ECOLOGIA MICROBIANA

INDICE

6.- ECOLOGIA MICROBIANA………………………………………………………3

6.1.- CARACTERISTICAS E LOS ECOSISTEMAS MICROBIANOS…………3

6.2.- HOMEOSTASIS Y DEGRADACION DE ECOSISTEMAS………………...4

6.3.- EMPLEO DE MICROORGANISMOS EN EL ESTABLECIMIENTO DE ECOSISTEMA.. ……………………………………………………………………..5

6.3.1.- ACUATICOS…………………………………………………………………..5

6.3.2.- TERRESTRES………………………………………………………………..5

6.4.- IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS EN LOS ECOSISTEMAS AGRICOLAS……………………………………………………..................................5

6.4.1.- BENEFICIOS………………………………………………………………….5

6.4.2.- PERJUDICIALES…………………………………………………………….6

6.4.3.- PROCESOS MICROBIOLOGICOS EN LA AGRICULTURA……………7

7.- BIOLOGIA MOLECULAR………………………………………………………..8

7.1.- HERRAMIENTAS MOLECULARES…………………………………………9

7.1.1.- SINTESIS DEL DNA…………………………………………………………9

7.1.2.- REPARACION Y MUTAGENESIS DE DNA………………………………10

7.1.3.- RECOMBINACION DEL DNA………………………………………………13

7.2.- DISEÑO DE MICROORGANISMOS RECOMBINANTES…………………15

7.2.1.- LA RECOMBINACION GENETICA………………………………………..15

7.2.2.- LA EXPRESION GENETICA……………………………………………….15

7.2.3.- EL PROCESAMIENTO DEL ARN Y SU TRADUCCION………………15

6.- ECOLOGIA MICROBIANA

- Estudio de los microorganismos en su ambiente natural

-Ambiente es todo aquello que rodea a un organismo vivo.

- Por ejemplo los factores químicos, físicos y biológicos.

- Los microorganismos (MOS) son parte de comunidades organizadas llamadas ecosistemas.

- Los MOS interactúan con el entorno y pueden cambiar en forma marcada las características del mismo. Desempeñan papeles importantes en la síntesis y degradación de distintos compuestos.

MOS autotróficos: generan materia orgánica a partir de CO2

MOS organotróficos: participan en la biodegradación y reciclado de materia orgánica.

Se puede definir un ciclo biogeoquímico para los elementos clave (C, N, S, Fe) en el cual los mismos sufren distintos estados de óxido reducción a medida que se mueven a través de un ecosistema.

Los MOS participan en las reacciones biogeoquímicas. Para muchos elementos son los únicos capaces de generar los compuestos clave capaces de ser utilizados por otros organismos.

- La existencia de MOS no implica que los mismos sean activos

-Solo los MOS activos tienen impacto ecológico.

-Medir la existencia de una determinada transformación bioquímica específica implica que un grupo específico de bacterias existe y que es metabólicamente activo.

Distintas poblaciones relacionadas metabólicamente forman agrupaciones llamadas “guilds” o gremios.

La interacción de los gremios que llevan a cabo procesos fisiológicos complementarios da lugar a la formación de una comunidad bacteriana.

Las comunidades microbianas interactúan con comunidades de macroorganismos para definir el ecosistema entero.

La ciencia de la microbiología ecológica tiene 2 objetivos:

1ro) el estudio de la biodiversidad de los MOs en la naturaleza y de cómo los diferentes gremios interactúan en las comunidades microbianas.

2do) medir las actividades de los MOs en la naturaleza y monitorear sus efectos sobre los ecosistemas.

Hay muchos MOs que no se han descubierto aún. La medición de las actividades microbianas en la naturaleza permite conocer el funcionamiento metabólico de las comunidades microbianas aún si conocemos poco a cerca de los organismos que las componen.

6.1.- CARACTERISTICAS DE LOS ECOSISTEMAS MICROBIANOS.

Los suelos y las aguas varían en su estructura física, composición de nutrientes, temperatura y potencial de agua. Todos estos factores se combinan para influir en los tipos y número de microorganismos presentes en cada caso.

La interacción involucra procesos físicos, químicos y biológicos.

Formación del suelo. Los suelos pueden clasificarse en dos grandes grupos: suelos minerales y suelos orgánicos según procedan inicialmente de la fragmentación de rocas y otros materiales inorgánicos, o de la sedimentación de turberas y marismas.

El número de bacterias quimioorganotróficas aumenta en forma proporcional a la extensión de la cubierta vegetal de la roca. El CO2 que producen los organotrofos durante la respiración se convierte en ácido carbónico, que es un agente importante en la disolución de rocas, especialmente en las que son calizas. Muchos quimioorganotrofos secretan además ácidos orgánicos que disuelven la roca en partículas de menor tamaño.

Las raíces de las plantas van penetrando por las hendiduras y aumentan la fragmentación de la roca y sus excreciones causan el desarrollo de una rizosfera.

Los minerales se solubilizan aún más y el agua al filtrarse arrastra los mismos hacia capas más profundas. A medida que avanza el proceso de meteorización del suelo, éste se hace más profundo y permite el desarrollo de plantas y árboles de mayor tamaño. Los animales se estabilizan y desempeñan un papel importante en el mantenimiento de la aireación y mezcla de las capas superiores del suelo. Finalmente, el movimiento de materiales hacia el interior origina la formación de distintas capas y aparece un perfil de suelo típico, cuya velocidad de formación depende del clima, de otros factores. Es un proceso lento que puede llevar cientos de años.

Horizonte O: capa de materia vegetal sin descomponer

Horizonte A: suelo superficial (rico en materia orgánica), alta actividad microbiana.

Horizonte B: subsuelo (se acumulan minerales, humus, etc.), pobre en materia orgánica, actividad microbiológica pobre.

Horizonte C: suelo base, actividad microbiana muy baja. Roca sólida.

EL SUELO COMO HÁBITAT MICROBIANO

-El crecimiento más importante se da en la rizosfera (suelo que rodea las raíces).

-Un pequeño agregado de suelo contiene microambientes muy diferentes y diferentes tipos de MOs.

-La actividad microbiana depende de la disponibilidad del agua, que es variable y depende de: (a) la composición del suelo, (b) la lluvia, (c) el drenaje, (d) la cubierta vegetal.

- El agua permanece en el suelo: (a) adsorvida sobre superficies, (b) libre formando láminas o películas entre las partículas del suelo.

Solución del suelo: es el agua del suelo con diversos materiales disueltos en terrenos bien drenados el aire penetra con facilidad y la concentración de O2 es alta. En suelos encharcados, el O2 disponible es el disuelto en el agua y es pronto consumido por los MOs. Este tipo de suelo se vuelve pronto anóxico, por lo que experimenta profundos cambios en sus actividades biológicas. El estado nutricional (los recursos) es otro factor importante que afecta a la actividad microbiana, la mayor parte de la cual se lleva a cabo en las capas superiores ricas en materia orgánica (rizosfera). El número de MOs del suelo y su actividad dependen del equilibrio entre los nutrientes presentes (orgánicos e inorgánicos). La disponibilidad de agua es lo que más influye en la actividad microbiológica que tiene lugar en la superficie del suelo, mientras que en el interior del suelo la disponibilidad de nutrientes es el factor principal.

6.2.-HOMEOSTASIS Y DEGRADACION DE ECOSISTEMAS.

La homeostasis es la capacidad de la comunidad microbiana de mantener su estabilidad e integridad en un ambiente sujeto a modificaciones bióticas y abióticas. La homeostasis responde a cambios producidos en:

• El medio interno: El metabolismo produce múltiples sustancias, algunas de ellas de deshecho que deben ser eliminadas.

• Medio externo: La homeostasis más que un estado determinado es el proceso resultante de afrontar las interacciones de los organismos vivos con el medio ambiente cambiante cuyas tendencias hacia desorden o la entropía. La homeostasis proporciona a los seres vivos la independencia de su entorno mediante la captura y conservación de la energía procedente del exterior.

Ecosistemas microbianos

Algunos ecosistemas pueden tratarse, por ejemplo, de una laguna o de la región radical de una planta. Los ecosistemas pueden ser también tan pequeños como la cavidad bucal humana, la panza de los rumiantes, el intestino de muchos insectos o una porción intestinal. También la totalidad del espacio habitado de nuestro planeta, la biosfera, puede considerarse como un ecosistema gigante. En relación con el ecosistema se trata también con frecuencia el concepto medio ambiente. El ambiente resulta de las relaciones entre unos organismos determinados (o una población) y sus componentes bióticos y abióticos en el ecosistema. Dentro de un ecosistema determinado el microorganismo tiene por lo general un solo hábitat. No obstante un microorganismo puede tener también varios hábitats, cada uno de ellos en un ecosistema distinto. Por ejemplo, Rhizobium crece tanto en suelos como en plantas. El hábitat ecológico es el lugar que habita normalmente un organismo

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