Biotecnologia

1. Tomando un ejemplo en cada caso, describa las diferencias entre un microorganismo procariótico y un microorganismo eucariótico. (4 puntos)

A. CONCEPTOS BÁSICOS

 Microorganismos procariotas: origen y evolución

 Los términos Procariotas y Eucariota se deben a E. Chatton y se empezaron a usar a principios de 1950.

 Los primeros seres vivos que aparecieron sobre la Tierra hace unos 3.700 millones de años y eran células procariotas, ya que carecían de núcleo. Estos organismos procariotas (bacterias) debieron alcanzar un gran éxito en su desarrollo y reproducción gracias a su notable poder de adaptación hace unos 3.5 mil millones de años.

 Características de los tres Dominios

 Las bacterias

 Morfología y tamaño.- Las bacterias presentan un pequeño tamaño, por lo general menor que el de una célula eucariótica típica (Escherichia coli: 0.5 x 2 mm)

 Su forma es variada: cocos (esféricas), bacilos (alargadas), espirilos (espirales) y vibriones (forma de “coma”).

 Cápsula.- No aparece en todas las bacterias. Compuesta por polisacáridos y proteínas. En muchas ocasiones está relacionada con la capacidad patógena de algunas bacterias. Función protectora (desecación, fagocitosis, bacteriófagos, anticuerpos).

 Pared celular.- Cubierta externa rígida compuesta principalmente por peptidoglicanos. Da forma a las bacterias y las protege de los fenómenos osmóticos.

 Citoplasma.- Está compuesto por un medio líquido denominado citosol que contiene partículas insolubles en suspensión, incluyendo ribosomas.

El citosol es una disolución acuosa que contiene iones, pequeñas moléculas y macromoléculas solubles como ciertas proteínas.

 Nucleoide y plásmidos :

-Nucleoide:Es la región concretada del citoplasma en la que se encuentra la región genético(genoforo )de la bacteria constituida por una sola molécula desnuda de ADN circular bacteriano superenrrollado.

-Plásmidos: Son pequeñas moléculas de ADN circular con capacidad de replicación autónoma .No determinan productos esenciales de crecimiento.

 Apéndices externos :-

-Flagelos: Dan movilidad a las células que los llevan.

-Pelos o fimbrias: Son apéndices filamentosos rectos y rígidos más cortos que los flagelos que aparecen en muchas bacterias, especialmente en las Gram-negativas .

 Nutrición y metabolismo

 Obtención de carbono

 Principales grupos de procariotas

 Microorganismos Eucariotas: evolución y origen

 Hace unos 1.500 millones de años surgieron células más especializadas llamadas eucariotas, es decir, con núcleo verdadero. Registros fósiles de esa época muestran incremento en el tamaño y las formas celulares.

 Los organismos eucariotas multicelulares (Plantas, Animales, Hongos) debieron surgir hace entre 1.000 y 700 millones de años.

 En 1990 se planteó la necesidad de definir un nuevo taxón, el Dominio, que estaría por encima del Reino y reagrupar a los seres vivos en 3 grandes dominios (que englobarían a los clásicos 5 reinos) Los tres dominios son Archaea , Bacteria, y Eukarya.

 Protoctistas.- Organismos con organización celular típicamente eucariótica, unicelulares o coloniales, en los que no existe diferenciación tisular. Podemos encontrar:

- Protozoos

- Algas microscópicas

- Hongos mucosos

 Hongos.- Los hongos constituyen un grupo de organismos eucariotas unicelulares o filamentosos de nutrición heterótrofa. Típicamente son saprofitos y producen enzimas extracelulares que permiten la hidrólisis de polímeros complejos para obtener sustancias más sencillas, que pueden absorber a través de sus membranas. Algunos son parásitos de plantas y animales.

Los hongos se encuentran ampliamente distribuidos en todo tipo de hábitat, aunque la mayor parte vive en el suelo o en la materia en descomposición. Pueden crecer en medios ácidos y con elevadas concentraciones de sal y azúcar, y son capaces de soportar condiciones extremas de desecación o temperaturas muy bajas. Todos los hongos, con excepción de los unicelulares (levaduras), presentan una estructura, denominada micelio vegetativo, constituida por un sistema de hifas o filamentos simples, o ramificados, cuya función es la absorción de nutrientes.

Mohos.- Hongos filamentosos muy abundantes que crecen sobre materia orgánica en descomposición. Reproducción asexual mediante esporas o sexual. No es un grupo homogéneo e incluye a hongos de diversos grupos diferentes.

Ejemplos: moho del pan (género Rhizopus), moho de las frutas (género Penicillium , productor de la penicilina).

 Levaduras.- Hongos unicelulares que se reproducen asexualmente por gemación o sexualmente mediante esporas. No forman micelios y viven principalmente en medios muy azucarados como las frutas, las flores o la corteza de los árboles. No es un grupo homogéneo e incluye a hongos de diversos grupos diferentes. Incluyen a algunos microorganismos de interés industrial como los del género Saccharomyces, responsables de la fermentación en la fabricación de bebidas alcohólicas. También incluye especies patógenas, como las del género Candida.

B. DIFERENCIAS GENERALES ENTRE MICROORGANISMOS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

PROCARIOTAS EUCARIOTAS

- No tienen núcleo

- Miden menos de 10 micrómetros

- No poseen organelos

- No tienen citoesqueleto

- Siempre son unicelulares

- Pertenecen a los reinos Bacteria y Archaea

- Son de reproducción asexual

-El ADN se encuentra disperso por el citoplasma. -Sí tienen núcleo

- Miden más de 10 micrómetros

- Sí poseen organelos

- Sí tienen citoesqueleto

- Las hay unicelulares y pluricelulares

- Pertenecen a los reinos Protista, Fungi, [Plantae y Animalia] no microorganismos

- Las hay de reproducción sexual y asexual

El ADN se encuentra contenido en el núcleo celular.

Microorganismo Procariótico

Microorganismo Eucariótico

Genoforo:

- Un solo cromosoma

- AND c.d. c.c.c

- No tiene membrana nuclear (no hay núcleo autentico)

- No tiene histonas  Nucleoplasma

• Tiene varios cromosomas

• ADN cadena doble lineal(terminando en telomeros )

• Existe membrana nuclear (hay núcleo autentico)

• Tiene histonas

Replicación :

No realiza la mitosis  Replicación :

Realiza mitosis

Órgano citoplasmático

-No tiene orgánulos de tipo eucariótico

-No tiene citoesqueleto

-Ribosomas de tipo 70 S

 Órgano citoplasmático

• Orgánulos (mitocondrias,cloroplastos,retículo endoplásmico ,aparato de Golgi, lisosomas)

• Existe citoesqueleto ,corrientes citoplamicas

• Ribosomas tipo 80 S

2. A través de cualquiera de las cuatro situaciones planteadas, describa la dinámica poblacional y el crecimiento microbiano:

- Rizósfera

- Biocorrosión

- Deterioro de los alimentos por acción microbiana

- Enfermedades infecciosas

(4 puntos)

LA RIZÓSFERA

A. DEFINICIÓN DE RIZÓSFERA: Es aquella zona del suelo que es influenciada por las raíces, en la cual, los exudados radicales afectan procesos del suelo y a microorganismos que se encuentran en él.

La rizósfera es una parte del suelo inmediata a las raíces donde tiene lugar una interacción dinámica con los microorganismos.

Las características químicas y biológicas de la rizosfera se manifiestan en una porción de apenas 1 mm de espesor a partir de las raíces.

En un sentido más amplio, la rizosfera se puede considerar como la porción de suelo en la que están las raíces de las plantas, ya que es un zona donde se dan toda una serie de relaciones físicas y químicas que afectan a la estructura del suelo y a los organismos que viven en él, proporcionándole unas propiedades diferentes.

B. DINÁMICA POBLACIONAL EN LA RIZÓSFERA

En la naturaleza existe un número indeterminado de asociaciones entre poblaciones microbianas, éstas son reguladas por factores del ambiente: físicos y químicos, en el suelo, en las raíces de las plantas, en los tallos y sus hojas las relaciones interespecies microbianas determinan cual es la comunidad dominante, las reprimidas o inhibidas e incluso aquellas que coexisten sin afectar positiva o negativamente otras poblaciones microbianas.

La dinámica de las interacciones entre especies de microorganismos con las plantas es más compleja, aquí como en el suelo tienden al equilibrio e influyen en la productividad agrícola.

 Relaciones benéficas o positivas

En el suelo, la rizósfera, el rizoplano, el tallo y las hojas es posible observar interacciones positivas cuando se colonizan por los microorganismos del tipo: simbiosis y protocooperación.

La protocoperación

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