tiempo determinado Tb el número de células determinadas será Nb (Nb = 2n Na) donde n es el número de generaciones transcurridas desde Ta hasta Tb. En esta fórmula (Nb = 2n Na) conocemos todos los parámetros excepto el número n de generaciones transcurridas por lo que aplicando logaritmos será posible calcularlo. Una vezobtenido el número de generaciones n transcurridas en un tiempo t podremos calcular el tiempo de generación G para ese microorganismo. Ta -------------> Na 1 generación -------------> 2Na = 21 Na 2 generaciones -------------> 4Na = 22 Na 3 generaciones -------------> 8Na = 23 Na 4 generaciones -------------> 16Na = 24 Na 5 generaciones -------------> 32Na = 25 Na n generaciones (Tb) ------------->Nb = 2n Na

Nb = 2n Na

log Nb = n log 2 + log Na log Nb - log Na n = -----------------------log 2 log Nb / Na n = ---------------log 2 Nb n = 3,3 log -------Na t G = -------------------3,3 log Nb / Na

El tiempo de generación de la levadura Saccharomyces cerevisiae es de 90 minutos y el de la bacteria Escherichia coli es 20 minutos. Esta bacteria tiene un crecimiento muy rápido de tal...