MICROBIOLOGÍA GENERAL
CRECIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS
Crecimiento microbiano.
Se entiende por el aumento del número de microorganismos a lo largo del tiempo. Por tanto,
no nos
referimos al crecimiento de un único microorganismo que denominaremos ciclo celular, sino al
demográfico de una población.
En un cultivo de bacterias se
pueden diferenciar cuatro
fases en la evolución de los
parámetros que miden el
crecimiento microbiano:
1.- Fase de adaptación
durante la que los
microorganismos adaptan su
metabolismo a las nuevas
condiciones ambientales
(abundancia de nutrientes y
condiciones de cultivo) para
iniciar la fase de crecimiento
exponencial.
2.- Fase exponencial o logarítmica:
Cuando el cultivo alcanzó una velocidad constante de crecimiento se dice que está en la fase
exponencial debido a que el número de células se puede expresar como función de 2n, donde
n es el número de ciclos de duplicación experimentado por la población. Una bacteria
originará cuatro células (22) después de dos ciclos, dieciseis (24) después de cuatro ciclos,
etc. Cada célula de bacteria o levadura da, por escisión o gemación, dos células y el número
inicial Xo de células (en el instante to=0) se convierte, después de n generaciones en un
tiempo t, en X = Xo. 2n. Como n representa el número de divisiones celulares durante el
intervalo de tiempo t, el tiempo de generación g = t/n, y X = Xo.2t/g o sea ln X = ln Xo + t.ln
2/g *. El término ln 2/g es la velocidad específica de crecimiento (u) de la población o sea m
= 0,69/g
La ecuación * puede escribirse bajo la forma lnX - lnXo = u.t por lo tanto X = Xo.eut y
dX/dt = uX
En el curso de la fase exponencial la velocidad específica de crecimiento alcanza su Valor
más elevado (umáx).
En condiciones ideales el tiempo de generación de las bacterias puede ser de 20 minutos, de
esta forma una única célula producirá 2.097.152 bacterias al cabo de 7 horas.
3.- Fase estacionaria: en ella no se incrementa el número de bacterias (ni la masa u otros
parámetros del cultivo). Las células en fase estacionaria desarrollan un metabolismo
diferente al de la fase exponencial y durante ella se produce una acumulación y liberación de
metabolitos secundarios que pueden tener importancia industrial.
, MICROBIOLOGÍA GENERAL
Los microorganismos entran en fase estacionaria porque se agota algún nutriente esencial del
medio o porque los productos de desecho que han liberado durante la fase exponencial hacen
que el medio sea inhóspito para el crecimiento microbiano. La fase estacionaria tiene gran
importancia porque probablemente represente con mayor fidelidad el estado metabólico real
de los microorganismos en los ambientes naturales.
4.- Fase de muerte: se produce una reducción del número de bacterias viables del cultivo.
Crecimiento microbiano en medio sólido. Las fases, parámetros y cinética de crecimiento
discutidas para el caso de los cultivos líquidos se presentan también en cultivos sólidos.
La cinética de crecimiento, en este caso, se puede estudiar siguiendo la evolución del número
de células viables por unidad de superficie o por unidad de masa. Cuando una célula aislada e
inmóvil comienza a crecer sobre un substrato sólido, el resultado del crecimiento al cabo del
tiempo es una colonia. Por consiguiente, se denomina unidad formadora de colonia (UFC) a una
célula bacteriana viva y aislada que si se encuentra en condiciones de substrato y ambientales
adecuadas da lugar a la producción de una colonia en un breve lapso de tiempo. Si el número
inicial de bacterias por unidad de superficie es muy alto, la confluencia de las colonias da
lugar a lo que se llama un césped cuando se realizan los cultivos en placas de laboratorio.
Muerte de un microorganismo. Desde el punto de vista microbiológico, un microorganismo
muere cuando pierde de forma irreversible la capacidad de
dividirse. Como consecuencia de esta pérdida, no se produce
aumento en el número de microorganismos y, por tanto, no hay
crecimiento. Sin embargo, un microorganismo puede estar muerto
desde el punto de vista microbiológico y continuar desarrollando
una actividad metabólica que se traduzca, por ejemplo, en
liberación de toxinas. Por otra parte, hay que considerar que la
capacidad de multiplicación (crecimiento) de un microorganismo
puede verse transitoriamente afectada por lesiones o por las
condiciones físicas o químicas del entorno. En estos casos,
podríamos considerar como muertos microorganismos que pueden
reanudar su crecimiento si las condiciones son de nuevo
favorables.
CRECIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS
Crecimiento microbiano.
Se entiende por el aumento del número de microorganismos a lo largo del tiempo. Por tanto,
no nos
referimos al crecimiento de un único microorganismo que denominaremos ciclo celular, sino al
demográfico de una población.
En un cultivo de bacterias se
pueden diferenciar cuatro
fases en la evolución de los
parámetros que miden el
crecimiento microbiano:
1.- Fase de adaptación
durante la que los
microorganismos adaptan su
metabolismo a las nuevas
condiciones ambientales
(abundancia de nutrientes y
condiciones de cultivo) para
iniciar la fase de crecimiento
exponencial.
2.- Fase exponencial o logarítmica:
Cuando el cultivo alcanzó una velocidad constante de crecimiento se dice que está en la fase
exponencial debido a que el número de células se puede expresar como función de 2n, donde
n es el número de ciclos de duplicación experimentado por la población. Una bacteria
originará cuatro células (22) después de dos ciclos, dieciseis (24) después de cuatro ciclos,
etc. Cada célula de bacteria o levadura da, por escisión o gemación, dos células y el número
inicial Xo de células (en el instante to=0) se convierte, después de n generaciones en un
tiempo t, en X = Xo. 2n. Como n representa el número de divisiones celulares durante el
intervalo de tiempo t, el tiempo de generación g = t/n, y X = Xo.2t/g o sea ln X = ln Xo + t.ln
2/g *. El término ln 2/g es la velocidad específica de crecimiento (u) de la población o sea m
= 0,69/g
La ecuación * puede escribirse bajo la forma lnX - lnXo = u.t por lo tanto X = Xo.eut y
dX/dt = uX
En el curso de la fase exponencial la velocidad específica de crecimiento alcanza su Valor
más elevado (umáx).
En condiciones ideales el tiempo de generación de las bacterias puede ser de 20 minutos, de
esta forma una única célula producirá 2.097.152 bacterias al cabo de 7 horas.
3.- Fase estacionaria: en ella no se incrementa el número de bacterias (ni la masa u otros
parámetros del cultivo). Las células en fase estacionaria desarrollan un metabolismo
diferente al de la fase exponencial y durante ella se produce una acumulación y liberación de
metabolitos secundarios que pueden tener importancia industrial.
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Los microorganismos entran en fase estacionaria porque se agota algún nutriente esencial del
medio o porque los productos de desecho que han liberado durante la fase exponencial hacen
que el medio sea inhóspito para el crecimiento microbiano. La fase estacionaria tiene gran
importancia porque probablemente represente con mayor fidelidad el estado metabólico real
de los microorganismos en los ambientes naturales.
4.- Fase de muerte: se produce una reducción del número de bacterias viables del cultivo.
Crecimiento microbiano en medio sólido. Las fases, parámetros y cinética de crecimiento
discutidas para el caso de los cultivos líquidos se presentan también en cultivos sólidos.
La cinética de crecimiento, en este caso, se puede estudiar siguiendo la evolución del número
de células viables por unidad de superficie o por unidad de masa. Cuando una célula aislada e
inmóvil comienza a crecer sobre un substrato sólido, el resultado del crecimiento al cabo del
tiempo es una colonia. Por consiguiente, se denomina unidad formadora de colonia (UFC) a una
célula bacteriana viva y aislada que si se encuentra en condiciones de substrato y ambientales
adecuadas da lugar a la producción de una colonia en un breve lapso de tiempo. Si el número
inicial de bacterias por unidad de superficie es muy alto, la confluencia de las colonias da
lugar a lo que se llama un césped cuando se realizan los cultivos en placas de laboratorio.
Muerte de un microorganismo. Desde el punto de vista microbiológico, un microorganismo
muere cuando pierde de forma irreversible la capacidad de
dividirse. Como consecuencia de esta pérdida, no se produce
aumento en el número de microorganismos y, por tanto, no hay
crecimiento. Sin embargo, un microorganismo puede estar muerto
desde el punto de vista microbiológico y continuar desarrollando
una actividad metabólica que se traduzca, por ejemplo, en
liberación de toxinas. Por otra parte, hay que considerar que la
capacidad de multiplicación (crecimiento) de un microorganismo
puede verse transitoriamente afectada por lesiones o por las
condiciones físicas o químicas del entorno. En estos casos,
podríamos considerar como muertos microorganismos que pueden
reanudar su crecimiento si las condiciones son de nuevo
favorables.
