6.6E: Tiempo de generación

28Sep 2020 por admin No hay comentarios

Objetivos de aprendizaje

  • Examinar los tiempos de generación microbiana

El crecimiento bacteriano es la división de una bacteria en dos células hijas en un proceso llamado fisión binaria. Siempre que no se produzca ningún evento mutacional, las células hijas resultantes son genéticamente idénticas a la célula original. Por tanto, se produce una «duplicación local» de la población bacteriana. Las dos células hijas de la división no necesariamente sobreviven. El tiempo de duplicación es el tiempo de generación de la bacteria. Si el número que sobrevive supera la unidad por término medio, la población bacteriana experimenta un crecimiento exponencial.

La medición de una curva de crecimiento bacteriano exponencial en cultivo por lotes formaba parte tradicionalmente de la formación de todos los microbiólogos. Los medios básicos requieren la enumeración bacteriana (recuento de células) por métodos directos e individuales (microscopía, citometría de flujo), directos y a granel (biomasa), indirectos e individuales (recuento de colonias), o indirectos y a granel (número más probable, turbidez, absorción de nutrientes). En los estudios autecológicos, el crecimiento bacteriano en cultivo por lotes puede modelarse con cuatro fases diferentes: fase de retardo, fase exponencial o logarítmica, fase estacionaria y fase de muerte.

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Figura: Curva de crecimiento bacteriano: Este gráfico muestra el crecimiento logarítmico de las bacterias. Nótese que la escala del eje Y es logarítmica, lo que significa que el número representa la duplicación. Las fases de crecimiento están etiquetadas en la parte superior.

Durante la fase de retardo, las bacterias se adaptan a las condiciones de crecimiento. Es el periodo en el que las bacterias individuales están madurando y aún no son capaces de dividirse. Durante esta fase del ciclo de crecimiento bacteriano, se produce la síntesis de ARN, enzimas y otras moléculas. La fase exponencial (a veces llamada fase logarítmica) es un periodo caracterizado por la duplicación celular. El número de nuevas bacterias que aparecen por unidad de tiempo es proporcional a la población actual. Si el crecimiento no está limitado, la duplicación continuará a un ritmo constante, de modo que tanto el número de células como la tasa de aumento de la población se duplican con cada periodo de tiempo consecutivo. Para este tipo de crecimiento exponencial, al trazar el logaritmo natural del número de células frente al tiempo se obtiene una línea recta. La pendiente de esta línea es la tasa de crecimiento específica del organismo, que es una medida del número de divisiones por célula por unidad de tiempo.

La tasa real de este crecimiento (es decir, la pendiente de la línea en la figura) depende de las condiciones de crecimiento, que afectan a la frecuencia de los eventos de división celular y a la probabilidad de que ambas células hijas sobrevivan. Sin embargo, el crecimiento exponencial no puede continuar indefinidamente porque el medio se agota pronto de nutrientes y se enriquece con desechos. Por último, la fase estacionaria se debe a un factor que limita el crecimiento, como el agotamiento de un nutriente y/o la formación de productos inhibidores como los ácidos orgánicos. La muerte de las células en función del tiempo es bastante imprevisible y muy difícil de explicar. En la fase de muerte, las bacterias se quedan sin nutrientes y mueren. Este modelo básico de crecimiento en cultivo por lotes destaca y enfatiza aspectos del crecimiento bacteriano que pueden diferir del crecimiento de la macrofauna. Destaca la clonalidad, la división binaria asexual, el corto tiempo de desarrollo en relación con la replicación en sí, la aparentemente baja tasa de mortalidad, la necesidad de pasar de un estado latente a un estado reproductivo o de acondicionar el medio y, por último, la tendencia de las cepas adaptadas al laboratorio a agotar sus nutrientes. En realidad, incluso en el cultivo por lotes, las cuatro fases no están bien definidas.

Puntos clave

  • El tiempo de duplicación es el tiempo de generación de las bacterias.
  • La medición de una curva de crecimiento bacteriano exponencial puede realizarse mediante el recuento de células, el recuento de colonias o la determinación de la turbidez de los cultivos bacterianos.
  • El crecimiento bacteriano en cultivo por lotes puede modelarse con cuatro fases diferentes: fase de retardo, fase exponencial o logarítmica, fase estacionaria y fase de muerte.

Términos clave

  • Bacteria: Organismo unicelular sin núcleo.
  • Crecimiento bacteriano: El crecimiento bacteriano es la división de una bacteria en dos células hijas en un proceso llamado fisión binaria.
  • Tiempo de duplicación: El tiempo de duplicación es el periodo de tiempo necesario para que una cantidad duplique su tamaño o valor. Se aplica al crecimiento de la población, la inflación, la extracción de recursos, el consumo de bienes, el interés compuesto, el volumen de los tumores malignos y muchas otras cosas que tienden a crecer con el tiempo.
  • Fase de retardo: período de crecimiento bacteriano en el que las bacterias se adaptan a las condiciones de crecimiento; las bacterias individuales están madurando y aún no son capaces de dividirse

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