Se le llama cultivo al proceso de
multiplicar microorganismos mediante las condiciones ambientales adecuadas.
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Los microorganismos en
crecimiento realizan copias de si mismos y requieren los elementos que se
encuentran en su composición química.
Los factores que se debe
controlar durante el crecimiento son nutrientes , pH , temperatura, aireación,
concentración de sales y potencial iónico del medio.
REQUERIMIENTOS PARA EL
CRECIMIENTO.
La mayor parte del peso seco de
los microorganismos consiste en materia orgánica que contiene:
-Carbono -hidrógeno - nitrógeno
-Oxigeno -fósforo - azufre.
Además se requieren iones
inorgánicos como potasio, sodio, hierro, magnesio, calcio y cloro para
facilitar la catálisis enzimática y conservar los gradientes químicos a través
de la membrana célular.
Para poder crecer un
microorganismo se requieren todos los elementos contenidos en su materia
orgánica y el complemento total de iones necesarios para la producción de
energía y catálisis.
Además debe haber una fuente de
energía que establezca la fuerza motriz protónica y que permita la síntesis
macromolecular.
Los microorganismos varían
ampliamente en cuanto a sus demandas nutricionales y sus fuentes de energía
metabólica.
FUENTE DE ENERGÍA
METABOLICA
Los tres mecanismos principales
para ganar energía metabólica son fermentación, respiración y fotosíntesis.
Para poder crecer. El microorganismo debe utilizar por lo menos uno de los
mecanismos.
FERMENTACIÓN
La formación de ATP durante la
fermentación no está acoplada a la transferencia de electrones. La fermentación
se caracteriza por la fosforilación del sustrato, proceso enzimático en el cual
un intermediario metabólico fosforiladosona un enlace pirofosfato directamente
al ADP (difosfato de adenosina)
RESPIRACIÓN
la respiración es análoga al
acoplamiento de un proceso dependiente de energía de una batería. La reducción
química de un oxidante (aceptor de electrones) a lo largo de una serie
específica de portadores de electrones en la membrana bacteriana. El agente
reductor (donador de electrones) puede ser orgánico o inorgánico.
FOSFOSÍNTESIS
La fotosíntesis es similar a la
respiración en que la reducción de un oxidante por medio de una serie de
portadores de electrones es lo que establece la fuerza motriz protónica. La
diferencia entre ambos procesos como el oxidante se crean foto químicamente por
medio de la energía luminosa absorbida por pigmentos en la membrana: en
consecuencia, la fotosíntesis puede proseguir sólo en tanto haya una fuente de
energía lumínica. Las plastas y algunas bacterias son capaces de decidir una
cantidad importante de la energía lumínica para hacer del agua un reductor del
oxigeno y se produce materia orgánica.
La respiración que produce
energía atravéz de la oxigenación de materia orgánica mediante un aceptor de
electrones como el oxígeno puede proporcionar energía a los microrganismos
fotosintéticos sin luz.
NUTRICIÓN
Los nutrientes en el medio de cultivo
deben contener todos los elementos necesarios para la síntesis biológica de
nuevos microorganismos. En la descripción subsecuente se clasifican según los
elementos que aportan.
TEMPERATURA
Diferentes especies microbianas
varían ampliamente respecto de las fluctuaciones de la temperatura óptima para
su desarrollo:
Las formas psicrófilas crecen
mejor a temperaturas bajas (15 a 20°)
Las mesófilas lo hacen mejor de
30 a 37° y la mejor parte de los termófilos crecen mejor de 50 a 60°C.
Casi todos los microorganismos
son mesó filos:
30°C es la temperatura óptima
para muchas de las formas de vida libre y la temperatura del huésped es óptima
para los simbiontes de los animales de sangre caliente.
El limite superior de temperatura
tolerada por cualquier especie se correlaciona bien con la estabilidad térmica
general de las proteínas de dicha especie.
MÉTODOS DE CULTIVO
Se consideran dos problemas: la
elección de un medio adecuado y el aislamiento de un microorganismo bacteriano
en cultivo puro.
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ESTERILIDAD DEL MEDIO
Todos los medios de cultivo han
de estar perfectamente estériles para evitar la aparición de formas de vida que
puedan alterar, enmascarar o incluso impedir el crecimiento microbiano normal
del o de los especímenes inoculados en dichos medios. El sistema clásico para
esterilizar los medios de cultivo es el autoclave (que utiliza vapor de agua a
presión como agente esterilizante)
EL MEDIO
La técnica usada el tipo de medio
seleccionado dependen de la naturaleza de la investigación. En general, pueden
presentarse tres situaciones:
1).- Pueden ser necesario obtener
un cultivo de células de una especie particular que se tiene a la mano
2).-Puede requerirse determinar
las cantidades y los tipos de microorgnismos presentes en un material dado.
3).- Aislar un tipo particular de
microrganismos de un material natural.
Como cada tipo de microorganismo
presente debe tener a oportunidad de crecer, se utilizan medos de cultivo
sólidos al tiempo que se evita la aglomeración de las colonias, pues de otra
manera la competencia impedirá que algunos tipos las formen.
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AISLAMIENTO DE UN TIPO
PARTICULAR DE MICROORGANISMO
Si se manipula de manera correcta
una pequeña muestra de suelo proporcionará un tipo diferente de microorganismo
por cada microambiente presente.
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Para un suelo fértil
(húmedo,aireado,rico en minerales y materia orgánica) esto significa que puede
aislar cientos y aun miles de tipos.
AISLAMIENTO DE
MICROORGANISMOS EN CULTIVO PURO
Para estudiar las propiedades de
un microorganismo dado es necesario manejar en cultivo puro, libre de otros
microorganismos. Para hacer esto, debe aislarse una sola célula de las demás y
cultivarse de tal manera que su progenie también permanezca aislada. Para esto
se dispone de varios métodos.
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SEMBRADO EN PLACA
A diferencia de las células que
crecen en un medio líquido, las células que crecen sobre o dentro de medios
sólidos se encuentran inmóviles:
Si algunas células se colocan en
o sobre un medio gelificado. Cada una crece y da una colonia aislada. El gel
ideal para la mayor parte de los medios microbiológicos es el agar.
Método de vertido en placa. Para
obtener un cultivo axénico mediante este método,
(a) hacer diluciones seriadas de
la suspensión bacteriana hasta obtener una muestra con sólo unos pocos cientos
de bacterias
b) verter la muestra en un tubo
con agar a sobrefusión, mezclar y verter el contenido en una placa Petri. (c)
Después de la incubación, se desarrollan colonias en el agar (más pequeñas) y
en su superficie (más grandes).
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DILUCIÓN
Un método seguro es el de
dilución por extinción. De la suspensión se hace diluciones seriada y se
siembra cada una en placa. Este método no se usa a menos que por alguna razón
sea imposible la siembra en placa. Una desventaja de este método es que sólo se
puede utilizar para aislar el tipo de microorganismo predominante en una
población mixta.
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