CINÉTICA MICROBIANA
Introducción
El crecimiento microbiano hace referencia al aumento del número de microorganismos a lo largo del tiempo y no
al aumento de tamaño de un microorganismo. El aumento del número de microorganismos permite la formación
de colonias o de poblaciones. Es por eso que en microbiología el crecimiento se estudia por poblaciones y no en
microorganismos individuales. Las bacterias se reproducen generalmente por fisión binaria. El resultado de la
fisión binaria son dos células hijas por cada célula madre, así, una célula se divide en dos, dos en cuatro y cuatro
en ocho y así sucesivamente.
El intervalo de tiempo que transcurre para la formación de dos células a partir de la célula madre se llama tiempo
de generación o tiempo generacional y al igual que la tasa de crecimiento o cambio en el número de células por
unidad de tiempo, varía en dependencia de las condiciones genéticas de las bacterias y de los factores
nutricionales. Si partimos de una célula al cabo de una generación habrá duplicado su número y así sucesivamente
en cada generación. Como se puede observar el crecimiento se produce en progresión geométrica y no aritmética.
Tabla 1. Tabla de progresión de crecimiento microbiano
En algunas bacterias como en el caso la E. coli, en condiciones óptimas la duplicación celular se realiza cada 20
minutos, es así como en 10 horas se habrán producido 30 generaciones, es decir mil millones de células
bacterianas. A partir de una célula de E .coli, se obtiene al cabo de 10 horas o sea 600 minutos, 600/20=30
generaciones. El número de células entonces sería 230.
Figura 1. Aspectos para el cálculo del crecimiento microbiano
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, 2. FASES DEL CRECIMIENTO BACTERIANO
El incremento en el número de las células en una población se denomina como crecimiento exponencial o
logarítmico. Si se inoculan unas bacterias en un medio de cultivo fresco y se cuantifica la población en intervalos
de tiempo se puede obtener una curva que represente el crecimiento bacteriano.
Figura 2. Curva de crecimiento bacteriano
La curva puede estar determinada por la comparación del número total de los microorganismos vivos presentes
en la población en un período de tiempo.
La curva de crecimiento de la población tiene cuatro fases:
1) fase lag o fase de latencia es el periodo de adaptación de los microorganismos a un nuevo ambiente, en este
periodo el número de células no se incrementa, sino que se mantiene constante por un largo período que puede
durar desde 1 hora hasta varios días. En esta fase las células presentan gran actividad metabólica. Al final de la
fase la mayoría de las células aumentan su tamaño.
2) fase log. o logarítmica o de crecimiento exponencial durante este periodo las células se empiezan a dividir
en forma constante, la actividad metabólica: respiración celular, la síntesis de proteínas es máxima. El número de
células vivas en reproducción es mucho mayor que las células vivas de la población que comienzan a morir. El
tiempo generacional es mínimo y constante. Las células muestran su morfología: color agrupación forma entre
otras. En el momento final de esta fase y como resultado de la alta tasa de reproducción, comienzan a escasear
los nutrientes y el ambiente se torna tóxico por el exceso de productos de desecho. Es el momento en el cual las
células son más sensibles a los antimicrobianos o a las radiaciones que pueden intervenir negativamente en su
crecimiento. Esta fase se representa por una línea recta ascendente.
3) fase estacionaria, en este periodo se genera un factor limitante del crecimiento, razón por la cual se detiene el
crecimiento de los microorganismos, generando una tasa reproductiva igual a la tasa de mortalidad. Si la población
no se reproduce ni muere, el número de células permanece constante y la longitud de la fase varía y depende del
balance que logren las células con el medio ambiente. Es un periodo de equilibrio.
4) fase de muerte, o de declive logarítmico, en esta fase las células no se reproducen, solo mueren y son
destruidas por lisis en forma exponencial a causa del incremento en las cantidades de ácido y otros desechos
dañinos en el ambiente.
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Introducción
El crecimiento microbiano hace referencia al aumento del número de microorganismos a lo largo del tiempo y no
al aumento de tamaño de un microorganismo. El aumento del número de microorganismos permite la formación
de colonias o de poblaciones. Es por eso que en microbiología el crecimiento se estudia por poblaciones y no en
microorganismos individuales. Las bacterias se reproducen generalmente por fisión binaria. El resultado de la
fisión binaria son dos células hijas por cada célula madre, así, una célula se divide en dos, dos en cuatro y cuatro
en ocho y así sucesivamente.
El intervalo de tiempo que transcurre para la formación de dos células a partir de la célula madre se llama tiempo
de generación o tiempo generacional y al igual que la tasa de crecimiento o cambio en el número de células por
unidad de tiempo, varía en dependencia de las condiciones genéticas de las bacterias y de los factores
nutricionales. Si partimos de una célula al cabo de una generación habrá duplicado su número y así sucesivamente
en cada generación. Como se puede observar el crecimiento se produce en progresión geométrica y no aritmética.
Tabla 1. Tabla de progresión de crecimiento microbiano
En algunas bacterias como en el caso la E. coli, en condiciones óptimas la duplicación celular se realiza cada 20
minutos, es así como en 10 horas se habrán producido 30 generaciones, es decir mil millones de células
bacterianas. A partir de una célula de E .coli, se obtiene al cabo de 10 horas o sea 600 minutos, 600/20=30
generaciones. El número de células entonces sería 230.
Figura 1. Aspectos para el cálculo del crecimiento microbiano
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, 2. FASES DEL CRECIMIENTO BACTERIANO
El incremento en el número de las células en una población se denomina como crecimiento exponencial o
logarítmico. Si se inoculan unas bacterias en un medio de cultivo fresco y se cuantifica la población en intervalos
de tiempo se puede obtener una curva que represente el crecimiento bacteriano.
Figura 2. Curva de crecimiento bacteriano
La curva puede estar determinada por la comparación del número total de los microorganismos vivos presentes
en la población en un período de tiempo.
La curva de crecimiento de la población tiene cuatro fases:
1) fase lag o fase de latencia es el periodo de adaptación de los microorganismos a un nuevo ambiente, en este
periodo el número de células no se incrementa, sino que se mantiene constante por un largo período que puede
durar desde 1 hora hasta varios días. En esta fase las células presentan gran actividad metabólica. Al final de la
fase la mayoría de las células aumentan su tamaño.
2) fase log. o logarítmica o de crecimiento exponencial durante este periodo las células se empiezan a dividir
en forma constante, la actividad metabólica: respiración celular, la síntesis de proteínas es máxima. El número de
células vivas en reproducción es mucho mayor que las células vivas de la población que comienzan a morir. El
tiempo generacional es mínimo y constante. Las células muestran su morfología: color agrupación forma entre
otras. En el momento final de esta fase y como resultado de la alta tasa de reproducción, comienzan a escasear
los nutrientes y el ambiente se torna tóxico por el exceso de productos de desecho. Es el momento en el cual las
células son más sensibles a los antimicrobianos o a las radiaciones que pueden intervenir negativamente en su
crecimiento. Esta fase se representa por una línea recta ascendente.
3) fase estacionaria, en este periodo se genera un factor limitante del crecimiento, razón por la cual se detiene el
crecimiento de los microorganismos, generando una tasa reproductiva igual a la tasa de mortalidad. Si la población
no se reproduce ni muere, el número de células permanece constante y la longitud de la fase varía y depende del
balance que logren las células con el medio ambiente. Es un periodo de equilibrio.
4) fase de muerte, o de declive logarítmico, en esta fase las células no se reproducen, solo mueren y son
destruidas por lisis en forma exponencial a causa del incremento en las cantidades de ácido y otros desechos
dañinos en el ambiente.
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