Diapositivas de Universidad sobre Metabolismo Microbiano y Medios de Cultivo. El Pdf detalla los grupos nutricionales, la generación de energía y la caracterización de la actividad metabólica, incluyendo el uso de pruebas bioquímicas como el TSI, para la materia de Biología.
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Macronutrientes Grupos nutricionales Micronutrientes Medios de cultivo para el crecimiento microbiano Reacciones Redox Forsforilafion oxidativa a nivel sustrato Metabolismo Microbiano Generacion de energia Fosforilacion Caracterizacion de la actividad - metabolica Amilasas Fermentacion Citocromo oxidasa - Reducción de nitratosGrupos nutricionales Micronutrientes Todos los nutrientes microbianos estan formados a partir de elementos quimicos
Macronutrientes - Proteinas - Carbohidratos - Lipidos Esta compuesto de: Carbohidratos Proteinas (aminoacidos) Lipidos H Ácido graso H H N c c H 0 C -E- I-U-I I-O-I H-C-H I-U-I I-O-I I-U-I I-O-I I-U-I I-O-I エ -U- エ I-U-I I-O-I Pero existen elementos que predominan en la estructura de dichos nutrientes, es decir que en la proteinas puede tener cualquier elemento de la tabla periodica, y para esto se clasifica.
Trazas Pequeñas cantidades Grupo- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Periodo Esencial para todos los microorganismos 2 1 H He 5 6 7 8 9 10 B C N O F Ne 11 12 13 14 15 16 17 18 3 Na Mg Al S P S CI Ar 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co NI Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 5 Rb S Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te 1 Xe 55 56 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 6 Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg TI Pb Bi Po At Rn (a) Elementos esenciales como porcentaje de peso seco de la célula Composición macromolecular de una célula Macromolécula Porcentaje de peso seco Proteínas 55 Lípidos 9,1 o 17 % S 1,8 % Polisacáridos 5,0 N 13 % Se <0,01 % H 8,2 % DNA 3,1 RNA 20,5 1 Cationes y aniones esenciales para la mayoría de los microorganismos 3 4 Metales traza (Tabla 3.1), algunos de ellos esenciales 2 LI Be No esencial, pero se metaboliza Cabeza hidrofilica O R HO Carbono Oxígeno Hidrógeno (b) (c) C 50 % P 2,5 % Lipopolisacáridos 3,4 Utilizado para funciones especiales No esencial, no se metaboliza
Macronutrientes: Los microorganismos los requieren en mayor cantidad ¿Que Fuentes de Carbono podemos usar? -Sacarosa = Fructosa + Glucosa carbohidratos monosacáridos -Glucosa -Galactosa Disacaridos - Fructosa arabinosa - Lactosa = Glucosa + Galactosa - maltosa = glucosa - celabiosa = glucosa [ Almidón Polisacáridos Celulosa Proteínas - Extracto de carne Extracto de Levadura Peptona de carne (decase ina Lípidos 5099 Aceites maíz Canla Algodón
Micronutrientes son elementos esenciales que los microorganismos requieren en pequeñas cantidades, pero que son fundamentales para su crecimiento, metabolismo y funciones celulares. -son vitales como cofactores enzimáticos, componentes de proteínas, o participan en el transporte de electrones.
| Elemento | Función celular |
| Cobalto | Vitamina B12, transcarboxilasa |
| Cobre | Proteínas, citocromo c oxidasa, SOD |
| Manganeso | Activador enzimático, SOD. |
| Molibdeno | Enzimas, nitrogenasa de molibdeno, nitrato reductasa. |
| Níquel | Hidrogenasa, monóxido de carbono deshidrogenasa. |
| Selenio | Hidrogenasas, aminoácido seleniocisteína. |
| Tungsteno | Formato deshidrogenasa |
| Vanadio | Nitrogenasa de vanadio |
| Zinc | Anhidrasa carbónica, alcohol deshidrogenasa. |
Departamento de Biología, Facultad de Química, UNAM Se hidrolizan as proteinas con. proteasas
| Elemento | Forma encontrada en el medio ambiente | Forma química en los medios de cultivo |
| Carbono (C) | CO2, compuestos orgánicos | Glucosa, malato, acetato, piruvato, cientos de otros compuestos o en mezclas complejas (extracto de levadura, peptona y otros) |
| Hidrógeno (H) | H2O, compuestos orgánicos | H2O, compuestos orgánicos |
| Oxígeno (O) | H2O, O2, compuestos orgánicos | H2O, O2, compuestos orgánicos |
| Nitrógeno (N) | NH3, NO3, N2, compuestos orgánicos nitrogenados | Inorgánicos: NHẠCI, (NH4)2SO 4, KNO3, N2 Orgánicos: Aminoácidos, bases nitrogenadas de nucleótidos y otros compuestos de nitrógeno |
| Fósforo (P) | PO43- | KH2PO 4, Na2HPO4 |
| Azufre (S) | H2S, compuestos orgánicos de S, metales (FeS, CuS, ZnS, NiS y otros) | Na2SO 4, Na2S2O3, Na2S, cisteína u otros compuestos orgánicos con azufre |
| Potasio (K) | K+ en solución o como sales de K | KCI, KH2PO4 |
| Magnesio (Mg) | Mg2+ en solución o como sales de Mg | MgCl2, MgSO4 |
| Sodio (Na) | Na+ en solución o como | NaCl y otras sales de Na |
| Calcio (Ca) | Ca2+ en solución o como CaSO4 y otras sales de Ca | CaCO3, CaCl2 |
| Fierro (Fe) | Fe2+ o Fe3+ en solución como FeS, Fe(OH), otras muchas sales de Fe | FeCl3, FeSO4 y otras soluciones de fierro (o Fe3+ EDTA, Fe2+ citrato) |
Los factores de crecimiento son compuestos orgánicos esenciales que algunas bacterias no pueden sintetizar por sí mismas, por lo tanto, deben obtenerlos del ambiente. Sin embargo, otras
Prototrofas Sintetizan sus propios factores de crecimiento
Auxotrofas Obtienen sus propios factores de crecimiento del medio ya que el no puede producirlos
| Vitamina | Función |
| Ácido p-amino benzoico (PABA) | Precursor del ácido fólico |
| Ácido fólico | Metabolismo de carbono, transferencia de grupos metilo |
| Biotina | Biosíntesis de ácido grasos, beta descarboxilaciones, fijación de CO2 |
| Niacina (ácido nicotínico) | Precursor del NAD; transferencia de electrones en reacciones redox |
| Cobalamina (B12) | Reducción y transferencia de fragmentos de un solo carbono. |
| Riboflavina | Precursor de FAD, FMN, transporte de electrones. |
| Ácido pantoténico | Precursor de la CoA |
| Tiamina (B1) | Alfa descarboxilaciones, transcetolasas. |
| Complejo B, (piridoxal, piridoxamina) | Transformaciones de aminoácidos y cetoácidos. |
| Grupo Vitamina K, quinonas | Transportadores de electrones (ubiquinonas, menaquinonas, etc.) |
Departamento de Biología, Facultad de Química, UNAM
Son una mezcla equilibrada de nutrientes que en concentraciones adecuadas y con condiciones fisicas optimas permiten un buen crecimiento de las bacterias
Objetivo: es ser una solucion rica en nutrientes para el crecimiento y multiplicacion de microorganismos en el laboratorio con el objeto de asilar diferentes especies bacterianas y proceder con su indentificacion
Bacterias que se introducen en el medio de cultivo se denominan inoculo
Metodos de cultivo
Las bacterias que crecen y se multiplican en un medio de cultivo. Se denominan cultivo
El medio que se va a sembrar, debe ser estéril, es decir, en un principio no debe contener microorganismos viables, de modo que sólo se desarrolle el inóculo
Composición Naturales o Complejos Sintéticos o químicamente definidos
Estado Líquido Fluido 0.1% de agar Semisólido 0.2 a 0.8% de agar Sólido 1.5 a 2% de agar
Uso Enriquecidos o nutritivos De enriquecimiento Selectivos Diferenciales De transporte De mantenimiento o conservación Pruebas Bioquímicas
Complejos Composición indefinida, ya sea cuantitativa y cualitativamente, es desconocida
Puede ser Sangre Suelo Frutas extracto de levadura, peptonas el agua de la llave.
Composicion Composición completamente conocida, cuantitativa y cualitativamente sus componentes Sintesticos son extrapuros
¿Que es un agar ? Es un polisacárido gelatinoso que se utiliza principalmente como agente solidificando en medios de cultivo para microorganismos. Se obtiene de algas rojas
Chocolate (sangre de cordero) Soya tripticaseina Agar = base sólida inerte + nutritivo (para bacterias no exigentes) = medio de cultivo sólido sangre (para bacterias fastidiosas) MacConkey (selectivo y diferencial para Gram negativas) Sabouraud (para hongos) Propagación rápida y pruebas de bioquímicas
Liquido Fluido 0.1% de agar agar disminuye la velocidad de disolución del 02 ambiental.
Uso Estado Semisolido 0.2 -0.8 % de agar Motilidad, pruebas especiales Solido 1.5 a 2% de agar Aislamiento de colonias, cultivos, selectivo, diferencial cuatificacion, conservacion, y pruebas de sensibilidad
·Enriquecidos o nutritivos (Usualmente solidos y puros ) Contienen componentes ricos nutritivamente lo que permite el crecimiento de microorganismos no exigentes (no son demandantes) . Agar cuenta estándar (cuenta en placa) . Agar-chocolate . Agar Soya Tripticaseína (TSA) .Agar nutritivo (AN) ·Agar sangre (AS)
De enriquecimiento (Generalmente liq. Y mixtos) Contiene elementos que favorecen el crecimiento de un tipo específico de microorganismo y ralentizan el desarrollo de otros. ⁃ Caldo selenito · Caldo tetrationato ⁃ Agua peptonada
Uso Selectivos Liq. O solidos, puros Tienen elementos que permiten el desarrollo de un tipo microbiano e inhiben el crecimiento de los demás microorganismos. · Caldo bilis verde - Agar pseudomonas · Agar rosa bengala ⁃ Agar centrimida
Diferenciales Tienen elementos que permiten identificar la actividad metabólica de los microorganismos. Para hacerlo, se usan indicadores o reveladores que muestran la actividad después de la incubación. ⁃ Agar DNasa · Agar de almidon - Agar cromogenico De conservación
De transporte Son medios para el transporte de muestras sin alterar la viabilidad y la proporción de microorganismos. Tienen consistencia semisólida, con amortiguador de pH y reducidos en nutrientes para preservar la proliferación de microorganismos por varias horas.
Uso Pruebas Bioquímicas (TSI) Tiene nutrientes para evidenciar la actividad metabólica de un microorganismo puro, especialmente bacilos Gram (-). Pueden emplear reveladores y/o indicadores.
¿Qué contiene el medio TSI? - Tres azúcares: glucosa (0.1%), lactosa (1%), y sacarosa (1%). - Fuente de hierro: sulfato de hierro FeSO4 (para detectar producción de H,S). - Indicador de pH: rojo de fenol (cambia de color según la acidez). - Fuente de proteínas: peptonas.
¿Cómo funciona? El medio tiene dos zonas: Culot (fondo del tubo, anaeróbico). Inclinación (parte inclinada, aeróbico).Inclinación Culot 1. Fermentación de glucosa, lactosa y/o sacarosa hace que el medio se torne amarillo (por producción de ácidos) 2. Producción de gas se ve por burbujas o fracturas en el medio. 3. Producción de H,S reacciona con el hierro y forma un precipitado negro en el fondo.
Inclinación Culot Gas H2S Interpretación
| Amarillo | Amarillo | Si/No | Si/No | Fermenta glucosa, lactosa, y sacarosa | |
| Rojo | Amarillo | Si/No | Si/No | Sólo fermenta, glucosa | |
| Rojo | Rojo | No | No | No fermenta ningún azúcar, usa Peptonas | |
| Si/No | Si | Produce H2S | |||
| Negro | Negro | Amarillo | Si/No | Si | Produce H2S, PH acido |