crecimiento microbiano

Clase II Crecimiento Microbiano
Es un incremento en el número de células o aumento de la masa microbiana. El crecimiento es un componente esencial de la función microbiana, ya que una célula individual tiene un período de vida determinado en la naturaleza y la especie se mantiene solamente como resultado del crecimiento continuo de la población celular. En muchas situaciones prácticas esnecesario el control de la población celular, el conocimiento de cómo se expande es útil para el diseño de métodos de control para el crecimiento microbiano. Una bacteria es una máquina capaz de duplicarse así misma. Los procesos sintéticos de crecimiento celular bacteriano implican no menos de 2000 reacciones bioquímicas de una gran variedad de tipos. Las reacciones principales de lasíntesis celular son de polimerización, luego se ensamblan las macromoléculas, se forman las estructuras celulares: pared celular, membrana citoplasmática, flagelos etc.

El crecimiento microbiana ocurre por fisión binaria, bajo las mejores condiciones de E. coli puede completar su ciclo en 20 minutos. El control de la división celular está íntimamente ligado a los acontecimientos de replicacióncromosómica.

Crecimiento de poblaciones

La velocidad de crecimiento es el cambio en el número de células por unidad de tiempo. El tiempo requerido para que a partir de una célula se formen dos células o el tiempo requerido para duplicar una población de células se llama tiempo de generación
minutos, tabla 1. En la figura 2 se presenta el número de células en escala logarítmica versustiempo en escala aritmética (Gráfico semilog) lo que da una línea recta, este es un inmediato indicador de que las células están creciendo exponencialmente. Este tipo de gráficos semilog es util para la estimación de tiempos de generación a partir de datos experimentales, el tiempo de generación puede leerse directamente a partir del gráfico figura 3.


Tiempo
(horas)
Número total de células0
1
0.5
2
1
4
1.5
8
2
16
2.5
32
3
64
3.5
128
4
256
4.5
512
5
1.024
5.5
2.048
6
4.096
.
.
.
.
10
1.048.576

Tabla 1. Incremento del número de células en el tiempo.




Data: Data1_B Model: Boltzman
Chi^2 = 1.8733E-7
o tiempo de duplicación. En una sola generación se
duplica el número de células o masa celular, en minutos en ocasiones en horas o días.Crecimiento exponencial

Modelo de incremento de la población en el que el número de células se dobla cada cierto período de tiempo. Una de las características del crecimiento exponencial es que la velocidad de incremento en el número de células es lenta inicialmente pero después incrementa constantemente. Como muestra la figura 1, típica curva de crecimiento
4000


3000


20001000


0
A1 -0.05074 ±0.00493
A2 0.09273 ±0.00037 x0 3.25278 ±0.38573



Número de células en escala aritmética







0 1 2 3 4 5 6
Tiempo ( horas )
exponencial expresada aritméticamente, la pendiente va incrementando progresivamente.Esta figura se obtuvo de un crecimiento de una única célula que tiene un tiempo de generación de 30
Figura 1. Velocidad de crecimiento de un cultivo
microbiano. Escala lineal. Datos de la población duplicada cada 20 minutos.





1000





Model: Boltzman

ln X  ln Xo  t


ln X   t

(1)
Data: Data1_B 
Chi^2 = 1.8733E-7
A1 -0.05074 ±0.00493



100
A2 0.09273...