Transcript Factores ambientales y el crecimiento Temperatura

Crecimiento Microbiano
Bibliografía:
Brock. Cap 6. 10ma edición.
“Lo que se obtiene con violencia, solamente se puede mantener con
violencia.” -- Gandhi
Factores ambientales y el crecimiento
• Temperatura
Las temperaturas cardinales son características de cada organismo
Temperaturas cardinales:
- mínima
- óptima
- máxima
• La temperatura óptima está
más cerca de la máxima que
de la mínima.
• El rango de temperaturas en
que puede vivir un organismo
es de 25 a 40 grados.
Factores ambientales y el crecimiento
• Temperatura
Clases de organismos de acuerdo a la temperatura
Distintas especies tienen una tasa máxima (óptima) de crecimiento a
diferentes temperaturas.
Factores ambientales y el crecimiento
• Bajas temperaturas
Psicrófilo: organismo cuya temperatura óptima de crecimiento es <15C.
Psicrotolerante: organismo que puede vivir a 0C pero cuya
temperatura óptima de crecimiento es 20-40C.
Adaptaciones de los psicrófilos:
• Enzimas con estructura secundarias que les permiten funcionar a bajas
temperaturas y que se desnaturalizan a bajas temperaturas.
• Las membranas tienen mayor contenido de ácidos grasos insaturados,
para que sea fluida a bajas temperaturas.
El límite inferior es -12C, si hay aún pequeños microhabitats con agua
líquida.
Factores ambientales y el crecimiento
• Altas temperaturas
•A temperaturas > 65C, solo procariotas se han encontrado.
Termófilos: con temp. óptima de crecimiento >45C.
Hipertermófilos: con temp. óptima de crecimiento >80C.
•Existen Bacteria y Archaea hipertermófilas.
•Hábitats con altas temperaturas están asociados a fenómenos
volcánicos: fuentes hidrotermales terrestres o submarinas.
Fuentes hidrotermales submarinas
• Asociados a centros de expansión del
fondo oceánico: el magma hace que el
fondo se separe.
• Agua marina se filtra por grietas y sale a
gran presión.
• Tipos de fuentes hidrotermales
submarinas:
 Fuentes templadas: 6-23 0C
 Fuentes calientes: 270-380 0C
(chimeneas negras: precipitados)
Vida en altas temperaturas
• Estabilidad de monómeros: los monómeros como el ATP son estables hasta
130-1500C. Límite de la vida?
• Estabilidad de proteínas: núcleos hidrofóbicos, plegamiento particular con
chaperoninas especiales.
• Estabilidad de DNA:
- altas cantidades de 2,3 difosfoglicerato potásico cíclico (sal): evita daño químico.
- DNA girasa reversa: vueltas positivas en el DNA.
- Proteínas que aumentan el punto de fusión.
• Estabilidad de los lípidos: evitar la desintegración de membranas:
- con ácidos grasos saturados
- membrana con bifitanil tetraéter (monocapa lipídica): en archaea.
• Estabilidad del rRNA SSU: mayor proporción de GC
Factores ambientales y el crecimiento
• pH
Cada organismo tiene un pH óptimo de crecimiento.
Acidófilos: pH óptimo <6
Ej. Hongos, bacterias.
Acidófilos obligados: no pueden crecer a pH=7.
Factor importante: estabilidad de la membrana
Alcalófilos: pH óptimo de crecimiento >9.
Factor importante: fuerza protón motriz es reemplazada
por Na+.
Factores ambientales y el crecimiento
• pH
Aunque algunos organismos sean
capaces de vivir a pH alto o bajo,
el pH interno de todas las células
es ~ pH neutro.
Neutrófilos
HABITAT
Factores ambientales y el crecimiento
• Disponibilidad de Agua
Depende del contenido de agua en el ambiente y de la
concentración de solutos.
Cuando la concentración de sales aumenta, la disponibilidad de agua es limitante.
En un medio hipertónico, el agua tiende a salir de las células.
Efecto del sodio (Na) en el crecimiento de los microorganismos.
Halotolerantes: tasa óptima en
agua pura, pero toleran cierta
concentración de NaCl.
Halófilos: tasa óptima de
crecimiento a concentraciones
de NaCl 3%.
Halófilos extremos: tasa óptima
de crecimiento a concentraciones
de NaCl 15-30%.
3%
15-30%
Factores ambientales y el crecimiento
• Disponibilidad de Agua
Los organimos halófilos acumulan solutos intracelularmente para mantener un
balance positivo de agua.
Deben tomar solutos del ambiente, sintetizarlos o concentrar un soluto orgánico.
Ejemplos: azúcares, alcoholes, amino ácidos, iones
Factores ambientales y el crecimiento
• Oxígeno
- No todos los organismos necesitan oxígeno para vivir.
- Muchos habitats naturales son anóxicos y hay microorganismos que
viven de forma óptima.
Clases de organismos en relación al oxígeno:
Anaerobios: no pueden utilizar el oxígeno.
Preguntas
Cree que la temperatura óptima de crecimiento refleja las de su habitat?
Entre un organismo aerobio facultativo y otro anaerobio obligado, cuál
tiene más probabilidades de sobrevivir en el mundo actual? Por qué?
Un organismo termófilo extremo, qué relación tendrá con el oxígeno?
Qué clase de organismo somos nosotros, respecto a la temperatura,
pH, disponibilidad de agua y oxígeno?