Catabolismo y Fermentación
Catabolismo: Respiración: el aceptor final de electrones es un compuesto inorgánico. Puede ser anaeróbica y aeróbica. En la aeróbica, el aceptor final es el oxígeno, en la que el sustrato se oxida totalmente y da como producto agua y CO2. Es la forma en la que se obtiene mayor energía. En la anaeróbica, el aceptor final es una molécula inorgánica distinta de oxígeno, como puede ser NO3, que se reduce a NO2, y el SO4 a SO3.
Fermentación: el aceptor final de electrones es una molécula inorgánica, por lo que la oxidación no es completa, pues el producto podría oxidarse más. Se libera menos energía. Se trata de un proceso anaerobio, que no precisa oxígeno.
Cadena de Transporte de Electrones
El poder reductor obtenido en glucólisis y ciclo de Krebs entra en la cadena respiratoria, formada por tres complejos proteicos y se encuentra en la membrana mitocondrial interna en células eucariotas, mientras que en procariotas se encuentra en la membrana plasmática. Los electrones procedentes del poder reductor NADH y FADH2 se transfieren a aceptores asociados a estas proteínas, de manera que se forma una cadena de electrones que van saltando de unos aceptores a otros. Este proceso libera energía, que se utiliza para bombear H+ desde la matriz mitocondrial al espacio intermembrana, lo que crea un gradiente de protones, cuya concentración es mayor en el espacio intermembrana que en la matriz. Por ello, los H+ tienden a volver a la matriz a favor de gradiente, a través de unos canales determinados, atravesando complejos ATP. Como este proceso libera energía, este complejo la utiliza para sintetizar ATP a partir de ADP + piruvato. Por cada NADH que entra en la cadena respiratoria se producen 2, 3 o 5 ATP; por cada FADH2 que entra en la cadena respiratoria se producen 1, 5 o 2 ATP. En total, se suman 32 ATP, de los cuales se quitan 2 ATP que se gastan al pasar a la mitocondria, obteniendo así 30 ATP.
Pruebas Bioquímicas
Indol
Se busca la enzima triptofanasa que fragmenta el triptófano en indol y alanina. Se incuba la bacteria en caldo triptona con NaCl a 37ºC durante 24 horas. Tras la incubación, se añaden unas gotas de Kovacs y si aparece un anillo rojo, la prueba es positiva.
Catalasa
El H2O2 es el producto final de la degradación oxidativa de los hidratos de carbono y la enzima catalasa actúa sobre este y lo descompone, lo que hace que burbujee. Se toma una colonia y se pone en un porta con una gota de agua oxigenada; si burbujea, es positivo.
KIA
Medio rojo fenol, pico flauta incubado durante 24-48 horas. Fermenta glucosa, vira abajo amarillo y arriba rojo; germen glucosa y lactosa todo amarillo; no fermenta glucosa y lactosa, no cambia de color; gas rompe el medio; ácido sulfhídrico ennegrecimiento del medio.
Movilidad
Se realiza poniendo una gota del cultivo entre un porta y un cubre. También se siembra con liofilizado en agar semisólido, se incuba y si a los días se observa crecimiento alrededor de la línea, es positivo; si crece sobre la línea, es negativo.
Esporas
Tinción.
Mconkey
Medio selectivo y diferencial para saber si fermenta lactosa. Color marrón translúcido y positivo, color rosa o rojo intenso.
Levine
Análisis de aguas, colonias enterobacter color rosado; si produce H2S, centro negro. E. coli verde metálico, no fermenta lactosa, incoloras.
RM
Ya se sabe que es fermentado por vía, positivos por vía ácida mixta, produce ácidos fuertes. Siembra en medio RMVP a 37º durante 48-72 horas, luego se añaden 5 gotas de rojo metilo y se lee: positivo rojo superficial, si es negativo amarillo.
VP
Vía butanodiólica. Incuba como anterior, se añaden 0,6 ml de alfa-naftol al 0,5% y 0,2 ml de KOH al 40%, se agita para captar oxígeno durante 10-15 minutos; si aparece rosa a rojo, es positivo.
Citrato
Única fuente de carbono. Agar citrato con azul bromotimol, medio vira de verde a azul positivo. Incubación durante 48-72 horas.
API y CMI
API
Para enterobacterias, bacilos o coco bacilos, gram negativos, móviles (flagelos) o inmóviles, no formadores de esporas, fermentadores de glucosa, oxidasa negativos. Se encuentran en intestinos, piel, agua y animales. Tira API: ADH, LDC, ODC, URE, H2S con aceite parafina anaerobia. Tubo y cúpula, otros solo tubo. Revelado VP, gota de reactivo rojo positivo; TDA, añadir reactivo marrón positivo; indol, reactivo anillo rojo positivo. Incubar a 37ºC durante 24 horas. Perfil numérico de 7 cifras; en cada prueba, según el resultado, se le asigna un número y luego se suman para obtener el resultado final de 7 cifras.
CMI
Es la mínima cantidad de antimicrobianos capaz de inhibir el crecimiento bacteriano. Procedimiento: preparación del inóculo, que solo puede ser cultivo puro, por lo que si es necesario se hará un aislamiento en placa. Se siembra una colonia aislada del microorganismo de estudio en un tubo Muller Hinton a 37º durante 24-48 horas, rotulando todos los caldos. En cada tubo, se echa 1 ml del tubo Muller Hinton, pipeteando 1 ml del tubo que contiene solución de ampicilina al tubo 8, mezclar bien pipeteando y trasvasar 1 ml al siguiente tubo que es el 4, y así sucesivamente. A todos se les añade 1 ml del inóculo, menos al 0. Siembra: toma una muestra del cultivo con una pipeta y añade una gota en cada tubo de serie e incubar a 37º durante 24 horas. La CMI empieza del tubo con la menor concentración.
Antibiótico
Especificidad: el espectro accional consiste en su actuación frente a un grupo determinado y limitado de microorganismos, actuando en un lugar determinado de la bacteria para cada antibiótico. Elevada potencia biológica: activo a pequeñas concentraciones. CMI: mínima concentración capaz de inhibir el crecimiento. Toxicidad selectiva: la toxicidad en las células del organismo debe ser mínima, pero debe destruir las bacterias patógenas.