Crecimiento bacteriano

CRECIMIENTO MICROBIANO

REPRODUCCIÓN CELULAR
Calor

Célula

Célula Célula

Sustrato

Célula
Célula

Productos

La célula microbiana para crecer necesita sintetizar todos sus componentes estructurales y funcionales a partir de los sustratos disponibles: proceso dinámico

Fisión Binaria

La edad de la bacteria es el tiempo que demora en duplicarse No se puede distinguir entrela célula madre y la hija Una bacteria puede dividirse infinitas veces Existe una edad del “cultivo” dada por el envejecimiento del medio (consumo sustrato y liberación de desechos)

Yemación

Existe una edad de la célula (distribución de edades en el cultivo) Es posible distinguir entre la célula madre y la hija (cicatriz) Una levadura puede yemar ~ 20 a 30 veces

Hifas o MiceliosDada principalmente en hongos Forma de asociación de las hifas en el cultivo es variable: pueden crecer en superficies o bien formar un pellet La mcélula madre sólo puede reproducirse 3 veces, mientras que las hijas sólo 2

En un pellet se tiene:

concentración

sustratos

productos

distancia

Si el producto es tóxico:

concentración

productos

distancia

CINÉTICA DECRECIMIENTO

td

td

td

td

N° células

dN = µ × N N dt

tiempo

dN = µ × N N dt

N0

0

ln N

∫

N

dN = µ N N

∫ dt

t

pend = µN

N ln = µN × t N0 N = N0 ×

e

µ t

t

La duplicación de la población celular es un fenómeno discreto, mientras que el aumento en la Biomasa (X) es un fenómeno continuo

N

X X ln = µ×t X0 t

Para el tiempo de duplicaciónse tiene:

td =

ln 2

µN

TAREA: demostrarlo !!!

µ
(h-1)

???
(Tarea)

CURVA DE CRECIMIENTO

Fase “lag”

Ocurre al introducir microorganismos a un medio de cultivo fresco Hay una adaptación a las nuevas condiciones (S, pH, T, etc...) Puede haber un aumento de la biomasa sin que ocurra división (se están sintetizando los nuevos componentes celulares) El tiempo que toma esvariable y depende exclusivamente de cada microorganismo y las condiciones del medio

Fase de crecimiento exponencial
Los microorganismos crecen y se dividen a la máxima velocidad posible dada por las condiciones propias y ambientales La velocidad específica de crecimiento es máxima Es un crecimiento balanceado: todos los constituyentes celulares son fabricados a velocidades relativasconstantes Si cambian los niveles de nutrientes o las condiciones ambientales, entonces puede producirse un crecimiento desbalanceado El crecimiento desbalanceado también ocurre por cambio del microorganismo de un medio rico a otro pobre (necesitan tiempo para sintetizar las enzimas necesarias para la biosíntesis de los nutrientes no-disponibles) Es válido el modelo cinético ya analizado

0

µ (h-1)µ máx

Fase estacionaria
Se produce por agotamiento de algún nutriente (limitación por nutriente) Se acumulan los metabolitos yo sustancias tóxicas liberados por los microorganismos al medio (eventualmente pueden inhibir el crecimiento) El número total de células viables permanece constante Las células pueden entrar en esta fase en respuesta a la hambruna cambios en los genes expresadosproducción de proteínas de hambruna: hacen a la célula mucho mas resistente al daño incremento del entrecruzamiento en el péptidoglicán Proteínas Dps protegen el DNA y chaperonas a las proteínas Células hambrientas son mas duras de morir y más resistentes a la injuria externa

Fase de muerte
Se produce en cultivos que producen enzimas autolítics en respuesta a la hambruna Usualmente sigue unacinética logarítmica

Crecimiento críptico
El contenido citoplasmático liberado por las células lisadas proporciona los nutrientes requeridos para el crecimiento

¿¿¿ y que sucede con la biomasa ???

OTRA TAREA: Construir la curva paralela ln X vs. t & µ vs. t Deducir como varía el valor de µ en cada etapa

Algunas variaciones en la curva de crecimiento

CUANTIFICACIÓN DEL CRECIMIENTO...