MICROBIOLOGIA TEMA 05: CREIXEMENT CEL·LULAR BACTERIÀ (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Bioquímica - 1º curso
Asignatura Microbiologia
Año del apunte 2016
Páginas 4
Fecha de subida 19/03/2016
Descargas 16

Vista previa del texto

Microbiologia Bioquímica UAB curs 2015-16 MICROBIOLOGIA TEMA 5: CREIXEMENT CEL·LULAR Diem que un individu creix quan augmenta la seva mida, increment ordenat de tots els components de l'organisme: El creixement ha de ser harmònic, proporcional.
    Organismes superiors: Augment del nombre de cèl·lules que produeix el creixement de l'organisme pluricel·lular Organisme unicel·lular: En aquest cas el creixement es refereix a l'augment del nombre d'individus de la població (organismes que es divideixen per gemmació En virus no creixen. L'estructura final del virus no creix.
En bacteris es produeix un augment proporcional del volum, quan arriba a una massa determinada es divideix per escissió o gemmació.
En organismes pluricel·lulars hi ha cèl·lules que no es divideixen (com les neurones) i cèl·lules que creixen més ràpid (fetge) 1.- Aproximacions a l'estudi del creixement microbià   Estudi poblacional: Creixement d'una població Creixement individual: Creixement d'un sol organisme Divisió bacteriana En el cas dels bacteris podem trobar que la població pot augmentar molt ràpidament, trobem un CREIXEMENT EXPONENCIAL. El temps que tardarà una cèl·lula a replicar el DNA i formar cèl·lules filles s'anomena TEMPS DE GENERACIÓ.
En el cas del creixement poblacional el temps de generació serà el temps que es tarda en doblar la mida d'una població.
 Aquest varia en funció de l'espècie, del medi de cultiu i les condicions ambientals.
Individus en un temps transcorregut: 𝑁𝑡 = 𝑁𝑜 · 2𝑛 No= nº de cèl·lules inicial N= nº de cèl·lules final n = nombre de generacions 𝑛 = Creixement poblacional en sistemes tancats 𝑡−𝑡𝑜 𝑔 on g=temps de generació Microbiologia  Bioquímica UAB curs 2015-16 Cultiu tancat: tenim un medi de cultiu i addicionem les bactèries. No hi podem ni trairem res (ni bacteris ni nutrients). També existeixen cultius oberts on es manipula el medi de cultiu.
Qualsevol cultiu tancat que tinguem de bacteris segueix una corba característica, la població passa per diferents fases.
Existeixen dues maneres de mantenir bacteris per a treballar al laboratori:   En placa: Guardar el placa a la nevera a 4ºC. Pot arribar a durar entre un mes i un mes i mig.
Congelació a -80ºC: Els bacteris estan totalment inerts i els podem guardar. S'hi afegeix glicerol abans de guardar-los per a evitar la formació de cristalls (GLICERINAT).
Fases del creixement bacterià  LATÈNCIA: (LAG). Fase on no hi ha creixement. Els bacteris es preparen per a poder créixer després.
Hi ha certa activitat metabòlica però gairebé no hi ha creixement cel·lular. Prepara el metabolisme per a poder utilitzar el medi. Es tracta d'un període d'adaptació.
o Síntesi de components (ATP,RNA, tRNA...), proteïnes, enzims...
o Biosíntesi de nutrients i elements essencials no presents al medi La duració d'aquesta fase depèn del inòcul, de l'estat i nombre de cèl·lules i del substrat dels medis (vell i nou).
o Aquesta duració fa imprescindible fer un pre-inòcul unes hores abans, de tal manera que la adaptació és més fàcil i la fase de latència més curta.
 EXPONENCIAL: Fase on les bactèries poden adquirir la major velocitat de creixement. Es produeix un creixement exponencial del nombre de cèl·lules.
o La divisió cel·lular es constant i regular o Cèl·lules estan en el seu millor estat. Es sol utilitzar aquesta fase per a estudiar el creixement bacterià. També són uniformes fisiològicament i químicament o El ritme de creixement és màxim i constant. Dependrà del cultiu i les seves condicions ambientals i genètiques. També dependrà del medi  ESTACIONÀRIA: En un cultiu tancat el medi de cultiu comença a mancar. Les divisions cel·lulars seran més lentes, no hi haurà augment net del nombre de cèl·lules, es produeixen més morts.
o Acumulació de toxines i falta de nutrients (en sistemes tancats) o Sense augment ni disminució de la població  MORT: Les condicions del medi són extremes i pobres. La quantitat de morts (taxa de mort) és molt superior a la de divisions. El creixement net és negatiu.
o Els components de les cèl·lules que lisen poden ser en certs casos utilitzats per les cèl·lules supervivents (tot i que la tassa de mort segueix sent alta) farà la baixada més suau.
o El nombre de bacteris viables segueix baixant En un sistema obert s'evita la fase estacionària. Mai hi ha mancança de nutrients (si s'ajusta el flux a la població bacteriana Microbiologia Bioquímica UAB curs 2015-16 2.- Factors ambientals Els factors ambientals modifiquen la velocitat de creixement dels cultius. Modificant els factors ambientals podem controlar el creixement microbià.
Aquests factors condicionen la distribució dels microorganismes en un determinat hàbitat. Ens permeten controlar el creixement bacterià: modificant certs paràmetres (mutació, esterilització...).
 Trobem per exemple: temperatura, llum, nutrients, pH, oxigen, salinitat, pressió, radiació...
Temperatura: A una temperatura òptima les proteïnes, enzims, tindran una funcionalitat màxima per sota o per sobre es poden desnaturalitzar. Sin canviem la temperatura, la velocitat de creixement varia, tindrem una gràfica d'aquest estil: Trobem 3 TEMPERATURES CARDINALS que varien segons el bacteri:    Mínima: Per sota, la membrana es torna rígida perd fluïdesa. Els enzims perden funcionalitat.
Òptima: Funcionalitat màxima de la bactèria, sol ser al voltant de 37ºC.
Màxima: Enzims funcionen pitjor, es produeix una desnaturalització de les proteïnes. La taxa de creixement baixa. La membrana plasmàtica es desfà, perd la seva estructura, i la bactèria deixarà de ser viable.
Classificació de bacteris segons la temperatura:     Psicròfils: temperatures baixes (4º). En hàbitats freds o fons oceànics. Trobem adaptacions com: o Enzims crio resistents (+ponts d'H, + prolina) o DNA estabilitzat o Sistemes de transport adaptat o Fosfolípids polisaturats Mesòfils: a temperatures normals (entre 37-39º) Termòfils: adaptats a temperatures altes (60º) Hipertermòfils (88-90º) i hipertermofils extrems (100-106º): fonts termals. Adaptacions com: o enzims i ribosomes termoresistents o membranes amb àcids grassos saturats o Archea: èters amb glicerol i monocapes lipídiques a la membrana.
Concentració de sals i pressió osmòtica: Tot i tenir paret, la membrana plasmàtica és semipermeable, l'aigua surt i entra per a contrarestar la concentració de sals entre l'interior i l'exterior.
Classificació de bacteris segons la concentració de sals:     No halòfils: no necessiten concentracions altes de sal Halotolerants: necessiten entre un 1 i 6 % de [sal] Halòfils modulats: entre 7 i 15 % de [sal] Halòfils extrems: requereixen concentracions de sal de 15-30 % Microbiologia Bioquímica UAB curs 2015-16 Tot i necessitar molta sal els halòfils extrems necessiten contrarestar la pressió osmòtica. D'alguna manera han d'aconseguir contrarestar la pressió osmòtica al seu interior. Hi ha diferents mecanismes per a aconseguir-ho:   Molècula que poden acumular al seu interior i intervé augmentant la osmolaritat per poder-la equilibrar amb la de l'exterior Bombeig d'ions a l'interior de la cèl·lula (halòfils moderats sobretot) Trobem també bacteris adaptats a concentracions molt altes se sucre: OSMÒFILS i a concentracions molt baixes d'aigua: XERÒFILS.
Oxigen: Trobem bacteris aeròbics, anaeròbics, estrictes i facultatius. Els bacteris poden establir diferents relacions respecte de l'oxigen:      Aeròbic obligat: necessita oxigen Anaeròbic estricte: no necessita oxigen i aquest és perjudicial Anaeròbic facultatiu: si hi ha oxigen pot utilitzar-lo, pot no utilitzar-lo quan aquest no hi és present al medi Microaeròfil: Creix en concentracions molt baixes d'oxigen.
Només trobem aquest tipus en certes franges de concentració Anaeròbic tolerant: No utilitza oxigen però el pot tolerar, no li és perjudicial.
L'oxigen en reaccionar amb molècules oxida. En anaeròbics es creen formes tòxiques com 𝑂2− 𝑖 𝐻2 𝑂2 .
Aquestes toxines són molt oxidants i no tenen mecanismes er eliminar-les.
Trobem enzims protectors de l'oxigen i les seves toxines: Catalasa, peroxidasa, superòxid dismutasa, superòxid reductasa...
Alcalòfils pH: Trobem bacteris en varis rangs de pH. En solem trobar entre pH 4 i 9. Fora d'aquest rang són poc habituals.
   Neutròfils: al voltant de pH=7 Acidòfils: al voltant de pH=0-5 Alcalòfils: al voltant de pH=8-9 Últimament s'han estudiat per a usos industrials (industria de detergents). produeixen enzims (proteases i lipases) que funcionen a pH bàsic.
Radiacions: En tenim de diferents tipus i amb diferents efectes. Sobretot alteren el material genètic (canvis estructurals i mutacions).
Tenen diferents efectes: letal directe, efectes mutagènics i letals indirectes (radiòlisi de l'aigua OH).
   Ionitzants UVA Visible ...

Tags: