Problemas

Microbiología General
Problemas y cuestiones
1.
Deducir la relación que hay entre el tiempo de generación (τ) y la tasa de crecimiento
(µ) de un cultivo a partir de las ecuaciones de crecimiento.
2.

Si partimos de 104 ufc/ml en un cultivo que tiene un tiempo de generación de 2 h,
¿cuántas células tendremos al cabo de 4, 24 y 48 h de cultivo?

3.
Calcular el tiempo de generación de unmicroorganismo en un cultivo que pasa de 2
x 104 ufc/ml a 7 x 10 5 ufc/ml en 2.5 h.
4.

Calcular la tasa de crecimiento (µ, expresada en h-1) de un cultivo bacteriano que pasa de producir 3.0 g/l de proteína total a producir 10 g/l en 50 min.
5.
a.- La tasa de crecimiento de un cultivo bacteriano es µ= 1.5 h-1. Si partimos de una
población inicial de 102 ufc/ml, ¿Qué número de bacterias por mililitro(ufc/ml) habrá
después de un cultivo de 10 h?. ¿Cuánto es el tiempo de generación del cultivo?.
b.- Cuando finaliza el crecimiento del cultivo anterior porque se agota la fuente de carbono, se recogen las células de un litro de cultivo por centrifugación y se pesan. La
biomasa recogida es de 3 g. Si el medio de cultivo tiene como única fuente de carbono
el 4 g/l del aminoácido alanina (fórmula C3O2H7N) yconsideramos la composición general de una célula como C4H7O2N, ¿cuánto es rendimiento de la utilización de la alanina en este cultivo? y ¿cuánto es el rendimiento de la utilización del carbono?.
c.- En un experimento paralelo se ha podido determinar que el tratamiento de las células
del cultivo anterior a 70ºC durante 30 min reduce el número de viables de 107 ufc/ml a
104 ufc/ml. Por otra parte,el tratamiento de dichas células a 75ºC durante el mismo
tiempo produce una reducción de 107 ufc/ml a 102 ufc/ml. Con estos datos, calcular el
tiempo de tratamiento a 120ºC que es necesario aplicar a 100 ml del cultivo descrito en
el apartado "a" al cabo de las 10 h de cultivo para que el número de células viables
(ufc/ml) quede reducido a menos de 1 ufc/ml.
d.- ¿En qué condiciones de aireacióndebió realizarse el cultivo anterior?
6.
Una bacteria determinada tiene un tiempo de generación de 20 min. a temperatura
ambiente en un alimento dado. Supongamos que partimos de una carga microbiana de
102 bacterias por gramo y mantenemos el alimento a temperatura ambiente durante 12
horas antes de someterlo a tratamiento térmico. Si el valor de D90 = 15 min. y z = 20ºC,
calcular el número debacterias por gramo que sobrevivirán a un tratamiento de cuatro
minutos de duración igual a 120ºC.

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Problemas y cuestiones
7.
Calcular el tiempo de generación de un cultivo a partir de los datos siguientes:
hora
DO550

1700 1745 1845 1945 2045 2145 2245 2320 0120 0320 0520 0720
0.11 0.36 1.00 2.8 3.60 4.2 4.5 4.7 4.9 5.0 5.1 4.9

8.
Calcular el rendimiento de producción debiomasa por gramo de carbono consumido
de un cultivo que produce 20 gramos por litro de células cuando utiliza como única
fuente de carbono una disolución de glucosa al 10% (peso / volumen)
9.
Considerando que en una célula bacteriana típica, el carbono representa el 50% del
peso seco y que la relación entre la biomasa del cultivo y su densidad óptica es de 3.2
mg biomasa por unidad de DO550, ¿cuálesserán los rendimientos, medidos en términos
de la proporción de carbono usado como nutriente que es transformado en carbono de
biomasa, de sendos cultivos de la bacteria anaerobia facultativa Escherichia coli que
alcanzan en fase estacionaria una densidad óptica (DO550) de 5.0 (crecimiento en condiciones aerobias) y de 0.8 (crecimiento en condiciones anaerobias) usando, en ambos
casos, como únicafuente de carbono glucosa a una concentración del 0.4 % peso/volumen)?, ¿A qué se deben las diferencias en el rendimiento?.
10.
En la tabla siguiente se indican las energías libres de formación (G0f) expresadas en
kJ mol-1 para una serie de compuestos de interés biológico. Usando estos valores calcular el cambio de energía que tiene lugar en el proceso de síntesis de glucosa a partir de
CO2 y...