microbiologia diapositivas
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¡Transformando Vidas!
PROCESOS BIOTECNOLOGICOS
Q. EN .A. LUZ CARMEN CASTILLO MTZ.
Estructura
Eucariota: Núcleo esta definido.
Procariota: Su significado del griego es "Antesdel núcleo" ya que no poseen un núcleocelular lo que conlleva a que su ADN notenga una envoltura nuclear y que estelibremente en el citoplasma
Bacteria: Son organismos unicelulares muypequeños y relativamente sencillos. Sonprocariotas.
ELEMENTOS OBLIGADOS
• Pared celular
• Membrana
plasmática
• Citoplasma
• Ribosomas
• Región nuclear
ELEMENTOS
FACULTATIVOS
• Flagelos
• Pelos
• Endosporas
• Inclusiones
citoplásmicas
• Cápsula
La célula bacteriana consta de elementos:
• obligados como el citoplasma. Presentaun aspecto viscoso, y en su zona centralaparece un nucleoide que contiene lamayor parte del ADN bacteriano.
• Facultativos: Muchas bacterias puedenpresentar flagelos generalmente rígidos,implantados en la membrana medianteun corpúsculo basal . Pueden poseertambién, fimbrias o pili muy numerosos ycortos, que pueden servir como pelossexuales para el paso de ADN de unacélula a otra
Movilidad y fijación
Examples of bacterial flagellaarrangementschemes.
A-Monotrichous; B-Lophotrichous; C-Amphitrichous; D-Peritrichous
Morfología de las bacterias
La clasificación de las bacterias se basa en el
estudio de sus características mediante
técnicas que oscilan entre las más sencillas
tinciones y los más complejos estudios
moleculares.
La bacterias se pueden agrupación y color:
Gram positivas o Gram negativas. La mayor
parte de las bacterias puede ser ubicada en
uno de estos dos grupos o en un tercero, de
acuerdo a la resistencia al ácido alcohol que
presenten.
Tinción de Gram
• Con la tinción diferencial de Gram, herramientade gran utilidad, una proporción importante debacterias puede dividirse en dos grandesgrupos: Gram positivas (se observan de colorazul - debido al colorante cristal violeta) y Gramnegativas (pierden el cristal violeta y conservanla safranina - se aprecian de color rojo).
• La técnica se basa en las diferencias físicasfundamentales de la pared celular y empleacolorantes catiónicos (cristal violeta ysafranina), que se combinan con elementoscargados negativamente.
La pared celular de los procariotas
Gram positivas Gram negativas
En Bacteria el
peptidoglicano representa
hasta el 90% de la pared
En Bacteria el
peptidoglicano constituye el
10% de la pared
La capa responsable de la rigidez en las
paredes de Gram (+) y Gram (-) es el
peptidoglicano (o mureína).
Bacteria Gram positivas
La pared contiene además delpeptidoglicano pequeñas cantidades deácidos teitoicos.
• Muchas Bacteria Gram positivas tienenvarias capas de peptidoglicano (hasta 25).
En Bacteria Gram negativasla pared contiene además de peptidoglicano
una capa adicional compuesta delipolisacárido
• Envoltura celular - Cuenta con 3 capas:membrana citoplásmica, pared celular ycápsula/glicocálix
Gramnegativas
• Bacilos aerobios:
Acinetobacter, Flavobacterium,
Pseudomonas.
• Bacilos facultativos:
Aromonas, Citrobacter, Salmonella,
Shigella, Vibrio, Yersinia, Serratia,
Escherichia, Campylobacter
Tipos de metabolismo
Fuente de carbono
• AUTOTROFOS: Carbono Inorgánico
Cuya fuente única de carbono es el CO2
• HETEROTROFOS: Carbono Orgánico
Cuando su fuente de Carbono es materia
orgánica.
Fuente de energía
• FOTOTROFOS:
Energía Solar (LUZ).FOTOHETEÓTROFOS: Utilizan la luz como fuente
de energía y las biomóleculas como fuente de Carbono
LUZ
Compuesto Células
Orgánicos
FOTOAUTÓTROFOS: Utilizan la luz como fuente de energía y el CO2 como fuente de Carbono
Luz O2
CO2 Células
Fuente de energía
• QUIMIOTROFOS:Energía química.
QUIMIOHETERÓTROFOS:
O2 CO2
Compuesto Células
Orgánicas
• QUIMIAUTOTROFOS:
Cuya fuente de energía es un compuesto
químico que se oxida.
Fe +2 Fe +3
H2S S
CO2 Células
Formas bacterias.
• Oval o esférica
(coco)
• Cilíndrica o en forma
de bastón (bacilo)
• Formas intermedias
de algunos casos
anteriores.(Esférica y
bastón = cocobacilo)
• Espiral o helicoidal
(espirilo)
• Filamentosa
Agrupación bacteriana
• COCOS (aislado)
En parejas: Diplococos.
En cadena: Estreptococos.
En cubo: Tétradas.
En racimos: Estafilococos.
En forma cúbica de 8 elementos: Sarcinas.
Agrupaciones helicoidales
• HELICOIDAL
Borrelia
Treponema
Leptospira
Reproducción• Las bacterias se
desarrollan a un tamañofijo, y cuando sereproducen lo hacen através de fisión binaria esuna forma dereproducción asexual.Bajo condiciones optimasuna bacteria puededesarrollarse y dividirseextremadamente rápido,así las poblaciones
bacterianas puedenduplicarse hasta en 9.8minutos.
Reproducción
• Generalmente las bacterias sereproducen por bipartición.
• Tras la duplicación del ADN, que estádirigida por la ADN-polimerasa que seencuentra en los mesosomas, la paredbacteriana crece hasta formar untabique transversal separador de lasdos nuevas bacterias.
Reproducción por bipartición
• Tras la duplicación de ADN, que estadirigida por al ADN-polimerasa que seencuentra en los mesosomas, la paredbacteriana crece hasta formar untabique transversal separador de lasdos nuevas bacterias.
• Pero además de este tipo dereproducción asexual, las bacteriasposeen unos mecanismos deproducción sexual o parasexual,mediante los cuales se intercambiasfragmentos de ADN.
Que puede realizar por:
• Transformación.
• Conjugación
• Transducción
Transformación
• Consiste en el intercambio genético
producido cuando una bacteria es
capaz de captar
fragmentos de ADN,
de otra bacteria que
se encuentran
dispersos en el medio
donde vive.
Conjugación
• En este proceso, una bacteria
donadora F+ transmite a través de un
puente o pili, un fragmento de ADN, a
otra bacteria receptora F-.
• La bacteria que se llama F+ posee un
plásmido, además del cromosoma
bacteriano
Transducción
• En este caso la transferencia de ADN
de una bacteria a otra, se realiza a
través de un virus bacteriógrafo, que
se comporta como vector intermedio
entre las dos bacterias.
Tarea 1
• Realizar una investigación de la célula eucariota, y realizar un cuadro comparativo
entre los eucariotas y las procariotas
Ejemplos:
• LEVADURAS
• ALGAS
• PROTOZOOS
PROTOZOO
• Su tamaño va desde 1 µm, son visible
a simple vista.
• Se multiplican por bipartición o
gemación o esporulación o
reproducción asexual.
• Se encuentran en agua dulce,
salada, suelos, plantas y parásitos
animales
Alga celular
• Pueden ser microscópicos o gigantes de mas de 100 pies.
• Su reproducción es por fisión binaria asexual.
• Crecen en agua dulce y marina y en el suelo.
Algas y microalgas:
biohidrógenoOrganismos fotosintéticos.
Viven usualmente en medios acuáticosaunque también se pueden encontraren ambientes terrestres y algunasespecies pueden en condicionesheterótrofas.
Especies: Formas unicelulares(microalgas)
Estructuras muy complejas (macroalgas).
Alimento: Son fosfatos y nitratos quepueden extraer de residuos orgánicos.
Aplicaciones: Como fertilizantes, como
alimento y suplemento de efluentes y
como materia prima para cosméticos.
En años recientes se han estudiado
como alternativa para la obtención
de biocombustibles: biodícel,
bioetanol, biohidrógeno y biometano.
Biorremediación: Degradación de
sustratos.
VIRUS
• No son considerados como células.
• Son parásitos obligados es decir requieren
una célula viva para su propagación.
• Su tamaño es de 0.015 µm a 0.2 µm
• Consta de una cadena de Ác. Nucléico o
ADN O RNA envuelta en una capa de
proteína.
Tarea 2
Realizar un esquema de cada de lassiguientes bacterias su forma, tipo debacterias por su tinción gram, tipo dealimentación y su reproducción.
1.- Escherichia coli
2.- Bacillus subtilis.
3.-Streptococcus faecalis
4.- Staphylococcus aureus
5.-Pseudomonas
6.- Saccaromyces cereviceae
Aislamiento e identificación
Aislamiento e identificación
Introducción
Para que un M.O. pueda desarrollar debe tomardel ambiente las sustancias necesarias paraobtención de energía que será empleada parala biosíntesis y como consecuencia particularla reproducción celular. A estas sustancias seles llama nutrientes.
Un medio de cultivo debe contener todos losnutrientes necesarios en cantidadesadecuadas para sobrevivir.
Medios de cultivo
Conjunto de nutrientes con determinadas
condiciones ambientales que permiten que
los microorganismos crezcan y se
reproduzcan. Aportan carbón y nitrógeno y
elementos minerales, factores
decrecimiento, agua y pH adecuado.
Usos
1) Separación y aislamiento de los diferentes especies de microbios presentes en una siembra.
2) Como paso previo para el estudio e identificación del mio. Problema.
3) Estudios microscópicos. Visualización de las características de las colonias en medios sólidos.
4) La realización de antibiogramas para determinar la sensibilidad.
5) Pruebas CMI (Concentración mínima de inhibición)
6) Para conservación de especias microbianas o muestras.
Requerimientos
ENERGETICOFuentes de Carbono:
Azucares
Fuentes de Nitrógeno;
Gelatinas
NO ENERGETICOS
Fuentes de Azufre: Aminoácidos.
Fuentes de fósforos:
Fosfatos.
Factores de crecimiento: Sales.
Factores de arranque:
Factores inhibidores:
Componentes principales
• Agar.
• Vitaminas.
• Factores de crecimiento.
• Extractos de carne o levaduras
• Minerales
Extracto de carne
• Contiene las substancias hidrosolubles del tejido animal que incluyen carbohidratos,
compuestos orgánicos de nitrógeno, vitaminas hidrosolubles y sales.
PectonaPrincipal fuente de Nitrógeno orgánico:
puede contener además algunas vitaminas y a veces carbohidratos, dependiendo del
material proteico digerido.
pH
• pH óptimo 6.5 a 7.5 La mayoría de las
bacterias asociadas a la vida vegetal
o animal.
• pH mínimo 0.5 o máximo de 9.5 para
algunas especies exóticas
Agua
• Presión Osmótica: Tensión que se ejercecuando el agua difunde a través de unamembrana.
• Presión hidrostática: Tensión al líquido.
• Halofilicas: Bacterias que viven en altasconcentraciones de NaCl.
• Halofilicas facultativas: Bacterias queviven con o sin NaCl.
• Plasmolisis: La bacteria explota.
Agar
• Usado como agente solidificante; el agar disuelto se gelifica cuando la
temperatura se reduce por debajo de 45 ºC; el agar no es fuente de nutrientes para las bacterias.
Extracto de levadura• Una fuente muy rica de vitaminas B; contiene además nitrógeno orgánico
y compuestos carbonados.
5.- Clasificación de los medios
1. Medios basales: Son medios simples quecontienen en general los nutrientesesenciales para promover el desarrollo amicroorganismos poco exigentesnutricionalmente ‘in vitro’ . Ejemplo : A.N. M.E.
2. Medios enriquecidos: Son medios que hansido complementado con otros nutrientesque proporcionan, ‘Factor de crecimiento’cuya finalidad es promover el desarrollo deM.O. mas exigentes. Ejemplo G.A.S., G.Ch.
3.- Medios selectivos o inhibitorios: Seutiliza para suprimir el desarrollo y almismo tiempo promover y/o seleccionarel crecimiento de los M.O. patógenosque pudieran encontrarse en dichamuestra. Ejemplo: A.V.B. y A.BP.
4.- Medios Diferenciales: Contienensustancias químicas o indicadores quepermiten identificar con facilidadalgunos géneros o especies bacterianaspor el aspecto característico de lascolonias y su capacidad bioquímica.Ejemplo: Las bioquímicas.
5.- Medios de enriquecimiento: Songeneralmente caldos que poseen un efectoinhibitorio sobre géneros bacterianosfavoreciendo al mismo tiempo al desarrollode otro que interesa más. Ejemplo: Caldotetrationato.
6.- Medios de transporte: Sirven para mantenerviables a los M.O., por un lapso corto detiempo y que posteriormente deseamosrecuperar. Tienen la capacidadamortiguadora que facilita la viabilidad delM.O., para que no se multiplique pero quepermanezca latente. Ejemplo: Cary-Blair
7.- Medios de conservación: Songeneralmente medios basales,destinados para el mantenimiento debacterias, estos medios deben estardesprovistos de carbohidratos, esto escon el propósito de que el medio nose acidifique y las bacterias nomueran.
Ejemplo: B.A.B.
Técnicas para aislar e identificación de microorganismos
1. Material de siembra
2. Inoculo
3. Métodos de
aislamiento
Preparación de Inoculo
• Definición:
Es una cantidad suficiente y representativa de la
bacteria problema. Debe partir de un cultivo
puro con una concentración adecuada.
• Preparación:
Si la muestra es sólida o semisólida se tomada con
asa estéril.
Si la muestra es líquida se tomará con pipeta
graduada o pipeta Pasteur una cantidad
suficiente después se homogeniza.
• Incubación
:A temperatura adecuada de 12 a 24 horas
Métodos de siembra
1. Siembra del inoculo en medio líquido.
a)Si se utiliza asa de siembra se toma de lamuestra problema y se adiciona al mediolíquido agitando el asa.
b)Si se realiza con pipeta se toma elvolumen conocido (según dilución) de lamuestra problema y se vierte al medio decultivo líquido agitando vigorosamente.
c)Si se realiza con hisopo realice igual queen a).
Siembra del inoculo en medio sólido.
Técnica de Barry
Aislamiento en Estría
Estría múltiple
Técnica de los cuatro
cuadrantes
Técnica por dilución
Siembra del inoculo por
picadura
a) Siembra por picadura
Siembra por estría en tubo con medio sólido inclinado (bisel o pico de flauta)
Siembra por picadura y estría
Temperatura
PSICRÓFIALAS: CRECEN DE 0-20 ºC
MESÓFILAS: CRECEN DE 25-40 ºC
TERMÓFILAS FACULTATIVAS: CRECEN DE 25-55 ºC
TERMÓFILAS: CRECEN A TEMP >A 50 ºC
Requerimientos del oxigeno
AEROBIAS: CRECEN SOLO EN PRESENCIA DE O2 LIBRE
.ANAEROBIAS: CRECEN SOLO EN AUSENCIA DE O2 LIBRE
.ANAEROBIAS FACULTATIVAS: CRECEN EN PRESENCIA O AUSENCIA O2 LIBRE
.MICROAEROFILAS: CRECEN EN PEQUEÑAS CANTIDADES DE O2 LIBRE
Morfologia
• Entre las principales características de
las bacterias se encuentran su tamaño,
forma, estructura y tipo o modo de
agrupación.
• Todas estas características van a
constituir la morfología propias de las
células bacterianas:
Agrupación
• Las agrupaciones macroscópicas son visibles a
simple vista y corresponden a su crecimiento en un
punto en un medio de cultivo sólido para formar
colonias que serán distintas y características para
cada tipo bacteriano.
• Agrupaciones microscópicas solo por microscopía y
corresponde a lo que realmente se entiende por
agrupación bacteriana, es decir las tendencia que
representan los distintos tipos bacterianos para
asociarse entre sí formando pequeños grupos de 2 o
más bacterias,
Morfología microscópica
• Tras el periodo de incubación estimadocomo el adecuado en el medio sólido dondese ha realizado la siembra, deberán aparecerpequeñas masas visibles a simple vista. Lareproducción de esa bacteria en otrasmuchas en ese punto del medio sólidoorigina lo que se conoce como colonia
• Estas colonias presentaran una morfologíamicroscópica fácilmente reconocible yvariable en función de:
1. Características o tipo de medio de cultivosólido. Criterio importante a la hora de unavaloración taxonómica de los mismos.
2. Tipo de microorganismo problema.
Conteo de colonias en
los diferentes medios de
cultivo y como se reporta
Conteo de UFC
• Sin colonias
Reportar menos de 1 por el inverso de la dilución más baja.
Ejemplo: No existe crecimiento de UFC en placa de 1:100, entonces se reporta:
>100 UFC/ml Valor estimado.
Conteo de UFC
• Más de 250 UFC / g o ml
Reportar mayor de 6,500 ó 5,700 veces porel inverso de la dilución más baja.
REPORTAR:
>250 UFC/ 10g o ml de muestra valor estimado.
Tarea 3
• 1.- Eres el Jefe de Laboratorio de Microbiología,de “Chiken Happy” y te piden que le realices unaprueba al producto final. Como control decalidad.
• Las características son: Es polvo, con pH de 7.0,sabemos que pueden crecer microorganismosmesolíticos, psicrofilas. Es necesario crear unmedio rico en nutrientes que crezcan de todo.Además describe el procedimiento como lo harías(no omitas ningún paso, ni medio de cultivo).