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La temperatura es el factor ambiental que influye de manera más decisiva en el crecimiento y la supervivencia de los microorganismos. A temperaturas demasiado frías o demasiado calientes los microorganismos no podrán crecer e incluso pueden morir. Las temperaturas máxima y mínima que permiten el crecimiento varían mucho entre organismos diferentes, y normalmente reflejan el intervalo de temperatura y la temperatura media del ambiente en el que habitan dichos organismos.

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La temperatura afecta a los organismos de dos formas opuestas. Cuando la temperatura sube, la velocidad de las reacciones enzimáticas aumenta y el crecimiento se acelera. Sin embargo, por encima de una temperatura determinada, las proteínas y otros componentes celulares pueden desnaturalizarse o dañarse irreversiblemente.

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Para cada microorganismo hay una temperatura mínima por debajo de la cual no es posible el crecimiento, una temperatura óptima a la que el crecimiento es más rápido, y una temperatura máxima por encima de la cual tampoco es posible el crecimiento. Estas temperaturas se denominan temperaturas cardinales y son características para cada microorganismo y pueden diferir enormemente entre especies.

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La temperatura máxima de crecimiento de un organismo refleja la temperatura por encima de la cual se produce la desnaturalización de uno o más componentes celulares esenciales, como alguna enzima fundamental. Los factores que controlan la temperatura mínima de crecimiento de un organismo no están del todo claros. No obstante, la membrana citoplasmática tiene que permanecer en estado semifluido para que puedan tener lugar el transporte de nutrientes y las funciones bioenergéticas. Es decir, si la membrana citoplasmática de un organismo se vuelve rígida hasta el punto en que no realice correctamente el transporte o no pueda seguir desarrollando o consumiendo fuerza motriz de protones, el organismo no podrá crecer. A diferencia de la temperatura mínima y máxima, la temperatura óptima de crecimiento refleja un estado en el que todos o la mayoría de los componentes celulares funcionan a su velocidad máxima, y normalmente está más cerca de la máxima que de la mínima.

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Cada especie o cepa bacteriana tiene temperaturas cardinales distintas, de modo que una bacteria puede presentar una temperatura óptima superior a la temperatura máxima de otra, o inferior a la temperatura mínima de una tercera. Según el rango de temperaturas al que pueden crecer las distintas bacterias, se pueden establecer cuatro tipos principales:

-Las psicrófilas o criófilas: crecen a partir de 4ºC.

-Los mesófilos presentan temperaturas óptimas a los 39ºC y máximas entre 35 y 47ºC.

-Los termófilos presentan óptimos 60ºC y máximos entre 80 y 113ºC.

-Hipertermófilos presentan una temperatura óptima de 88ºC.

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Temperaturas bajas causan:

Pérdida de fluidez de la membrana

Daño a la membrana por formación de cristales

Disminución de velocidad de reacciones químicas y difusión

Aumento de rigidez de proteínas

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Es importante recalcar que aquellos microorganismos que sobreviven en temperaturas extremas (termófilos y psicrófilos) tienen características que les permiten prosperar. Algunas de estas son la síntesis de sustancias que ayudan a estabilizar sus estructuras, variaciones en las secuencias de ADN y enzimas con mayor resistencia a la desnaturalización.

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Temperaturas altas causan:

Desnaturalización de proteínas y ácidos nucleicos

Aumento excesivo de fluidez de la membrana, lo que afecta procesos metabólicos.

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Cada especie o cepa bacteriana tiene temperaturas cardinales distintas, de modo que una bacteria puede presentar una temperatura óptima superior a la temperatura máxima de otra, o inferior a la temperatura mínima de una tercera. Según el rango de temperaturas al que pueden crecer las distintas bacterias, se pueden establecer cuatro tipos principales:

1. Las psicrófilas o criófilas: crecen a partir de 4ºC.

2. Los mesófilos presentan temperaturas óptimas a los 39ºC y máximas entre 35 y 47ºC.

3. Los termófilos presentan óptimos 60ºC y máximos entre 80 y 113ºC.

4. Hipertermófilos presentan una temperatura óptima de 88ºC.