Nutrición microbiana

1. Nutrición microbiana Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

2. Toda la naturaleza es, como se ha dicho, una conjugación activa y pasiva del verbo comer Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

3. Nutrientes • Son sustancias que se emplean en la biosíntesis y producción de energía • Son necesarios para el crecimiento microbiano Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

4. Macronutrientes ó macroelementos • Son captados por los m.o. en cantidades relativamente grandes • 95% de la célula microbiana esta constituido por C, O, H, N, S, P, K, Ca, Mg y Fe. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

5. C,O,H,N, S y P • Son componentes de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleícos. • Carbono • Fuente de energía y/o compuestos para biosíntesis • Nitrógeno y azufre • Se encuentra en las células en forma reducida como grupos amino y sulfhidrilo. Generalmente en forma reducida, aunque algunos m.o. los asimilan en forma oxidada. Sulfatos, nitratos, peptonas (N y S) y cisteina. • Fijación de N2 (N2 NH3) Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

6. K, Ca, Mg y Fe. • Se encuentran en la célula en forma de cationes • necesarios para actividades enzimáticas, síntesis de proteínas (K+), termorresistencia de endosporas (Ca2+), cofactores de enzimas. • Forma complejos con el ATP y estabiliza los ribosomas y las membranas celulares (Mg2+). • Forma parte de los citocromos, cofactor de enzimas y de proteínas transportadoras de electrones (Fe2+ y Fe3+). Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

7. Micronutrientes o microelementos u oligoelementos • Son aquellos que se requieren en cantidades tan pequeñas que contaminantes presentes en agua, y otros componentes del medio de cultivo son suficientes. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

8. Mn, Zn, Co, Mo, Ni y Cu • Son normalmente parte de enzimas y cofactores, facilitan la catálisis de reacciones y mantenimiento de la estructura de proteínas. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

9. Factores de crecimiento • Son sustancias precursoras de ciertos constituyentes orgánicos de la célula que el m.o. es incapaz de sintetizar, generalmente se requieren en pequeñas concentraciones. • Aas proteínas • purinas y pirimidinas ácidos nucleicos • vitaminas grupos prosteticos o centros activos de ciertas enzimas. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

10. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

11. Clasificación por requerimientos nutricionales(Fuente de carbono) • Heterotrofos • M.o. que utilizan moléculas orgánicas preformadas y reducidas como fuente de carbono • Autotrofos • M.o. que utilizan CO2, como principal y única fuente de carbono Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

12. Clasificación energética de m.o. • Quimiótrofos (oxidación de compuestos orgánicos o inorgánicos) • Quimioautotrofos • Quimioheterotrofos • Fototrofos (luz) • Fotoautotrofos • Fotoheterotrofos Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

14. Necesidades nutricionales debidas a mutaciones. • Prototrófo • Es un m.o. que precisa los mismos nutrientes que la mayoría de los miembros de su especie • Auxotrofo • Es un m.o. mutado que carece de la capacidad para sintetizar un nutriente esencial y por ello, debe obtenerlo o del medio o mediante transformación de un precursor. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

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17. Células Substratos DX DS1 Productos DS2 DP1 DSn DP2 DPn Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

18. Producto • Compuesto químico diferente de material celular que es liberado al medio • Sustrato • Compuestos que son consumidos a partir del medio como resultado de crecimiento celular o formación de producto. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

19. SWiXi=0 Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

20. Factores que limitan la formulación de medios de cultivo • Algunos elementos de sustrato liberados como productos no asimilados a material celular • Velocidades limitantes y estequiometría, debe considerarse rendimientos • Nutrientes específicos pudieran ser limitantes o productos específicos que pueden ser inhibitorios Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

21. Factores que limitan la formulación de medios de cultivo • Factores ambientales • Factores de crecimiento Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

22. Crecimiento microbiano: Descripción química ACaHbOc + BO2 + DNH3 MCaHbOcNd+ PCO2 + QH2O C donde: A, B, D, P y Q son moles CaHbOcfuente carbono-energía Mson moles de una unidad celular CaHbOcNd Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

23. Datos de composición celular • Bacterias • C 0.53; N 0.12; O 0.19 H0.07 • Levaduras • C 0.47; N 0.075; O 0.31 H0.065 Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

24. aCHxOy + bO2 + cNH3 CHaObNd+ dCO2 + eH2O C: a=1+d H: ax+3c=a+2e O:ay+2b=b+2d+e N:c=d RQ=moles de CO2/moles de O2=d/b Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

25. Rendimiento biomasa sustrato (YX/S) YX/S=DX/ Ds Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

26. Medios de Cultivo Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

27. Medio sintético o definido • Son medios en que se conocen todos los componentes. • Los medios definidos se emplean ampliamente en investigación dado que con frecuencia se requiere conocer qué esta metabolizando el m.o. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

28. Medio BG-11 para cianobacterias Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

29. Medios complejos • Son medios suficientemente ricos para satisfacer las necesidades nutricionales de diversos microorganismos. • De gran utilidad cuando se desconoce los requerimientos nutricionales de un m.o. en particular. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

30. Agar MacConkey Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

31. Tipos de medio • Selectivos • Favorecen el crecimiento de m.o. particulares • Diferenciales • Permiten distinguir entre grupos distintos de m.o. según sus características biológicas Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

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