Las bacterias pueden crecer en tamaño como todo ser vivo, pero es muy difícil explicar el crecimiento individual de una célula bacteriana. Por lo tanto, cuando




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fecha de publicación13.03.2016
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Crecimiento bacteriano.

Las bacterias pueden crecer en tamaño como todo ser vivo, pero es muy difícil explicar el crecimiento individual de una célula bacteriana. Por lo tanto, cuando se habla de crecimiento bacteriano normalmente se habla de crecimiento en nº (proliferación).

Una célula individual crece hasta un determinado tamaño a partir del cual la célula se divide porque la superficie que tiene no es suficiente para mantener su volumen (la superficie crece al cuadrado y el volumen, al cubo). El intercambio de nutrientes se hace a través de la membrana (superficie), pero el requerimiento de nutrientes viene determinado por su volumen.

Ese tamaño no es siempre el mismo. A más necesidad de nutrientes por crecimiento rápido, menor es el tamaño al que se divide. Las células de crecimiento lento alcanzan un tamaño menor.

Fisión binaria.

  • Gram (-)

La fisión binaria más sencilla es la de las bacterias gram (-), por lo que es más rápida y las gram (-) se pueden dividir más rápidamente que las gram (+)

Empieza con la replicación del ácido nucleico en ori-C. Después el mesosoma septal comienza a formar un tabique al que se le unen una proteína contráctil similar a la tubulina que va invaginando la m.p. Como existen ptos. de unión entre m.p. y membrana externa, cuando la m.p. se retrae atrae consigo la pared bacteriana y se forma un septo de división, formándose las dos células hijas.


  • Gram (+)

Comienza igual que en las gram(-) pero cuando la proteína contráctil cierra la m.p., ésta no es capaz de arrastrar consigo la pared, ya que es muy gruesa. Sólo se invagina la m.p. y la pared no se altera. Se forma algo parecido a dos protoplastos incluidos en una sola pared bacteriana. Entre ambos hay espacio extracelular, por lo que entre estas dos células se empieza a pared de tal manera que llegamos a tener dos células completas rodeadas de su pared que a su vez están rodeadas de una pared común. Para que ambas células puedan crecer la pared común se tiene que romper por acción de las autolisinas y, como no hay quien la repare, se separan ambas células hijas.

Las bacterias proliferan a una velocidad +/- cte para unas determinadas condiciones, que deben ser adecuadas, ya que las bacterias necesitan factores de crecimiento:

    • Los que afectan al ambiente. Uno de los más importantes es la temperatura, pero también el pH, tensión O2, pr. Osmótica…

    • Los que afectan a los nutrientes. Las bacterias necesitan una fuente de energía, de C, de N, S y P e iones para mantener el equilibrio osmótico y metales pesados (oligoelementos). Existe un fenómeno: auxotrofia, que es la incapacidad de una bacteria de generar determinados nutrientes, por lo que hay que administrárselo artificialmente y sólo puede crecer cuando ese nutriente está en el medio.

Efecto de la temperatura sobre el crecimiento microbiano.


Hay una tªmín por debajo de la cual las bacterias no se dividen, una tªmáx por encima de la cual las bacterias tampoco se dividen y una tª óptima a la cual la velocidad de división es máxima.

La curva no es simétrica, la distancia entre la tªmín y la óptima es mayor que la que hay entre la tªmáx y la óptima.

No es lo mismo lo que ocurre por debajo de la tªmín que por encima de la tªmáx. Por debajo de la tªmín las bacterias no se dividen pero mantienen esa capacidad y si aumenta la tª empiezan a dividirse (temperaturas baceriostáticas). Tª mayores a la máx son temperaturas bactericidas, las mata, hay una pérdida irreversible de la capacidad de división (muerte bacteriana).

Las bacterias se dividen según el rango de temperatura óptima:

  • Psicrófilas: 0-25º (les gusta el frío).

  • Mesófilas: 25-40º (les gustan las tª intermedias).

  • Termófilas: >40º (extremas: >100º)

Según la tensión de O2:

  • Anaerobias estrictas: no sólo no utilizan el O2 como aceptor final de e- sino que además les es tóxico porque carecen de mecanismos de protección.

  • Anaerobias aerotolerantes: no utilizan el O2 pero poseen mecanismos de protección del O2 (peroxidasa, dismutasa…)

  • Anaerobias facultativas: bacterias que si tienen O2 realizan respiración aerobia y si no, utilizan un metabolismo anaerobio, generalmente fermentador.

  • Microaerófilas: necesitan algo de O2 porque utilizan un metabolismo aerobio, pero sus mecanismos de protección del O2 son muy débiles y no son capaces de eliminar los productos tóxicos.

  • Aerobias: necesitan O2 para vivir porque utilizan el O2 como aceptor final de e-.

Efecto del pH.


Ocurre lo mismo que con la tª pero la curva es más simétrica. Tenemos igual un pH mín, un pH máx y un pH óptimo.

El efecto del pH mín y máx es equivalente: si disminuye mucho el pH o lo aumentamos mucho, las bacterias mueren.

Los mismo pasa con la pr. Osmótica. Según esta las dividimos en:

  • Halófilas. Pueden crecer en medios de concentraciones salinas elevadas.

  • Osmófilas. Son capaces de crecer en medios con mucho azúcar.

  • Xerófitas. Pueden vivir en ambientes muy secos


Tiempo de generación o de duplicación.

Cuando las bacterias tienen un aporte nutricional adecuado y un ambiente óptimo, se dividen a una velocidad cte que viene definida por el tiempo de generación (tiempo medio que tarda una bacteria en dividirse).


Las bacterias de interés sanitario tienen un tiempo de duplicación de 20-90 min.

Curva de crecimiento microbiano.

Primero hay un segmento AB en el cual las bacterias comienzan a crecer un poco más lentamente de lo que son capaces de crecer (fase de adaptación / fase lag).

Después, BC, sería la fase en la cual la velocidad de crecimiento es mayor, crecen exponencialmente. Es la fase logarítmica o exponencial.

Existe un momento en que el nº de células vivas permanece +/- cte: fase estacionaria (CD). Es el pto de equilibrio en que las células que se dividen compensan a las células que se mueren, por lo que no aumenta el nº de células vivas.

Después de pasar una fase estacionaria viene una fase de muerte celular (DE) en la cual el nº de células viables va decreciendo. Esta fase también es exponencial: se muere una fracción de las células cada período de tiempo. Al igual que hay un tiempo de duplicación también hay un tiempo de muerte.

Las bacterias no se mueren a la vez, por lo que los métodos que se utilizan para matar a las bacterias no dependen sólo de la bacteria, sino del nº de bacterias en la población inicial.

Cuando se miden en vez de las células viables las células totales, al llegar a la fase estacionaria el nº de células sigue aumentando porque después aunque la mayoría se mueran siempre queda alguna que se divide.

Para conocer el nº de bacterias tenemos:

  • Método microscópico directo.

  • Métodos indirectos (relacionamos por una recta de regresión):

    • Turbidez del cultivo.

    • Centrifugación.

Determinar las células viables requiere recuento. Para ello saco una fracción de cultivo, lo diluyo, lo extiendo lo suficiente y cuento. La viabilidad se define como unidades de formación de colonias (UFC), ya que una célula que se divide es capaz de formar una colonia.

A nivel individual podemos considerar que tenemos una célula en reposo esperando las condiciones ambientales óptimas (fase lag) y una vez alcanzadas toma la decisión de dividirse. Primero crece en volumen, aumenta su biomasa porque es necesaria para dividirse y empieza a dividirse. Esas dos células hijas pueden seguir dos caminos: seguir dividiéndose porque las condiciones son correctas (fase exponencial) o entrar en estasis, ralentizar mucho su metabolismo. Se pensaba que cuando había escasez de nutrientes o acúmulo de agentes tóxicos es cuando entraba en estasis, pero ahora se sabe que es la propia célula la que decide mediante señal auto- o paracrina (secreta sustancias al exterior que le indica la concentración bacteriana. Si la concentración bacteriana es alta, se activan porque es indicativo de que las condiciones son buenas). Estas células en estasis podrían empezar otra vez a dividirse.

Existe una posibilidad más: entrada en un estado de apatía metabólica similar a lo que ocurre en una endospora. Entra en una fase de dormancia en la que prácticamente para el metabolismo.


Cuando hay pocos nutrientes se produce una respuesta general de estrés en la que disminuye la velocidad de crecimiento para así disminuir la necesidad de nutrientes.

Las células en dormancia pueden iniciar el ciclo vegetativo. En el micrococcus luteus el paso de estado de dormancia a estado activo es producido por un factor soluble que segrega el mismo micrococcus. El mycobacterium lo que hace es expresar determinados genes.

Medios de culativo.

Un cultivo es una mezcla de sustancias que permiten el crecimiento de las bacterias en laboratorio.

Se pueden clasificar según sus características físicas en: sólidos, semisólidos y líquidos. La diferencia es sólo la cantidad de una sustancia que llevan para solidificar: agaragal, que absorbe el agua y se melifica.

  • Sólidos (10-15% de agaragal). Tienen la ventaja de que, a no ser que la bacteria sea muy móvil (ej.: espiroqueta), la bacteria va a crecer ahí donde se deja.

  • Semisólidos (5-10%). Se utilizan poco, sólo se utilizan para determinar la movilidad bacteriana. Si se hace una siembra y la bacteria es inmóvil, la bacteria crecerá en la cara interna del tubo donde hicimos la siembra, pero si la bacteria es móvil crecerá alrededor de ese tubo.

  • Líquidos (no llevan agaragar). Son los que más fácilmente proporcionan nutrientes a las bacterias y, además, es más fácil determinar sustancias producidas por las bacterias porque es más fácil purificar sustancias en medio líquido.

Según sus propiedades biológicas:

  • Generales. Aquellos que contienen los requisitos mínimos: fuente de C, N, S, P, energía, oligoelementos, pH adecuado…

  • Enriquecidos. Son medios de cultivo generales a los cuales se les añaden algunas sustancias. Los específicos para determinadas bacterias. Ej.: agar-sangre (agar—gelificante, sangre—nutrientes). Si quiero cultivar una bacteria auxotrofa tengo que enriquecer el cultivo con esa sustancia que es incapaz de producir.

  • Selectivas. Permiten seleccionar bacterias. Si siembro una mezcla de bacterias el medio permite el crecimiento de unas e impide el crecimiento de otras. Un cultivo general de bacterias no auxotróficas y autotróficas es selectivo para las no autotróficas.

  • Diferenciales. Aquellos que permiten el crecimiento de varios tipos de bacterias pero la forma de crecer nos da información sobre alguna característica de las bacterias que nos permiten diferenciarlas. Los cultivos combinados son cultivos diferenciales para varias características a la vez.

  • De transporte. Su única función es mantener vivas a las bacterias desde la toma de la muestra hasta su llegada al laboratorio. Les proporciona humedad (agar) y elimina los productos tóxicos (carbono activo).

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