Nutrición y crecimiento de las bacterias
Páginas: 8 (1799 palabras)
Publicado: 5 de agosto de 2013
Nutrición y crecimiento de las bacterias
Cada organismo debe encontrar en su ambiente todas las sustancias requeridas para la generación de energía y la biosíntesis celular. Los elementos o sustancias químicas de este ambiente que son utilizados para el crecimiento de las bacterias son denominados nutrientes o requerimientos nutricionales. En el laboratorio, las bacterias crecen en mediosde cultivo que son diseñados para proveer todos lo nutrientes esenciales en solución para el crecimiento bacteriano.
En un nivel elemental, los requerimientos nutricionales de bacterias como E. coli son revelados por la composición elemental de la célula, que consiste en C, H, O, N, S. P, K, Mg, Fe, Ca, Mn, y trazas de Zn, Co, Cu, y Mo. Los elementos se encuentran en forma de agua, ionesinorgánicos, pequeñas moléculas, y macromoléculas que sirven tanto al rol estructural como funcional en las células. Las funciones fisiológicas generales de los elementos son resumidas en la siguiente Tabla.
Tabla 1. Principales elementos, sus fuentes y funciones en células bacterianas.
Elemento
% de peso seco
Fuente
Función
Carbono
50
Componentes orgánicos o CO2
Principal constituyente dematerial celular
Oxígeno
20
H2O, componentes orgánicos, CO2, y O2
constituyente de material celular y agua celular; O2 es aceptor de electrones en la respiración aeróbica
Nitrógeno
14
NH3, NO3, componentes orgánicos, N2
Constituyente de aminoácidos, nucleótidos de ácidos nucleicos, y coenzimas
Hidrógeno
8
H2O, componentes orgánicos, H2
Principal constituyente de componentes orgánicos yagua celular
Fósforo
3
Fosfatos inorgánicos (PO4)
Constituyente de ácidos nucleicos, nucleótidos, fosfolípidos, LPS, ácidos teichoic
Azufre
1
SO4, H2S, So, componentes de azufre orgánico
Constituyente de cysteína, methionina, glutathione, varias coenzimas
Potasio
1
Sales de potasio
Catión inorgánico celular principal y cofactor para ciertas enzimas
Magnesio
0.5
Sales de magnesioCatión inorgánico celular, cofactor para ciertas reacciones enzimáticas
Calcio
0.5
Sales de calcio
Catión inorgánico celular, cofactor para ciertas enzimas y un componente de endosporos
Hierro
0.2
Sales de hierro
Componente de citocromos y ciertas proteínas del hierro y un cofactor para algunas reacciones enzimáticas
La tabla anterior ignora la presencia de elementos en trazas en lanutrición bacteriana. Los elementos en trazas son iones metálicos requeridos por ciertas células en cantidades tan pequeñas que es difícil detectarlos (medirlos), y no es necesario agregarlos al medio de cultivo como nutrientes. Los elementos en trazas son requeridos en cantidades tan pequeñas que están presentes como “contaminantes” del agua u otros componentes del medio. Como iones metálicos, loselementos en trazas habitualmente actúan como cofactores para reacciones enzimáticas esenciales en la célula. Un elemento en traza de un organismo puede ser un elemento requerido por otro y viceversa, pero los cationes habituales calificados como elementos en trazas en la nutrición bacteriana son Mn, Co, Zn, Cu, y Mo.
Para crecer en la naturaleza o en el laboratorio, una bacteria debe teneruna fuente de energía, una fuente de carbono y otros nutrientes requeridos, y un rango permisivo de condiciones físicas como concentración de O2, temperatura, y pH. A veces las bacterias son referidas individualmente o en grupos basados en sus patrones de crecimiento bajo varias condiciones químicas (nutricionales) o físicas. Por ejemplo, los fotótrofos son organismos que utilizan la luz como fuentede energía; los anaerobios son organismos que crecen sin oxígeno; los termofílicos son organismos que crecen a altas temperaturas.
Fuentes de carbono y energía para el crecimiento bacteriano
Todos los organismos vivos requieren una fuente de energía.
Los organismos que utilizan energía radiante (luz) son llamados fotótrofos.
Los organismos que utilizan (oxidan) una forma orgánica...
Nutrición y crecimiento de las bacterias
Cada organismo debe encontrar en su ambiente todas las sustancias requeridas para la generación de energía y la biosíntesis celular. Los elementos o sustancias químicas de este ambiente que son utilizados para el crecimiento de las bacterias son denominados nutrientes o requerimientos nutricionales. En el laboratorio, las bacterias crecen en mediosde cultivo que son diseñados para proveer todos lo nutrientes esenciales en solución para el crecimiento bacteriano.
En un nivel elemental, los requerimientos nutricionales de bacterias como E. coli son revelados por la composición elemental de la célula, que consiste en C, H, O, N, S. P, K, Mg, Fe, Ca, Mn, y trazas de Zn, Co, Cu, y Mo. Los elementos se encuentran en forma de agua, ionesinorgánicos, pequeñas moléculas, y macromoléculas que sirven tanto al rol estructural como funcional en las células. Las funciones fisiológicas generales de los elementos son resumidas en la siguiente Tabla.
Tabla 1. Principales elementos, sus fuentes y funciones en células bacterianas.
Elemento
% de peso seco
Fuente
Función
Carbono
50
Componentes orgánicos o CO2
Principal constituyente dematerial celular
Oxígeno
20
H2O, componentes orgánicos, CO2, y O2
constituyente de material celular y agua celular; O2 es aceptor de electrones en la respiración aeróbica
Nitrógeno
14
NH3, NO3, componentes orgánicos, N2
Constituyente de aminoácidos, nucleótidos de ácidos nucleicos, y coenzimas
Hidrógeno
8
H2O, componentes orgánicos, H2
Principal constituyente de componentes orgánicos yagua celular
Fósforo
3
Fosfatos inorgánicos (PO4)
Constituyente de ácidos nucleicos, nucleótidos, fosfolípidos, LPS, ácidos teichoic
Azufre
1
SO4, H2S, So, componentes de azufre orgánico
Constituyente de cysteína, methionina, glutathione, varias coenzimas
Potasio
1
Sales de potasio
Catión inorgánico celular principal y cofactor para ciertas enzimas
Magnesio
0.5
Sales de magnesioCatión inorgánico celular, cofactor para ciertas reacciones enzimáticas
Calcio
0.5
Sales de calcio
Catión inorgánico celular, cofactor para ciertas enzimas y un componente de endosporos
Hierro
0.2
Sales de hierro
Componente de citocromos y ciertas proteínas del hierro y un cofactor para algunas reacciones enzimáticas
La tabla anterior ignora la presencia de elementos en trazas en lanutrición bacteriana. Los elementos en trazas son iones metálicos requeridos por ciertas células en cantidades tan pequeñas que es difícil detectarlos (medirlos), y no es necesario agregarlos al medio de cultivo como nutrientes. Los elementos en trazas son requeridos en cantidades tan pequeñas que están presentes como “contaminantes” del agua u otros componentes del medio. Como iones metálicos, loselementos en trazas habitualmente actúan como cofactores para reacciones enzimáticas esenciales en la célula. Un elemento en traza de un organismo puede ser un elemento requerido por otro y viceversa, pero los cationes habituales calificados como elementos en trazas en la nutrición bacteriana son Mn, Co, Zn, Cu, y Mo.
Para crecer en la naturaleza o en el laboratorio, una bacteria debe teneruna fuente de energía, una fuente de carbono y otros nutrientes requeridos, y un rango permisivo de condiciones físicas como concentración de O2, temperatura, y pH. A veces las bacterias son referidas individualmente o en grupos basados en sus patrones de crecimiento bajo varias condiciones químicas (nutricionales) o físicas. Por ejemplo, los fotótrofos son organismos que utilizan la luz como fuentede energía; los anaerobios son organismos que crecen sin oxígeno; los termofílicos son organismos que crecen a altas temperaturas.
Fuentes de carbono y energía para el crecimiento bacteriano
Todos los organismos vivos requieren una fuente de energía.
Los organismos que utilizan energía radiante (luz) son llamados fotótrofos.
Los organismos que utilizan (oxidan) una forma orgánica...
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