Este documento describe los sistemas de crecimiento microbiano. Explica que el crecimiento se refiere al número de células, no al tamaño. Describe las fases de crecimiento como fase de retraso, fase logarítmica, fase estacionaria y fase de declinación. También cubre métodos de conservación como ultracongelación y liofilización, y métodos para medir el crecimiento como recuentos en placas, diluciones seriadas y recuento microscópico directo. El objetivo es comprender mejor

1. Universidad Autónoma De Zacatecas
“Francisco García Salinas”
Área de Ciencias de la Salud
Unidad Académica De Ciencias Químicas
Químico Farmacéutico Biólogo
5°A
Microbiología
M. En C. Rubén Octavio Méndez Márquez
“Sistemas de Crecimiento Microbiano”
Daniela Muñoz Pasillas
Mayra Xitlaly Palafox Soriano
Benjamín Bretado De Santiago
Rogelio Torres Pedroza
Ernesto Jiménez Ramos
José Alfredo Laguna Nieto

2. 
 Cuando hablamos de crecimiento microbiano en
realidad nos referimos al número de células, no al
tamaño de las células. Los microbios que están en la
etapa de "crecimiento" aumentan en cantidad y se
agrupan en colonias (grupos de células lo
suficientemente grandes como para ser observados sin
el microscopio) de cientos de miles de células, o
poblaciones de miles de millones de células.
 Si se conocen las condiciones necesarias para el
crecimiento microbiano se puede determinar la forma
de control del crecimiento de los microbios que causan
enfermedades y deterioro de los alimentos.
 También se puede aprender el modo de estimular el
crecimiento de los microbios útiles y de aquellos que se
desea estudiar.
Introducción

3. 
 Definir y conocer que es un crecimiento bacteriano y
división binaria.
 Explicar la conservación de los microorganismos.
 Conocer las fases de crecimiento microbiano.
 Describir la relación con el tiempo estos crecimientos.
 Describir los métodos de medición del crecimiento celular
Objetivos

4.  Se define como el cambio en el
número de células por unidad de
tiempo determinada, es un
incremento ordenado en todos
los constituyentes celulares.
 El tiempo de generación
(duplicación), es el tiempo que
se requiere para que una célula
se divida, este puede ser
minutos, horas o días.
Crecimiento Microbiano

5. 
 Existen dos tipos principales de conservación:
 Ultracongelacióin
 Liofización (congelación-desecación)
 La refrigeración puede utilizarse para la
conservación de los cultivos microbianos durante
corto plazo.
Conservación Microbiana

6. 
 Es un proceso por el cual se coloca un cultivo puro
de microbios suspendidos en un líquido y se
congela rápidamente a temperaturas que varían de
-50 a -90°C.
 El cultivo puede descongelarse y cultivarse incluso
varios años después.
Ultracongelación

7. 
 La suspensión de microbios se congela rápidamente
a temperaturas que varían de -54 a -72°C y el agua
se elimina por vacío elevado (sublimación).
 Mientras se produce el vacío el recipiente se sella
fundiendo el vidrio con un soplete a alta
temperatura, el residuo pulverulento que contiene
los microbios sobrevivientes puede guardarse
durante años.
Liofilización

8. 
 La capacidad de representar de modo grafico las
poblaciones enormes que se producen como
resultados del crecimiento de los cultivos es una
parte esencial de la microbiología.
 Es necesario ser capaz de determinar las
cantidades de microbiología, sea de modo directo,
mediante su recuento o de modo indirecto,
mediante la medición de su actividad metabólica.
Crecimiento de Cultivos

9. 
 Los microorganismos tales como las bacterias suelen
reproducirse por fisión binaria.
División Bacteriana

10.  Algunas especies bacterianas se reproducen por
brotación; forman una pequeña protuberancia
inicial (un brote) se agranda hasta que su tamaño
se aproxima al e la célula parental y luego se
separa.
 Algunas bacterias filamentosas ( ciertos
actinomicentos) se reproducen por formación de
cadenas de conidiosporas situadas externamente
en los extremos de los filamentos.

11. 
 Para calcular el tiempo de generación de las bacterias,
sólo consideramos la reproducción por fisión binaria,
que de hecho es el método mas frecuente.
 Es el tiempo necesario para que una célula se divida (y
su población se duplique), este tiempo varia
considerablemente entre los microorganismos y las
condiciones ambientales.
 La mayoría de las bacterias tienen un tiempo e
generación de 1 a 3 horas, otras requieren 24 hrs.
Tiempo de Generación

12. 
 Cuando hay un crecimiento descontrolado, es decir un aumento de
población demasiado rápido y en granes proporciones, resulta difícil
graficar el cambio de la población mediante números aritmético;
por eso se emplean escalas logarítmicas para graficar el
crecimiento.
 Los números muy grandes y los muy pequeños como 4 650 000 000
y 0,00000032, resultan incomodos para trabajar con ellos, es mas
conveniente expresarlos en notación exponencial, es decir como
potencias de 10.
 Por ejemplo, 4,65x109
esta en notación científica
Representación de las poblaciones
microbianos

13. 
 Notación científica; los microbiólogos utilizan la
notación científica en muchas situaciones por ejemplo
para describir el número de microorganismos en una
población, a menudo estos números son muy grandes,
también se usa para expresar concentración de
sustancias químicas.
 Logaritmos; es la potencia ala cual se eleva la base de n
número para obtener un numero dado, por lo general se
trabaja con logaritmos de base 10, que se abrevia 𝑙𝑜𝑔10
los microbiólogo lo utilizan para calcular las
concentraciones de pH y para graficar el crecimiento e
las poblaciones microbianas en un cultivo

14.  Cuando una célula se divide la población aumenta de modo exponencial. Desde el
punto de vista numérico esto es igual a 2 (porque una célula se divide en dos)
elevado al número de veces que se dividió la célula (generaciones);
2 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠
 Para calcular la concentración final de células;
Número inicial de células x 2 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠
= numero de células
 Por ejemplo, si 5 células se dividieron 9 veces, se habían producido
5 X 29
= 2 560 células
 Para calcular el número de generaciones que ha experimentado un cultivo los
números de células deben convertirse en logaritmos. Los valores de logaritmos
estándares están basados en 10. Se utiliza el log de 2 =(0,301) porque una célula se
divide en dos.
Calculo del tiempo de
Generación

15. 
 Numero de generaciones =
𝐿𝑜𝑔 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 −log 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎
𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
0.301
 Para calcular el tiempo de generación de una
población:
60
𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠
ℎ
𝑥 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 =𝑚𝑖𝑛𝑡𝑢𝑜𝑠/𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛

16. 
 Cuando se inoculan
algunas bacterias en un
medio de crecimiento
líquido y se cuenta la
población con
intervalos es posible
graficar la curva de
crecimiento en función
del tiempo.
Fases de Crecimiento

17. 
Hay cuatro fases básicas de
crecimiento
Fase de Retraso
Fase Logarítmica o Exponencial
Fase estacionaria
Fase declinación

18. 
 Durante un tiempo el número de células cambia muy
poco debido a que las células no se reproducen de
inmediato en un medio nuevo.
 Este periodo de escala o nula división celular se
denomina fase de retraso y puede durar 1 hora o
varios días.
 La población microbiana atraviesa un periodo de intensa
actividad metabólica que comprende sobre todo la
síntesis de enzimas y diversas moléculas.
Fase De Retraso

19.  Durante este tiempo las células no
están inactivas.
 Supongamos, una fabrica que está
siendo equipada para producir
automóviles; hay una considerable
actividad de instalación de maquinarias
pero no un aumento inmediato en la
población de automóviles.

20. 
 Las células comienzan a dividirse y entran en un
periodo de crecimiento o de incremento
logarítmico denominado fase logarítmica o fase
de crecimiento exponencial.
 La reproducción celular alcanza una actividad
máxima durante este periodo y su tiempo de
generación llega a un mínimo constante.
 Como el tiempo de generación es constante, la
representación logarítmica del crecimiento
durante esta fase es una línea recta.
Fase logarítmica o exponencial

21.  La fase logarítmica también es el
momento en que las células
presentan mayor actividad
metabólica y es la preferida en la
producción industrial.
 Durante esta fase logarítmica de
crecimiento los microorganismos
son mucho más sensibles a las
condiciones adversas.Tiempo

22. 
 En algún momento la tasa de crecimiento
disminuye, el numero de muertes microbianas
compensa el de células nuevas y la población se
estabiliza.
 La actividad metabólica de las células que
sobreviven también se torna más lenta en esta
fase, este periodo de equilibro se denomina fase
estacionaria.
Fase estacionaria

23. 
 Las razones del cese del
crecimiento exponencial no
siempre son claras. Se
supone que el agotamiento de
los nutrientes, la
acumulación de productos de
desechos y los cambios
perjudiciales del pH pueden
participar en este proceso

24. 
 Al final del numero de muertes supera el numero de
nuevas células formadas y la población entra en la fase
de declinación o de declinación logarítmica.
 Esta fase continua hasta que la población disminuye a
una pequeña fracción de células mas resistentes o
hasta que todas sus integrantes mueren.
 Muchas células bacterianas a menudo involucionan
durante esta fase, lo que significa que su morfología
cambia de manera espectacular lo que dificulta su
identificación.
Fase de Declinación

25. 

26. 
 El crecimiento de las poblaciones microbianas
pueden medirse de diferentes maneras. Algunos
métodos determinan el numero de células y otros
la masa total de la población, que a menudo es
directamente proporcional al numero de células.
 Como las poblaciones microbianas suelen ser muy
grandes la mayoría e los métodos cuantificación se
basan en mediciones directas o indirectas de
muestras muy pequeñas.
Medición directa del
crecimiento microbiano.

27. 
 Método utilizado con más frecuencia para la
medición de poblaciones de microorganismos es el
recuento de placa.
 Una ventaja; Mide el número de células viables
 Una desventaja; Requiere bastante tiempo, 24
horas o más, para que se formen colonias visibles.
Recuentos en placas

28. 
 Se basa en la suposición de que cada
microorganismo crece y se divide para producir
una sola colina. Esto no siempre es cierto porque
los microorganismos con frecuencia crecen unidas
en cadena o como grumos.
 Para reflejar esta realidad los recuentos en placa
suelen informarse como unidades formadoras de
colonias (UFC).
 Es importante que crezca sólo un número limitado
de colonia en la placa, cuando hay demasiadas
colonias algunas células se encuentran apiñadas y
no pueden desarrollarse, y esta situación es causa
de inexactitudes en el recuento.
 Para asegurar que algunos recuentos estén dentro
de estos límites el inóculo original se diluye varias
veces en un proceso denominado dilución seriada.

29. 
Diluciones seriadas

30. 
Placa vertida y
diseminación
en placa

31. 
Filtración

32. 
Método del número más
probable (NMP)

33. 
Recuento microscópico
directo

34. 
Estimación del número de microorganismos
por métodos indirectos

35.  Concluimos que es importante conocer los diferentes sistemas, métodos y
microorganismos utilizados en la microbiología, ya que con estos nos brindan un
mayor conocimiento respecto a estos seres muy diminutos, tales como es la
conservación de cultivos que nos permite conservar durante periodos muy
prolongados, como es que son los crecimientos de los m.o. como la división
microbiana que es el método de reproducción normal y con este podemos medir el
tiempo de generación, el tiempo requerido para que una célula se divida.
 Un punto muy importante es la manera en que se representan logarítmicamente
las poblaciones microbianas que con esto podemos representar gráficamente y
observar las fases de crecimiento microbiano, que a través de esas fases
podemos dar a notar la fase exponencial es donde el crecimiento de los
microorganismos son mucho mas sensibles a las condiciones adversas, y algunas
radiaciones y fármacos ejercen su efecto al interferir en el crecimiento.
 Además de que tenemos algunos métodos/sistemas que nos permiten su medición
así como métodos directos e indirectos en los cuales vemos diluciones o el
método del numero mas probable o indirectos como estimación del número de
bacterias donde se usa la espectrofotometría.
Conclusión

36. 
 Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L.
(2007). Introducción a la Microbiología. Ed.
Médica Panamericana.
 TORTORA, G. J., FUNKE, B. R., & CASE, C. L.
(2003). Microbiología, 6ª edición. Editora Artmed,
Porto Alegre.
 Martinko, J. M., Parker, J., & Midigan, M. T.
(1999). Brock, Biología de los microorganismo.
Referencias bibliográficas