NUTRICIÓN MICROBIANA
alumno: ERICK CORTES RODRIGUEZ
materia: bacterologia y micologia veterinaria
NUTRIENTES: Substancias que se emplean en la biosíntesis y producción de energía y, en consecuencia, son necesarios para el crecimiento microbiano. De ahí que los organismos dispongan de materias primas y nutrientes.
Los elementos C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg y Fe se consideran como macronutrientes.
De los cuales algunos son:
CATIONES
K: necesario para la actividad de enzimas.
Ca: termoresistencia.
Mg: cofactor de enzimas, formas complejos con el ATP, estabiliza ribosomas y las membranas plasmáticas.
Fe: cofactor de enzimas y proteínas, forma parte de los citocromos
Los elementos Mn, Zn, Co, Mb, Ni y Cu se consideran microelementos.
Zn: centro activo de algunas enzimas.
Mn: transferencia catalítica de grupos fosfato.
Mb: fija nitrógeno.
Cu: componente de la vitamina B12.
FUENTES DE CARBONO
Las plantas y algunas bacterias son capaces de recurrir a la energía fotosintética para reducir al dióxido de carbono a expensas del agua. Estos microorganismos pertenecen al grupo de los autótrofos, criaturas que no requieren nutrimentos orgánicos para crecer. Otros autótrofos son los quimiolitótrofos, microorganismos que usan un sustrato inorgánico como el hidrógeno, como reductor y al dióxido de carbono como fuente de carbono.
Los heterótrofos requieren carbono orgánico para crecer, y éste debe encontrarse en una forma que pueda asimilar .por ejemplo, la glucosa puede apoyar el crecimiento fermentativo o respiratorio de muchos microorganismos. Se requiere dióxido de carbono para diversas reacciones biosintéticas. Muchos microorganismos respiratorios producen dióxido de carbono en cantidades más que suficiente para satisfacer sus necesidades, pero otros requieren una fuente del mismo en su medio de crecimiento.
FUENTES DE NITRÓGENO
El nitrógeno es un componente de primer orden de las proteínas y los ácidos nucleicos, y constituye casi 10% del peso seco de la célula bacteriana típica. El nitrógeno puede suministrarse en diversas formas, y los microorganismos varían en su capacidad para asimilarlo. El producto final de todas las vías de la asimilación del nitrógeno es la forma más reducida del elemento, el Ion amonio (NH4).
La capacidad para asimilar N2 de manera reductiva por medio del NH3, que se llama fijación del nitrógeno, es una propiedad única de los procariotes, y son relativamente pocas las bacterias que poseen esta capacidad metabólica y se inactiva con facilidad por acción del oxígeno. Se encuentra capacidad para la fijación del nitrógeno en bacterias ampliamente divergentes, que han desarrollado estrategias bioquímicas muy distintas para proteger a sus enzimas fijadoras del nitrógeno contra el oxígeno.
La mayor parte de los microorganismos pueden recurrir al NH4 como fuente única de nitrógeno, y muchos de ellos poseen capacidad para producir este Ion a partir de las aminas (R-NH2). Se introduce el amoniaco en la materia orgánica por vías bioquímicas que abarcan al glutamato y a la glutamina.
FUENTES DE AZUFRE
Al igual que el nitrógeno, el azufre es un componente de muchas sustancias celulares orgánicas .constituye parte de la estructura de diversas coenzimas y se encuentra en las cadenas laterales de cisteinilo y metionilo de las proteínas .la mayor parte de los microorganismos pueden recurrir al ion sulfato como fuente de azufre, al reducir al sulfato al nivel de sulfuro de hidrógeno (H2). Algunos microorganismos pueden asimilar directamente el hidrógeno del medio de cultivo.
FUENTES DE FÓSFORO
Se requiere fosfato como componentes de ATP, ácidos nucleicos y coenzimas como NAD, NADP y flavinas. Además, se fosforilan muchos metabolitos y algunas proteínas. El fosfato se asimila siempre como fosfato inorgánico libre (Pi).
FUENTES DE MINERALES
Se requieren numerosos minerales para la función enzimática. Los iones magnesio (Mg2+) y ferroso (Fe2+) se encuentran también en los derivados de las porfirinas: el magnesio es un componente de la molécula de clorofila y el hierro es parte de las coenzimas de los citocromos y las peroxidasas. Tanto Mg2+ como K+ son esenciales para la función e integridad de los ribosomas. Se requiere Ca2+ como constituyente de las paredes celulares de las bacterias grampositivas, aunque es indispensable también para las bacterias gramnegativas. Muchos microorganismos marinos requieren Na+ para crecer. La captación de hierro, que forma hidróxidos insolubles a pH neutro, se facilitan en muchas bacterias y hongos gracias a su producción de siderocromos, compuestos que producen quelación del hierro y que fomentan su transporte como complejo soluble. Los siderocromos producidos por los plásmidos desempeñan una función de primera importancia en la invisibilidad de algunas bacterias patógenas.
FACTORES DE CRECIMIENTO
Se llama factor de crecimiento a un compuesto orgánico que debe contener una célula con objeto de crecer, pero que es incapaz de sintetizar. Muchos microorganismos cuando reciben todos los nutrimentos señalados, son capaces de sintetizar todos los elementos integrales de las macromoléculas: aminoácidos, purinas, pirimidinas y pentosas (precursores metabólicos de los ácidos nucleicos ), carbohidratos adicionales (precursores de los polisacáridos), ácidos grasos y compuestos isoprenoides. Además los microorganismos de vida libre deben ser capaces de sintetizar las vitaminas complejas que sirven como precursoras de las coenzimas.
Cada uno de estos compuestos esenciales se sintetiza mediante una secuencia definida de reacciones enzimáticas; cada enzima se produce con la regulación de un gen específico. Cuando un microorganismo experimenta una mutación genética que resulta en incapacidad de una de estas enzimas para funcionar, la cadena se rompe y ya no se produce más el producto terminal. El microorganismo debe, por tanto, obtener el compuesto del ambiente, pues este mismo se ha convertido en un factor de crecimiento para él.
