Microbiologia Ambiental

DESARROLLO DE LA GUÍA DEL TRABAJO ACADÉMICO

CUESTIONARIO

Realice un ensayo, luego de una investigación bibliográfica, analizando y describiendo cada uno de los siguientes temas:

1. TOMANDO UN EJEMPLO EN CADA CASO, DESCRIBA LAS DIFERENCIAS ENTRE UN MICROORGANISMO PROCARIÓTICO Y UN MICROORGANISMO EUCARIÓTICO. (4 PUNTOS)

Uno de los avances más considerables de la Biología ha sido el descubrimiento de las profundas diferencias entre los organismos celulares y acelulares (virus) y a nivel celular las diferencias entre células con y sin núcleo.

Los términos Procariotas y Eucariota se deben a E. Chatton y se empezaron a usar a principios de 1950. La principal diferencia radica en que en los Procariotas el material genético no está separado del citoplasma y los Eucariotas presentan el material genético está organizado en cromosomas rodeados por una membrana que los separa del citoplasma.

PROCARIOTAS EUCARIOTAS

ADN localizado en una región: Nucleoide, no rodeada por una membrana. Núcleo rodeado por una membrana. Material genético fragmentado en cromosomas formados por ADN y proteínas.

Células pequeñas 1-10 µm Por lo general células grandes, (10-100 µm), Algunos son microbios, la mayoría son organismos grandes.

División celular directa, principalmente por fisión binaria. No hay centríolos, huso mitótico ni microtúbulos.

Sistemas sexuales escasos, si existe intercambio sexual se da por transferencia de un donador a un receptor. División celular por mitosis, presenta huso mitótico, o alguna forma de ordenación de microtúbulos.

Sistemas sexuales frecuentes. Alternancia de fases haploides y diploides mediante Meiosis y Fecundación

Escasas formas multicelulares

Ausencia de desarrollo de tejidos Los organismos multicelulares muestran desarrollo de tejidos

Formas anaerobias estrictas, facultativas, microarerofílicas y aerobias Casi exclusivamente aerobias

Ausencia de mitocondrias: las enzimas para la oxidación de moléculas orgánicas están ligadas a las membranas Las enzimas están en las mitocondrias

Flagelos simples formados por la proteína flagelina Flagelos compuestos, (9+2) formados por tubulina y otras proteínas

En especies fotosintéticas, las enzimas necesarias están ligadas a las membranas. Exitencia de fotosíntesis aerobia y anaerobia, con productos finales como azufre, sulfato y Oxígeno Las enzimas para la fotosíntesis se empaquetan en los cloroplastos.

Escherichia coli división por fisión binaria. Copyright Dennis Kunkel (MET) Célula Eucariota

BIBLIOGRAFÍA

1. E.Wiesmann (1982). Microbiología Médica. Salvat. p. 452. ISBN 3-13-444804-1.

2. http://cancerresearchjournal.com/2008/03/13/yale-uses-rabies-related-virus-to-target-brain-tumor

2. A TRAVÉS DE CUALQUIERA DE LAS CUATRO SITUACIONES PLANTEADAS, DESCRIBA LA DINÁMICA POBLACIONAL Y EL CRECIMIENTO MICROBIANO:

- RIZÓSFERA

Región del suelo cuya actividad biológica es influenciada por las raíces de las plantas. Aquí los exudados de las raíces afectan los procesos del suelos y los microorganismos que se encuentran en él.

Se caracteriza por el aumento de la biomasa microbiana y de su actividad (ver figura 1 y 2). La comunidad de la rizósfera consiste en una microflora (bacterias, hongos y algas) y una micro y mesofauna (protozoos, nematodes, insectos y ácaros).

La micro y mesofauna en procesos de descomposición en ecosistemas, contribuyen significativamente con el catabolismo de sustancias nocivas en la rizósfera. A través de los exudados se pueden establecer diferentes interacciones microorganismo-raíz que afectan positiva o negativamente el crecimiento de las plantas.

Por ejemplo las plantas exudan de sus raíces carbohidratos producto de la fotosíntesis, que sirven como energía para los microorganismos, quienes en retribución las protegen de los organismos patógenos y además solubilizan los minerales haciéndolos más asimilables.

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Figura 1. Rizósfera.

Figura 2. Áreas de la rizósfera

- La rizósfera es un complejo y dinámico microambiente, donde las bacterias y hongos, en asociación con las raíces, forman comunidades únicas que tienen considerable potencial para la detoxificación de compuestos orgánicos nocivos.

La detoxificación puede resultar en la degradación, mineralización o polimerización de los tóxicos en la rizósfera. Estos procesos de detoxificación dependen no sólo de la microbiota de la rizósfera, sino también de las características de la planta huésped, propiedades del suelo y condiciones ambientales.

El entendimiento de la interacciones entre plantas, comunidades microbianas de la rizósfera y los tóxicos orgánicos facilitan el empleo exitoso de la vegetación para remediar químicamente los suelos contaminados.

Así, por ejemplo, la comunidad microbiana de la rizósfera ha mostrado el aumento de la asociación de los hidrocarburos policíclicos aromáticos con los ácidos húmicos y fúlvicos del suelo, por lo que la biodisponibilidad de estos compuestos se reduce, así como la potencial fitotoxicidad.

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Figura 3. Factores que influencian los procesos de exudación de la raíz.

En la rizósfera se encuentran comúnmente los siguientes compuestos:

- Aminoácidos: todos de ocurrencia natural

- Ácidos orgánicos: cítrico, fórmico, acético, entre otros

- Carbohidratos: fructosa, galactosa, glucosa, maltosa, entre otros

- Derivados de ácidos nucleicos: adenina, guanina, citosina, uracilo

- Vitaminas: biotina, colina, inositol, pantoténico

- Enzimas: amilasa, fosfatasa, invertasa, proteasa, entre otras.

- Otras sustancias: auxinas, CO2, alcohol, glutamina, ácido cianhídrico

- BIOCORROSIÓN

Bacterias aeróbicas y anaeróbicas son responsables de la corrosión de origen biológica que afectan elementos de uso urbano e industrial. Los géneros Gallionella y Thiotrix sólo se desarrollan en agua de mar; en este trabajo se mencionan también de manera simple bacterias quimiolitótrofas, fotolitótrofas, fotoorganótrofas,Thiobacillus al igual que microorganismos heterótrofos (hongos) y autótrofos (algas). Finalmente se describen bacterias sulfatorreductoras y sulfobacterias, presentándose de manera sucinta el mecanismo de corrosión con sus respectivas reacciones de óxido reducción, despolarizaciones anódicas y catódicas de reacciones autotróficas.

I. INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES

Generalmente las bacterias son descritas clínicamente por su actividad patógena para el ser humano, pero algunas no solamente lo atacan a él sino también a sus obras. En este grupo de organismos existen las que sin ser patógenas son responsables de la corrosión biológica, ya que algunas se desarrollan muy bien en presencia de sales minerales viviendo y sustentándose prácticamente de “aire” a falta de cualquier sustancia orgánica. Habitualmente estas bacterias se encuentran en medio acuoso, por lo cual, previo al uso industrial del agua, ésta es normalmente analizada desde un punto de vista químico pero no microbiológico y, cuando este aspecto es considerado, sólo se hace con la finalidad de detectar patógenos.

Las bacterias de la corrosión actúan en cualquier parte que haya Fe, Mn, SO42 o derivados azufrados en presencia del agua, dentro o fuera de las tuberías o bien al aire libre en los depósitos, sin importar que el agua sea dulce o salada. Por su gran diversidad, proliferan aún en las condiciones más desfavorables si no se toman algunas precauciones. Algunas de estas bacterias se desarrollan particularmente en ciertos sitios del medio ambiente, los que son determinados por características específicas, como por ejemplo tensión de oxígeno, ambiente reductor, pH, etc.

El transporte bacterial se realiza junto con los materiales afectados por ellas; por ejemplo, a Ferrobacilus se le encuentra preferentemente en las regiones mineras, pero ahora no es raro que esté en otras partes debido a que fue transportada a diferentes sitios con el carbón, asfalto, brea, etc.

Algunas bacterias se encuentran ampliamente distribuidas en el suelo, agua y aire, pero también se les encuentra en medios específicos como ocurre con diversas especies de Gallionella y Thiotrix que sólo de desarrollan en agua de mar.

Estas bacterias no provocan directamente la corrosión, pero sí la aceleran porque inciden en la cinética del mecanismo de reacción. Además contribuyen a la formación de lodos y depósitos que pueden llegar a obstruir por completo las tuberías; las hay aerobias y anaerobias.

Por la incidencia e importancia que tienen las bacterias en procesos urbanos, ambientales, mineros e industriales es conveniente considerar su acción cuando se desarrollan proyectos de inversión o desarrollo.

2. ANTECEDENTES

En general, la literatura referida al tema es bastante amplia ya que en él se trabaja desde 1918. Entre los trabajos más recientes, en términos generales, se puede mencionar a McCoy et al. (1981) quienes observaron la formación de biopelículas de adherencias; Trulear y Charaklis (1982) estudiaron la dinámica de los procesos en las biopelículas; G. A. Birchahll (1979) estudió el control de adherencias dentro de un sistema de enfriamiento por agua; J. Lichtenstein (1977) se preocupó de los fundamentos que causan corrosión y mitigación; King y Miller (1971) observaron la corrosión por las bacterias

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