En el laboratorio se pueden cultivar microorganismos en medios nutritivos o cultivo puro, por lo cual es necesario conocer qué clase de nutrientes requieren las bacterias. Factores ambientales como temperatura, nivel de oxígeno y concentración osmótica del medio son críticos para cultivar los microorganismos. El análisis de la composición de la célula microbiana revela que más del 95% del peso seco de la célula está constituido por unos pocos elementos: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, azufre, fósforo, potasio, calcio, magnesio y hierro H. Los primeros seis (C. S Y P) son componentes de los hidratos de carbono. Estos se denominan macroelementos o macronutrientes. . N. proteínas y ácidos nucleicos. Los cuatro macroelementos restantes se encuentran en la célula en forma de cationes y desempeñan diversos papeles. porque los microorganismos los captan en cantidades relativamente grandes. lípidos. O. níquel y cobre. . cinc. molibdeno. cobalto. requieren diversos micronutrientes (u oligoelementos) o elementos traza. además de los macroelementos. Todos los organismos incluidos los microorganismos. La mayoría de las células necesitan los micronutrientes: manganeso. A continuación se presentan incisos en los cuales se observa la diversidad de los tipos nutricionales que existen en las bacterias . Todos los organismos vivos requieren de una fuente de energía. Las planta verdes pueden utilizar la energía radiante de la luz y se designan como fotótrofos. . para obtener su energía. dependen de la oxidación (la pérdida de electrones de un átomo) de compuestos químicos. ambos tipos existen en las bacterias. Los animales. Todos los organismos vivos o bien fototrofos o bien quimiotrofos. Estos organismos se denominan quimiotrofos. Todos estos organismos son autótrofos (del griego autos-yo mismo y trophealimentación). Muchas bacterias requieren sólo dióxido de carbono como fuente de carbono. . Si obtienen su energía a partir de la luz son fotoautotrofos y si obtienen su energía al oxidar compuestos químicos. que poseen la cualidad de la quimiosíntesis y la de la fotosíntesis. son quimioautotrofos. . amino. Los microorganismos que requieren compuestos orgánicos como fuente de carbono son heterótrofos o bacterias heterotróficas (del griego heteros-otros). ácidos grasos.. Las fuentes de carbono que utilizan pueden ser hidratos de carbono. diferentes combinaciones de nitrogenadas (nitratos. etc. amoníacos). . Son microorganismos que viven a costa de sustancias orgánicas que se encuentran en el medio exterior.Los microorganismos heterotróficos se dividen en saprófitos y parásitos. A este grupo pertenece la mayoría de las especies bacterianas que habitan el planeta. Saprófitos (del griego sapros-putrefacto y phyton-vegetal). También se les conoce con la denominación de metatróficas. Estos son microorganismos que viven en la superficie o en el interior de otro organismo. Parásitos (del griego parásitos-que como a costa de otro). También reciben el nombre de paratróficos. a costa del cual se alimentan. hospedero. ya que se alimentan de sustancias orgánicas del hombre y de los animales . que comen piedras). utilizan sustancias inorgánicas reducidas como fuente de electrones. mientras que los organotrofos obtienen electrones o hidrógeno de compuestos orgánicos. Los litotrofos (esto es. Los microorganismos tienen solamente dos fuentes de átomos de hidrógeno o electrones. . hidrógeno. Los heterótrofos quimioorganotróficos (quimioheterotrofos. Los autótrofos fotolitotróficos (fotoautotrofos) utilizan energía lumínica y CO2 como fuente de carbono. . Todos los microorganismos patógenos son quimioheterotrofos. quimioorganoheterotrofos o heterótrofos) emplean compuestos orgánicos como fuentes de energía. electrones y carbono para realizar la biosíntesis. Los autótrofos quimiolitotróficos (quimiolitoautotrofos) oxidan compuestos inorgánicos reducidos. Los heterótrofos fotoorganotróficos (fotoorganoheterotrofos) utilizan materia orgánica como dador de electrones y fuentes de carbono. . como moléculas de hierro. entre estos se encuentran algunas bacterias púrpuras y verdes fotosintéticas. nitrógeno o azufre para liberar energía y electrones para la biosíntesis. . algunas utilizan compuestos inorgánicos de nitrógeno y otras requieren nitrógeno procedente de compuestos orgánicos nitrogenados. Algunos tipos de bacterias requieren nitrógeno atmosférico. por ejemplo sales del ácido fosfórico. Algunas bacterias requieren compuestos orgánicos de azufre. algunas son capaces de utilizar compuestos inorgánicos de azufre y algunas utilizan el azufre elemental. . El fósforo lo proporciona usualmente fosfatos. Las bacterias también requieren elementos como sodio. cinc. manganeso. potasio. cobre y cobalto para su crecimiento. calcio. hierro. . Otras no crecen a menos que se le proporcione en el medio. algunas son capaces de sintetizar sus requerimientos totales de vitaminas a partir de otros compuestos del medio. Aunque todas las bacterias requieren vitaminas en sus procesos metabólicos normales. una o vitaminas ya preformadas. . todos los nutrientes deben estar en solución para que puedan penetrar en el organismo. en las bacterias. . Al igual que todos los organismos vivos necesitan el agua para sus funciones metabólicas y para el crecimiento. 2. Los compuestos orgánicos que son necesarios porque son componentes celulares esenciales. del ambiente. . o a sus precursores.) vitaminas. se denominan factores de crecimiento. por lo cual no pueden elaborar todos los constituyentes indispensables.) purinas y pirimidinas. y 3. o sus precursores. sino que deben obtenerlos. y no pueden sintetizarse por el organismo.) aminoácidos. Existen tres clases de factores de crecimiento: 1. Muchos microorganismos carecen de una o más enzimas esenciales. . Las vitaminas son moléculas orgánicas pequeñas que normalmente forman la totalidad o parte de los cofactores enzimáticos y sólo se requieren cantidades pequeñas para el crecimiento. Los aminoácidos se necesitan para la síntesis de proteínas y las purinas y pirimidina. para la síntesis de ácidos nucleicos. Condiciones físicas requeridas para el crecimiento Temperatura La temperatura afecta a la tasa de crecimiento y a la cantidad total de crecimiento del organismo. así como la morfología de la célula. Sobre esta base. pueden clasificarse a las bacterias como: . Las variaciones de temperatura pueden alterar ciertos procesos metabólicos. Cada especie de bacteria crece a temperaturas dentro de una cierta gama de valores. psicrófilas o criófilos: que crecen de °0 C a 30 °C. Thermoactinomyces vulgaris) Los límites de desarrollo de algunas bacterias termófilas se extiende a la región mesofílica. mesófilas que crecen de 25 °C a 40 °C y Termófilas: que crecen a temperaturas superiores a 40 °C con una tasa máxima y tienen el límite superior a los 70 °C (Bacillus stearothermophilus. . A esas especies se les conoce como termófilas facultativas o euritermófilas. estas especies se denominan termófilas verdaderas. termófilas obligatorias o estenotermófilas. Otras que pertenecen a las termófilas crecen mejor a temperaturas superiores a los 60 °C y no se desarrollan a temperatruas que están en la región mesofílica. . Termófilos extremos: son aquellos microorganismos que tienen su óptimo crecimiento por encima de los 65 °C (Thermus aquaticus. Termotolerantes: pueden crecer todavía a 50 °C (Methylococcus capsulatus). algunos de ellos pueden crecer a temperaturas por encima de los 70 °C (especies del género Bacillus y Clostridium) o incluso por encima de los 80 °C (Sulfolobus acidocaldarius) o incluso a 105 °C (Pyrodictium occultum. Sulfolobus) . una bacteria reductora de sulfato anaeróbica estricta). . La temperatura de incubación que permite el crecimiento más rápido en un período de tiempo corto (12 a 24 horas) se conoce como temperatura óptima de crecimiento. . Hipertermófilos: son bacterias que crecen por encima de los 80 °C y 100 °C. constituye un proceso complejo. la cual es necesaria a los microorganismos para la síntesis de diferentes compuestos orgánicos. con liberación de energía. La respiración es un proceso de oxidación de las sustancias orgánicas por el oxígeno. todos los microbios se dividen en aerobios (aeróbicos) y anaerobios (anaeróbicos). que se acompaña de liberación de energía. Respiración de microorganismos La respiración bacteriana. Entre unos y otros existen formas intermedias. . Por el tipo de respiración. ) Microbios microaerófilos: necesitan una cantidad de oxígeno poco importante (alrededor del 1%). . Aerobios obligados: se desarrollan bien cuando la atmósfera contiene 21% de oxígeno. micobacterias tuberculosas. Crecen en la superficie de los medios de cultivo líquidos y sólidos (vibrión colérico. etc. sarcinas. como las bacterias de la fermentación láctea y otras). .Aerobios facultativos: pueden reproducirse en ausencia de oxígeno molecular (la mayoría de los microorganismos patógenos y saprófitos) Bacterias capnófilas: exigen la presencia de pequeñas concentraciones de oxígeno y una elevada concentración de ácido carbónico (las brucellas del tipo bovino y otras). del botulismo.) . etc.Anaerobios obligados: la presencia de oxígeno molecular es nociva. constituyento un factor inhibidor de su crecimiento (clostridios del tétano. . Cada especie tiene un rango definido de pH para su crecimiento y un pH óptimo. El pH afecta el crecimiento microbiano. De acuerdo a esto se encuentra la siguiente clasificación . pH el pH es una medida de la actividad de los iones de hidrógeno de una solución. que se define como el valor negativo del logaritmo de la concentración de iones de hidrógeno (expresado en moles). y 8.0 Alcalófilos: prefieren un rango de pH entre 8.5. Neutrófilos: pH entre 5.5.5 y 11. .5 Alcalófilos extremos: tienen un valor de pH óptimo de crecimiento de 10 o más.Acidófilos: tienen un valor de pH óptimo de crecimiento entre 0 y 5. Solutos y actividad de agua Los procariotas pueden contener canales sensibles a la presión osmótica. que se abren para permitir la salida de solutos cuando la osmolaridad del entorno se vuelve más baja que la del citoplasma. . disminuye le nivel de agua celular. Este proceso se denomina plasmólisis. algas y hongos poseen una pared celular rígida que mantiene la forma e integridad celular. normalmente la célula no muere. La mayoría de las bacterias. la célula se contrae. y la membrana plasmática se separa de la pared celular. Esta situación deshidrata la célula y puede dañar la membrana plasmática. pero es inactiva metabólicamente y deja de crecer . pero cuando se colocan microorganismos con pared celular rígida en ambientes hipertónicos. . Los microorganismos difieren enormemente en cuanto a su capacidad para adaptarse a hábitat con una actividad de agua baja. porque deben mantener una concentración interna de solutos elevada para poder retener agua. Microorganismos osmotolerantes: son aquellos que pueden crecer en un rango amplio de actividad del agua o concentración osmótica. Estos microorganismos tienen que realizar un esfuerzo adicional para crecer en hábitat con un valor bajo de aw. Halófilos: se adaptan bien a condiciones hipertónicas que necesitan niveles elevados de cloruro sódico para crecer. especialmente importantes en el deterioro de alimentos salados o deshidratados. . Presiones hidrostáticas Barófilo: crece más rápido a altas presiones hidrostáticas.Muchos hongos son osmotolerantes y. por ello.