Practica 5: Determinación de las características fisiológicas
De los hongos
OBJETIVOS:
I. Al termino de la práctica el alumno sabrá conocer las necesidades fisiológicas de los hongos.
II. El alumno conocerá las necesidades fisiológicas de los hongos filamentosos en comparación con los hongos
levaduriformes.
III. El alumno conocerá las técnicas y métodos adecuados para demostrar y valorar las necesidades fisiológicas de los
hongos.
HONGOS LEVADURIFORMES
o Unicelulareso Redondos u ovales
o Diámetro de 3 a 30 μmo Reproducción por gemación, esporulación
o fisióno Algunos pueden llegar a formar seudohifas
o Son facultativoso Son osmofilos, pueden ser halofilicoso Son acidofilos (crecen a pH 3.5 – 3.8) o Colonias similares a las bacterianas
o Diámetro de 3 a 7 mmo Son cremosas, opacaso Visibles en 24 – 72 horas
HONGOS FILAMENTOSOS
o Pluricelulareso Células alargadas
o Diámetro de 3 a 15 μmo Reproducción sexual y/o asexual
o Forman hifaso Las hifas forman micelios
o Son aerobioso Son acidofilos (crecen a pH 2 - 9)
o Requieren 4 % de azúcar en el medioo Colonias de mayor tamaño (10 – 30 μm)
o Crecen de forma radialo Son vellosas, algodonosas o pulvurulentas
o Visibles de 3 a 20 días
Recordemos:
Cinética de crecimiento de los hongos Lo
garit
mo
del n
umer
o de
cél
ulas
con
resp
ecto
al ti
empo
a. Fase de retraso.b. Fase de crecimiento
exponencial o logarítmica.
c. Fase de desaceleración.d. Fase estacionaria.e. Fase de muerte.
Obtención de nutrientes
Saprófitos Parásitos
REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES
CARBONONITRÓGENO
FOSFORO
HIERRO
OTROS
CARBONO
Los hongos son quimiorganotrofos puesto que utilizan carbono orgánico tanto como donador de electrones como fuente de carbono.
Fuente reductora (donador de electrones): Se refiere a los compuestos donadores de electrones que se utilizarán en la biosíntesis (por ejemplo, en forma de NADH o NADPH).
Un organismo se denomina organótrofo cuando utiliza compuestos orgánicos como fuente de electrones.
Fuente del carbono: Se refiere a la fuente del carbono usada por el organismo para su crecimiento y desarrollo.
Un organismo se denomina heterótrofo si usa compuestos orgánicos procedente de otros organismos.
NITRÓGENO
El nitrógeno es un elemento fundamental para vida ya que es un componente básico de las proteínas
Fuente de nitrógeno: pueden utilizar compuestos inorgánicos de nitrógeno como cloruro de amonio, sulfato de amonio, nitrato de potasio o compuestos orgánicos simples como urea.
Aminoácidos: glutamina, arginina… Amonio Nitrato
Proteínas (solo si producen proteasas)
No fijan nitrógeno atmosférico
HIERRO
El ion hierro Fe3+ tiene muy poca solubilidad a pH neutro, por ende no puede ser utilizado por los organismos.
Los sideróforos disuelven estos iones a complejos de Fe2+ que pueden ser asimilados por mecanismos de transporte activo.
Para obtener hierro de dichos minerales, las células producen sideróforos acoplables al hierro para la unión y transporte hacia dentro de la célula.
Gran parte de los sideróforos consisten de derivados del ácido hidroxámico, el cual actúa muy fuerte como quelante férrico. Ustilago sp. - Ferricromo
FOSFORO
El fósforo es esencial para el crecimiento. No existe otro nutriente que pueda sustituirlo
De los elementos primarios es el requerido en menor cantidad, su disponibilidad es limitada.
El fósforo es constituyente de ácidos nucleicos, fosfolípidos, vitaminas, es indispensable en procesos donde hay
transporte, almacenamiento y transformación de energía; actúa también en la respiración, división y elongación celular.
En la naturaleza en general está en forma insoluble: fosfatos
inorgánicos u orgánicos.Formas de adquirir fósforo:- Producción de fosfatasas
- Liberación de ácidos orgánicos para solubilizar fosfatos inorgánicos
OTROS
Vitaminas como: Tiamina, Biotina
Lípidos (Aceites Vegetales)
Pequeñas cantidades de: Potasio Zinc Cobre
ATMOSFERATEMPERATURA
AC
TIVIDA
D
AG
UA
LUZ
pH
PARÁMETROS DE CRECIMIENTO
ATMÓSFERA
Se necesita Oxígeno para:
La respiración aerobia (obtención de energía)
Para biosíntesis de esteroles y para la degradación de compuestos
aromáticos Puede ser tóxico para algunos
hongos
OXÍGENO
Clasificación según los requerimientos de oxígeno:
Aerobios estrictos: Rhodotorula spp
Anaerobios facultativos: Mucor spp
Anaerobios estrictos: Neocallimastix spp
Cultivo de Rhodotorula spp. Agar Sabouraud Dextrosa
Mucor spp Neocallimastix spp
LUZ
La luz regula varios de los procesos fisiológicos que ocurren en los hongos, incluyendo su habilidad de producir esporas y la sincronización de sus relojes biológicos internos.
Esto se logra a través de fotorreceptores, receptores sensibles a la luz (proteína White Collar-1, o WC-1 posibilita las respuestas de los hongos)
UV (200-300nm) mutaciones en el DNA
300 y 380nm Esporulación
360-420nm Fotorreactivación
Ej. Mycosphaerella fijiensis; mayor esporulación en luz negra (>350 nm)
pH La mayoría de los hongos y levaduras crecen en pH entre 4.5-8.
pH óptimo: 5-7. A pH extremos se afecta:
La permeabilidad de la membrana El grado de disociación de moléculas
Afectar el metabolismo.
Hongo Alcalino. Coccidioides immitis Hongo Acidófilo. Histoplasma capsulatum
TEMPERATURA
Mesófilos
Crecen en un intervalo de 10 a 40˚CÓptima: 25-35˚C
Ejemplo: Penicillium spp, Aspergillus spp, Neocallimastix frontalis, Piromonas
communis, Sphaeromonas communis
Enfermedad del trigoGaeumannomyces graminis
• Causa Pietín• Temperatura óptima 15˚C
Agar papa-dextrosa
Termófilos
Crecen en un intervalo de 25 a 50˚CÓptima: 40˚C o cerca
Límite máximo: 60 a 62 ˚C
Ejemplo: Rhizomucor pusillus, Sporotrichum thermophile,
Thermoascus aurantiacus, Humicola insolens, Humicola lanuginosus,
Paecilomyces spp
TEMPERATURA
Rhizomucor pusillus
Rango de crecimiento de 20 a 55˚C
TEMPERATURA
Termotolerantes
Crecen a temperaturas altas pero también lo hacen a temperaturas inferiores a 20˚C
Ejemplo: Aspergillus fumigatus, Aspergillus flavus, Aspergillus parasiticus.
Aspergillus fumigatus
Rango de crecimiento de 12 a 55˚C
Agar Saburaud a 40˚C
Psicrófilos
Crecen a temperaturas de 4 a 20˚C
Ejemplo: Cladosporium herbarum, Thamnidium elegans, Typhula spp, Fusarium nivale
TEMPERATURA
Cladosporium herbarum
• Temperatura óptima 20˚C• Mínima de 5˚C
• Máxima de 30˚C
HUMEDAD
Afecta la disponibilidad de nutrientes en el substrato y la disponibilidad de oxigeno.
La humedad relativa del ambiente debe ser suficiente para evitar que tanto el substrato como cuerpos fructíferos se deshidraten.
ACTIVIDAD AGUA
La actividad del agua (aw) se define como la cantidad de agua libre en el medio.
aw= ps / pw0
Representa el grado de interacción del agua con los demás constituyentes.
Formas de disminuir aw:Desecación
Aumento de concentración de solutos: sal, azúcares, etc. El crecimiento de algunas especies es inhibido por:
Solución salina 10%Solución azucarada del 15-20%
Xerotolerantes Xerófilos
(hongos filamentosos)
ACTIVIDAD AGUA
Osmotolerantes Osmófilos
(levaduras)
Halolerantes
Halófilos (hongos marinos)
Aspergillus glaucus Rhizophydium
halophilumAspergillus terreus
Dimorfismo
Fenómeno por el cual un hongo puede pasar de una forma micelial a
levaduriforme reversiblemente dependiendo de la temperatura y los
nutrientes.
Candida albicans
C. albicans micelial C. albicans levaduriforme
METO
DO
LOG
ÍA
MATERIAL: Una asa y porta asa
Una espátula Un Bisturí
Papel absorbente estéril 20 cm Dos cajas de petri estériles
Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de acetato de sodio al 5% pH 7.5
Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de cloruro de amonio al 5% pH 2.3
Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de acido sulfúrico 2N Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de solución salina al 2.5% Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de solución salina al 5%
Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de solución de sacarosa al 5%
Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de solución de sacarosa al 15%
Dos tubos de 13 x 100 con 3 ml de agua destilada estéril Fruta fresca y/o verdura
Mermelada
FUENTE DE CARBONO FUENTE DE NITRÓGENO
MEDIO ÁCIDO
MEDIO HIPERTÓNICO Y HIPOTÓNICO
FUENTE DE CARBOHIDRATOS AUSENCIA DE NUTRIENTES
APORTE DE NUTRIENTES APORTE EXCESIVO CARBOHIDRATOS
Inocular tubos
Excepto 1 tubo con agua destilada
estéril
Incubar a temperatura
ambiente
Monitorear crecimiento 24, 48 y
72 h
Sembrar cepa en caja con mermelada
Incubar a temperatura
ambiente
(Reportar crecimiento)
Colocar fruta en caja con papel húmedo
Inocular e incubar a temperatura
ambiente
Observaciones y conclusiones
Concentración de resultados 1 semana
después
METODOLOGÍA:
Usos en las diferentes áreas:
1. Koneman, Roberts. Micología Práctica de Laboratorio, Tercera Edición, Editorial Panamericana, Argentina, 1990
2. Rippon, Tratado de micología médica, Tercera Edición, Editorial Interamericana, México, 1990
3. Arenas Roberto. Micología Medica ilustrada, Tercera Edición, McGraw Hill Interamericana, México, 2008
4. Prats Guillen, Microbiología Clínica, Editorial Medica Panamericana, España, 2005
5. Llop H. Alina, Microbiología y Parasitología Médicas, Tomo I, Editorial Ciencias Médicas, La Habana, Cuba, 2001.
6. A. Pumarola. Microbiología y Parasitología Médica. 2° Edición. Editorial Salvat, México.
REFERENCIAS: