Metabolismo Microbiano

OBJETIVOS

• Conocer los principales mecanismo y reacciones químicas por los que las bacterias obtienen su fuente de energía y sustancias nutritivas que permiten el crecimiento y desarrollo bacteriano.

• Reconocer las características morfológicas de las colonias de los microrganismos aislados en los medios de cultivo.

• Describir los procedimientos para la determinación del metabolismo de la bacteria e interpretación de los resultados.

FUNDAMENTO TEORICO

• El crecimiento bacteriano requiere de una fuente de energía y la materia prima necesaria para fabricar las proteínas, las estructuras y las membranas que conforman la maquinaria estructural y bioquímica de las células. Las bacterias deben obtener y sintetizar los aminoácidos, los carbohidratos y los lípidos utilizados para fabricar las unidades (“bloques”) que constituyen las células.

• Las necesidades mínimas para el crecimiento son una fuente de carbono y nitrógeno, una fuente de energía, agua y diversos iones. Los elementos esenciales son los componentes de las proteínas, lípidos y ácidos nucleicos (C, O, N, H, S, P), iones importantes (K, Na, Mg, Ca, Cl) y componentes de las enzimas ( fe, Zn, Mn, Mo, Se, Co, Cu, Ni).

• Aunque el oxígeno (gas O2) es esencial para el ser humano, en realidad constituyo una sustancia toxica para muchas bacterias.

• Las necesidades nutricionales y los metabolitos pueden utilizarse también como método de identificación y clasificación de las diferentes bacterias. Algunas bacterias como la Escherichia coli ( un elemento de la flora intestinal), puede sintetizar todos los aminoácidos, nucleótidos, lípidos y carbohidratos necesarios para el crecimiento y la división, mientras que las necesidades para el crecimiento del germen responsable de la sífilis, treponema pallidium, son tan complejas que todavía no se ha conseguido desarrollar un medio de cultivo para permitir s u crecimiento en el laboratorio.

• Los laboratorios de microbiología clínica diferencian a las bacterias por su capacidad de proliferar en fuentes de carbono específicas (p. ej, etanol, el manitol, sacarosas), por sus productos metabólicos finales (p. ej, etanol, ácido láctico, acido succínico, acetoina, indol), producción de enzimas (p. ej, alfa amilasa, catalasa, gelatinasa, oxidasa, ureasa, coagulasa), producción de pigmentos, sensibilidad a los antibióticos y producción de toxinas.

• El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las bacterias, para la obtención de la energía y sustancias nutritivas que permitan el crecimiento, desarrollo, movimiento, etc. De las bacterias. Las reacciones metabólicas se dividen en dos tipos de reacciones (catabólicas y anabólicas), las que están reguladas por enzimas o fermentos, que aceleran o retardan la reacción y actúan como catalizadores orgánicos. El conjunto de estos procesos o reacciones, que están muy interrelacionados e integrados, se conoce como metabolismo intermedio.

• Por regla general, el proceso metabólico comienza en el ambiente celular externo con la hidrolisis de grandes macromoléculas por parte de enzimas específicas. La moléculas de menor tamaño así obtenidas (monosacáridos, péptidos cortos y ácidos grasos) son transportadas luego a través de las membranas celulares hacia el interior del citoplasma por medios de unos mecanismos de transporte (activos o pasivos) específicos (carrier) especifico o bien proteínas de transportes de membrana con el fin de contraer metabolitos a partir del medio extracelular. Los metabolitos se transforman en un producto intermedio universal, el ácido pirúvico, se pueden destinar a la producción de energía o bien a la síntesis de nuevos carbohidratos, aminoácidos, lípidos y ácidos nucleicos.

MATERIALES

A. MATERIALES PERSONALES

• Mandil de algodón de color blanco.

• Guantes descartables.

• Mascarillas descartables.

• Jabón germicida.

• Toalla de manos.

B. EQUIPOS DE LABORATORIO

• Microscopios.

• Refrigeradora.

• Incuvadora Microbiologica.

• Vortex.

C. OTROS MATERIALES

• Tubos de prueba con cultivos de las cepas siguientes :Echerichia coli, klebsiella pneumoniae entre otros.

• Tubos de prueba con caldo VP-RM estériles.

• Mechero bunsen o de alcohol.

• Asa de siembra.

• Pezetas con agua destilada.

• Pezetas con solución desinfectante (lejía).

• Frasco con el reactivo de barrit.

• Placas Petri con agar almidón al 0.5% estériles.

• Frasco de agua oxigena al 3%.

• Tubos de prueba con agar lisina hierro (LIA)en plano inclinado , estériles.

• Frasco con el reactivo de kovacs.

• Tubos de prueba con el medio gelatina al 12% en posición vertical estériles.

• Tiras de pape filtro.

• Palitos de madera mondadientes.

• Frasco con el reactivo, solución al 15% del sustrato.

• Tubos de prueba con agar nutritivo.

• Frasco con boca ancha con solución desinfectante (lejía).

• Placas con Petri con agar Müller hitón con 5% de sangre de carnero, estériles.

• Regla milimétrica o verni.

• Pinza punta plana, estériles.

• Discos de antibióticos de bacitracina y optoquina ,6 mm de diámetro.

• Tubo de prueba con agar urea en plano inclinado, estériles.

PROCEDIMIENTOS

I. Prueba del rojo de Metilo

1) sembrar directamente en los tubos con caldo RM-VP, los cultivos de la cepas de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae en forma separada utilizando el asa de siembra en anillo, cerca al mechero a gas o alcohol prendido.

2) incubar los tubos de prueba con caldo RM-VP sembrados a 37º C por 24 h.

3) al término del periodo de la incubación agregar a los tubos de prueba unas 2 a 3 gotas del reactivo de barrit, apuntar los resultados e interpretar los resultados de la prueba.

II. Hidrolisis del almidón

1) sembrar directamente en la placa Petri con agar almidón al 0.5 %, los cultivos de la cepas de Escherichia coli y bacillus subtilis una al frente de la

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