TEMA 5 - EL CICLE CEL·LULAR I (2015)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Microbiologia
Profesor
Año del apunte 2015
Páginas 4
Fecha de subida 31/03/2015
Descargas 25
Subido por

Vista previa del texto

5. CICLE CEL·LULAR E N PROCARIOTES Quan parlem de creixement de bacteris ens referim al creixement de la població de bacteris.
EL CICLE CEL·LULAR D’UN BACTERI Un bacteri en condicions normals de nutrients creix i es divideix per bipartició o fissió binaria donant lloc a dues cèl·lules filles (=cicle cel·lular). El temps que passa en el transcurs d’aquesta seqüencia (=temps de generació) Els bacteris ens van separant i van creixent contínuament. Els temps de gernació en condicions òptimes és característic en cada espècie. Ex: E. Coli → 20 minuts, agent causant de la tuberculosi → 20 hores.
-Duplicació del DNA → una per cada una de els filles → formació d’ un septe → divisió de l’individu → repartició equivalent del component cel·lular.
A B a) Cèl·lula jove a una etapa primerenca del cicle b) La cèl·lula mare es prepara per a la divisió allargant la seva paret cel·lular i la membrana cel·lular augmentant tot el seu volum.
c) El septum comença a formar-se a la vegada que els cromosomes es mouen cap a extrems oposats de la cèl·lula. Els components citoplasmàtics es distribueixen entre les dues cèl·lules que es comencen a desenvolupar.
d) El septum es sintetitza del tot, la cèl·lula mare es trenca en dues cèl·lules filles i la membrana cel·lular s’estrangula a ella mateixa.
e) En aquest moment, les cèl·lules filles estan dividides. Depenent de l’espècie aquest pas varia i es poden arribar a formar cadenes, doblets, etc.
C D E CREIXEMENT DE POBLACIONS BACTERIAN ES - és exponencial → en cada temps de generació es duplica la població d’individus.
El creixement de les poblacions bacterianes en unes condicions optimes amb una temperatura i uns nutrients disponibles el creixement es exponencial. A intervals de temps definits, el temps de generació i la població es duplica. Aquest creixement respon al número de cèl·lules que és igual al numero de cèl·lula inicials elevat a 1, 2,3...
Es pot aïllar n amb logaritmes, això ens permet saber el número de generacions que han tingut lloc en una població saben quantes n’hi havia a l’inici i al final.
Ex: (taula→) A temps 0, tenim un sol bacteris, si suposem que és un bacteri amb un temps de generació de 20 minuts, als 20 minuts hi haurà una divisió i seria 1 (bacteri inicial) x 2^1=2 → numero de bacteris que tindrem després de la divisió del bacteri original.
Als 40 minuts serà 1X2^2 → creixement exponencial.
Si ho representem en una gràfica obtenim una corba. Si aquests números els passem a escala logarítmica obtenim una recta. De manera que el creixement de les poblacions bacterianes es pot representar en escala logarítmica que permet que treballar amb elles sigui més fàcil.
Una de les primeres coses com a bacteriòlegs que hem de saber fer és comptar bacteris vius. Això es el que es diu recompte de viables. Viable (=bacteri que està viu).
SPREAD-PLATE METHOD 1) Tenim una mostra i agafem 0’1 mL d’aquest contingut líquid.
2) El dipositem sobre una placa de petri amb un medi d’agar 3) Ho escampem 4) Ho posem a incubar a una estufa a la temperatura òptima 5) Al dia següent o al cap de dos, apareixen colònies al medi de cultiu. Aquestes colònies han aparegut per una unitat formadora de colònies (=un bacteri).
Diem que és hipotètic perquè els bacteris no estan sols van de dos en dos i van junts, per tant, si cau un bacteri és una colònia una única formadora de colònies correspon a una cèl·lula bacteriana.
POUR-PLATE METHOD Mètode sense agar amb una placa de petri estèril.
Es fica agar líquid abans de que es solidifiqui a una temperatura crítica (50º), encara està líquid es pot ficar dins de la placa on solidificarà immediatament.
Podríem contar colònies que creixerien tan en superfície com dins de l’agar.
Normalment això no passa, les mostres que tenim els cultius bacterians que tenim, estan molt concertants en els sentit de que si agafem 0.1ml i ho fiquem en una capa escampant-ho creixeran tantes colònies que realment no podrem contar-ho. Té un creixement homogeni.
Per tant, perquè sigui més fàcil donar el recompte de viables el que es fa és diluir molt la mostra perquè es puguin contar bé els bacteris.
→ classe de problemes ← CORBA DE CREIXEMENT B ACTERIANA A) Fase Lag o d’adaptació → els bacteris s’adapten a les condicions de creixement. És el període en el que els bacteris individuals estan madurant i no tenen encara la possibilitat de dividir-se.
B) Fase Log o exponencial → és un periode caracteritzat per la duplicacio cel·lular. El numero de nus bacteris que apareixen per unitat de temps és proporcional a la poblacio actual. Si el creixmet no es limita, la duplicacio continuara a un ritem constant, per tant, el numero de cel·lules de la poblaico es duplica amb cada periode de temps consecutiu.
C) Fase estacionaria → la taxa de creixement disminueix coma consequencia de l’esgotament de nutiretns i la’comulacio de productes tòxics. Auqesta fase s’assoleix quan els bacteris començen a esgotar els recursos disponibles. Es caracteritza per un numeor constant de bacteris (la taxa de creixement iguala la de mort).
D) Fase de declive o mort → els bacteris es queden sense nutrients i moren CULTIUS DE MICROORGA NISMES El cultiu de microorganismes consisteix en proporcionar-los les condicions físiques, químiques i nutritives adequades perquè puguin multiplicar.se de manera controlada. En general, podem distingir cultius líquids i sòlids en funció de les característiques del medi i cultius discontinus i continus en funció de la disponibilitat de nutrients en el medi.
CULTIUS DISCONTINUS O SISTEMA TANCAT O MONOFÀSIC Un cultiu només creixerà en un medi de cultiu si conte tots els nutrients necessaris en una forma disponible i si son adequats la resta de factors ambientals.
El mètode de cultiu més simple és el cultiu discontinu en el que el microorganisme creix a part d’una il·limitada quantitat de medi fins que s’esgota un nutrient essencial o s’acumulen productes tòxics fins a nivells que inhibeixen el creixement.
En els sistemes tancats (que poden ser líquids o sòlids) no tenen un subministrament continu de nutrients, ni drenatge de cèl·lules ni de substancies de rebuig.
Són els que donaran la corba de creixement explicada anteriorment.
CREIXEMENT EN SISTEMES TANCATS EN MEDIS SOLIDS Un medi sòlid és una solució nutritiva (com el líquid), però incorporat a un gel que li dóna consistència.
Els tipus de gelificants usats pels medis sòlids són: - Àgar-àgar o simplement agar - Gelatina → inconvenient: es liqua a temperatures relativament baixes, i a més a més, alguns microorganismes ho degraden fent servir gelatinases.
- Silicagel o gel de silici → tediós de preparar. Ús casi exclusiu per quimioautotrofs.
CULTIU CONTINU És un cultiu equilibrat mantingut durant un temps indefinit per un sistema de flux obert que es composa de: 1. Càmera de cultiu de volum constant 2. Subministrament de nutrients 3. Amb sistema per eliminar o separar els productes tòxics de residu Una vegada que el sistema arriba a l’equilibri, el número de cèl·lules i la concentració de nutrients en la càmera resten constants, i llavors es diu que el sistema està en estat estacionari, amb les cèl·lules creixent exponencialment.
Els paràmetres a tenir en compte són: i.
Flux ii.
Volum de la càmera de cultiu iii.
Densitat cel·lular en la càmera iv.
Factor de dilució Una de les maneres de aconseguir un cultiu continu és a través del quimiòstat: en el quimiòstat podem controlar de manera independent la densitat de la població cel·lular i la velocitat de creixement del cultiu.
La densitat cel·lular en equilibri es controla ajustant el factor de dilució, mentre que la velocitat de creixement es controla variant la concentració del nutrient limitat a la cambra.
- En un quimiòstat, els microorganismes poden cultivar-se a una àmplia veritat de taxes de creixement exponencial El quimiòstat permet creixements equilibrats restringits degut a que existeix un nutrient o substrat present a una concentració suficientment baixa com per limitar la densitat de la població El quimiòstat et permet escollir la densitat de cèl·lules a la que es vol treballar.
APLICACIONS DEL CULTIU CONTINU EN QUIMIOSTAT 1. Aporten una font continua de cèl·lules en fase exponencial, el que s’aplica a processos industrials de fermentació (producció de begudes alcohòliques, de antibiòtics, d’amonoàcids, etc).
2. En el quimiòstat, el creixement a baixes concentracions de substrat permet estudiar: a. Aspectes fisiològics b. Selecció de mutants c. Estudis ecològics.
...