UJED FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS

MICROBIOLOGIA

EQUIPO #2

-MAYRA VALLES-TERESA GLZ

-ALAN CASTAÑON-WILLIAM PAEZ

INTRODUCCIONLas bacterias son seres vivos y están compuestas al igual

que las células eucariotas por proteínas, polisacáridos,

lípidos, ácidos nucleicos, entre otros. El conocimiento de la fisiología y del metabolismo bacteriano tiene algunas aplicaciones prácticas:

Permite conocer el modo de vida y el hábitat de

diferentes especies bacterianas. El ser humano actuando

como hospedero por ejemplo, ofrece una variedad de

nichos ecológicos que se diferencian entre sí por

aspectos físicos y químicos (temperatura, concentración

de O2, pH, presión osmótica, etc.) en los cuales pueden

crecer y multiplicarse distintas especies bacterianas, de

acuerdo a sus requerimientos nutricionales. Permite formular medios de cultivo para el aislamiento e identificación de los patógenos participantes.

Desde el punto de vista terapéutico nos permite conocery entender el modo de acción de algunos

antimicrobianos que bloquean una vía metabólica o lasíntesis de alguna macromolécula esencial para la

bacteria.El término metabolismo se refiere al conjunto de

reacciones químicas que tiene lugar en la célula, y tiene 3funciones específicas a saber:

obtener energía química del entorno, almacenarla, parautilizar luego en diferentes funciones celulares,convertir los nutrientes exógenos en unidades

precursoras de los componentes macromoleculares de lacélula bacteriana, formar y degradar moléculas necesarias para funciones

celulares específicas, como por ejemplo, movilidad ycaptación de nutrientes.

METABOLISMO HETERÓTROFO

La fuente de carbono procede de moléculas orgánicas y la energía procede de la oxidación  de estás moléculas orgánicas absorbidas a través de la membrana celular.

La mayoría de los microorganismos son heterótrofos, con compuestos orgánicos como fuentes de carbono y de energía.

Los microorganismos heterótrofos viven de los alimentos que roban a anfitriones vivos (como comensales o parásitos) o de la materia orgánica muerta de todo tipo (saprófagos).

Este metabolismo microbiano constituye el principal factor de descomposición de todos los organismos después de muerte.

Muchos microorganismos eucariontes son heterótrofos por depredación o parasitismo, características también encontradas en algunas bacterias tales como Bdellovibrio (un parásito intracelular de otras bacterias, causando la muerte de sus víctimas) y algunas Myxobacteria tales como Myxococcus(depredadora de otras bacterias a las que mata y succiona mediante la cooperación de enjambres de numerosas células).

La mayoría de las bacterias patógenas son parásitos heterótrofos de seres humanos o de otras especies eucariontes.

Los microorganismos heterótrofos son extremadamente abundantes en naturaleza y responsables de la degradación de los polímeros orgánicos tales como celulosa, quitina o lignina que son generalmente indigeribles para los animales más grandes.

Esta degradación, generalmente, requiere la colaboración de varios organismos distintos, cada uno de los cuales realiza uno de los pasos de la degradación hasta obtener CO2.

Bioquímicamente, el metabolismo heterótrofo procarionte es mucho más versátil que el de los organismos eucariontes, aunque muchos procariontes comparten los modelos metabólicos más básicos con los eucariontes.

BIOSÍNTESIS DE MACROMOLÉCULAS

La primera etapa del proceso es la biosíntesis, en la cual los precursores se transforman en las subunidades básicas de las macromoléculas.

La biosíntesis constituye la mayor parte del metabolismo.

Las reacciones biosintéticas, como las reacciones catabólicas, se organizan en secuencias.

Las rutas de biosíntesis están constituidas por reacciones catalizadas por enzimas que hacen posible la conversión de los metabolitos precursores en unidades metabólicas para la síntesis.

Algunas de estas rutas son ramificadas y en ellas participan varios precursores metabólicos, y/o dan lugar a diferentes productos. Por ejemplo, a partir de dos precursores metabolicos (oxalacetato y piruvato) se sintetizan seis aminoácidos (aspartato, asparragina, isoleucina, lisina,metionina y treonina), utilizando una ruta ramificada.

Otras rutas no se ramifican y dan lugar a un solo producto a partir de un solo precursor. Por ejemplo, el aminoácido histidina se sintetiza a partir de ribosa-5fosfato, mediante una ruta sencilla.

Las rutas biosinteticas de E.coli son muy similares a las de todos los organismos –bacterias, microorganismos eucarióticos, plantas y animales.

Sin embargo, ciertos organismos no pueden sintetizar las enzimas necesarias para completar ciertas rutas.

Un organismo incapaz de sintetizar una determinada subunidad básica para la biosíntesis, solo crece si se le aporta dicho producto en su medio de cultivo (microorganismos) o en su dieta (animales).

Por ejemplo, E. coli puede sintetizar los 20 aminoácidos necesarios para construir sus proteínas y, por lo tanto, puede crecer en un medio que no contenga aminoácidos.

En las rutas biosinteticas también se producen otras pequeñas moléculas esenciales para el crecimiento; algunas son coenzimas, compuestos que colaboran con las enzimas en su papel catalizador de las reacciones metabólicas.

Los organismos que no pueden sintetizar sus propias coenzimas necesitan un aporte externo de las mismas o de sus precursores.

A las moléculas que actúan como coenzimas, o a sus precursores, se les llama vitaminas.

Pruebas Bioquímicas

Básicas Del Nitrógeno

Las pruebas bioquímicas consisten en distintos test químicos aplicados a medios biológicos, los cuales,

conocida su reacción, nos permiten identificar distintos microorganismos presentes.

Su sistema de funcionamiento generalmente consiste en determinar la actividad de una vía metabólica a partir de un sustrato que se incorpora en un medio de cultivo y que la bacteria al crecer incorpora o no.Para realizar las pruebas bioquímicas se dispone de múltiples medios, los cuales se deben aplicar de acuerdo a las exigencias del microorganismo en estudio.

UREASA

Se cultiva el microorganismo en slant en agar urea de Christensen. Este medio se complementa

después del auto clavado con 50ml/l de urea. Ésta será degradada por aquellos microorganismos

capaces de producir el enzima ureasa. Esta degradación produce amoniaco que hará variar el color del indicador de amarillo a rojo, poniéndose

así de manifiesto la actividad ureasa.

INDOL Prueba bioquímica realizada en especies bacterianas

para determinar la habilidad del organismo de romper el indol del aminoácido triptófano. Esta división molecular es lograda por una serie de enzimas intracelulares diferentes, un sistema que en conjunto se le llama con frecuencia triptofanasa.

Las bacterias que resultan indol positivas al romper el indol del triptófano, incluyen:

Aeromonas hydrophilia, Aeromonas punctata.

LISINAEste medio pone de manifiesto:

Si la bacteria posee la enzima descarboxilasa (LDC). el medio contiene como indicador Purpura de Bromocresol, cuando la lisina se

descarboxila, el medio se acidifica y el indicador vira amarillo en el fondo.

- Si es productora de ác. sulfhídrico, en cuyo caso el precipitado negro nos impedirá ver si es LDC + o -.

-Si es productora de gas

ARGININA

La L-arginina es un bloque químico fundamental llamado “aminoácido”. Se obtiene a partir de la dieta y es necesaria

para el cuerpo para hacer las proteínas. La L-arginina se encuentra en la carne roja, en la carne de aves y los

productos lácteos. También se puede hacer en el laboratorio y usar como medicamento.

Estas pruebas se utilizan para la determinación de microorganismos que requieren de nitrógeno como principal fuente de energía.

Pruebas bioquímicas básicas del

carbono

citrato

Esta prueba sirve para determinar si un organismo es capaz de utilizar citrato como única fuente de carbono y compuestos amoniacales como única fuente de nitrógeno en su metabolismo, provocando una alcalinización del medio.

Rojo de Metilo/Voges-Proskauer

Estas dos pruebas forman parte del IMVIC de las colimetrías y permiten la diferenciación dentro de las enterobacterias del grupo coli y aerógenes. Las enterobacterias son anaerobios facultativos que utilizarán la glucosa en dos fases: primero la metabolizarán aerobiamente (respiración oxibióntica) consumiendo rápidamente el oxígeno del medio, para, en segundo lugar, continuar metabolizándola por vía anaerobia (fermentación).

Prueba TSI (Triple Sugar Iron ó Triple Azúcar Hierro)

El TSI es un medio nutriente y diferencial que permite estudiar la capacidad de producción de ácido y gas a partir de glucosa, sacarosa y lactosa en un único medio. Tambien permite la identificación de la producción de SH2.

Esta es una prueba específica para la identificación a nivel de género en la familia Enterobacteriaceae, con objetivo de diferenciar entre:

bacterias fermentadoras de la glucosa

bacterias fermentadoras de la lactosa

bacterias fermentadoras de sacarosa

bacterias aerogénicas

bacterias productoras de SH2 a partir de sustancias orgánicas que contengan azufre.

catalasa

El objetivo es buscar la presencia de la enzima catalasa. El peróxido de hidrogeno se produce al utilizar la bacteria el azúcar por vía oxidativa. Al ser este un compuesto oxidante las bacterias lo eliminan mediante la producción de la enzima catalasa

Hidrolisis de la caseína.

Esta prueba determina la presencia de proteasas que actúan sobre la caseína presente en el medio generando poli péptidos y/o aminoácidos.