30/05/2016Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García1 2° CLASE.

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1 30/05/2016Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García1 2° CLASE

2 F. BIOQUIMICOS: fuentes de C, H, O, N, S, P, F. BIOQUIMICOS: fuentes de C, H, O, N, S, P,  MACRO Y MICRONUTRIENTES  OLIGOELEMENTOS  FACTORES DE CRECIMIENTO 30/05/20162Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

3 MACRONUTRIENTES Y MICRONUTRIENTES Macronutrientes Macronutrientes: C, H, O, N, P, S, K, Mg Micronutrientes Micronutrientes (elementos traza): Co, Cu, Zn, Mo, etc Se encuentran combinados. Se incorporan como fuente de E y monómeros. Mundo microbiano sorprendente diversidad metabólica. 30/05/20163Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

4 MACRONUTRIENTES FUNCIONES FISIOLÓGICAS CC, materiales celulares, metabolismo energético (aceptor – donador de e. H, H 2 O, materiales celulares. H 2 donador de e. OO, H 2 O, materiales celulares. O 2 aceptor de e. NN, materiales celulares. Donador de e.(NH 3 nitrificantes). Aceptor de e (NO 3 denitrificantes) P P, ac. Nucleicos, fosfolípidos, coenz ( B 6, B 1 ). ATP, SS, Proteinas, AA, Coenz (CoA). Donador de e (sulfobacterias). Aceptor de e (SO 4 - 2 ) bacterias reductoras del sulfato KK, cofactor Ez, Ejs. Quinasas, síntesis de proteínas. Gram + asociado ác teicoicos. MgMg estabiliza ribosomas, membranas y ácidos nucleicos; cofactor Ez. Ej, reacciones que requieren ATP. Importante bacterias fotosintéticas 30/05/20164Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

5 MACRONUTRIENTES 30/05/20165Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

6 MICRONUTRIENTES FUNCIONES FISIOLÓGICAS MnMn cofactor enzimas( fosfatasas), estimula esporulación de hongos. Puede sustituir al Mg++. CaCa: cofactor de ciertas enzimas, como proteinasas. Endosporas bacterianas FeFe ( Fe++) acomplejado en la naturaleza( sales insolubles).Sideróforos ( hidroxamatos y enterobactina). Citocromos, catalasa y ferroproteínas no hémicas; cofactor Ez. ZnZn estabilización de complejos enzimáticos ADN- y ARN-pol. Desarrollo de hongos. Co Co para la vitamina B12 ( si suministramos esta vitamina al medio, independiente del Co++ libre). Cu Mo molibdoflavoproteínas, asimilación de nitratos. cofactor, Fe, en el complejo nitrogenasa fijadoras de N2Cu en tirosinasa. Activación de Ez. Cadena de citocromos. + Mo molibdoflavoproteínas, asimilación de nitratos. cofactor, Fe, en el complejo nitrogenasa fijadoras de N2 30/05/20166Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

7 Micronutrientes necesarios para los microorganismos Anhidrasa carbónica, alcohol deshidrogenasa, RNA y DNA polimerasas, proteínas que unen DNA Zinc Vanadio nitrogenasa, bromo peroxidasa Vanadio Algunas formiato deshidrogenasas, oxotransferasas de los hipertermófilos (Pyrococcus furiosus) Tungsteno Formiato deshidrogenasa, algunas hidrogenasas Selenio La mayoría de las hidrogenasas, coenzima F 430 de los metanógenos, ureasa Níquel Presente en enzimas que tienen flavina, nitrogenasa, nitrato reductasa, sulfito oxidasa, algunas formiato deshidrogenasas Molibdeno Activador de muchas enzimas, presente en superóxido dismutasas Manganeso Proteínas implicadas en la respiración (citocromo c oxidasa) o en la fotosíntesis (plastocianina), algunas superóxido dismutasas Cobre Vitamina B 12, Transcarboxilasa de bacterias del ácido propiónico Cobalto Función celularElemento 30/05/20167Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

8 Principales fuentes de Carbono CO 2 requerido por todo tipo de bacterias. fotoautotrofas. Acidos orgánicos:Acidos orgánicos: asimilación función de Ez y permeabilidad de membrana. Hongos Alcoholes y polialcoholes:Alcoholes y polialcoholes: etanol asimilado 4%, 12 % en levaduras. Polialcoholes: hongos, bacterias (dulcitol, manitol, sorbitol) Azúcares:Azúcares: glucosa, manosa, fructosa. Levaduras hexosas en anaerobiosis. Hidrocarburos:Hidrocarburos: en aerobiosis: CO2,células Aminoácidos:Aminoácidos: fuente de C y N 30/05/20168Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

9 Factores de crecimiento Son compuestos orgánicos requeridos en pequeñas cantidades por algunas células. Incluyen vitaminas, aminoácidos, purinas y pirimidinas Las vitaminas son los más comunes y muchas funcionan como parte de coenzimas. A las células incapaces de sintetizar los factores de crecimiento, se los debe proveer en el medio de cultivo. 30/05/20169 Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García Función : NO plástica, NO fuente de energía, SI Coenzima Ejemplos: Brucella requieren biotina, niacina, tiamina y pantoténico. Haemophilus necesita hemo y piridín-nucleótidos

10 Factor o vitaminafunciones principales p-aminobenzoico (PABA)precursor del ácido fólico Acido fólicometabolismo de compuestos C 1, transferencia de grupos metilo Biotinabiosíntesis de ácidos grasos; fijación de CO 2 Cobalamina (vitamina B 12 )reducción y transferencia de compuestos C 1 ; síntesis de desoxirribosa Niacina (ácido nicotínico)precursor del NAD; transferencia de electrones en reacciones redox Riboflavinaprecursor de FAD y FMN ácido pantoténicoprecursor de la CoA Tiamina (vitamina B 1 )descarboxilaciones; transcetolasas. Complejo B 6 (piridoxal, piridoxamina)transformaciones de aminoácidos y cetoácidos Grupo Vitamina K, quinonastransportadores de electrones (ubiquinonas, menaquinonas, etc.) 30/05/201610Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García Factores de crecimiento

11 Aislamiento de microorganismos Aislamiento de un microorganismos Enriquecimiento Elegir el habitat adecuado para aislarlo Como forma parte de una comunidad, es necesario eliminar los contaminantes Se deben utilizar medios de cultivo y condiciones de incubación selectivos Habitat natural Cultivo puro (axénico) 30/05/201611Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

12 Clasificación de los medios de cultivo Según su composición Medios químicamente definidos: se conoce la composición química exacta Medios indefinidos o complejos: contienen productos comercialmente disponibles cuya composición exacta no se conoce. Se emplean: lisados de caseína (proteína de la leche), de carne, de soja, de levadura 30/05/201612Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

13 Clasificación de los medios de cultivo Según la diversidad de microorganismos que puedan desarrollar en él Generales Contiene componentes que permiten el crecimiento de la mayoría de los microorganismos De enriquecimiento Contiene algunos componentes que favorecen el crecimiento de algunos microorganismos frente a otros Selectivos Los componentes han sido añadidos selectivamente para inhibir el crecimiento de ciertos microorganismos y no de otros Diferenciales Es aquel al que se ha añadido un componente (generalmente un colorante) que permite diferenciar entre distintas reacciones químicas que se producen durante el crecimiento 30/05/201613Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

14 Algunos medios de cultivo son selectivos y diferenciales al mismo tiempo El agar eosina-azul de metileno: se utiliza para el aislamiento de enterobacterias Gram negativas. Azul de metileno inhibe a las bacterias Gram positivas. La eosina responde a cambios de pH, virando de incoloro a negro en medio ácido. Contiene lactosa y sacarosa pero no glucosa. 30/05/201614Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

15 Las bacterias no fermentadoras de lactosa (Salmonella, Shigella y Pseudomonas) dan colonias translúcidas o rosadas. Las bacterias fermentadoras de lactosa (entéricas como E. coli, Klebsiella, Enterobacter), acidifican el medio y dan colonias negras con brillo verdoso (metálico). 30/05/201615Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

16 Requerimientos nutricionales y capacidades biosintéticas 7g 2g 1g 0.1g 0.02g 6g 4- 10  g c/u 1L Fosfato dipotásico Fosfato monopotásico Sulfato de amonio Sulfato de magnesio Cloruro de calcio Glucosa Trazas (Fe, Co, Mn, Zn. Cu, Ni, Mo) Agua destilada pH 7.0 Medio definido para E. coli 15g 5g 2g 1L Glucosa Extracto de levadura Peptona Fosfato monopotásico Agua destilada pH 7.0 Medio complejo para E. coli y L. mesenteroides 0.6g 3g 0.1g 25g 20g 150  g c/u 10mg c/u 0.01-1mg c/u 4-10  g c/u 1L Fosfato dipotásico Fosfato monopotásico Cloruro de amonio Sulfato de magnesio Glucosa Acetato de sodio Aminoácidos (los 20) (Alanina, arginina, asparragina, aspartato, cisteina, glutamato, glutamina, glicina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, prolina, serina, treonina, triptofano, tirosina, valina) Purinas y pirimidinas (adenina, guanina, uracilo, xantina) Vitaminas (biotina, folato, nicotínico, piridoxal, piridoxina, riboflavina, tiamina, pantotenato, p_ABA Trazas (Fe, Co, Mn, Zn. Cu, Ni, Mo) Agua destilada pH 7.0 Medio definido para L. mesenteroides 30/05/201616Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

17 Obviamente E. coli tiene menores requerimientos nutricionales por tener mayor capacidad biosintética que L. mesenteroides Cuál de las dos bacterias tiene mayor capacidad biosintética?? 30/05/201617Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García

18 30/05/2016Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García18 3° CLASE

19  INCORPORACION DE NUTRIENTES A LA CELULA.

20 INCORPORACION DE NUTRIENTES A LA CELULA EXOENZIMAS PROCESOS PASIVOS ACTIVOS INGRESO DE NUTRIENTES 30/05/201620 Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García DIFUSION PASIVADIFUSION PASIVA DIFUSION FACILITADA:DIFUSION FACILITADA: ESPECIFICAESPECIFICA INESPECIFICAINESPECIFICA OSMOSISOSMOSIS DIFUSION PASIVADIFUSION PASIVA DIFUSION FACILITADA:DIFUSION FACILITADA: ESPECIFICAESPECIFICA INESPECIFICAINESPECIFICA OSMOSISOSMOSIS TRANSPORTE ACTIVO TRANSLOCACION DE GRUPO TRANSPORTE ACTIVO TRANSLOCACION DE GRUPO O 2, CO 2, NH 3, agua y otras pequeñas sustancias polares no ionizadas. Monosacáridos como arabinosa, galactosa, maltosa, ribosa, xilosa, Oligosacáridos Iones orgánicos e inorgánicos Aminoácidos Oligopéptidos Algunas vitaminas y metales. Sideróforos con hierro glucosa, manosa, fructosa y los polioles sorbitol y manitol.

21 Repaso de conceptos de uniporte, simporte y antiporte. UNIPORTE, ANTIPORTE Y SIMPORTE

22 Bibliografía  Brock Biology of Microorganisms. M. T. Madigan, J. M. Martinko, J. Parker. 8th. Edición revisada (2000). Prentice Hall International, Inc  Microbiología General. Schlegel, HG (1988), 3ra. Edición. Editorial Ediciones Omega, Barcelona, España  Microbiología. Brock, TD, Madigan MT (1987), 6ta. Edición, Prentice Hall Hispanoamericana SA. México  Microbiología. Stanier, RY, Adelberg, EA, Ingraham, JL (1986), 4ta. Edición. Editorial Reverte SA. Barcelona, España. 30/05/201622Prof. Adj. Bqca. Myriam A. García