Fisiología Bacteriana


El entorno físico

Son muchos los factores del entorno que influyen sobre el crecimiento bacteriano (luz, temperatura, pH, salinidad, etc). Tal vez los más importantes sean la temperatura y el pH. (Sobre la capacidad de adaptación de las bacterias a su entorno físico, ver: Organismos Extremófilos).

Temperatura

Los Microorganismos tienen una temperatura óptima para crecer y en ella su tiempo de generación es el más breve posible. En función de esos requerimientos de temperatura pueden clasificarse como:

Psicrófilos (0º-20ºC)
Mesófilos (20º-40ºC)
Termófilos (40º-90ºC)

La mayoría de las bacterias son mesófilas, especialmente las patógenas humanas que requieren 37ºC.

pH

La regulación del pH interno de los microorganismos se realiza mediante un sistema de transporte de protones localizado en la membrana citoplásmica y que, básicamente, es una bomba de protones ATP-dependiente.
El rango de pH óptimo para el desarrollo de los microorganismo está entre 5 y 8, pero los hay que pueden vivir en condiciones extremas

acidófilos (pH 1-5)
neutrófilos (pH 5-9)
alcalófilos (pH 9-10)

Crecimiento

La división de la célula bacteriana se produce por un proceso asexual llamado Fisión Binaria, y el tiempo que tarda en dividirse (duplicar) se llama tiempo de Generación. El crecimiento de un cultivo se produce en 4 fases en el tiempo, tal y como se ve en el gráfico siguiente.

a. Fase de Latencia

Los organismos están adaptándose al ambiente (poca o ninguna división). Están sintetizando ADN, ribosomas y enzimas por descomposición de nutrientes, para ser usados posteriormente para el crecimiento.

b. Fase de crecimiento exponencial (Logarítmica)

La división se produce en una proporción constante (tiempo de Generación) pero varía con las distintas especies, con la temperatura y los medios. En este momento las células son muy susceptibles a los inhibidores.

c. Fase Estacionaria

La muerte y la división de los organismos están en equilibrio. La muerte es debida a la reducción de nutrientes, cambios de pH, desechos tóxicos y reducción de oxígeno. Las células son más pequeñas y tienen menos ribosomas. En algunos casos las células no muere pero no están multiplicándose.

d. Fase de Muerte o Declinación

La población está muriendo en forma geométrica así hay más muertes que aparición de nuevas células. Las muertes son debidas a los factores de la fase estacionaria además de las enzimas líticas que se liberan cuando se lisan las bacterias.

Elementos imprescindibles para la nutrición bacteriana

Agua

Se usa para disolver materiales que han de ser transportados a través de la membrana citoplásmica.

Carbono

Requerido para la construcción de todas las moléculas orgánicas. Los autótrofos usan carbono inorgánico (CO2) como fuente de carbono, mientras los heterótrofos usan carbono orgánico.

Organismo

Fuente Carbono

Fuente Energía

Quimioautótrofos
CO2
Compuestos Inorgánicos
Quimioheteótrofos
Compuestos Orgánicos
Compuestos Inorgánicos
Fotoautótrofos
CO2
Luz
Fotoheterótrofos
Compuestos Orgánicos
Luz

Nitrógeno

Obtenido de un fuente inorgánica, por ej. Nitrógeno gas (N2), Nitrato (NO3), Nitrito (NO2), Amoníaco (NH3), o de fuente orgánica, por ej. Proteínas, descomposición de aminoácidos. Muchos organismos usan gas nitrógeno por fijación de nitrógeno para producir amoníaco.

Oxígeno

Requerido para la respiración aerobia y para la producción de energía.

Los Organismos pueden clasificarse de acuerdo a sus requerimientos respiratorios: Aerobios Obligados, Microaerófilos, Anaerobios Facultativos, Anaerobios Obligados y Anaerobios Aerotolerantes.

Otros nutrientes

Requeridos en pequeñas cantidades son Hierro, Azufre, Fósforo y Minerales.