factores que afectan a los microorganismos

Guía: Factores que Afectan a los Microorganismos
ESCUELA DE SALUD
FACTORES QUE AFECTAN A LOS
MICROORGANISMOS
DIRIGIDO A:
Alumnos de Escuela de Salud asignatura Biología y Microbiología
PRE- REQUISITO:
No tiene
Autores: TM. Soledad Caimanque
E.U. Eliana Escudero
DuocUC
CODIGO: CEBMS110006
Guía: Factores que Afectan a los Microorganismos
INTRODUCCIÓN
Debido a su pequeño tamaño y a su estilo de vida individual, las células procarióticas
sufren los cambios ambientales de un modo mucho más directo e inmediato que las
células de los organismos pluricelulares. A lo largo de miles de millones de años, las
bacterias han venido estando sometidas a diversas presiones ambientales, y han
respondido evolutivamente creando numerosos mecanismos de adaptación.
Actualmente, las únicas formas de vida existentes en determinados ambientes
extremos son exclusivamente procarióticas. Desafiando a nuestras ideas
preconcebidas de lo que es la vida "normal", encontramos extraordinarios seres vivos
unicelulares viviendo a pH muy ácidos o muy alcalinos, medrando en salmueras y
salinas, o reproduciéndose a temperaturas de más de 100ºC y a grandes presiones.
OBJETIVOS:
Al finalizar el alumno será capaz de:

Demostrar que no todos los microorganismos toleran del mismo modo
un determinado factor ambiental

Observar determinadas condiciones que son nocivas para una especie
bacteriana, y neutras o beneficiosas para otra.

Relacionar la importancia del comportamiento humano en las
modificaciones del desarrollo microbiológico que pueden causar,
manipulando factores del ambiente
REALIZADO POR
Tecnólogo Médico, Bioquímico de laboratorio clínico, Medico Laboratorista.
DURACIÓN:
90 minutos
NUMERO DE ALUMNOS POR DOCENTE
Máximo 20 alumnos
Autores: TM. Soledad Caimanque
E.U. Eliana Escudero
DuocUC
CODIGO: CEBMS110006
Guía: Factores que Afectan a los Microorganismos
MARCO TEÓRICO
Hasta ahora hemos venido considerando el crecimiento de las bacterias en
función de su fondo genético, en relación con los nutrientes, y en unas
hipotéticas condiciones ideales (óptimas). Sin embargo, el trabajo experimental
con microorganismos ha de tener en cuenta los factores ambientales, es
decir, una serie de agentes físicos y químicos que
1.
modifican la velocidad de crecimiento, provocando cambios que, a
determinados valores de dichos factores pueden llegar a ocasionar la
muerte de microorganismos;
2.
condicionan la distribución de los microorganismos en sus ecosistemas y
hábitat naturales;
3.
permiten a los humanos controlar el crecimiento microbiano, por medio
de la fijación de parámetros para:
la mutagénesis,
la esterilización y desinfección,
la quimioterapia.
Agentes físicos
1.- TEMPERATURA
La temperatura es uno de los parámetros ambientales más importantes que
condicionan el crecimiento y la supervivencia de los microorganismos.
La temperatura afecta a la velocidad de crecimiento (y, por lo tanto al tiempo de
generación, g). Cada bacteria (y suponiendo que el resto de condiciones
ambientales se mantienen constantes) muestra una curva característica de
tasa de crecimiento en función de la temperatura, donde podemos distinguir
tres puntos característicos llamados temperaturas cardinales:
a) temperatura mínima: por debajo de ella no hay crecimiento
b) temperatura máxima: por encima de ella tampoco existe crecimiento.
c) Temperatura óptima: permite la máxima tasa de crecimiento.
El margen entre la temperatura mínima y la máxima se suele llamar
“margen de crecimiento”, y en muchas bacterias suele comprender unos 40
grados.
Por encima de la temperatura mínima la tasa de crecimiento va aumentando
proporcionalmente hasta alcanzar la temperatura óptima, debido a que las
reacciones metabólicas catalizadas por enzimas se van aproximando a su
óptimo. En dicha temperatura óptima las enzimas y reacciones se dan a su
máxima tasa posible.
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Según el rango de temperaturas al que pueden crecer las distintas bacterias,
se pueden establecer tres tipos principales:
a)
psicrófilas o criófilas: crecen a partir de entre -5 a 5oC.
b)
Las mesófilas presentan temperaturas mínimas a los 10-15oC, óptimas
a los 25-40oC y máximas entre 35 y 47oC. La mayor parte de las bacterias
(incluyendo las patógenas) pertenecen a esta categoría.
c)
Las termófilas presentan mínimos a 25oC, óptimos a 50-75oC y
máximos entre 80 y 105oC.
Veamos brevemente unos cuantos casos de bacterias (y algún microorganismo
eucariótico) adaptado a medios con temperaturas extremas, y sus respectivas
adaptaciones a dichas condiciones:
Ejemplos de medios permanentemente fríos son la mayor parte de las aguas
oceánicas (cuya temperatura media es de unos 5oC, pero que en las
profundidades alcanzan sólo 1-2oC por encima de cero) y las áreas
permanentemente heladas del Ártico y de la Antártica.
Algunas bacterias y hongos pueden crecer en alimentos (carne, leche, frutas y
hortalizas) que se guardan en frigoríficos, alterando las cualidades
organolépticas e incluso, echándolos a perder (una experiencia que casi todos
hemos tenido).
Los hábitats naturales con temperaturas permanentemente altas (por encima
de 45-50oC) están restringidas a unas pocas zonas de la biosfera, normalmente
relacionadas con fenómenos volcánicos:
Se han aislado bacterias termófilas en medios artificiales, como calentadores
de agua domésticos e industriales.
Los microbios han estado por todas partes durante miles de millones de años
porque son capaces de adaptarse a cualquier cambio de ambiente. Pueden
encontrar su hogar dondequiera y algunos de ellos viven en lugares en donde
alguna vez creímos que NADA podría sobrevivir.
Por ejemplo, los científicos han descubierto microbios que viven en las aguas
hirvientes de las fuentes termales en el Parque Nacional de Yellowstone. Estos
microbios "comen" hidrógeno gaseoso y azufre y "respiran" sulfuro de
hidrógeno (un gas que huele como los huevos podridos).
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© Carl O. Wirsen/Visuals
Unlimited
Otros microbios amantes del calor
viven millas debajo de la superficie del
océano en grietas volcánicas donde
no hay luz y el agua es una mezcla de
arsénico venenoso, de sulfuro y otros
químicos desagradables. Las
pequeñas burbujas de la foto son
bacterias que viven sobre la concha
del mejillón alrededor de una salida
volcánica llamada el respiradero de
las Islas Galápagos.
Otros microbios viven en los hielos eternos de la Antártica.
Los microbios han sido hallados dentro de las piedras que componen las
paredes de las viejas catedrales de Europa.
Algunos científicos incluso creen que existe la
posibilidad de que las bacterias hayan vivido
alguna vez en Marte. Esta fotografía, tomada a
través de un microscopio, muestra lo que
algunos científicos creen que pueden ser los
fósiles de bacterias minúsculas en una roca que
se formó en Marte hace cerca de 4.500 millones
de años (4.5 x 109 años). La roca se estrelló
contra la Tierra como un meteorito hace
millones años.
Cortesía del NASA
2.- EFECTO pH
La mayoría de las bacterias pueden crecer dentro de un margen de pH de su
medio, manteniendo al mismo tiempo su pH interno óptimo prácticamente
constante.
Por ejemplo, E. COLI puede crecer entre pH 6 y pH 8, pero su pH interno es
siempre 7.6 o cercano a este valor.
Según el margen normal de pH a los que crecen las bacterias, estas se pueden
clasificar en:
Neutrofilas: si crecen de modo optima en torno a al neutralidad (pH
entre 5.5 y 8).
Acidofilas: si crecen de modo optimo entre pH 0 y 5.
Alcalofilas: si crecen de modo optimo entre pH 8.5 y 11.5
La mayor parte de las bacterias son neutrófilas. Muchas bacterias neutrófilas
modifican el pH del medio, y resisten entornos relativamente ácidos o alcalinos.
Por ejemplo, algunas bacterias fermentativas excretan ácidos, mientras otras
alcalinizan el medio, p. Ej., produciendo amonio a partir de desaminación de
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aminoácidos.Aunque los microorganismos pueden crecer en un margen más o
menos amplio de pH (alrededor de un óptimo), los cambios bruscos pueden ser
lesivos (afectando a la membrana y al transporte de solutos, e inhibiendo
enzimas). Si el pH citoplásmico cae rápidamente hasta 5 o menos, la bacteria
puede morir.
BACTERIA ACOMODATICIA. Cada día nuestro estómago produce casi dos
litros de jugo gástrico, que se compone principalmente de ácido clorhídrico
concentrado y de enzimas digestivos. Para las bacterias y virus, que ingerimos
con la comida, esa mezcla constituye un verdadero baño mortal e incluso los
alimentos, antes de su llegada al intestino, son degradados parcialmente por tal
potente líquido. Entonces, ¿cómo es posible que la Helicobacter pylori viva a
sus anchas en un ambiente tan agresivo y hostil? y ¿cómo puede ejercer sus
efectos adversos patológicos?
La Helicobacter pylori es una bacteria espiraliforme que se localiza en el
duodeno y sobre la superficie de las células de la mucosa gástrica,
precisamente bajo la capa protectora del gel mucoso que las recubre, lo que
evita su contacto directo con la gran acidez (pH 2,0) del jugo gástrico. La
bacteria, para luchar contra la acidez, también cuenta con una enzima, la
Ureasa, que actúa sobre la urea, bastante abundante en estómago, haciendo
que ésta se descomponga en amoníaco y bicarbonato, que son moléculas
alcalinas, con lo que se contrarresta la acidez gástrica. La posibilidad de
supervivencia de la bacteria es grande, de modo que tras una infección aguda
puede permanecer asintomático en el estómago durante muchos años.
3.- otros factores:
a)
desecación
b)
radiaciones
c)
ondas sonoras
d)
presión
e)
desinfectantes y antisépticos
f)
El hombre ha debido estudiar los diferentes comportamientos de las
bacterias, con el fin de controlar su desarrollo desmesurado, sobre todo en el
ambiente intrahospitalario, donde su proliferación dañaría el estado de salud
de los pacientes, que por lo general se encuentran con su sistema
inmunológico muy deprimido.
Nota: El alumno deberá traer al taller un análisis de cada uno de estos factores
descrito en una hoja carta (no mas que esto). Esto será analizado en el
grupo de taller
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INSUMOS Y EQUIPOS NECESARIOS PARA EL TALLER
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Laboratorio de ciencias básicas
Hidróxido de sodio
Ácido acético puro. pa
Cultivos puros de bacilos y Cocaceas
Tubos de ensayo taponados estériles (2 por alumno)
Pipetas pasteur taponadas y estériles (2 por alumno)
Chupetes gomas (uno por alumno)
Estufa de cultivo a 37ªC
Baño maría regulable
Guantes
Jabón desinfectante
Toalla nova
Caldo de cultivo Tripticase soya (distribuido en alícuota de 3 ml por tubo)
Papel indicador de pH
Tubos sometidos a proceso y con modificaciones
Lápiz marcador
DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO
Actividad 1:
El docente realiza y explica proceso de efecto temperatura, pH
Actividad2:
Los alumnos organizados en grupo realizan los procedimientos demostrados
por el docente:
EFECTO pH
1.- Se entregara a cada alumno un alícuota de cultivo puro.
2.- Inocular en dos tubos de caldo Tripticase soya.
3.- Cambiar el pH de uno de los caldos de cultivos (tubo prueba). Agregando
solución alcalina o ácida según corresponda .Medir pH y anotar y al otro
solo inoculara el cultivo (tubo control).
4.- Incubar ambos tubos en estufa de cultivo a 37º C.
5.- Transcurridas 24 horas de incubación procederá a analizar desarrollo
bacteriano. ( se observaran tubos que han sufrido el proceso)
EFECTO TEMPERATURA
1.- Se entregara a cada grupo una alícuota de cultivo puro.
2.- Inocular en dos tubos de caldo Tripticase soya.
3.- Tubo prueba se deberá incubar en baño maría a 56ºC durante 24 horas
4.- Tubo control se deberá incubar en estufa de cultivo a 37ºC
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5.- Transcurridas las 24 horas se debiera analizar los resultados obtenidos en
referencia, a visualizar desarrollo microbiano. (en estos talleres se
observaran tubos que han sufrido el proceso)
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BIBLIOGRAFÍA
Buscador Google
Acción de los agentes físicos sobre las bacterias.
Manual de laboratorio d tecnología medica Universidad austral
METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN:
Se realizará mediante un informe entregado por el alumno con todos sus
resultados obtenidos, fundamentados en el marco teórico y la aplicación de
una pauta.
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Nombre del alumno:
Fecha:
Puntaje:
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1.Cumple con una correcta presentación
personal:
-delantal
-pelo tomado
-uñas cortas y limpias
2. Sigue indicaciones del profesor
3. Coopera en el trabajo en equipo
4. informe de los resultados
a.- Descripción del procedimiento
b.- Cepa utilizada
c.- Factor (temperatura, pH, etc.)
d.- Resultado obtenido
e.- Fundamento teórico de sus resultados
f.- Conclusión
5. Ordena y limpia su unidad al finalizar el taller
Nota:
C
MC
C: Competente
MC: Medianamente Competente
NC: No
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NC