NUTRICIÓN MICROBIANA UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE CIENCIAS FARMACÉUTICAS Y BIOQUÍMICAS CARRERA DE QUÍMICA FARMACÉUTICA Dr. Juan Carlos Valencia.

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1 NUTRICIÓN MICROBIANA UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE CIENCIAS FARMACÉUTICAS Y BIOQUÍMICAS CARRERA DE QUÍMICA FARMACÉUTICA Dr. Juan Carlos Valencia Tola Sp. BIOQUÍMICO – MICROBIÓLOGO MAESTRANTE EN MICROBIOLOGÍA APLICADA Y CONTROL MICROBIÓLOGO

2 Introducción Los nutrientes son esenciales para la producción de biosíntesis, energía y crecimiento microbiano. Los nutrientes son esenciales para la producción de biosíntesis, energía y crecimiento microbiano. Es importante conocer los nutrientes para realizar medios de cultivos adecuados. Es importante conocer los nutrientes para realizar medios de cultivos adecuados. Factores ambientales como temperatura, nivel de oxíge­no y concentración osmótica del medio son críticos. Factores ambientales como temperatura, nivel de oxíge­no y concentración osmótica del medio son críticos. Es muy importante conocer la bioquímica de las macromoléculas.

3 Requerimientos nutritivos esenciales El 90% de una célula procariota esta formado por: C, H, O, N, S, P, Ca, Mg y Fe El 90% de una célula procariota esta formado por: C, H, O, N, S, P, Ca, Mg y Fe Existen dos tipos de nutrientes: Macronutrientes Micronutrientes o elementos trazas La mayoría de las células necesitan los micronutrientes: Mn, Zn, Co, Mo, Ni y Cu. La mayoría de las células necesitan los micronutrientes: Mn, Zn, Co, Mo, Ni y Cu. Coadyuvan bastante en reacciones enzimáticas y metabólicas. Coadyuvan bastante en reacciones enzimáticas y metabólicas.

4 Requerimientos C, H y O El carbono es importante para formar el esqueleto de todas las macromelculas. El carbono es importante para formar el esqueleto de todas las macromelculas. El carbono se encuentra en dos formas: En forma oxidada CO2 En forma reducida CnHnOn Los microorganismos que utilizan CO2 son a la vez fotosintéticos. AUTÓTROFOS Este proceso es importante por la cantidad E° que se necesita.

5 Requerimientos C, H y O Muchos microorganismo prefieren utilizar macromoléculas como fuente de C. HETERÓTROFOS. Muchos microorganismo prefieren utilizar macromoléculas como fuente de C. HETERÓTROFOS. Los microorganismos son capaces de utilizar moléculas y macromoléculas muy particulares: Actinomicetos – alcohol amílico, parafina, caucho. Burkholderia – mas de 100 de compuestos Methylococcus capsulatus – metano

6 Requerimientos C, H y O Muchos microorganismo prefieren utilizar macromoléculas como fuente de C. HETERÓTROFOS. Muchos microorganismo prefieren utilizar macromoléculas como fuente de C. HETERÓTROFOS. Los microorganismos son capaces de utilizar moléculas y macromoléculas muy particulares: Actinomicetos – alcohol amílico, parafina, caucho. Burkholderia – mas de 100 de compuestos Methylococcus capsulatus – metano

7 Tipos nutricionales entre microorganismos Los microorganismos necesitan también fuente de E° y e- Los microorganismos necesitan también fuente de E° y e-

8 Tipos nutricionales entre microorganismos La mayoría de los microorganismos estudiados son: La mayoría de los microorganismos estudiados son: autotrofos fotolitotróficos (fotoautotrofos) autotrofos fotolitotróficos (fotoautotrofos) heterotrofos quimioorganotróficos (quimioheterotrofos) heterotrofos quimioorganotróficos (quimioheterotrofos) Prácticamente todos los microor­ganismos patógenos son quimioheterotrofos. Prácticamente todos los microor­ganismos patógenos son quimioheterotrofos. Algunas muestran una gran flexibilidad metabólica y modifi­can sus modelos metabólicos para adaptarse. Míxotróficos Algunas muestran una gran flexibilidad metabólica y modifi­can sus modelos metabólicos para adaptarse. Míxotróficos

9 Tipos nutricionales entre microorganismos

10 Necesidades de nitrógeno, fosforo y azufre El nitrógeno es necesario para sintetizar aminoácidos, purinas, pirimidinas, algunos hidratos de carbono y lípidos. El nitrógeno es necesario para sintetizar aminoácidos, purinas, pirimidinas, algunos hidratos de carbono y lípidos. Exiesten varias formas de incorporar el nitrógeno: En forma de nitrógeno molecular. En forma de amonio. En forma de nitratos.

11 Necesidades de nitrógeno, fosforo y azufre El fósforo está presente en los ácidos nucleicos, fosfolípidos, nucleótidos etc. El fósforo está presente en los ácidos nucleicos, fosfolípidos, nucleótidos etc. La fuente principal, esta en forma de fosfato inorgánico. Algunas bacterias utilizan los compuestos orgánicos e inorgánicos como fuente de P. La mayoría de los micro­organismos utilizan sulfato como fuente de azufre La mayoría de los micro­organismos utilizan sulfato como fuente de azufre

12 Factores de crecimiento Muchos microorganismo no tiene la capacidad de sintetizar ciertos compuestos organicos. Muchos microorganismo no tiene la capacidad de sintetizar ciertos compuestos organicos. Tenemos tres tipos de factores de crecimiento: Aminoácidos Purinas y pirimidinas Vitaminas Algunos microorganismos necesitan mas vitaminas.

13 Factores de crecimiento

14 Captación celular de nutrientes El mecanismo de captación debe ser especifica. El mecanismo de captación debe ser especifica. Los microorganismos viven a menudo en hábitat pobres en nutrientes, su trasporte debe ser contra de gradiente. Los microorganismos viven a menudo en hábitat pobres en nutrientes, su trasporte debe ser contra de gradiente. Utilizan diferentes tipos de mecanismo para la captación de nutrientes.

15 Captación celular de nutrientes Los mas importantes son: Los mas importantes son: La difusión facilitada La difusión facilitada El transporte activo El transporte activo La translocación de grupo La translocación de grupo Difusión facilitada Difusión facilitada

16 Captación celular de nutrientes Transporte activo Transporte activo

17 Captación celular de nutrientes Transporte activo mediado por gradiente de p+ y Na+ Transporte activo mediado por gradiente de p+ y Na+

18 Captación celular de nutrientes Translocación de grupo Translocación de grupo

19 Captación de hierro La captacion es dificil de captar por su solubilidad. La captacion es dificil de captar por su solubilidad. Los microorganismo lo captan gracias a los sideroforos. Los microorganismo lo captan gracias a los sideroforos. Estas moléculas son hidroxilatos, fenolatos- catecolatos. Estas moléculas son hidroxilatos, fenolatos- catecolatos. los microorganismo liberan sideroforos cuando hay poco hierro disponible. Son reconocidos en la superficie de la célula.

20 Captación de hierro

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