Cuantificacion Del Crecimiento Poblacional

Cuantificación del crecimiento poblacional

Ángela Álvarez Coral; diego Jiménez

Universidad De Nariño - Facultad De Ciencias Exactas Y Naturales

diegofer1414@hotmail.com, angevanne02@gmail.com.

Introducción

En un sistema biológico se define al crecimiento como el aumento ordenado de las estructuras y los constituyentes celulares de un organismo. Según ello, el aumento de la masa celular producido por acumulación de productos de reserva (glucógeno, poliβ- hidroxibutirato) no constituyen crecimiento. Se puede considerar como crecimiento al incremento de células individuales por un lado, y por otro lado se puede considerar al crecimiento del número de células (proliferación de la población).

En lo que se refiere al crecimiento de células individuales, este consiste en el aumento del tamaño y peso de las células que precede a la división celular. Esta división trae aparejada un aumento en el número de células (proliferación de la población). Las bacterias se dividen por fisión binaria, a través de la una cual célula madre al alcanzar un determinado volumen se divide dando dos células hijas. El proceso de fisión binaria consiste en la autoduplicación del material hereditario seguido de la repartición en las dos células hijas, las que se separan por estrangulamiento de la membrana celular y formación de la pared celular.

Los métodos directos de cuantificación de microorganismos permiten establecer la población total de microorganismos existentes, tienen la ventaja de ser rápidos aunque no es posible diferenciar a las células vivas de las muertas. Entre estos métodos tenemos la turbidimetría y el conteo de células.

Recuento microscópico:

Un volumen conocido de muestra es depositado en un portaobjetos especial para cuenta (hemacitómetros, cámaras de Petroff-Hauser, Neubauer o de Helber; estas consisten de portaobjetos excavados y cuadriculados que facilitan el recuento por unidad de superficie y de volumen. Con la cuantificación de microorganismos a través del tiempo es posible el representar gráficamente el crecimiento microbiano. La curva presenta distintas fases:

• Fase de latencia ó lag: período de adaptación de un microorganismo a un nuevo medio de cultivo.

• Fase exponencial o logarítmica: aumento regular de la población que se duplica a intervalos regulares de tiempo (td).

• Fase estacionaria: cese del crecimiento por agotamiento de nutrientes, por acumulación de productos tóxicos, etc.

• Fase de declinación o muerte: el número de células que mueren es mayor que el número de células que se dividen.

Objetivos.

- Determinar el crecimiento microbiano mediante conteo de células y turbidimetría para obtener la curva de crecimiento.

- calcular el tiempo de duplicación y la ecuación de la recta de la fase exponencial.

MATERIALES Y MÉTODOS

En la practica de laboratorio inicialmente se recibió una muestra inoculada de E.coli en 45ml de caldo nutritivo en Erlenmeyer de 50ml, de esta sustancia se tomó 6ml y se la agregó a 1 tubo de ensayo que previamente fue marcado y se le midió la absorbancia (No) en el espectrofotómetro, este tubo fue también delimitado en función del tiempo t=0, seguidamente se pipeteo en los 7 tubos restantes 6 ml de TSB cultivo activo y se llevo a incubadora a 36 °C, y posteriormente se midió la absorbancia y el crecimiento cada cierto tiempo; el crecimiento se lo realiza a través del conteo en cámara, mediante el microscopio.

Resultados y discusión.

hora absorbancia Conteo en la cámara

2:30(primera lectura) 0.075 nm

2:47 0.120 55,625 bacterias

3:04 0.184 18.750

3:21 0.187 24.875

3:38 0.225 40.000

3:55 0.290 38.125

4:12 0.307 48.750

4:29 0.337 67.500

4:48 0.342 70.000

1. Medición de la densidad bacteriana.

- grafica de crecimiento de E. coli

Grafica 1 cinética de crecimiento en función del aumento de masa celular D.O

-Crecimiento balanceado.

Una población de bacterias que se encuentre en un medio adecuado en el que se mantienen constantes todos sus parámetros nutricionales y ambientales, crece de forma tal que el incremento por unidad de tiempo de masa celular, n° de células, ADN, ARN, proteínas, etc., es un valor constante y similar en cada caso:

M/M = N/N = [ADN]/[ADN] = [proteínas]/[proteínas] = ... = K

Así pues, durante este crecimiento, de tipo exponencial o logarítmico, el cultivo se comporta como una reacción auto catalítica de primer orden:

Velocidad de aumento del componente=

= K•{cantidad del componente}

También se puede decir que el n° de células, la masa celular u otros componentes se duplican en un mismo lapso de tiempo determinado.

Este tipo de crecimiento se denomina balanceado o equilibrado. Se caracteriza, pues, por ser el crecimiento en el que todos los constituyentes celulares se duplican en un mismo tiempo, o dicho de otra manera:

Aquel en el que estos constituyentes aumentan proporcionalmente por un mismo factor en la unidad de tiempo. Este factor es el coeficiente exponencial de crecimiento (), que es característico para cada cepa bacteriana en cada medio determinado.

-Expresión matemática del crecimiento balanceado.

Para deducirla se partió de la definición empírica anterior, atendiendo por un lado al aumento de la masa celular, y por otro al incremento del número de individuos.

1. En función del aumento de masa celular D.O.

, y por lo tanto, dM = M••dt

Si integramos, resulta: M/M0 = e(t-t0)

Si se presta atención a e(t-t0) en la grafica corresponde a la variable Y, por lo tanto vamos a tener el valor de 

(coeficiente exponencial de crecimiento VC). Una vez obtenido este valor, se puede estimar el tiempo de generación, así como también el coeficiente de correlación (R2)

R² = 0,8893, nos muestra una correlación positiva de relación directa.

Se tiene en cuenta ahora que la velocidad de crecimiento VC es relativa al tiempo de generación tg. También conocido como tiempo de duplicación. La explicación matemática se la da mas adelante.

Vc tg

-Vc= Ln 2/ tg

- tg= Ln2/

-tg= 0.693/ 0.1022= 6.78 h^(-1) tiempo de generación o tiempo de duplicación.

2. En función del aumento del numero de células.

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