Trataremos sobre la ecologia microbiana

1. Altagracia Jiménez Díaz
Ecología microbiana

2. Ecología microbiana
Definiciones
La 'ecología microbiana' es la rama de la
ecología que estudia a los microorganismos
en su ambiente natural, los cuales
mantienen una actividad continua
imprescindible para la vida en la Tierra. ...
http://es.wikipedia.org/wiki/Ecologia_microbiana

3. Los mecanismos que
mantienen la
diversidad
microbiana de la
biosfera son la base
de la dinámica de los
ecosistemas
terrestres, acuáticos
y aéreos.
Es decir, la base de la
existencia de las
selvas y de los
sistemas agrícolas,
entre otros. Por otra
parte, la diversidad
microbiana del suelo
es la causa de la
fertilidad del mismo.

4. , agua,
La ecología estudia la
interrelación entre los
microorganismos y su
entorno biótico y Abiótico
Abiótico
PH, humedad, temperatura
Suelo, roca, agua, minerales…
Relaciones negativa.
Depredación
Antibiosis
Parasitismo
Relaciones positivas.
Comensalismo
Mutualismo
Simbiosis

5. Protistas superiores o
eucariotas , corresponden a
hongos, protozoos y casi
todas las algas que poseen
celulas eucariotas ( nucleo
verdadero con membrana
nuclear y mitocondria)
Protistas inferiores
Que incluyen las bacterias
y el grupo de algas
cianoficeas. No poseen
membrana nuclear ni
mitocondria.

6.  Organismos que transformar
sustancias inorgánicas en orgánicas
 Lo hacen mediante la clorofila
como las plantas.
 Productores primarios: muchos
arboles, arbustos, helechos, los
cuales se alimentan de los
nutrientes, reciclados del suelo.
 Consumidores primarios: los
herbivoros que se alimentan solo de
vegetales.
 Por ejemplo aves, insectos,y
pequeños mamiferos
 Consumidores secundarios:los
depredadores mas pequeños que se
alimentan de la carne el pescado.
 Consumidores terciarios los
mayores carnivoros, se alimentan
de los consumidores primarios y
secundarios menores.
 Hongos y bacterias son
descomponedores o
desintegradores

7. Luz
Materia
Heterótrofos
consumidores
Microorganismos
Animales herbívoros
Animales carnívoros
Energia calor
Materia
autótrofos
Productores
Bacterias fotosinteticas
Bacterias
quimiolitotrofas
Protistas fotosinteticos
Plantas superiores
Descomponedores
Bacterias
Hongos protistas

9. EN LOS SISTEMAS NATURALES LOS
MICROORGANISMOS OCUPAN UNA POSICIÓN
CLAVE EN RELACIÓN CON EL FLUJO DE
MATERIA Y ENERGÍA DEBIDO A SUS
CAPACIDADES METABÓLICAS PARA
TRANSFORMAR SUSTANCIAS
METABÓLICAS ORGÁNICAS E INORGÁNICAS

10. EL MUNDO MICROBIANO SE CARACTERIZA
POR

11. El parasitismo es un tipo de simbiosis y tiene una estrecha
relación en la cual uno de los participantes, (el parásito o
huésped) depende del otro (hospedador o anfitrión) y
obtiene algún beneficio
 lo cual implica daño para el anfitrión.
 El parasitismo puede ser considerado un caso particular de
depredación.

12. El comensalismo es una forma de interacción
biológica en la que uno de los intervinientes
obtiene un beneficio, mientras que el otro no se
perjudica ni se beneficia.
El término proviene del latín cum mensa, que
significa ‘compartiendo la mesa’. Originalmente fue
usado para describir el uso de comida de desecho
por parte de un segundo animal, como los
carroñeros que siguen a los animales de caza, pero
esperan hasta que el primero termine de comer. Los
individuos de una población aprovechan los
recursos que les sobran a los de otra población. La
especie que se beneficia es el comensal.

13. Células eucariotas posen núcleo.
 con membrana nuclear y mitocondria.
Ejemplo: algas, los protozoarios, los hongos, y los mohos
del cieno.
Los virus no están ubicados ni en procariotas ni eucariotas ya
que estos, dependen de la célula huésped para realizar las
funciones vitales. Son parásitos intracelular obligados.
Una partícula viral consiste en una molécula de ADN o RNA
nunca las dos dentro de una cubierta proteínica o cápside.

14. Priones es una proteína diferentes a viroides y virus
Agente transmisible que causa Scrapie, una enfermedad
degenerativa del sistema nervioso central de las ovejas

15. Generalidades
Microrganismos en sus ambientes
Ambiente: lo que rodea a un organismo
viviente →
Factores físicos, químicos y biológicos.
Ecosistemas: comunidades de
organismos transforman y modifican el
ambiente

16. Generalidades
Todos los organismos de un ecosistema
interaccionan con su medio y en algunos
casos modifican enormemente, durante el
proceso, las características del propio
ecosistema.
En un ecosistema microbiano las células
individuales forman poblaciones. Las
poblaciones relacionadas metabólicamente
constituyen gremios y los conjuntos de
gremios que llevan a cabo procesos
fisiológicos complementarios interaccionan
para formar comunidades microbianas.
Estas comunidades interaccionan a su vez,
con comunidades de macroorganismos y
definen el conjunto de ecosistema.
Diferentes microorganismos pueden
convivir en una comunidad microbiana de
una biopelícula, se observan formas de
bastón corto, largo, curvo, cocos y sarcinas

18. Generalidades
 Superficies y biofilmes
 Niveles de Nutrientes y velocidad de crecimiento
 Competencia microbiana y cooperación
 Métodos de enriquecimiento y aislamiento

19. Ciclos Biogeoquímicos
Cambios que experimenta un elemento químico a
medida que se mueve en un ecosistema.
La ecología microbiana tiene dos grandes
objetivos:
- Apreciar la biodiversidad de los M.O. y entender
la interacción entre los diferentes grupos que
componen la comunidad.
- Medir la actividad de los M.O. en la naturaleza y
controlar sus efectos en el ecosistema.

20. Ecología es el estudio de los
organismos en su ambiente
El crecimiento de los M.O. en la naturaleza depende de los recursos
disponibles (nutrientes) y de las condiciones de crecimiento (pH, T,
humedad, luz, O2, etc.
Los M.O. son muy pequeños por lo que sus hábitat también lo son.
La teoría ecológica dice que para cada organismo existe al menos un nicho,
que es el principal, aquel en el que crece mejor, pero también puede
crecer en otros con menos éxito.

21. El Microorganismo y su
Microambiente
Niveles nutritivos y velocidades de
crecimiento
Superficie y biofilm
biofilm → adherencia a sólidos
Los biofilmes son microcolonias de
células bacterianas revestidas de
células bacterianas adheridas a una
superficie por medio de polisacáridos
adhesivos excretados por las mismas
células.
Ejemplos:
En minerales en biolixiviacion,
formación de la placa dental, corrosion
de los barcos.
Esta mucosidad de color marrón
verdoso que se encuentra en
adoquines del cauce en High Mineral
Creek, Montana, es un biofilm.

22. Relaciones de los Microrganismos
en un microambiente
Competencia entre M.O. en un ambiente natural
Colaboración metabólica (sintrofía)
Ejemplo
NH3
+ O2
→ NO2
-
Nitrosomonas
NO2
-
+ O2
→ NO3
-
Nitrobacter

23. Métodos de la Ecología
Microbiana
La biodiversidad que
incluye aislamiento,
identificación y
cuantificación de los
M.O. en diferentes
hábitats. La actividad
microbiana, lo que los
M.O. hacen en su
hábitat.

24. mutualismo
1.
Conjunto de asociaciones basadas en el régimen de la
mutualidad.
2.
biol
Asociación de dos o más organismos de especies diferentes
que supone beneficio para ambos.

26. Mutualismo puede designar:
En biología, el mutualismo es
una interacción biológica o
relación interespecífica temporal
en que ambos organismos
obtienen algún grado de
beneficio;

27. Relación Huésped-
Microorganismo
Modelos de Relación: Entre
el huésped y el
microorganismo puede
darse una relación
simbiótica.
Simbiosis es cualquier
relación o asociación íntima,
a largo plazo, entre dos o
más especies. Los miembros
de la relación se denominan
simbiontes. Existen tres
tipos de simbiosis:
Mutualismo: ambas partes se
benefician. El ejemplo: el
ser humano y las bacterias
de la flora intestinal
normal.
Comensalismo: un organismo
se beneficia y el otro no es
perjudicado ni beneficiado.
Parasitismo: uno de los
miembros (el parásito), se
beneficia, el otro (el
huésped), se perjudica.

28. Microambiente Natural
La producción de células en el ambiente es mucho
menor que en el laboratorio, debido a algunas
características del medio natural:
Disponibilidad de nutrientes, suele ser baja.
La distribución de dichos nutrientes a lo largo del
hábitat microbiano no suele ser uniforme.
Salvo raras excepciones los microorganismos no se
encuentran en cultivos axénicos en los medios naturales,
por lo que deben competir por los nutrientes.

29. Métodos de Enriquecimiento y
Aislamiento
 Se requiere un inóculo adecuado
 Dar condiciones selectivas
(inhibidores de algunos)
 Existen numerosos métodos
desarrollados para los diferentes
tipos de M.O.
 Métodos de cultivos líquidos y
sólidos (agar)
 Se ha demostrado que no todos
los M.O. de un ecosistema son
cultivables

30. Columna de Widnogradsky
Se diseñó en 1880 para
estudiar M.O. anaeróbicos del
suelo, pero representa un
sistema útil para tener una
reserva de diversos
procariotas a largo plazo.

31. Cultivo Axénico
El objetivo del estudio de un cultivo de enriquecimiento es la
obtención de un cultivo axénico (que contiene un único tipo de
M.O.)
Los métodos mas empleados son:
Siembra por estrías*
Tubo de agar
Métodos por dilución
*De una colonia bien aislada, y repitiendo el proceso varias
veces, se puede traspasar a un medio líquido.
Posteriormente se requiere hacer pruebas microscópicas y
metabólicas para verificar pureza del cultivo.

32. Identificación y Cuantificación
de Microorganismos
Los métodos de cultivo y cuantificación de células
viables sólo medirán una fracción de la comunidad
microbiana.
Puede ser que los M.O. que se desea cuantificar sean no
cultivables, en ese caso se requiere alguna técnica que
pueda al menos detectar su presencia.
Se han desarrollado métodos que se basan en la
especificidad de los anticuerpos y otros en la secuencia
de ácidos nucleicos.

33. Tinción y anticuerpos
fluorescentes. El uso de
anticuerpos fluorescentes permite la
identificación de un determinado M.O.
los cuales se unen específicamente a
constituyentes de la superficie celular.
Se utilizan dos técnicas de tinción
distintas de anticuerpos fluorescentes,
la directa y la indirecta. En la directa es
el propio anticuerpo contra el M.O. que
es fluorescente.

34. Identificación y Cuantificación de
Microorganismos
 Sondas de ácidos nucleicos: una sonda es un pequeño
fragmento de DNA o RNA complementario, en
secuencia de bases, a la parte de un gen con el cual
puede hibridarse.
 Algunas sondas emplean secuencias rRNA 16S como
herramientas para diferenciar M.O. en ambientes
naturales.
 Actualmente se cuenta con una gran cantidad de
secuencias de rRNA 16S por lo que es posible construir
sondas muy específicas, capaces de diferenciar
organismos dentro de un mismo dominio y también
diferenciar entre especies en una misma muestra.

35. Sondas de ácidos nucleicos para identificación de
microorganismos: contraste de fase teñidas con
sonda universal (RNAr) y teñidas con sonda
eucariótica

36. Uso de radioisotopos
Se utilizan compuestos que contienen (C14
)
autótrofos 14
CO2
→ células
reductores SO4
=
→ H2
S35
metanogénicos 14
CO2
→ 14
CH4
Quimiolitotróficos
glucosa 14
C → incorp. C org.
AA 14
C → incorp. C org.
Uso de microelectrodos : pH, Oxigeno, H2S
Mediciones de Actividad
Microbiana

37. Recordemos:
Cadena Respiratoria:
Conjunto de reacciones que transfieren al
Oxigeno el Hidrogeno y los electrones de
cofactores reducidos, produciendo agua en el
proceso y liberando energia que es usada para la
sintesis de ATP.
Algunas veces se utilizan indistintamente los
terminos Cadena de Transporte Electronico y
Fosforilacion Oxidativa para referirse a la
Cadena Respiratoria.